導濕溫性

導濕溫性

導濕溫性是指物料乾燥時,其表面受熱,溫度高於它的中心,因此,在物料內部與表面之間會形成一個溫度梯度。從而促使水分從高溫向低溫轉移。

簡介

導濕溫性:乾燥時,物料表面受熱高於它的中心,因而在物料內部會建立一定的溫度梯度。溫度梯度將促使水分(不論液態或氣態)從高溫處向低溫處轉移。這種現象稱為導濕溫性。

導濕溫性是在許多因素影響下產生的複雜現象。導濕溫性引起水分轉移的流量將和溫度梯度成正比。導濕溫係數和導濕係數一樣,會因物料水分的差異(即物料和水分結合狀態)而變化。

導濕性:在乾制過程中,潮濕食品表面先受熱有水分蒸發,食品裡面會慢一點,形成水分梯度。由於水分梯度使得食品水分從高水分向低水分處轉移或擴散的現象叫做導濕現象,也叫導濕性。導濕係數K在乾燥過程中並非穩定不變,它隨著物料水分含量和溫度而異。

食品乾燥機制:乾制是指食品在熱空氣中受熱蒸發後進行脫水的過程。 在乾燥時存在兩個過程:1.食品中水分子從內部遷移到與乾燥空氣接觸的表面(內部轉移),當水分子到達表面,根據空氣與表面之間的蒸汽壓差,水分子就立即轉移到空氣中(外部轉移)——水分質量轉移;2.熱空氣中的熱量從空氣傳到食品表面,由表面再傳到食品內部——熱量傳遞。所以,乾燥時食品是水分質量轉移和熱量傳遞的綜合。

食品乾燥

乾制條件主要有溫度、空氣流速、空氣相對濕度、大氣壓力和真空度。

溫度:食品乾燥時,提高空氣溫度,乾燥加快。由於溫度提高,傳熱介質與食品間溫差加大,熱量向食品傳遞的速率越大,水分蒸發擴散速率也越大。對於一定相對濕度的空氣,隨著溫度提高,空氣相對飽和濕度下降,這會使水分從食品表面擴散去除的動力更大;溫度越高,內部水分擴散速率就越快,內部乾燥也增加。增加溫度可以通過影響內部水分遷移(降速階段)和外部水分擴散(恆速階段)使乾燥加速。過高的溫度對於食品會引起不必要的化學和物理反應,故乾燥的溫度不可能太高。

空氣流速:空氣流速加快,由邊界層理論可知,流速越大,氣膜越薄,越有利於增加乾燥速率。熱空氣所能容納的水蒸氣量高於冷空氣而吸收較多的蒸發水分,而且還能及時將聚集在食品表面附近的飽和濕空氣帶走,以免阻止食品內水分的進一步蒸發;同時還因為與食品表面接觸的空氣增加,對流質量傳遞速度提高,而顯著地加速食品中水分的蒸發。降速期的乾燥通常不受外部條件限制,故增加空氣流速一般對降速期沒有什麼影響。

空氣相對濕度:食品表面和乾燥空氣之間的水分蒸汽壓差是影響外部質量傳遞的推動力,對於一種給定食品,空氣相對濕度增加會降低推動力,近於飽和的濕空氣進一步吸收蒸發水分的能力遠比干燥空氣差,飽和濕空氣不能再進一步吸收來自食品的蒸發水分。相對濕度一般對於由內部質量傳遞控制的降速期來講,其乾燥速率沒有影響。

大氣壓力和真空度:當在真空下乾燥時,空氣的氣壓減少,水的沸點也就相應降低,氣壓愈低,沸點也愈低,將加速食品水分的蒸發,使恆速期的乾燥發生更快;當乾燥受內部質量傳遞控制時,真空操作對乾燥速率影響不大。若加快乾燥速率,可以升高溫度,使空氣流速上升,相對濕度下降,真空度上升。

套用

為了最大限度地保證中藥材質量,需要對中藥材質量退化機理進行分析,建立模型,模擬中藥材幹燥瞬時溫度和含水率及有效成分含量隨時間與乾燥條件的變化過程,全面了解有效成分在乾燥過程中的變化規律及其與操作參數的關係,在此基礎上對乾燥工藝及參數進行最佳化,進而再從理論指導實踐生產。

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