热风干燥甘薯片的热质传递分析

来源：中国食品学报杂志2024年第1期北京时间：

作者：刘鹤，田友，刘佳敖，焦俊华，吴学红

单位：刘鹤郑州轻工业大学新能源学院 郑州 450000,田友郑州轻工业大学能源与动力工程学院 郑州 450000,刘佳敖郑州轻工业大学新能源学院 郑州 450000,焦俊华郑州轻工业大学能源与动力工程学院 郑州 450000,吴学红郑州轻工业大学能源与动力工程学院 郑州 450000,

摘要：为探究甘薯片在热风干燥过程中的温度和水分分布，建立数值模型来模拟不同恒定干燥温度(50，60，70，80 ℃)的传热、传质过程。由于物料在热风干燥过程中会发生较为明显的收缩效应，其有效水分扩散系数会发生改变，对模拟的精准度产生影响，因此对比了依赖温度、收缩相关扩散系数两种方式的传热、传质过程。结果表明，基于收缩相关的有效水分扩散系数能准确地描述甘薯片的热风干燥过程，其中依赖收缩的水分比以及温度的模拟值与试验值的决定系数(R2)在 0.976~0.994和0.961~0.981之间。为了分析不同热风温度对甘薯片干燥后质量的影响，从色差、复水率及感官评分方面分析，得出60 ℃为甘薯片热风干燥的最佳温度。模拟试验结果表明，有效水分扩散系数随热风温度的升高而上升，传热、传质系数对甘薯片温度变化以及干燥过程的影响十分显著。所开发的模型可为不同干燥温度下模拟研究其它农作物的干燥过程提供借鉴。

关键词：甘薯片; 热风干燥; 数值模拟; 传热、传质

基金资助：河南省青年人才托举工程项目(2022HYTP017)；热流科学与工程教育部重点实验室开放基金资助项目(KLTFSE2020KFJJ03)