导　　师： 李长友

学科专业： H2801

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 华南农业大学

摘　　要： 荔枝是我国南方九省区栽培面积最大的果树，面积、产量均占世界之首。真空干燥与红外热辐射干燥技术的有机组合可强化干燥过程，提高干燥品质，为高效节能提供主要的理论指导；并为荔枝收获后的保鲜、干燥加工和综合利用制定相应的操作工艺，实现过程精准控制；为装备技术创新提供新的方法和途径。目前荔枝真空红外热辐射的本质、传递的机理研究还是一块空缺，急需研究其多重结构的物性参数、揭示热质传递规律及其引起品质变化的影响因素，考察在真空红外热辐射干燥场中的干燥特性，得到提高干燥效率和减少能量消耗的干燥特性表示方法，以实现准确地定量评价荔枝的热质传递运动，获得优良、高效、低耗、安全、减少环境污染的荔枝真空红外热辐射干燥系统理论，以促进区域经济发展和新农村建设。 针对荔枝多重结构果，搭建一套荔枝真空远红外热辐射干燥测试系统(硬件系统和软件系统)；研究荔枝在真空红外热辐射场中的热质传递规律、干燥特性及各影响因素问的内在联系。 实验测定荔枝鲜果肉、干果肉、3种红外热辐射源的红外光谱特性，研究干燥后的荔枝果肉红外光谱特性变化；考察3种红外热辐射源对荔枝果肉的红外光谱作用，得出在远红外区红外辐射源对荔枝果肉作用效果存在差异，深圳红外辐射源对荔枝果肉的作用效果最好。 构建荔枝鲜果壳、肉、核3重结构的物性参数测试模型，建立可测量与荔枝鲜果的壳、肉、核、肉核、果的物性参数导出量的函数关系。搭建荔枝热物性参数测试装置，实验测试荔枝壳、肉、核的水分与绝干物质的体积比、各绝干物质的密度、比热、导热系数，由量纲计算，导出荔枝鲜果的壳、肉、核、肉核、果及其在干燥去水过程中的密度、比热、导温系数等物性参数。 实验研究荔枝果真空红外热辐射干燥特性，分析真空红外热辐射干燥过程中腔内干燥介质的质量变化，推导干燥介质中水蒸汽的过热度与可测量问的函数关系，实验比较：2种压力维持方式、2组真空度(-0.09mpa，-0.08mpa)，3种红外辐射源(深圳管、浙江绿管、浙江红管)、3种辐射距离(120mm、180mm、240mm)、2种缓苏方式(15min/15min、30min/15min)5种不同工艺条件下干燥介质中水蒸汽过热度；并在以上条件下，对比研究荔枝果的含水率时间变化、去水速率时间变化、去水速率随含水率变化等干燥特性，比较真空红外热辐射干燥与热风干燥的荔枝果品质；在实验测定体积收缩干燥场中各点温度、物料温度、去水量等基础数据的基础上，建立可测量与焓、尺度比例系数、自由含水率、有效蒸发面积系数等导出量及诸量纲之间的函数关系，导出真空红外热辐射干燥荔枝果吸收的热量及干燥介质的焓，探讨真空红外组合干燥特性表示方法，对干燥过程中荔枝及干燥介质的能量品质进行评价，比较得出基于干燥去水速率、品质保护、能量品质利用的荔枝真空红外热辐射干燥优化工艺。 进一步实验分析荔枝果、果肉烘箱干燥的传质特性，对比烘箱干燥荔枝果、果肉与真空红外热辐射干燥荔枝果的传质特性。分析荔枝果壳膜、果肉核的相界面移动过程，构建荔枝果干燥过程二段去水的传热、传质模型，并进行数值求解。通过仿真分析，实验论证模型的可靠性。

关 键 词： 荔枝 真空红外热辐射 传热传质机理 真空干燥 红外热辐射干燥

分 类 号： [S226.6 S667.1]

领　　域： [农业科学] [农业科学] [农业科学] [农业科学]