超声波预干燥技术强化苹果片干燥研究

"苹果片超声波预干燥传质过程试验研究 (2011年)" 这篇2011年的论文主要研究了超声波技术在苹果片预干燥过程中的应用，目的是探究超声波如何影响预干燥速率以及内部水分扩散。实验通过控制超声波的声强，观察和分析其对苹果片干燥效率的具体影响。作者赵芳、陈振乾和施明恒来自东南大学能源与环境学院。 超声波预干燥技术是一种新型的干燥方式，它利用超声波的机械振动和热效应来加速水分的迁移和蒸发。在该研究中，研究者建立了一个数学模型，这个模型包含一个修正系数γ，γ用来量化超声波对苹果片内部水分扩散系数的改变。通过对实验数据的分析，他们计算出不同超声强度对应的修正系数，并据此绘制出修正系数与超声强度的关系曲线。 实验结果显示，超声波确实能有效提高苹果片的预干燥速率。当超声强度达到1.0 W/cm²时，干燥速率相较于无超声波的情况提升了67.2%。这表明超声波能够显著强化预干燥过程。此外，随着超声强度的增加，超声波对样品内部水分扩散系数的促进作用也逐渐增强，且这种增强趋势与声强呈现线性关系。 值得注意的是，尽管超声波能够提高干燥速率，但其热效应引起的样品表面及中心的温度变化却相对较小。在超声强度为1.0 W/cm²时，苹果片的平均温升不超过2℃，这降低了因高温导致的品质下降风险，对于保持食品的营养价值和口感具有积极意义。 关键词涵盖了超声波、预干燥、扩散系数和声强，这提示该研究的重点在于超声波技术在食品干燥中的物理效应，以及如何通过调整超声参数来优化干燥过程。这项工作对理解和改进食品干燥工艺，尤其是在节能和保持食品质量方面，提供了理论支持和实验依据。 这篇论文是自然科学领域的研究成果，它深入探讨了超声波在果蔬干燥中的作用机制，对于提升食品加工效率和产品质量有重要的参考价值。