摘要：针对种子超干过程中热风干燥效率低,不能有效实现低温低湿的干燥环境的问题,设计一种膜除湿与热风联合干燥系统。设计膜除湿系统、热风系统,通过精确控制干燥过程中的温度和湿度,提高种子的干燥效率和品质,同时降低能耗。以种子含水率、发芽率、发芽势和相对电导率等评价指标评估干燥质量,对比热风干燥与膜除湿联合热风干燥系统的干燥效率和干燥极限。通过数据分析,建立西瓜种子超干含水率变化曲线。同时对各影响因素进行分析,综合优化干燥工艺并进行试验验证。结果表明,西瓜种子的最佳超干含水率在3%以下,发芽率98%且有92%发芽势。西瓜种子最佳超干条件为箱内温度50℃和相对湿度4%RH,此时可以将种子含水率降低到3%,耗时3.7 h,总功率为1647.5 W/h,在保证效率高的同时提高种子质量。

摘要：为探究冻融处理对香菇热泵干燥特性的影响,设计了一种冻融-热泵干燥机。依据自制冻融-热泵干燥机的结构特点,在干燥箱内的5个不同位置布置9个干燥床架,并在每个床架上均匀布置若干料盘。根据冷冻与融化速率对香菇物理性质的影响,设计快冻慢融的冻融干燥方法。重点考察新鲜香菇干燥品质的变化情况,主要指标有干基含水率、水分比、复水性、色差、干燥速率、有效水分扩散系数等,并结合4种典型薄层干燥模型,利用水分比进行数据拟合,从而建立干燥数学模型。结果表明:冻融香菇在干燥箱不同位置有效水分扩散系数在1.98×10^-7-2.36×10^-7m^2/s之间,色差、复水性差异性小,干燥后感官性较好,且复水值总体与色差L值呈正比;香菇冻融干燥各位置水分比和干燥速率变化情况基本一致,均匀性好。经过4次冻融处理,每次冻融后干燥速率短时间内有一定提高,随后下降,且随着冻融次数的增加,其对水分迁移速率的影响呈下降趋势,第4次冻融后干燥速率无明显变化,说明随着香菇含水率的下降,冻融处理对水分的剥离能力逐渐减弱。在20h进入单纯热泵干燥阶段,在30h基本达到平衡含水率,单纯热泵干燥过程存在加速与降速阶段,无明显恒速干燥阶段。冻融香菇在不同干燥条件下的干燥过程均满足HendersonandPabis方程,其中待定系数a,b,c,k,g,h与层架之间呈5次方关系,相关系数R2为0.998。本文为冻融-热泵干燥机的设计及香菇冻融干燥提供参考。

摘要：针对现有双螺杆挤压膨化设备生产香菇膨化产品时存在物料堵塞、预熟度低、作业参数缺失等问题而导致生产的产品膨化率低、吸水性差、硬度高等缺陷,该研究设计了一种香菇双螺杆挤压膨化设备,并对设备中的关键部件喂料搅拌防堵装置、预熟调质装置与双螺杆结构参数进行了设计与确定。同时,为探究设备中的作业参数对产品膨化性能的影响,研究了设备的螺杆转速、膨化温度、物料含水率对产品的膨化率、硬度、脆度、吸水性的影响。结果表明:影响膨化率的显著性顺序依次为螺杆转速、物料含水率、膨化温度;影响硬度的显著性顺序依次为螺杆转速、膨化温度、物料含水率;影响脆度的显著性顺序依次为膨化温度、物料含水率、螺杆转速;影响吸水性的显著性顺序依次为膨化温度、物料含水率、螺杆转速。其次,结合各因素交互作用的影响规律与目标优化结果,得出设备的最佳作业参数为:螺杆转速167.23r/min,膨化温度151.68℃,物料含水率16.83%,此时,产品的膨化率、硬度、脆度、吸水性分别为4.04%、18.61N、-8.46mm/cm^2、313.86%。将优化后的参数值在设备中进行了生产性应用,得到生产值与优化值的误差均小于4%,最大生产率为165 kg/h。与扬州大学机械工程学院实验室内的现有设备相比,在提高物料送料的连续性与调质熟化度的基础上,膨化率提高了25.00%,硬度降低了48.21%、脆度提升了40.55%、吸水性提高了62.35%。因此,该机的设计可为香菇膨化产品的开发提供了一种较为成熟的技术装备。

摘要：为了实现农产品优质节能干燥,针对转轮除湿再生能耗高等问题,进行了转轮除湿系统优化设计,设计了中低温可切换一体干燥机,构建分级冷凝再生模式,进行分级再生与香菇除湿干燥试验分析,研究优化干燥工艺,确定整机除湿能耗等作业参数。为了检验并提高分级冷凝作业性能,以再生加热温度、再生冷凝热量及干燥冷凝热量为指标,运用BoxBenhnken中心组合试验设计理论,对蒸发进风温度、再生进风温度、风阀开度3个影响分级再生性能的因素进行响应面试验。通过数据分析,建立了分级冷凝再生模型,结合等值线图分析了上述3个试验因素对指标的影响规律,同时对各影响因素进行了综合优化与试验验证。结果表明,3个回归模型均高度显著,RSq均大于99%,模型可靠性高;在室温条件下,提高蒸发温度与再生进风温度有利于提升分级冷凝再生效果;与纯电加热再生相比,分级冷凝再生可降低能耗29.6%。香菇转轮除湿干燥试验表明,在相同干燥温度下,采用转轮除湿干燥比热泵干燥后的香菇品相好,干燥速率提升2倍以上,能耗高5.9%。

摘要：为了实现农产品低湿节能干燥,分析了典型转轮除湿干燥模式,基于能耗高、结构不合理等问题,开展转轮热泵联合除湿干燥系统优化设计与试验研究,研制出转轮除湿热泵干燥机。为了检验并提高转轮除湿热泵干燥机的作业性能,该文以杏鲍菇为研究对象,以降低杏鲍菇色差、除湿能耗比,提高复水性为目标,运用Box-Benhnken中心组合试验设计理论,对再生温度、干燥温度、转换点相对湿度影响其干燥品质与能耗的因素开展响应面试验。通过数据分析,建立了响应面模型,结合四维渲染图分析了上述3个考察指标受3个试验因素取值变化的影响机制,同时对各影响因素进行了综合优化与试验验证。结果表明,3个模型的R2均大于0.98,试验因素对干燥品质及能耗有较大影响,当再生温度87℃,干燥温度50℃,转换点相对湿度45%时,杏鲍菇复水比4.028,色差22.89,除湿能耗比(specific power consumption,SPC)2 633 k J/kg,与预测绝对值误差均低于6个百分点。该研究为转轮除湿热泵干燥设备的设计及干燥工艺优化提供参考。

摘要：针对果蔬干燥生产中干燥品质与生产成本不能兼得的问题,设计折射窗干燥试验台并进行干燥品质评价。采取随机区组设计,使用COMSOL仿真软件对比研究加热型折射窗试验台与循环型折射窗试验台的温度分布,结果显示加热型试验台温度分布更均匀。对试验台中加热棒关键参数采用D最优混合设计进行优化,回归分析表明加热棒参数侧边距为154 mm,底边距为76 mm,加热棒长为340 mm时上表面温度均匀性最优。根据仿真结果设计并制作折射窗干燥试验台,利用折射窗干燥试验台进行干燥试验并检测干燥品质。折射窗干燥能够很好地保留番茄中的维生素C、可溶性糖与可滴定酸,是一项具有潜力的新型干燥技术。

摘要：针对当前平菇菌棒生产中的装料、接种单机作业效率低、稳定性差、用工多等难题,该研究结合平菇栽培料诱导灭菌发酵工艺与中心孔接种工艺,设计了一种适应玉米芯颗粒菌种的平菇发酵料装料接种一体机,整机主要由装料装置、窝口装置和接种装置等组成。首先根据菌棒制作中的装料量与接种量要求对整机的关键部件进行设计,确定装料绞龙、窝口槽型凸轮和接种凸轮等零部件的结构参数,然后以绞龙转速、绞龙直径和绞龙螺距为影响因素,装料生产率和装料密度为响应指标,通过响应曲面方法分析各因素交互作用影响,对回归模型进行多目标优化,得出平菇发酵料装料接种一体机装料质量的最优组合为:绞龙转速191.94 r/min,绞龙直径133.22 mm,绞龙螺距100.00 mm,此时,装料生产率723袋/h,装料密度537.27 kg/m^(3)。对优化参数进行生产验证,测得生产率为726袋/h,装料密度为536.25 kg/m^(3),与优化值相对误差分别为0.42%和0.19%。同时,测得接种电机转速在120 r/min时的接种量为132.33 g,接种变异系数为1.19%,满足发酵料中心孔菌种量不少于装料量5%的生产要求,接种装置的平均接种深度为242.5 mm,接种深度的变异系数为1.05%。与单机菌棒制作设备相比,平菇发酵料装料接种一体机生产率提高3倍,时间缩短2.4倍,人数减少4人,节省2道作业工序,满足北方地区平菇发酵料机械化生产对装备的需求。

摘要：为综合评价番茄脱皮指标,优化红外辐射工艺参数,探究番茄红外辐射加热脱皮的可行性,通过Box-Behnken响应面理论设计本试验,研究辐射距离(60~80 mm)、时间(120~240 s)和功率(400~500 W)对番茄脱皮性能量化指标的影响,并采用响应面法(RSM)对番茄红外脱皮的参数进行优化。番茄脱皮性能评价的最佳自变量参数是:辐射距离70.12 mm,时间200.4 s,功率464.7 W,对应的脱皮率96.19%,脱皮损失4.022×10^(-5) g/mm^(2),表面温度104.06℃,对优化结果做3次重复试验,试验结果与模型优化结果误差在±5%内,模型吻合较好。结论:本研究综合分析了番茄红外辐射脱皮方案的可行性,验证了模型的可靠性,为工厂生产番茄系列产品提供一种环保、少污染的脱皮方法。

摘要：瓶栽金针菇采摘机械的设计需要进行金针菇相关力学试验研究来提供相关参数,从而加快金针菇由人工采摘向机械化采摘模式转变的进程。依据瓶栽金针菇测量的数据结果,将金针菇的菌柄划分为上部、中部和根部三部分,对上部和中部进行拉伸试验研究,建立金针菇力学模型,计算金针菇菌柄不同部位的弹性模量和拉伸应力等相关力学参数。金针菇上部最大拉伸载荷平均值为1.89 N,弹性模量平均值为5.11 MPa,剪切模量平均值为1.96 MPa,拉伸应力平均值为0.52 MPa;中部最大拉伸载荷平均值为3.09N,弹性模量平均值为8.27 MPa,剪切模量平均值为3.18 MPa,拉伸应力平均值为1.06 MPa。结果表明单根金针菇越靠近其根部,抗拉强度越强。为采摘机械的行程设计和采摘部位的选取提供依据,促进金针菇机械化采摘和食用菌产业机械化、智能化发展。

摘要：香菇菇柄切除设备有效缓解了劳动力密集对香菇去柄环节的制约,且能确保香菇的加工质量,提高菇柄的切除效率。针对菇柄切除设备领域进行深入分析,指出其面临的现状:菇柄切除设备研究起步晚,相应的科研硬件和软件较差,排序、定位等关键技术尚未攻克,研发设计的设备简单粗陋,机械化程度低。对此,从政府、行业协会、企业以及科研人员等角度提出可行性建议,为菇柄切除领域的研究内容和研究方向提供参考。