实验五食品冻结温度曲线的测定、干燥及干燥速率测定实验

一、试验目的了解食品材料冻结过程与特性。把握冻结过程中温度曲线的测定方法。观看冻结速率对冻结食品质量的影响。二、试验原理食品冻结温度曲线是食品在冷却、冻结过程中，食品温度与所经受的时间关系曲线。在食品冷却、冻结的不同温度阶段中，放出的热量是不均衡的。当食品刚被冷却时，食品的结成冰时所放出的大量潜热，因此，在较长时间内食品的温度几乎恒定，曲线呈水平状态，～5℃，称为最大冰晶生成带〔图1〔zoneofmaximumcrystallizatio。此后，食品温度又快速下降，直至冻结完毕。如图1所示。温度/℃A温度/℃AB1食品冻结温度曲线三、试验原理简要图示及相关设备图四、本试验装置图五、试验方法检查温度检测热电耦及计算机采集系统是否正常；在铜－康铜热电耦上做好标号，以备记录食品材料外表温度和内部不同点处的温度；启动制冷系统，并设定冻结温度为－25℃；做好食品试样，并固定热电耦于不同处；计算机开头记录；当温度趋于内外全都时，冻结完毕；分析不同材料、不同外形与尺寸的食品材料，其温度曲线的异同。六、思考题：为什么要测量食品的冻结温度曲线，对食品冷冻生产有什么意义？食品冻结曲线最大冰晶带的时间长短与哪些因素有关？解冻时各点温度变化如何？与冻结温度曲线有何异同？一、试验目的了解气流常压枯燥设备的根本流程和工作原理。把握物料枯燥速率曲线的测定方法。争论风速、气流温度对物料枯燥速率曲线的影响。测定物料在恒定枯燥工况下的枯燥速率曲线。二、试验原理枯燥操作是承受某种方式将热量传给含水物料，使含水物料中的水分蒸发分别的操作。枯燥操作同时伴有传热和传质，过程比较简单，目前仍依靠于试验解决枯燥问题。首先要确定湿物料的枯燥条件，例如枯燥要求，当枯燥面积肯定时，确定所需干度曲线。将湿物料置于肯定的枯燥条件下，即有肯定湿度、温度和速度的大量热空气流中，测定被枯燥物料的质量和温度随时间的变化。ABX–τ线ABX–τ线CDtWθ–τ线阶段： X1AB为物料预热阶段； X’BC为恒速枯燥阶段；CDE为降速枯燥阶段。在预热阶段，热空气向物料传递热量，物料温度上升。当物料外表温度达 Xc到湿空气的湿球温度，传递的热量只用来蒸发物料外表水分，其枯燥速率不变，为恒速枯燥阶段，此时物料外表存有液 X* E态水。在物料外表不存在液态水，水分 0由物料内部向外表集中，其集中速率小于水分蒸发速率，则物料外表变干，表 θ2面温度开头上升，为降速枯燥阶段，最后物料的含水量到达该空气条件下的平衡含水量X*。恒速枯燥阶段与降速枯燥阶段的交点为临界含水量Xc。1枯燥速率即水分汽化速率，可用单 θ1位时间单位枯燥面积汽化的水重量表示：uNA

dW 0Ad kg水/m2·h (1)

枯燥时间τ式(1)中U------枯燥速率，kg水/m2·hNA----枯燥速率，kg水/m2·h 图1恒定枯燥条件下物料枯燥试验曲线W 汽化的水重量，kg；A 物料的枯燥外表积，m2；Τ 枯燥时间，h。枯燥速率也可用单位干物料在单位时间内所汽化的水重量表示：uN dWcA Gd kg水/kg干物料∙h (2)c式(2)中U’------枯燥速率，kg水/m2·h;N’-----枯燥速率，kg水/m2·h;AX 干物料含水量，kg水/kg绝干物料；G 干物料质量，kg。c由于dWG

dXc ，所以

dXNA d 。A以枯燥试验曲线图中含水量XN2所示。Au降速阶段恒速阶段cCBAu降速阶段恒速阶段cCBADEXc 1X/kg水/kg绝干物料2恒定枯燥条件下的枯燥速度曲线三、试验原理简要图示及相关设备图3试验原理简要图示和工业中常见设备图四、本试验装置图4本试验装置装配图4加热器就会因空气不流淌而过热造成损坏。风机进口端的片式阀掌握系统吸入的空气量；出口端的片式阀调整系统外排的废气量定。假设试样数不多可不开启。五、试验方法试验前测定马铃薯的绝干含水率。将马铃薯切成方块，量取尺寸(长、宽、厚)，并记录枯燥前的重量。检查天平是否敏捷，并配平衡。往湿球温度计内加水，并开动风机送风，调整阀门使孔板压差计示值R30mmH2O柱以上。开加热器组合开关加热。电加热器由电功率约1个多KV的电热原件组成。一组由导电温度计通过晶体管继电器掌握。另外两组由手动掌握，起动时三组都供电，到达预定温度时依据当时状况关去一组或二组。加砝码使天平接近平衡，但砝码质量稍轻不能平衡，待水分枯燥至天平指针平衡时开动第一个秒表(2个秒表)。减去1—2克砝码，待水分再枯燥至天平指针平衡时停第一个秒表。同时马上开动其次个秒表。以后再减等量砝码，如此往复进展。至试样接近平衡水分时为止。六、思考题：在两个阶段如何分别提高枯燥速度?说明理由。如何利用干湿球温度确定枯燥空气的湿度?为什