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黄芪具有增强免疫、降血糖、抗疲劳、抗菌等多种功效,药用、食用价值极高。由于新鲜收获的黄芪含水率高达40%~60%(w.b.),并具有极强热敏性和亲水性,若不及时处理,容易腐烂霉变带来损失。新鲜黄芪收获后及时干燥加工有利于提高品质,获得更好的市场前景。本文基于热风干燥,研究了黄芪的干燥动力学特性、平均对流传热传质系数模型、工艺优化以及能效评价,研究结论如下:(1)基于单因素试验,确定热风温度、切片厚度对干燥时间影响十分显著,热风风速影响一般显著。利用Weibull分布函数对黄芪热风干燥动力学特性进行解析,结果表明:尺度参数α与热风温度和热风风速呈负相关,与切片厚度呈正相关,干燥初期可适当提高热风温度来维持较高的干燥速率。形状参数β值均低于1,说明黄芪热风干燥过程为典型的降速干燥过程,且其热风干燥过程主要由籽粒内部水分扩散控制。求解黄芪热风干燥过程的活化能E_a,其值为47.174Kj/mol,说明黄芪热风干燥难易程度一般,有利于推广热风技术在黄芪干燥中的应用。(2)建立了平均对流传热、传质系数(h、h_m)随热风温度、热风风速、切片厚度所变化的数学模型。结果表明:该模型决定系数R~2分别为0.9984、0.9973,预测决定系数Pre R~2分别为0.9782、0.9941;变异系数C.V.%分别为:1.70%、2.03%,表明模型中只有1.70%、2.03%的样本数据不能用模型进行解释,模型能对黄芪干燥过程中的传热、传质变化现象进行较好的预测。(3)各评价指标模型建立及工艺方案综合优化。结果表明:热风温度、热风风速、切片厚度对色差值△E~*、复水比R、单位能耗H均存在显著的影响且敏感度主次排序为:色差值模型:温度(F=699.40)>厚度(F=233.64)>风速(F=13.74),复水比模型:厚度(F=665.86)>温度(F=130.98)>风速(F=56.74),单位能耗模型:温度(F=3549.39)>厚度(F=1318.31)>风速(F=619.37);通过综合优化得到最优工艺参数组合为:热风温度41.369℃、热风风速0.625m/s、切片厚度7.891mm,色差值、复水比、单位能耗分别为1.214、2.443、21.129Kj/kg,可信度均高于0.9且均与目标定向值十分接近,说明所得最佳工艺参数组合具有实际参考意义。(4)通过黄芪热风干燥能量利用效率和干燥系统能耗结构的分析,对热风干燥系统进行能效评价。结果表明:热风温度与平均热?效率呈正相关,与平均流动?效率呈负相关;热风风速与平均热?效率和平均流动?效率均呈负相关;切片厚度与平均热?效率和平均流动?效率均呈正相关;?效率最高的三组干燥条件为:(1)50℃、0.8m/s、3mm;(2)60℃、0.8m/s、6mm;(3)45℃、0.8m/s、6mm,所对应的平均热?效率和流动?效率分别为:0.6808、0.4742、0.6105;0.5439、0.5681、0.4092,综合?效率最高对应实验条件为50℃、0.8m/s、3mm;通过能耗结构分配及能量利用率研究得到能效评价最优条件为50℃、0.8m/s、3mm,此条件下干燥能耗为1.18kW·h,与?效率分析结果相匹配。