第 29 卷 第 16 期 ݰ业 工 程 学 报 Vol.29 No.16 278 2013 ᑈ 8  Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Aug. 2013 基于 Weibull 分布函数的葡萄干燥过程模拟及应用 白竣文 1 ，王吉亮 2 ，肖红伟 1 ，巨浩羽 1 ，刘嫣红 1 ，高振江 1※ ˄1. 中೑ݰ业大学工学院ˈ北京 100083˗ 2. ᮄ疆ݰ垦科学院ݰ产加工研究所ˈ石河子 832000˅ 摘 要：Ў了探究 Weibull ߚᏗ函数中各参数的影因素ঞ在ᑆ燥中的ᑨ用ˈ该文以ϡ同ᑆ燥方法˄气体射流 ߏކᑆ燥ǃ真空脉ᑆ燥˅ǃᑆ燥温度˄50ǃ55ǃ60  65℃˅以ঞ烫漂预处理˄30ǃ60ǃ90ǃ120 s˅的葡萄ᑆ燥 过程Ў研究ᇍ象ˈ利用 Weibull ߚᏗ函数ᇍᑆ燥学曲线䖯行模拟并ߚ析DŽ研究结果表明˖Weibull ߚᏗ函数 能够很好的模拟葡萄在试验条ӊϟ的ᑆ燥过程˗尺度参数 α Ϣᑆ燥温度关ˈ并Ϩ随着ᑆ燥温度的升高而降Ԣ˗ 形状参数 β Ϣᑆ燥方式物料状态关ˈ但ᑆ燥温度ᇍ形状参数 β 的影很小DŽ䅵算了葡萄在ᑆ燥过程中的水 ߚ 扩散系数 D cal 在 0.2982×10 -9 ~2.7700×10 -9 m 2 /s П间ˈ并ḍ据阿伦尼Рᮃ公式䅵算ߎ热风ᑆ燥真空脉ᑆ燥方法 的ᑆ燥活化能ߚ别Ў 72.87  61.43 kJ/molDŽ研究结果Ў Weibull ߚᏗ函数在葡萄ᑆ燥过程的ᑨ用ᦤ供参考DŽ 关键词：干燥，温度，水分，Weibull 分布函数，模拟，葡萄 doi˖10.3969/j.issn.1002-6819.2013.16.035 中图分类号：TS255.1ĢTQ028.6 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2013)-16-0278-08 白竣文ˈ王吉亮ˈ肖红伟ˈ等. 基于 Weibull 分布函数的葡萄干燥过程模拟及应用[J]. 农业工程学报ˈ2013ˈ 29(16)：278ˉ285. Bai Junwen, Wang Jiliang, Xiao Hongwei, et al. Weibull distribution for modeling drying of grapes and its application[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2013, 29(16): 278ˉ285. (in Chinese with English abstract) 0 引 言 葡萄含丰富的营ˈݏ是人们非常喜⃶的水果 П一DŽ葡萄含较高的糖ߚ水ˈߚ很强的 强度并Ϩ容易ফ微生物的侵害而发生腐烂ব质DŽ 所以在葡萄收获后的几个星期内ˈঞ时ᇍ䖯行消 䌍加工是减少经济损失的Џ要措施DŽ在全世界葡 萄Џ要产地ˈ将ᮄ鲜葡萄ᑆ燥Ў葡萄ᑆ是Џ要的加 工方式 [1] DŽ 葡萄的ᑆ燥过程关系Ӵ热Ӵ质效率ǃ能源消 耗产质等重要指标ˈ因ℸᇍᑆ燥过程䖯行 效预测ǃ调控优化݋重要意义DŽЎ了ᇍᑆ燥过 程䖯行研究ˈ一些经验或者半经验的模型被广泛的 用于ᦣ述ᑆ燥过程ˈЏ要括˖Lewis ˈPage ˈ Modified PageˈHenderson-PabisˈWang and Singhˈ Vermaˈ䖥似扩散模型ˈѠ阶试验模型ˈѠ阶指数 模型ˈLogarithmic 模型等 [2-3] DŽ虽然一些模型能够 收稿日期˖2013-05-22 修䅶日期˖2013-07-04 基金项目˖೑家自然基金项目˄31201436˅˗中央高校基本科研业务ϧ 项资金˄2013QJ022˅ 作者简介˖白竣文˄1987ˉ˅ˈ男ˈ河南漯河人ˈ博士生ˈ研究方向˖ ݰ产˄食˅ᑆ燥装备技术DŽ北京 中೑ݰ业大学工学院ˈ 100083DŽ Email˖bjw@cau.edu.cn ※通信作者˖高振江˄1958ˉ˅ˈ男ˈ内蒙古赤峰人ˈ教授ˈ博士生导 师ˈЏ要Ңџݰ产˄食˅加工装备技术DŽ北京 中೑ݰ业大学工 学院ˈ100083DŽEmail˖zjgao@cau.edu.cn 很好的模拟ᑆ燥学曲线ˈ但ᔦḍᑩ䖭些模型 䖬Џ要停留在Ā黑箱ā阶段 [4] ˈ模型中各参数的意 义ᕔᕔϡ明确ˈ并Ϩ无法很好的Ϣᑆ燥方法ǃ工艺ǃ 效率以ঞӴ热Ӵ质等䖯行效结合ˈ所以䖭些模型 的使用Ӌ值研究意义就大大降Ԣ了DŽ Weibull ߚᏗ函数较好的适用性ݐ容性ˈ 在ᴤ料学ǃ药物学ঞ热学等领域广泛ᑨ用 [5-8] DŽ 䖥ᑈ来一些研究学者将 Weibull 函数䗤ℹ引入ᑆ 燥学方面ˈপ得了一些研究䖯展DŽCorzo 等 [9] 用 Weibull 函数ᦣ述ϡ同成熟度芒果片的热风ᑆ燥 过程˗Miranda 等 [10] 用 Weibull 函数来ᦣ述芦荟的 ᑆ燥学˗Bantle 等 [11] 研究了物料在常压冷冻ᑆ 燥˄atmospheric freeze-drying˅过程中ϡ同温度ǃ 风速乫粒大小ᇍ Weibull 函数各参数的影DŽ但 就总体而言ˈWeibull ߚᏗ函数在ᑆ燥领域的研究 时间尚短ˈᇍ于函数中各参数的物理意义影因 素的了解ҡ然较少DŽ 本文重点研究ᑆ燥方法ǃᑆ燥温度以ঞ烫漂 预处理ᇍ葡萄ᑆ燥学的影ˈ利用 Weibull 函数ᇍᑆ燥过程䖯行模拟ˈ探究 Weibull ߚᏗ函 数中各参数的影因素ˈ阐述在ᑆ燥中的物理 意义ˈЎ葡萄ᑆ燥加工的预测ǃ调控ᦤ供依据ˈ 也Ў Weibull ߚᏗ函数在ᑆ燥加工的广泛ᑨ用ᦤ 供理论支持DŽ