《食品干燥節(jié)能技術(shù)》入選石油和化工行業(yè)“十四五”規(guī)劃教材。內(nèi)容分為兩個(gè)部分:前4章是基礎(chǔ)部分,分別介紹食品節(jié)能干燥的基本知識(shí)、食品干燥物料及其物性、食品干燥機(jī)制、干燥過(guò)程的能量分析;后4章介紹具體的干燥應(yīng)用技術(shù),包括滲透脫水與干燥、太陽(yáng)能干燥、熱泵干燥及介電干燥。各章均配有復(fù)習(xí)思考題。
《食品干燥節(jié)能技術(shù)》是高等院校食品專業(yè)或能源專業(yè)的本科和研究生教材,也可作為食品加工行業(yè)和干燥設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)研發(fā)和技術(shù)人員的參考讀物。
曲航,魯東大學(xué)能源動(dòng)力與電力工程系副教授,工學(xué)博士,澳大利亞昆士蘭科技大學(xué)(QUT)訪問(wèn)學(xué)者,曾任魯東大學(xué)食品工程學(xué)院副院長(zhǎng),主要研究方向?yàn)槭称犯稍锛疤?yáng)能熱利用。近年來(lái)在指導(dǎo)學(xué)生獲得第十五屆山東省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽二等獎(jiǎng)等。
第1章緒論1
1.1降低食品干燥能耗的必要性1
1.2食品干燥的分類及其特點(diǎn)2
1.2.1食品干燥的分類2
1.2.2各類食品干燥的特點(diǎn)3
1.2.3各類食品干燥的比較4
1.3食品中水分的狀態(tài)5
1.3.1游離水和結(jié)合水5
1.3.2水分活度7
1.4干燥對(duì)食品品質(zhì)的影響8
1.4.1食品干燥中的物理變化9
1.4.2食品干燥中的化學(xué)變化10
1.5食品干燥技術(shù)的發(fā)展14
第2章食品干燥的物料及其物化特性16
2.1食品干燥常用的原輔材料16
2.1.1糧食類原料16
2.1.2果蔬類原料17
2.1.3畜禽肉類原料17
2.1.4水產(chǎn)品類原料17
2.2食品物料的物性基礎(chǔ)18
2.2.1食品物料的形態(tài)與物理性質(zhì)18
2.2.2食品原料的主要成分20
2.2.3食品的流變特性和質(zhì)構(gòu)特征23
2.2.4食品的熱物性27
第3章食品干燥機(jī)制30
3.1干燥機(jī)制30
3.1.1導(dǎo)濕性31
3.1.2導(dǎo)濕溫性33
3.1.3導(dǎo)濕性與導(dǎo)濕溫性的相互作用36
3.1.4影響熱濕傳遞的因素36
3.2干燥過(guò)程的特性38
3.2.1干燥曲線38
3.2.2干燥階段40
3.3影響干制的因素43
3.3.1干制條件的影響43
3.3.2食品性質(zhì)的影響45
第4章干燥過(guò)程的能量分析47
4.1干燥的能耗及節(jié)能的意義47
4.1.1工業(yè)領(lǐng)域中的干燥能耗47
4.1.2降低干燥能耗的意義47
4.2干燥設(shè)備的能耗分析48
4.2.1干燥物料所需的最小能量48
4.2.2連續(xù)式對(duì)流干燥裝置的熱平衡49
4.2.3傳導(dǎo)式干燥裝置的熱平衡50
4.2.4干燥裝置的能量供給51
4.3干燥設(shè)備能效評(píng)估及應(yīng)對(duì)措施51
4.3.1干燥過(guò)程中的能量損失51
4.3.2干燥設(shè)備的能效提升52
4.3.3干燥設(shè)備熱效率分析實(shí)例53
4.4干燥設(shè)備的余熱回收54
4.4.1熱交換技術(shù)54
4.4.2熱功轉(zhuǎn)換技術(shù)56
4.5夾點(diǎn)分析57
4.5.1夾點(diǎn)分析的關(guān)鍵概念57
4.5.2過(guò)程系統(tǒng)中夾點(diǎn)的意義60
4.5.3問(wèn)題表格法61
4.5.4夾點(diǎn)分析在干燥過(guò)程中的應(yīng)用64
第5章滲透脫水與干燥67
5.1滲透脫水67
5.1.1滲透壓67
5.1.2滲透脫水與細(xì)胞結(jié)構(gòu)68
5.1.3滲透脫水的基本原理69
5.2滲透脫水的傳質(zhì)運(yùn)動(dòng)學(xué)70
5.2.1化學(xué)勢(shì)的驅(qū)動(dòng)作用70
5.2.2傳質(zhì)與滲透脫水效率72
5.2.3數(shù)學(xué)模型72
5.2.4過(guò)程參數(shù)對(duì)傳質(zhì)運(yùn)動(dòng)的影響73
5.3滲透脫水的影響因素74
5.3.1外在影響因素74
5.3.2內(nèi)在影響因素76
5.4預(yù)脫水處理76
5.4.1去皮處理77
5.4.2切塊處理77
5.4.3燙漂處理77
5.4.4浸泡處理77
5.5滲透脫水的實(shí)際應(yīng)用77
5.5.1滲透脫水-熱風(fēng)組合干燥78
5.5.2滲透脫水-冷凍組合干燥78
5.5.3滲透脫水-真空組合干燥79
5.5.4滲透脫水-微波組合干燥80
第6章太陽(yáng)能干燥82
6.1太陽(yáng)輻射的基本知識(shí)82
6.1.1太陽(yáng)光譜82
6.1.2到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射83
6.2太陽(yáng)能干燥的基本原理83
6.2.1露天干燥85
6.2.2自然對(duì)流模式下的溫室干燥85
6.2.3強(qiáng)制對(duì)流模式下的溫室干燥86
6.3太陽(yáng)能干燥裝置87
6.3.1太陽(yáng)能干燥裝置分類87
6.3.2太陽(yáng)能空氣集熱器92
6.3.3太陽(yáng)能干燥裝置的蓄熱95
第7章熱泵干燥100
7.1熱泵干燥的基本原理100
7.1.1熱泵干燥系統(tǒng)的組成100
7.1.2熱泵干燥系統(tǒng)的熱力循環(huán)101
7.1.3熱泵干燥系統(tǒng)性能主要評(píng)價(jià)指標(biāo)102
7.2熱泵干燥裝置的分類103
7.2.1空氣能熱泵干燥系統(tǒng)104
7.2.2太陽(yáng)能輔助熱泵干燥系統(tǒng)105
7.2.3地?zé)崮軣岜酶稍锵到y(tǒng)105
7.2.4生物質(zhì)熱泵干燥系統(tǒng)106
7.3不同壓縮級(jí)的熱泵干燥裝置107
7.3.1單級(jí)壓縮熱泵干燥裝置108
7.3.2單級(jí)蒸氣壓縮熱泵干燥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)114
7.3.3多級(jí)壓縮式熱泵干燥系統(tǒng)118
7.4熱泵干燥裝置的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)121
7.4.1影響熱泵干燥能耗的因素121
7.4.2工作溫度對(duì)熱泵干燥裝置性能的影響121
7.4.3熱泵干燥的發(fā)展趨勢(shì)122
第8章介電干燥124
8.1介電干燥的基本知識(shí)124
8.1.1電磁波譜124
8.1.2介電損耗125
8.1.3穿透能力與加熱均勻性126
8.1.4介質(zhì)電性質(zhì)和選擇加熱效應(yīng)126
8.2食品的介電特性127
8.2.1水的介電特性127
8.2.2糖類的介電特性129
8.2.3蛋白質(zhì)的介電特性129
8.2.4脂肪的介電特性130
8.3微波干燥130
8.3.1微波干燥的基本原理130
8.3.2間歇微波干燥132
8.3.3微波干燥系統(tǒng)132
8.3.4組合式微波干燥139
參考文獻(xiàn)146