小麦的平衡水分与吸着热研究(2)

来源:南粤论文中心 作者:李兴军1,YF_5叉林2, 发表于:2010-05-13 08:15  点击:
【关健词】平衡水分含量;小麦;吸着等温线;数学模型;吸着等热;干燥
法,(103 4-1.0)℃烘干2028 h. 1.3数据分析和吸着等热计算 表2的6个水分吸着等温线模型用于分析小 麦的吸附/解吸平衡水分数据.SPSS 13.0 for Win. dows软件的非线性回归方法在一系列迭代步骤 BET(ERH50%)

 
法,(103 4-1.0)℃烘干20—28 h.
1.3数据分析和吸着等热计算
表2的6个水分吸着等温线模型用于分析小 麦的吸附/解吸平衡水分数据.SPSS  13.0 for Win. dows软件的非线性回归方法在一系列迭代步骤
BET(ERH<50%)

注:ERH是平衡相对湿度,M是平衡水分含量(%干基),t是相对 温度(℃),P。饱和蒸汽压,Cl、C2、c,及a是方程系数.
吸着等热(Q“)是指,在一定的温度和水活度 (A。)条件下.单位质量的一产品从液态发生汽化

万方数据
 
第3期                  李兴军等:小麦的平衡水分与吸着热研究                             3

 
所需要的能量。净吸着等热(Q:,单位是KJ/Ks)
由Clausius—Clapeyron方程派生的Q:=R
【丽TtT:ln(等)】方程利用水分吸着数据计算,
Aw,和Aw:分别是绝对温度一和咒的水活度(小 数表示),R是气体常数(8.314   kJ/kg•K).吸着

 


巧∞幅m
5
赵庄2号                  鲁麦l号
;y;y;

 


如巧加:2

 

 

J£U墨山
 
等热(Q“)等于Q:加上自由水汽化的平均潜热
(从0—50℃范围内是2450.9 kJ/kg).

2  结果与讨论


2.1    小麦吸着数据的适合数学模型
 
4品种小麦吸附和解吸的EMC等温线如图l 一图2.小麦吸附和解吸曲线呈相似的‘S’型曲 线.在温度10一35℃、ERH 11.3%一96%范围 内,EMC对吸附曲线变化范围是4.19%一
34.19%,对解吸曲线变化范围是5.11%一
33.66%.这些数据表明,在恒定ERH下,EMC随 着温度减少而增加.

陇塬2号                  南段1号
;y;y;如笛如:2
O                                                      0
0   20  40   60  80   1000   20   40   60  80   lOO
ERH/%                  ERH/%
图2  温度对赵庄2号和鲁麦1号吸着等温线的
影响

ASAE推荐的修正Hende糟on方程最不理想.Sun 和WoodsH’用Chen.Clayton、修正Chung-Pfost、修 正Henderson、修正Oswin及Strohman—Yoerger方 程分析了29套小麦EMC/ERH数据,发现修正
Chung—Pfost以ERH=八FMC,r)形式、修正Oswin 以EMC=,(ERH,T)形式为首选方程,由于它们 能够描述单组数据,是含3个参数的可逆方程.本 研究中,MOE、MCPE及修正BET方程分别在
m,O∞
ER日11.3%一96%、11.3%一96%及11.3%一
49.9%范围内最适合描述4个品种小麦吸着等温 线.我国储粮区域生态规划”’和谷物主产区低温
 
筑 ;y;夕{
干燥∞1是利用国外修正Henderson方程参数估算 储粮平衡水分,因此有必要利用本研究结果进行

m,O

J£uHl∞—eu=啪
重新估算.
值得注意的是,在较低的ERH条件,模拟 曲线表示的解吸与吸附等温线之间存在最大差 异,但滞后环跨度不受温度影响(图3).通过修正 BET模型获得的单分子层含水鼍(M。=C。+C:x
 
图1  温度对陇塬2号和南段l号吸着等温线
的影响

表3和表4是适合试验数据的吸着方程非线 性回归分析结果.可以看出,SYE、CCE、MOE及 MCPE 4个方程在ERH 11.3%一96%范围内对解 吸和吸附等温线的所有试验数据均适合.MOE和 MCPE方程是含3个参数、依赖温度的模型,而 CCE是含4个参数、依赖温度的模型.SYE是含4 个参数、与温度无关的模型.BET方程在ERH
11.3%一49%的范围内决定系数(R2)最高,但平 均相对百分率误差(MRE)和标准差(SE)最小.
t,C。和c:均是表3一表4中的参数,t是相对温
;7{7;
度)是测量材料的吸着能力.在吸附和解吸过程
肘。随着温度增加而减少(表3一表4),这不同于 lVlenkov‘71的结果.就单分子层含水量也存在滞后 效应.对吸附和解吸过程,单分子层含水量减少, 是由于温度增加时材料结构发生了变化.同时也
表明温度增加时,一些水分子活化到一定能量,能
够离开吸着位点,这样就减少了EMC⋯.在30℃ 时硬麦和软麦之间的吸湿特性之间的差异,当曲 线接近时就变得较小,类似Sun和Woods⋯和 Pfost等⋯的试验结果.

表3   适合小麦解吸等温线的6个方程参数估计
小麦品种     模型        cI             c2           c3           C4           R2        RSS        sE     IlIRE/%      残差分布类型(责任编辑:南粤论文中心)转贴于南粤论文中心: http://www.nylw.net(南粤论文中心__代写代发论文_毕业论文带写_广州职称论文代发_广州论文网)

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