甲壳素红外干燥特性及动力学模型研究

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1、第24卷第4期农业工程学报Vo1.24No.42008年4月TransactionsoftheCSAEApr.2008287甲壳素红外干燥特性及动力学模型研究欧春艳‘，杨磊t}z李思东’，章超桦’，张强‘(1.广东海洋大学理学院，湛江524088;2.广东海洋大学食品科技学院，湛江524088)摘要:为了寻找甲壳素低耗高效干燥方法，该文在红外干燥条件下，对甲壳素的干燥特性进行了研究。研究结果表明，温度因素对甲壳素的干澡速率影响较大，随着温度的升高，干燥速率增大，而物料的粒度对干燥速率没有显著影响。采用线性回归分析程序，分析比较了不同千燥模型，结果表明，Page模型能较好

2、地描述甲壳素红外干燥过程，可以准确地预测各干燥阶段的干燥速率及含水率.关键词:甲壳素;红外线;干燥特性;动力学模型中图分类号:T0323.6文献标识码:B文章编号:1002-6819(2008卜4-0287-03欧春艳，杨磊，李思东，等.甲壳素红外千燥特性及动力学模型研究〔J].农业工程学报，2008,24(4).-287-289.OuChunyan,YangLei,LiSidongetal.Dryingcharacteristicsofchitinunderinfraredrayanditskineticsmodel[几oftheCSAE2008,24(4):287-

3、289.(inChinesewithEnglishabstract)温浸泡12h)-3%盐酸溶液(室温浸泡1h)--浸泡于8%氢氧0引言化钠溶液中(煮沸2h)一1%高锰酸钾溶液(室温浸泡1h)一甲壳素主要是由海产品虾和蟹加工后的废弃物一虾头和1%草酸溶液(6076℃水浴1h)~甲壳素蟹壳经过酸脱钙和碱去除蛋白质后制成.甲壳素及其衍生物具电子水分计(MOC-120H，日本岛津制作所分析计测部，有优良的透气性、成膜性、吸湿性、生物降解性及活泼的反应热源采用中波长红外线石英加热器，中心波长2.6pm，功率性，在纺织、印染、造纸、医药、食品、化工、环保等诸多领625W);KY-

4、600A型多功能食物搅拌器(佛山市顺德区奇伟电域显示出其独特的应用价值卜，]。甲壳素的制备、结构性能以及器有限公司)。应用已经有大量的报道16,7).甲壳素在制备过程中，干燥是必不2甲壳素的干燥试验可少的工序，目前，甲壳素常用的干燥方法是太阳光晒干和热2.1甲壳素的粉碎、过筛及保湿风干燥。前者的主要优点是不用人工能源，但受自然条件、晾将制得的甲壳素沥干，用粉碎机粉碎并过筛，分别取粒度晒场地、人力、机械等的限制，在工业生产上已经少用;其工为20.30.40目的试样，放在底部装水的干燥器内加盖保湿业上的干燥方式，都是采用热风加热厢式干燥设备，将物料置36h，以使物料的水分含

5、量基本一致，然后用密封袋密封备用.于众多的托盘上进行热风干燥。这种通过热空气将热能传递给1.2.2干燥试验物料，再将物料所含的水分蒸发的干燥方式，能耗高、干燥速分别将20.30.40目的粒度样品，均匀放入内径为38mm率低、干燥时间长(达1.5^2.5h)，加之托盘表面与底部的物的干燥器中，堆积高度10mm，在电子水分计中进行红外干燥料温度差异较大，容易造成表面物料干燥时间过长，其质量受实验，干燥温度分别是1000C,1200C,1400C，每隔30s记录湿到较大影响[181，最主要的，这两种干燥方法都不能完全去除甲基含水量。含湿量比(AR,moisturerate)的

6、定义式为[151:壳素中的吸附水和结晶水.红外线干燥是利用了有机物和水对:扭_Xd5一Xf人扭=--一一‘红外线敏感的这种特性，加以人工制造的高效红外线能源，因Xu一Xr此它成为效率较高，非常值得推广的一种干燥方法[[9-u]。有关甲2结果与分析壳素红外干燥特性少见报道。本文重点研究颗粒状甲壳素在红外干燥条件下的干燥特性，探索干燥因素对其干燥速率的影响2.1甲壳素的干燥特性规律，建立干燥动力学模型，寻找颗粒状甲壳素低耗高效的千图la为甲壳素在温度120'C，粒度为30目情况下的干燥燥方法，为研发新型的生产用干燥设备提供可能的途径和设计曲线。从图中可知，干燥初期含湿量比A

7、M随干燥时间t的增的基础数据.加下降较快，干燥后期AM下降缓慢，干燥过程水分蒸发呈指数规律下降。图1b为其干燥速率曲线，从图中可以看出，甲壳1材料与方法素的红外干燥可以分为升速阶段和降速阶段。在干燥初期，由1.1试验材料于物料含水量高，物料内部的水分子吸收红外线产生剧烈振动甲壳素按以下工艺制备:新鲜虾头壳~8%盐酸溶液(室升温而汽化，湿度梯度使外扩散加速，干燥速率急速上升，含水率迅速下降。在降速阶段，水分在物料内部的迁移机制主要收稿日期:2007-02-08修订日期:2008-02-10是蒸汽形式，这种迁移机制所需要的内部动能主要来自于温