探索声空化强化渗透脱水过程质量迁移研究

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1、Y1211507分类号：——UDC：密级：——编号：——工学硕士学位论文声空化强化渗透脱水过程质量迁移研究硕士研究生：相玉琳指导教师：董红星教授学位级别：工学硕士学科、专业：化学工程所在单位：材料科学与化学工程学院论文提交Et期：2007年6月论文答辩日期：2007年6月学位授予单位：哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学硕士学位论文捅要渗透脱水是指在一定温度下，将新鲜物料切片浸入高渗透压溶液中，利用膜两边渗透压不同，除去其中部分水分的一种方法。由于渗透脱水过程进行得非常缓慢，因此学术界对强化渗透脱水过程质量传递产生了浓厚兴趣。声空化强化渗透脱水技术可极大的提高

2、脱水速率，脱水后的产品的感官品质与鲜料几乎一样。因此声空化强化传质技术作为第三代有源强化传质技术，具有广阔的发展前景。本文以马铃薯、胡萝卜为原料对其渗透脱水过程质量迁移进行了研究。研究结果表明：声空化对强化马铃薯、胡萝p渗透脱水有显著作用。在马铃薯与氯化钠固液体系中，物料脱水率随声空化强度、声空化作用时间、渗透液浓度及温度的增加而增加，随物料厚度的增加，膜内的传质阻力增大，脱水率降低；其固形物得率随着声空化作用时间、渗透液浓度及温度的增加也增加，而随着声空化强度的增加，固形物得率先增大而后降低，因此最佳操作条件为：超声波信号发生器输出电流强度为0．5A

3、，声空化作用时间为30min，渗透液浓度在15％，渗透液温度控制在30～40"C之间，物料厚度为4～5mm左右，此时的脱水率可达17％，而固形物得率在5％左右。在胡萝h一蔗糖固液体系中，考察了渗透脱水时间、渗透液浓度及温度对胡萝h渗透脱水的影响，结果表明：胡萝h的脱水率及固形物得率随着渗透脱水时间、渗透液浓度及温度等因素的增加而增加。通过声空化强化胡萝卜一蔗糖体系渗透脱水过程的实验结果，确定了该过程的脱水率常数、平衡脱水率及脱水率数学模型。利用脱水率数学模型计算的脱水率与实验结果具有较好的一致性。关键词：渗透脱水；声空化；传质数学模型；马铃薯；胡萝卜哈

4、尔滨工程大学硕士学位论文ABSTRACTOsmoticdehydrationisthatundercertaintemperaturethe舶shmaterialisimmersedintothehighosmolaritysolution,usingdifferentmembraneosmoticpressureOnbothsidestorallovesomeofthematerial’smoisture．Duingtotheslownessoftheosmoticdehydrationprocesses．t0姐'lhance也en娜s缸锄fefof

5、theprocess1111出e$thescholars’akeeninterest．Ent珈neingosmoticdehydrationwitha洲tiecavitation翻1l均ncestherateofdehydrationgreatly．andafterdehydrationtilesensoryq砌i粤ofproductsisalmostthef,alile鼬舭sllmaterial．Sothetechnologyofenhancing111{1S$transferwithacousticcavitationasthethirdgener

6、ationactiveintensificationmasstransfertechnologyhasthebroaddevelopmentt肋speets．Inthispaper,themasstransferofosmoticdehydrationprocessisstudiedasl∞tatoes．carrotsused鸽raWmaterials．Thestudyshowsthatthepotato、carrotofosmoticdehydrationisnotablyenh∞eexlbyacousticcavitation．Inthesolid

7、--liquidsystemsofl吣tato-Nael，thedehydrationrateofmaterialincreaseswiththeincreaseofeavitatingintemity、thetimeofacomtiecavitation、theconcentrationandtemperatⅢeoftheinfiltrationsolution,andinternalresist皿ceincreaseswiththeinereaseofmaterialsthielmess，thedehydrationratedecrease；Tha

8、tsolidgainrateincreaseswi也theinc∞a∞ofthetimeofa