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静电场在促进水分蒸发的同时,具有很好的的节能效果。但是对于静电场干燥脱水的作用机理,静电场作用下物料中水分传递规律以及静电场的作用范围并没有进行深入研究,影响了静电场的应用。本论文的研究以物理学、电磁学、食品物性学、静电技术等多学科的理论为基础,主要开展了三个方面的工作:静电场(上电极采用针电极,下电极采用板电极形成的电场)干燥脱水机理的研究;静电场作用下食品物料中水分传递的研究以及静电场作用范围的研究。主要结果如下:
1.利用马铃薯片和绝缘物质云母片作为介质,遮挡离子风的作用,研究静电场下下层马铃薯片受到的影响。结果表明:在马铃薯片和云母片的影响下,下层马铃薯片的水分蒸发量可以达到对照的2-4倍;不加云母片的马铃薯的水分蒸发量为云母片下马铃薯水分蒸发量的3倍左右。初步分析认为,利用马铃薯和云母挡住了离子风的作用后,下层马铃薯片水分蒸发量仍高于对照是因为下层马铃薯片受到电场的作用,云母片下马铃薯水分蒸发量明显低于不加云母片的,表明离子风对促进水分蒸发起到一定的作用。电场下马铃薯片水分蒸发加快除了离子风的作用外,还受到电场的影响。
2.静电场下马铃薯表面的水分含量在离子风的作用下急剧下降,随着表面水分含量的降低,内部的水分在电场的作用下会加速向表面传递;静电场下马铃薯表面的干燥是不均匀的,在针电极正下方的圆内干燥的最快,距离针电极越远,水分蒸发的越少。
3.极间距离和电场的作用半径之比为1∶6时,极间距离20mm时马铃薯片的水分蒸发量是对照的1.5倍左右;随着极间距离的增加,马铃薯片的水分蒸发量和对照相比相差不大。可以认为在极间距离和电场的作用半径之比为1∶6的范围外,电场的作用基本消失。