【摘 要】
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本文以农作物果实颗粒为研究对象,对干燥和深加工过程中不同条件下颗粒特性进行了实验研究。选择小麦、水稻、黄豆和咖啡豆等多种农作物果实颗粒,对不同风载荷条件下颗粒流动特性进行了实验研究。选择高附加值经济作物咖啡豆为例,对其在应用最广的滚筒烘焙条件下颗粒物理化学反应特性进行了实验研究和分析。实验研究结果显示:四种结构的分布器条件下,直径100 mm装置中颗粒运动状态分为旋涡式和喷泉式,分布器中心有颗粒堆
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本文以农作物果实颗粒为研究对象,对干燥和深加工过程中不同条件下颗粒特性进行了实验研究。选择小麦、水稻、黄豆和咖啡豆等多种农作物果实颗粒,对不同风载荷条件下颗粒流动特性进行了实验研究。选择高附加值经济作物咖啡豆为例,对其在应用最广的滚筒烘焙条件下颗粒物理化学反应特性进行了实验研究和分析。实验研究结果显示:四种结构的分布器条件下,直径100 mm装置中颗粒运动状态分为旋涡式和喷泉式,分布器中心有颗粒堆积现象。在直径50 mm装置中,颗粒运动状态为旋涡式和螺旋上升式。物料量对颗粒分布的均匀性影响显著,物料将分布器进风口缝隙全覆盖时,颗粒流化密度大幅增加,进风口压降显著降低。底部进风形状对颗粒流化过程的均匀性和运动周期影响显著:球形分布器进风口压降远大于锥形分布器;锥度和开孔高度对颗粒运动周期和流化高度影响较大,风量越小,锥度对运动周期影响越明显,开孔高度对颗粒流动周期和流化高度的影响更显著。设计不同开孔率曲线的分布器,研究表明分布器最佳开孔范围与其几何结构密切相关;粒径、粒重对开孔率最佳范围无明显影响;开孔率对颗粒运动周期影响无明显影响;增加导流结构可以明显改善颗粒在分布器中心堆积状态。随着开孔率增大,分布器进风口压降减小,随着风量增大,进风口压降和流化高度均增大。对不同条件下咖啡颗粒的物理微观形貌分析表明:不同加工阶段咖啡豆从外表面到胚乳微观结构发生明显变化,在胚乳中出现小段连通区域;随着热加工过程的进行,微观结构差别较大,但在烘焙结束后均呈现多孔疏松蜂窝状,在孔隙大小和数量上不同。通过对不同加工时间段的实验样品进行检测分析,在不同加工阶段的红外光谱具有相似性,但在1800 cm-1～1600 cm-1光谱范围即羟基吸收区,不同阶段(所产生酸、醛、酮、酯类等产生的化合物种类和浓度不同。咖啡豆物理特性和风味出现明显差异;温度大于160℃之后有较浓风味溢出,仅在180℃下出现裂纹。
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