在重组桃子中提高冷干燥效率:从实验和计算模拟中对热量和质量转移机制的多尺度洞察力
Yitong Xie1, Xin Jin2, Jinfeng Bi1
1Institute of Food Science and Technology, Chinese Academy of Agricultural Sciences (CAAS) / Key Laboratory of Agro-Products Processing, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Beijing 100193, PR China; College of Food Science, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, China.
Food research international (Ottawa, Ont.)
|September 9, 2025
概括
重组桃子通过增强热量和质量转移,显著提高冷干燥效率,减少了高达33.73%的加工时间. 这种修改优化了孔隙结构和热力学特性,以节能保存食品.
科学领域:
- 食品科学与技术 食品科学与技术
- 生物物理学的生物物理.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 冷干燥对于保存农产品至关重要.
- 了解重组食品中的热量和质量转移对于过程优化至关重要.
- 目前对重组对冷干燥的影响机制的了解有限.
研究的目的:
- 调查重组对桃子冷和升温干燥过程的影响.
- 阐明重组桃子中增强热量和质量转移的潜在机制.
- 开发一种用于冷干燥天然和重组桃子的预测模型.
主要方法:
- 多尺度方法结合了结动力学,升华动力学,X射线断层扫描,气体透性和热力学分析.
- 数学建模以模拟和可视化干燥过程.
- 自然和重组的桃子样本之间的比较分析.
主要成果:
- 重组将冷时间缩短21-26分钟,升华时间缩短24-32小时.
- 孔隙结构的显著改善 (增加孔隙性,连接性,表面积) 和气体透性.
- 在重组的桃子中提高了导热性和降低了热容量.
- 模型成功地预测了实验数据,并可视化了时空变化.
结论:
- 重组大大提高了桃子冷干燥过程中的热量和质量转移.
- 优化的微观结构和热力学特性有助于更快的干燥时间.
- 重组为具有工业潜力的更节能,更可持续的冷干燥工艺提供了途径.
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