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馒头真空冷却装置系统优化与实验研究

宋晓燕

  真空冷却技术是一种基于水分蒸发吸取热量的基本原理,利用真空泵抽取真空室内的气体,从而逐渐降低真空室内压力的一种冷却方法。同时,由于水的沸点随着压力的降低而降低,蒸发潜热随着压力的降低而增加,故在压力降低的同时,产品内的水分由于蒸发作用会带走大量的热量,从而使得产品温度降低。由于该冷却技术不仅冷却速度快,且干净卫生,操作简单,产品温度均匀,污染小,因此近年来得到人们的普遍使用。本文主要对馒头的真空冷却过程进行理论分析和实验研究,对真空室内压力场的分布进行了数值模拟,并对比了不同参数对真空室内流场的影响。对馒头冷却的实验研究主要采用了四种不同的冷却方法,包括自然冷却、冷风冷却、真空冷却和混合冷却方法。并分别对四种冷却方法后的馒头品质、质量损失、开裂率、能耗分别进行了对比,并将不同冷却方法后的馒头放在同一条件下进行储藏,定期进行品质测定,由此确定了适合馒头冷却的最优冷却方法。通过模拟和实验研究,本文得出以下结论:1)模拟结果显示:对比不同参数对压力场的影响可知,真空泵抽速对真空室内压力的下降速度影响很大,而真空室自由容积则影响不大。且真空泵抽速越大,真空室室内所能达到的极限压力越低,而自由容积不影响极限压力。2)实验结果表明:馒头降温速度最快的冷却方法是真空冷却,其次是混合冷却中的N&V(先自然冷却后真空冷却)冷却方法;引起馒头质量损失最大的冷却方法是真空冷却,最小的是自然冷却,而N&V混合冷却方法造成的质量损失仅次于自然冷却;在馒头硬度、咀嚼性和粘附性三个品质指标方面,N&V混合冷却方法最好;N&V混合冷却方法冷却后的馒头出现开裂的时间最晚,开裂率最小;在四种冷却方法中,引起设备能耗最大的是真空冷却,最小的是自然冷却,为0,而N&V混合冷却方法所引起的设备能耗大小适中。对馒头冷却的实验结果综合分析可以得出,适合馒头冷却的最佳冷却方法是N&V混合冷却。3)真空冷却技术最大的缺点就是产品质量损失较大,对比真空冷却理论质量损失与实验质量损失,二者误差约为16.42%。……   
[关键词]:真空冷却技术;压力场模拟;馒头;品质;开裂
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:天津商业大学2015年