利用计算机视觉技术研究热风干燥半干椰枣的干燥动力学、特性及品质评估

《Heat Transfer》：Drying Kinetics, Characteristics, and Quality Assessment of Hot-Air Dried Semi-Dried Biser Stage Dates Using Computer Vision

本研究探讨了机械热风干燥法处理Biser椰枣的动力学特性与品质变化，发现70℃时干燥时间最短（14.5小时），Page模型拟合最佳（R2最高，标准误差最低），有效水分扩散系数范围为3.50×10^-10至5.84×10^-10 m2/s，60℃复水能力最优。该条件为小型加工者提供了高效平衡干燥时间与产品质量的解决方案，并建议未来研究感官评价。

　　

摘要

将枣子干燥至半干状态（柔软质地，更受消费者青睐）对小型加工企业来说仍是一项挑战，因为传统方法（如日晒）存在控制难度大、干燥时间长、品质下降等效率低下的问题。本研究利用先进的计算机视觉系统（CVS），在不同温度下研究了Biser枣子从57%干燥至30%（湿基）水分含量时的机械热风干燥动力学特性，并评估了干燥后的品质变化。研究结果表明，干燥时间随温度升高而缩短，其中70°C时的干燥时间最短（14.5小时），且干燥过程主要发生在水分快速蒸发的阶段。在本次研究的三种薄层干燥模型中，Page模型最能准确描述Biser枣子的机械热风干燥行为，其决定系数（R2）范围为0.9899–0.9984，标准误差（SE）最小。有效水分扩散系数（D_eff）符合第二费克扩散定律，其值在50°C、60°C和70°C的温度范围内介于3.50×10^-10至5.84×10^-10 m2/s之间。较高温度会导致枣子收缩程度增加，但有助于防止表面开裂。CVS测量结果显示不同样品之间的收缩率存在显著差异（p<0.05），60°C和70°C条件下的收缩率最高。60°C条件下的复水能力最强（45.47%），其次是70°C（34.21%）和50°C（20.99%）。总体而言，70°C条件下的干燥在干燥时间和产品质量之间实现了最佳平衡，是小型加工企业采用机械热风干燥技术的理想选择。该工艺还缩短了干燥时间，减少了品质损失，提高了操作一致性，并提升了产品品质。未来研究应侧重于感官评估，以了解消费者对这些半干Biser枣子的接受度。

图形摘要

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。