基于Weibull分布函数的枸杞真空脉动干燥过程模拟及动力学研究

目的 以枸杞为研究对象，探索枸杞的真空脉动干燥过程中水分变化规律及动力学模型，为改善表面结壳，缩短干燥时间提供理论依据。方法 将真空脉动干燥技术应用于枸杞的干燥，研究不同干燥温度（50、55、60、65℃）、真空时间（5、10、20、30 min）和常压时间（2、4、8 min）对枸杞干燥动力学、水分有效扩散系数（Deff）和干燥活化能（Ea）的影响，利用Weibull分布函数对干燥过程进行模拟与分析。结果 干燥温度、常压时间和真空时间均对枸杞的干燥有显著影响，当干燥温度60℃，常压时间4 min，真空时间10 min时，干燥时间为284 min；Weibull分布函数能很好地描述枸杞的真空脉动干燥过程；尺度参数α与干燥时间有关，并随干燥温度的升高而降低；干燥温度、真空时间和常压时间对形状参数β的影响较小，β值和干燥方式相关；水分Deff在2.02×10-8～3.56×10-8 m2/s，干燥Ea为36.27 kJ/mol。结论 Weibull分布函数可预测枸杞药材真空脉动干燥过程中的水分脱除规律，对于枸杞干燥过程的预测、调控和工艺优化具有重要意义