即溶鹰嘴豆（Cicer arietinum L.）的干燥行为：建模与复水研究

《Heat Transfer》：Drying Behavior of Ready to Reconstitute Chickpea (Cicer arietinum L.): Modeling and Rehydration

本研究分析强制对流太阳能干燥器对煮熟和浸泡鹰嘴豆的干燥特性，发现两者均处于降速期，扩散控制主导。温度（50-80°C）和风速（0.25-1.00 m/s）增加均缩短干燥时间，温度影响更显著。Page模型拟合最佳（R2=0.998-0.999），其干燥常数k与温度呈Arrhenius关系。煮熟鹰嘴豆初始水分（205%-215% d.b.）更高，干燥时间更长（6-21h），但复水性能更优（达2.42），口感风味更佳；浸泡样品复水率较低（1.89），但色泽和风味保留更好。感官评价显示中温中速干燥效果最佳。

　　

摘要

本研究重点分析了使用强制对流太阳能干燥器对煮熟和浸泡后的鹰嘴豆进行薄层干燥的特性，实验在不同干燥温度（50°C、60°C、70°C和80°C）和气流速度（0.25、0.50、0.75和1.00 m/s）下进行。两种类型的干燥过程均完全处于降速阶段，表明水分蒸发受到扩散控制。干燥温度和气流速度的提高均缩短了干燥时间，其中温度的影响更为显著。本研究对每次实验数据分别应用了指数模型（Exponential model）和Page模型（Page model），结果表明Page模型的表现更为优异：在所有干燥条件下，其决定系数（r2 = 0.998–0.999）均较高，修正卡方值（χ2 = 0.565 × 10??至2.268 × 10??）也较低。Page模型的干燥常数k和n在所有条件下均得到了估算。干燥常数k对干燥空气温度和速度的依赖性通过Arrhenius方程和幂律模型进行了描述；在恒定气流速度0.25 m/s的情况下，随着温度从50°C升至80°C，煮熟鹰嘴豆的干燥常数k从0.1396增加至0.4541 h?1。Arrhenius方程的拟合效果优于幂律模型，这体现在更高的决定系数r2和更低的修正卡方值（χ2）上。煮熟鹰嘴豆的初始含水量（干基质量百分比）为205%–215%，而浸泡鹰嘴豆为139%–148%，且所需干燥时间更长（根据条件不同为6–21小时）。然而，煮熟鹰嘴豆的复水性能更好，复水比最高可达2.42，而浸泡鹰嘴豆的最大复水比为1.89，这表明煮熟后的鹰嘴豆结构更加完整。感官评估表明，中等温度和气流条件下的干燥效果更佳：煮熟鹰嘴豆的质地和风味更佳，而浸泡鹰嘴豆则保持了更多的色泽和风味。