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基于神经网络的牡丹花热风干燥含水率预测模型水农业机械学报朱文学陈鹏涛陈志宏孙淑红引言试验压花雌矫娓稍锘是将采集的植物材料⒕ァ⒁丁⒒ā⒐利用物理和化学方法,经过脱水、保色压制和干燥处理而成的平面花材⋯。在传统压花中,花材主要选取单瓣花、复瓣花或重瓣性较少且花瓣含水率小的鲜花‘缈的塑啊⒁淮臁⒂春花和矢车菊等。而牡丹花这种重瓣多、花瓣含水率高的花材,大多采用分瓣压制,然后自然干燥的方法。这种方法存在耗时耗力的缺点且不易体现牡丹花原有的风韵。采用热风干燥的牡丹压花是将牡丹整花进行干燥,具有成品率高、干燥速度快、操作方便、成本低等众多优点,适合于大规模的工业化生产。牡丹花的含水率是确定牡丹压花干燥终点的主要依据。由于制作牡丹压花过程中,牡丹花主要固定在压花板中,比较难实现在线测定且易受干燥设备的影响。人工实时采样的方法测定牡丹花含水率耗时较长,一朵牡丹花完成干燥需十几到几十小时不等且需拆装压花板,不能有效地指导生产。本文采用热风干燥方法对牡丹压花的基本干燥特性参数进行研究,探讨热风温度、风速、压花板孑芏群湍丹花初始质量对干燥速率的影响,并建立牡丹花热风干燥神经网络模型,对牡丹花干燥过程中的含水率进行预测。材料试验所用花料选自河南省洛阳市洛阳牡丹园鲜花期的牡丹花。牡丹花初始湿基含水率约为%。【摘要】针对热风干燥制作牡丹压花时含水率不便实时测定的问题,探讨了干燥过程中热风温度、风速、压花质量、压花板孑芏扔肽档せǜ稍锕讨泻手涞墓叵的P停捎肕窬绻ぞ呦涠阅P筒问醒练和模拟。结果表明,利用神经网络建立的模型仿真结果与实测值接近,预测性较好。月第卷第幽峡萍即笱称酚肷锕こ萄г海逖板孔密度和牡丹花初始质量对干燥速率的影响。利用神经网络建立了干燥时间、热风温度、风速、牡丹花初始关键词:牡丹花干燥含水率预测模型神经网络中图分类号:;.文献标识码:文章编号:—,.,瑃珼琈琍珺收稿日期:——修回日期:——·河南省杰出青年基金资助项目和洛阳市科技攻关项目作者简介:朱文学,教授,博士生导师,主要从事农产品干燥和农产品功能性成分分离及提取研究,:.甧.,甈.,,
万方数据
一囊熏鹃弱瓣·档せㄈ确绺稍顱窬缒P徒试验设备压花器灾、热球风速仪、电子天平、隧道式干燥机、秒表等。试验方法将采后的牡丹鲜花去除枝叶、花托和雄蕊并用洗耳球去除过多的花粉,将处理过的牡丹整花放人压花板中压紧。其中压花板由吸水纸、薄海绵和带孔的金属板糠肿槌伞0凑帐匝榉桨傅鹘诟苫ü程中热风温度、风速、压花板孔密度和牡丹花初始质量等参数,在试验过程中每隔匝方谐屏浚直至前后两次质量不再变化为止。%,初始质量为谠锶确缥露确直鹞℃和℃,风速痵,压花板孔密度为痬,试验所用的压花板材为厚度为的不锈钢板,试验结果如图尽牡丹花干燥的过程中考虑温度对花色素稳定性的影响,因此热风温度不宜过高,而温度太低干燥时间过长,体现不出热风于燥的优势。由图闯觯丹花在干燥的过程中,含水率随着时间的延长,其值逐渐降低,干燥温度对牡丹压花的干燥速率影响很大,温度越高干燥速率越快。当含水率不再下降、干燥速率趋于零时,则完成整个干燥过程。牡丹花干燥的过程是牡丹花吸收热量向外散发水分,吸水纸吸收这部分水分,在热风的作用下水分最终经过压花板上的孔隙散发到空气中。试验温度为℃、干燥时间达到