本論文在研究了白果物理力學(xué)特性和白果熱風(fēng)干燥特性的基礎(chǔ)上，提出了白果脫殼工藝路線；設(shè)計(jì)了一臺(tái)滾筒-柵條式白果脫殼機(jī)，并進(jìn)行了脫殼和清選性能試驗(yàn)；利用響應(yīng)面分析法分析了熱風(fēng)溫度、熱風(fēng)速度、裝載量對(duì)干燥品質(zhì)的綜合影響，滾筒轉(zhuǎn)速、滾筒直徑、柵條間隙對(duì)脫殼率、破仁率的影響，以及喂入量、風(fēng)速、出風(fēng)口傾角對(duì)損失率和清潔率的影響；采用函數(shù)期望尋優(yōu)法對(duì)脫殼機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。

取得的主要研究結(jié)論如下：

（1）白果熱干燥過程主要集中在恒速和降速干燥兩個(gè)階段，升速不明顯。在試驗(yàn)范圍內(nèi)，熱風(fēng)溫度、裝載量對(duì)失水速率影響均顯著而熱風(fēng)風(fēng)速影響不顯著，熱風(fēng)溫度對(duì)失水速率影響最大，熱風(fēng)風(fēng)速影響最小。經(jīng)擬合發(fā)現(xiàn)白果熱風(fēng)干燥過程符合Page模型。

（2）通過對(duì)白果傳熱系數(shù)的計(jì)算可知：白果熱風(fēng)干燥條件下的擴(kuò)散系數(shù)大約在（0.492～2.158）×10~(-6)m~2/s范圍內(nèi)，擴(kuò)散系數(shù)隨著氣體溫度的升高及風(fēng)速的增加而增加。白果熱風(fēng)薄層干燥的活化能在（21.816～33.811） kJ/mol，這與其組織結(jié)構(gòu)、形狀、大小及組成等因素有關(guān)。

（3）通過本項(xiàng)目研究發(fā)現(xiàn)：熱風(fēng)溫度、裝載量和風(fēng)速對(duì)白果熱風(fēng)干燥平均能耗、平均干燥速率、蛋白質(zhì)保存率以及感官評(píng)分等評(píng)價(jià)指標(biāo)有極顯著影響，而且不同干燥因素對(duì)不同干燥評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響程度也不同。利用多目標(biāo)非線性優(yōu)化分析及函數(shù)期望尋優(yōu)法對(duì)干燥工藝進(jìn)行優(yōu)化，得到白果熱風(fēng)干燥最佳工藝參數(shù)組合，即熱風(fēng)溫度為68℃、熱風(fēng)速度為1.15m/s及裝載量為15.58kg/m~2。此時(shí)平均能耗為11.86kW.h/kg、平均干燥速率為9.77%/h、蛋白質(zhì)保存率為90.30%、感官評(píng)分為8.57分。

（4）對(duì)白果壓縮力學(xué)試驗(yàn)研究可知：含水率、施壓方向?qū)ζ扑榱Α⒆冃瘟考澳芎挠袠O顯著影響（P0.10）。破碎力、變形量及能耗與白果含水率之間存在二次非線性的函數(shù)關(guān)系。經(jīng)過正交試驗(yàn)多重比較分析可知：銀杏施壓方向、施壓速率、銀杏含水率與白果綜合評(píng)分均為顯著相關(guān)，要使銀杏壓縮脫殼質(zhì)量最佳時(shí)，最優(yōu)水平組合為銀杏施壓方向?yàn)閅向、擠壓速率為55mm/min、含水率23.72%。

（5）采用滾筒-柵條式對(duì)白果進(jìn)行脫殼試驗(yàn)可知在：試驗(yàn)范圍內(nèi)，白果脫殼率和破仁率隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和滾筒直徑的增加而逐漸增大，隨著柵條間隙的增大而減小。對(duì)脫殼率的影響強(qiáng)度依次是：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速滾筒直徑柵條間隙。對(duì)破仁率的影響強(qiáng)度依次是：滾筒直徑轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速柵條間隙。通過多目標(biāo)優(yōu)化法脫殼裝置最優(yōu)組合：轉(zhuǎn)子速度為180r/min、滾筒直徑為182mm、柵條間隙為10.5mm，此時(shí)，銀杏脫殼率為92.80%，破仁率為8.10%。能夠滿足白果脫殼工藝的要求。

（6）通過本項(xiàng)目試驗(yàn)結(jié)果表明，建立了喂入量A、風(fēng)速B、出風(fēng)口傾角C對(duì)損失率Y_1和清潔率Y_2的二次多項(xiàng)式回歸模型。損失率Y_1的二次多項(xiàng)式回歸模型：Y_1=5.69+0.60A+6.99B-0.95C+1.00AB-0.63AC-0.32BC-0.30A~2+4.79B~2-1.23C~2。并由各影響因素的貢獻(xiàn)率可知：在試驗(yàn)范圍內(nèi)各結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)損失率的影響強(qiáng)度次序?yàn)椋猴L(fēng)速出風(fēng)口的傾角喂入量。清潔率Y_2的二次多項(xiàng)式回歸模型：Y_2=95.32-0.40A+3.54B-0.77C-1.20AB-0.20AC+0.37BC-0.55A~2-1.63B~2-0.25C~2。并由各影響因素的貢獻(xiàn)率可知：在試驗(yàn)范圍內(nèi)各結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)清潔率的影響強(qiáng)度次序?yàn)椋猴L(fēng)速喂入量出風(fēng)口的傾角。

（7）采用多目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化得出白果最佳組合條件為：喂入量為270kg/h、風(fēng)速為9.3m/s、出風(fēng)口傾角為17°，此時(shí)可得：損失率為1.68%、清潔率為95.68%。能夠滿足白果脫殼后清選工藝的要求。

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