果蔬滲透脫水過程動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、結(jié)合植物組織結(jié)構(gòu)與流體傳輸過程機(jī)理建立了滲透脫水過程的一維質(zhì)量傳遞數(shù)學(xué)模型。模型以植物細(xì)胞為傳輸過程的基本單元，考慮了滲透過程中果蔬組織內(nèi)各組分的質(zhì)量擴(kuò)散和集流運(yùn)動(dòng)，并假設(shè)濃度差是質(zhì)量傳遞的唯一驅(qū)動(dòng)力。通過對(duì)各組分在細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外的質(zhì)量守恒，建立起了滲透過程的數(shù)學(xué)模型，模型中考慮了細(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞外之間跨細(xì)胞膜的質(zhì)量交換。該模型具有表達(dá)形式簡單、涉及參數(shù)少、應(yīng)用范圍廣泛、能較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)滲透脫水過程。利用Matlab對(duì)方程進(jìn)行數(shù)值求解，可以獲

2、得滲透脫水過程中各種組分在果蔬中的分布情況，并能描述細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外體積的變化過程。以土豆為實(shí)驗(yàn)物料，在40℃恒溫條件下，采用40％(質(zhì)量百分比)的蔗糖溶液作為滲透液，進(jìn)行滲透脫水實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明：樣品的失水率、增固率與采用上述數(shù)學(xué)模型的模擬結(jié)果十分接近，驗(yàn)證了模型的有效性。通過數(shù)值模擬可詳細(xì)描述滲透脫水過程中土豆細(xì)胞內(nèi)、外水和蔗糖的質(zhì)量濃度分布；給出了細(xì)胞體積與各組分的質(zhì)量傳遞過程之間的聯(lián)系。此外，還應(yīng)用該模型模擬了胡蘿卜和洋蔥的滲透過程