玫瑰花瓣紅外噴動床干燥模型及品質變化

段 續，張 萌，任廣躍，周四晴，趙路潔，徐一銘

·農產品加工工程·

玫瑰花瓣紅外噴動床干燥模型及品質變化

段 續1,2，張 萌1，任廣躍1,2，周四晴1，趙路潔1，徐一銘1

（1. 河南科技大學食品與生物工程學院，洛陽 471023；2. 糧食儲藏安全河南省協同中心，洛陽 471023）

為提高玫瑰花瓣的干燥速率和品質，利用新型紅外噴動床干燥設備，研究不同出風溫度和風速下玫瑰花瓣的干燥特性并建立干燥動力學模型；對比不同干燥條件下玫瑰花瓣的品質變化。結果表明：提高出風溫度和風速能夠顯著提高干燥速率和縮短干燥時間；玫瑰花瓣紅外噴動床干燥過程主要為升速干燥和降速干燥，無明顯恒速階段；玫瑰花瓣紅外噴動床干燥過程的有效水分擴散系數在6.703 85×10-10～1.382 35×10-9m2/s之間，隨著出風溫度和風速的增大而增大；通過模型擬合發現，Midilli模型能更好地反映玫瑰花瓣的紅外噴動床干燥規律；溫度和風速對復水比、總黃酮含量和總酚含量均有顯著影響；風速對色澤和微觀結構有顯著影響。研究結果可為紅外噴動床干燥的研究與應用提供參考。

近紅外光譜；模型；風速；噴動床；干燥特性；玫瑰；品質；出風溫度

0 引 言

玫瑰（Rosa rugosa Thunb）屬薔薇科[1]，含有維生素、氨基酸、生物堿、黃酮類等營養物質，是一種天然抗氧化劑，同時兼具活血、消除疲勞、促進血液循環之功效，極具藥用價值[2]。山東平陰重瓣紅玫瑰個大、色艷、清香[3]，是國家衛生部批準的藥食兩用的玫瑰品種[4]。玫瑰鮮花含水量較高，采摘后容易腐敗變質，研究表明自然攤放在水泥地上的玫瑰鮮花2 d就會敗落衰老[5]。將玫瑰花進行干燥可克服玫瑰花種植的區域限制和鮮花運輸困難等問題，滿足更大區域范圍的需求[6]。常用的玫瑰花干燥方式為熱風干燥，該方法具有熱效率低、干制品質量差等缺點[7]；微波干燥是另一種常用的干燥方法，熱效率高但干燥不均勻[8]；真空冷凍干燥是較理想的干燥方式，可獲得品質較好的玫瑰花干制品，但耗能大、不適合工業化生產[9]。

近年來，紅外輻射干燥在干燥領域中的研究與應用得到較快發展，有關金銀花[10]、香菇[11]、蕎麥[12]、茄子[13]的紅外干燥研究結果表明，與傳統的干燥方式如熱風干燥相比，紅外干燥技術可以提高干燥速率、節約能耗，同時保持產品的品質。有研究[14-15]發現厚度和輻射距離對果蔬紅外干燥效果有極顯著影響；林琳[16]發現，紅外輻射距離較小時，干燥速率加快，但會增加干燥的不均勻性。

為了改善紅外干燥熱量分配不均勻的問題，可以合理地將紅外干燥與其他干燥技術相結合。噴動床干燥的優勢在于物料在干燥過程中良好的循環，加熱均勻、傳熱傳質效果好[17]。將紅外和噴動床結合，一方面解決了常規噴動床干燥能量消耗高、熱損失大的問題，另一方面可通過噴動提高紅外加熱的均勻性。將紅外干燥和噴動床相結合，理論上既可以保持高效的傳熱傳質，保證產品品質，又能提高干燥速率。但目前未見將2種技術聯合應用于干燥的相關報道。

本文提出將紅外輻射加熱技術與噴動床干燥相結合的研究思路，以新鮮玫瑰鮮花為研究對象，利用紅外噴動床干燥技術，探究出風溫度和風速對玫瑰花瓣干燥特性的影響并建立玫瑰花瓣紅外噴動床干燥動力學模型，對比分析不同出風溫度和風速下干燥產品的品質特性，以期為玫瑰花瓣紅外噴動床干燥參數的優化和實際生產中的應用提供相關的理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

試驗所用山東平陰重瓣紅玫瑰購于洛陽新村甲天下花卉市場，鮮花為完全盛開狀態、顏色鮮艷、大小均勻、單花徑達8 cm，無蟲害無污染。蘆丁、沒食子酸購于上海源葉生物科技有限公司；福林酚購于上海藍季科技發展有限公司；無水乙醇、硝酸鋁、氫氧化鈉、亞硝酸鈉、鹽酸等均為國產分析純。

1.2 儀器與設備

本次研究所用的紅外噴動床由實驗室自制，設備原理如圖1所示。在噴動床內，物料被底部中心的氣流垂直向上射入，升至高過床層表面的某一高度時，由于流體速度的驟然降低，物料會像噴泉一樣因重力而回落形成噴泉區。回落的物料緩慢向下移動至床層下部，然后又被向上噴射形成有規律的內循環，這就是噴動現象[18]。為避免熱量流失，設備整體采用循環風設計。紅外輻射波長范圍為2.5～100m，紅外功率在0～15 kW之間可線性調節。調節軸流風機可以改變物料在噴動床內再循環的速度；出風溫度可以通過溫度傳感器調節。

1控制柜；2物料入口；3視鏡；4紅外線發生器；5內罐體；6物料干管路；7外罐體；8物料干收集箱；9軸流風機。

其他儀器與設備：CS-001X冠亞快速水分測定儀（深圳冠亞水分科技有限公司），HH-S6型電熱恒溫水浴鍋（北京科偉永興儀器有限公司），L5S紫外可見分光光度計（上海儀電分析儀器有限公司），JA2003N型電子天平（上海佑科儀器儀表有限公司），DT-1002A型電子天平（常熟市佳衡天平儀器有限公司），KQ-500DE數控超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司），TM3030Plus型掃描電鏡（日本日立高新技術公司），X-rite Color i5型色差儀（美國愛色麗公司），6113智能型熱式風速儀（日本加野麥克斯公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 干燥試驗

1）紅外噴動床干燥

在研究過程中，分別設定出風溫度為40、45、50、55 ℃，噴動床進口風速通過調節變頻風機頻率，分別調節為16.4、18.6、20.8、23.1 m/s。考察出風溫度和風速對物料干燥特性、品質特性和微觀結構的影響（見表1）。為更好地探討溫度和風速的影響，本研究不再考慮物料裝載量等其他干燥參數。每組試驗均重復3次。

表1 試驗設計及試驗參數

2）熱風干燥

參考張萌等[19]的方法，采取最佳預處理工藝后進行對比實驗，稱取10 g玫瑰花瓣裝入網盤中進行熱風干燥，溫度設置為45 ℃。每組試驗均重復3次。

1.3.2干燥特性的測定

1）濕基含水率：采用快速水分測定儀測定。

2）干燥速率

式中D為干燥速率，g/(g·min)；1和2分別為干燥到1和2時刻樣品的濕基含水率，g/g。

3）水分比

式中2為2時刻樣品的濕基含水率，g/g；0為初始時刻樣品的濕基水分含量，g/g；e為平衡時樣品的濕基含水率，g/g。

4）有效水分擴散系數

玫瑰花瓣的干燥符合薄層干燥模型，因此可以采用薄層干燥動力學模型對試驗數據進行擬合。根據M擴散定律可計算干燥過程中物料的有效水分擴散系數，計算公式如（3）所示：

式中為有效水分擴散系數，m2/s；為物料厚度的一半，m；為時間，s；為組數；為重力加速度，m/s2。

式（3）可簡化為

兩邊取對數得

以lnR為縱坐標、為橫坐標作圖，可由直線的斜率即可求出有效水分擴散系數eff

1.3.3 干燥模型

為更好地描述與預測紅外噴動床干燥過程中玫瑰花瓣的水分散失情況，本研究選取12個數學模型擬合玫瑰花瓣的干燥曲線[20]，具體見表2。選取擬合精度高的模型表征玫瑰花瓣紅外噴動床干燥的脫水過程。

表2 干燥模型[16]

1.3.4 品質指標測定

1）復水比

將干燥后的玫瑰花瓣1放入60 ℃蒸餾水中，恒溫水浴30 min后取出瀝干，用濾紙去除表面水分，稱質量計為2[21]。復水比按式（6）計算。

式中1為復水前玫瑰花瓣的質量，g；2為復水后玫瑰花瓣的質量，g。

2）總黃酮含量測定

總黃酮物質的提取與檢測采用NaNO2-AlCl3法。稱取1 g干燥后的玫瑰花瓣粉末，加入30 mL50%乙醇超聲處理1 h，抽濾后取提取液于離心管中，設置轉速為10 000 r/min，離心10 min。取上清液于比色管中，加入3 mL30%乙醇和0.3 mL 5%NaNO2溶液，搖勻放置5 min，加入0.3 mL10% Al(NO3)3溶液，搖勻放置6 min，加入2 mL 4% NaOH溶液，搖勻，用30%乙醇稀釋至10 mL，在510 nm處測定吸光度。總黃酮含量以干物質質量樣品的蘆丁為標準物質計[22]。

3）總酚含量測定

總酚物質的提取與檢測采用Folin-Ciocaileu法。稱取1 g干燥后的玫瑰花瓣粉末，加入30 mL 50%乙醇超聲處理1 h，抽濾后取提取液于離心管中，設置轉速為10 000 r/min，離心10 min。取上清液于比色管中，加入0.5 mL福林酚試劑，反應3 min，加入3 mL 6% Na2CO3溶液，用蒸餾水稀釋至5 mL，搖勻、避光保存2 h，在765 nm處測定吸光度。總酚含量以干物質質量樣品的沒食子酸為標準物質計[23]。

4）色澤測定

采用色差儀測定樣品的明亮度*、紅綠值*和藍黃值*。每個待測樣品選取表面3個不同位置進行檢測，每個樣品重復3次。色差值Δ越小，說明樣品與鮮樣色澤越接近[24]，Δ可按公式（7）計算。

式中Δ表示樣品的色差值；*、*和*表示樣品的色澤值；0、0和0表示鮮樣色澤值。

5）微觀結構

將待測樣品粘貼在樣品臺上，利用掃描電鏡進行微觀結構檢測。觀察物料表面，電鏡放大倍數為100倍。

1.4 數據處理與分析

采用Origin8.5統計軟件進行繪圖及非線性擬合，采用SPSS 19.0軟件進行顯著性分析和標準差的計算。

2 結果與分析

2.1 玫瑰花瓣紅外噴動床干燥特性

固定風速為20.8 m/s，不同溫度下玫瑰花瓣的干燥曲線和干燥速率曲線如圖2所示。固定出風溫度為45 ℃，不同風速下玫瑰花瓣的干燥曲線和干燥速率曲線如圖3所示。

圖2 不同出風溫度下玫瑰花瓣的干燥曲線和干燥速率曲線

圖3 不同風速下玫瑰花瓣的干燥曲線和干燥速率曲線

由圖2a可知，隨著干燥的進行，濕基水分含量逐漸減小；隨著出風溫度的升高，干燥時間逐漸縮短，溫度為55 ℃所需干燥時間比45 ℃縮短了69%。由圖2b可知，玫瑰花瓣的紅外噴動床干燥不存在明顯的恒速干燥階段，主要為降速過程，有明顯的升速期。在干燥過程中，干燥速率很快達到最高值，隨后減小進入降速干燥階段，這可能是因為在干燥初期，物料的濕基水分含量較高，而氣體流速過低不足以克服空氣入口處的靜壓力，導致較少的玫瑰花瓣運動或無秩序的運動，也就是“冒泡床”現象。隨著干燥的進行，物料的濕基水分含量降低，噴動床內形成了良好的運動狀態[18]，在最佳噴動狀態下，即全部物料都形成有規律的內循環運動時，短時間內玫瑰花瓣的失水量迅速增大，干燥速率達到最大值。干燥速率達到最大值后，干燥進入降速階段，失水量逐漸減小，這主要是因為物料的含水率減小，花瓣收縮后細胞間隙較小，水分蒸發的阻力變大。溫度為55 ℃時，干燥速率最大。在降速干燥階段，濕基含水率相同時，溫度的提高促進了物料表面水分的蒸發，干燥速率越大。

由圖3a可知，隨著干燥的進行，濕基水分含量逐漸減小；風速增大，干燥時間逐漸縮短，這是因為風速的增大，加快了物料循環，而且在一定程度上增大了花瓣和氣體間的傳熱、傳質系數，有利于物料表面與空氣介質之間的水分交換。風速為23.1 m/s所需干燥時間比16.4 m/s時縮短了69%，風速對玫瑰花瓣含水率的變化有顯著影響。圖3b中，不同風速條件下，玫瑰花瓣先呈現升速干燥，然后降速干燥，這與圖2中出風溫度對玫瑰花瓣的影響和原理相同。干燥速率達到最高值后，風速對物料的干燥速率影響較大，風速的增大促進了玫瑰花瓣表面的水分擴散到空氣中，其擴散速率大于物料內部水分擴散速率，整個過程呈降速干燥。當濕基水分含量降為0.35 g/g時，床內出現騰涌現象，即玫瑰花瓣在床內形成無秩序的噴動狀態，由于物料的含水量不斷減小，花瓣開始收縮，內外濕度變小，水分擴散阻力大[25]，此時風速對干燥速率的影響較小。不同風速下干燥速率變化趨勢不明顯。

由表3、4可知，隨著出風溫度的增加，熱效應不斷加強；風速越大，物料與干燥環境之間的濕熱交換速率加快，從而有利于有水分擴散，Deff也隨之增大，這一結果與王鳳賀[26]、任廣躍[27]的研究結果一致。風速比出風溫度對玫瑰花瓣有效水分擴散系數的影響大。一定風速下，溫度越高，熱效應越強烈，對物料水分擴散和蒸發的效果越明顯，有利于水分擴散系數的增大[28]，固定風速為18.6 m/s，出風溫度為45、50、55 ℃時的有效水分擴散系數分別比40℃時提高了12.5%、17.3%、33.7%；一定溫度下，風速越大，物料表面的空氣流動越快，水分擴散系數越大[29]，固定溫度為45 ℃，風速為18.6、20.8、23.1 m/s時的有效水分擴散系數分別比16.1 m/s時提高了13.8%、33.1%、106%。實驗計算得到的玫瑰花瓣有效水分擴散系數在6.703 85×10-10～1.382 35×10-9m2/s之間，20.8 m/s、55 ℃和45 ℃、23.1 m/s時的有效水分擴散系數較高，其他條件下的結果比譚穎等[30]利用真空干燥玫瑰的水分有效擴散系數低一個數量級，這可能是由于干燥方式的不同導致，溫度過低、風速過小不利于玫瑰花瓣水分的擴散。

2.2 有效水分擴散系數

固定風速為20.8 m/s，不同溫度下玫瑰花瓣的有效水分擴散系數如表3所示。固定出風溫度為45 ℃，不同風速下玫瑰花瓣的有效水分擴散系數如表4所示。

表3 不同出風溫度下玫瑰花瓣的有效水分擴散系數

表4 不同風速下玫瑰花瓣的有效水分擴散系數

2.3 玫瑰花瓣紅外噴動床干燥過程模擬

2.3.1 干燥模型的選擇

本試驗選取12種薄層干燥模型在溫度45 ℃、風速20.8 m/s條件下進行數據擬合，相應的參數值2、RSS和2見表5。由表5可知，Midilli模型2值最大為0.996 73，RSS和2最小，分別為0.004 04和6.070 08×10-4，擬合程度最高，因此選擇此模型為最優模型，并對其進行驗證。

表5 不同干燥模型的干燥參數及模型系數

2.3.2 干燥模型的驗證

為了保證選擇模型的準確性，選取40 ℃、20.8 m/s，55 ℃、20.8 m/s，45 ℃、18.6 m/s，45 ℃、23.1 m/s條件下的試驗數據進行擬合分析，對比可得試驗與計算值基本吻合，結果如圖4所示，說明Midilli模型可較好反應玫瑰花瓣紅外噴動床干燥的水分變化規律，可以通過干燥模型對玫瑰花瓣的干燥過程進行分析和預測。

注：M代表實際值；S代表模擬值。

2.4 玫瑰花瓣品質特性

固定風速為20.8 m/s，不同溫度對玫瑰花瓣品質的影響如表6所示。固定出風溫度為45 ℃，不同風速對玫瑰花瓣品質的影響如表7所示。

由表6、7可知，出風溫度、風速對玫瑰花瓣的復水比、總黃酮和總酚含量有顯著影響（<0.05）。不同溫度和風速下玫瑰花瓣復水比的最大值比最小值分別增加了72.5%、86.7%，風速和溫度對復水比的影響極顯著。風速一定時，溫度越高，玫瑰花瓣的復水比越小，這可能是由于溫度的升高增大了花瓣內部和表面的蒸氣壓差，使花瓣表面產生硬化現象，同時物料干燥過程中內部結構被破壞程度越高，不利于復水。當溫度一定時，隨著風速的變化，復水比呈先增大后減小的趨勢，當風速較小時，復水比由于干燥時間的延長而降低，這可能是花瓣的微觀結構隨著干燥時間的延長而被破壞得更嚴重，降低了花瓣的儲水能力。這與Cao等[31]的研究結果一致。

表6 出風溫度對玫瑰花瓣品質的影響

注：同列肩小寫字母不同表示差異顯著（<0.05），下同。

Note: Different lowercase letters in the same column mean significant difference (<0.05), the same below.

表7 風速對玫瑰花瓣品質的影響

干燥后的總黃酮含量在0.17～0.33 mg/g之間（表8），隨著出風溫度的升高先增大后減小。在不同的溫度下，風速一定時，溫度為45 ℃時總黃酮含量最高，為0.23 mg/g；在不同的風速下，溫度一定時，風速為18.6 m/s時總黃酮含量最高，為0.33 mg/g。出風溫度和風速過低時，干燥時間過長，黃酮長時間的降解導致含量過低，適當的提高出風溫度和風速，有利于有效成分的溶出，有利于總黃酮的保存。黃酮類物質在干燥過程中容易氧化，當溫度過高時，影響了黃酮類化合物的熱穩定性，黃酮的降解速率提高[32]，含量降低；風速的增大導致花瓣組織細胞與噴動床接觸過程發生破損，促使有效成分從細胞中析出，黃酮降解速率提高，風速越大，有效成分與外界接觸時間更早，導致總黃酮含量下降。Kay等[33]關于不同干燥溫度對玫瑰酸奶總黃酮含量影響的研究，認為干燥時間的延長或干燥溫度的升高都會導致黃酮類化合物的降解。干燥后的總酚含量在1.28～1.47 mg/g之間，隨著出風溫度、風速的增大呈先增大后減小趨勢。這可能是因為在較低的溫度和風速下，干燥時間更長，而在較高的溫度和風速下，物料受熱降解速率加快導致酚類物質損失更大。總酚含量的差異也可能與多酚氧化酶的作用有關，總酚的化學性質不穩定，長時間與空氣接觸和出風溫度過高都會影響多酚氧化酶的活性，酚類物質的氧化變多導致總酚含量減少。Valadez-Carmo等[34]研究發現酚類物質的降解可能與其化學結構的變化有關。

表8 不同干燥方式對玫瑰花瓣總黃酮含量、總酚含量的對比

由表8可知，熱風干燥和紅外噴動床干燥均有利于玫瑰花瓣中活性物質的保存。對比發現，紅外噴動床干燥得到的玫瑰花瓣干制品的總黃酮含量和總酚含量均高于熱風干燥，這可能是因為熱風干燥導致熱量在花瓣表面積累，干燥不均勻導致干制品質量差，而紅外噴動床的干燥更加均勻。紅外噴動床干燥玫瑰花瓣總黃酮含量和總酚含量比熱風干燥的相應指標分別增加了22.73%、2.80%，這一現象表明，相比于熱風干燥，紅外噴動床干燥更有利于有效成分的保留。

由表6、7還可知，溫度對玫瑰花瓣色澤*影響顯著（<0.05），對*、*、Δ值影響不顯著。

隨著出風溫度的提高，干燥時間逐漸縮短，褐變反應的進程被縮短，美拉德反應產生的類黑素越小，值越大，顏色越亮。風速對值、Δ影響顯著（<0.05），對*、*值影響不顯著。玫瑰花瓣的主導顏色是紅色，值越大，Δ值越小，說明干燥后玫瑰花瓣的色澤越好。風速越大，值越大，Δ值越小。當溫度一定時，風速為23.1 m/s時，玫瑰花瓣的值最大，適當的提高風速有利于玫瑰花瓣紅色的保持。

2.5 微觀結構

固定風速為20.8 m/s，不同溫度下干燥的玫瑰花瓣微觀結構如圖5所示。固定出風溫度為45 ℃，不同風速下干燥的玫瑰花瓣微觀結構如圖6所示。

圖5 不同溫度下干燥的玫瑰花瓣微觀結構

玫瑰花瓣的干燥是一個不斷失水的過程，隨著干燥的進行，花瓣會發生不同程度的收縮。由圖5、圖6可以看出，在45 ℃、16 m/s和20.8 m/s、40 ℃條件下，干燥溫度和風速較低，花瓣呈現條狀的褶皺，細胞損傷較小。隨著溫度和風速的提高，細胞失水的速度越來越快，出現了較嚴重的組織皺縮變形。在45 ℃、23.1和20.8 m/s、55 ℃條件下干燥的玫瑰花瓣細胞壁受到較大的刺激形變，組織結構交織在一起，細胞出現嚴重皺縮。通過對比可以看出，不同風速下玫瑰花瓣的皺縮變化更大，風速比溫度對玫瑰花瓣干燥的影響顯著，這與前期研究的干燥速率、有效水分擴散系數的結果相吻合。

圖6 不同風速下玫瑰花瓣的微觀結構

3 結 論

本試驗以新鮮玫瑰花瓣為試驗材料，進行紅外噴動床干燥的研究。以干燥耗時、色澤、復水比、總黃酮含量、總酚含量以及微觀結構等為考察指標，全面分析了溫度和風速對玫瑰花瓣紅外噴動床干燥品質的影響。結論如下：

1）不同溫度和風速下，玫瑰花瓣紅外噴動床的干燥曲線和干燥速率曲線呈現基本相同的變化趨勢，整個過程分為升速階段和降速階段，沒有明顯的恒速階段，溫度的提高和風速的增大有利于提高干燥速率。

2）利用Fick第二定律計算得到的玫瑰花瓣的有效水分擴散系數在6.703 85×10-10～1.382 35×10-9m2/s之間，其值隨著出風溫度和風速的增大而增大。溫度越高，熱效應越強，水分擴散和蒸發的越快；風速越大，玫瑰花瓣表面的空氣流動越快，水分擴散越快。

3）通過對12種薄層干燥數學模型的比較，確定了Midilli模型能較好地反映玫瑰花瓣紅外噴動床干燥過程中水分的變化。

4）出風溫度和風速對復水比、總黃酮含量、總酚含量均有顯著影響，風速對微觀結構的影響更顯著。

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Drying models and quality changes of rose subjected to infrared assisted spouted bed drying

Duan Xu1,2, Zhang Meng1, Ren Guangyue1,2, Zhou Siqing1, Zhao Lujie1, Xu Yiming1

(1.,,471023,; 2.,,471023,)

Infrared drying presents several typical advantages, such as the high drying rate without loss of the quality of products, but there is a problem of uneven heat distribution in the drying process. In spouted bed drying, the strong points are efficient mass and heat transfer, particularly on the uniform heating. To combine infrared drying and spouted bed drying can be expected to maintain efficient heat and mass transfer, and concurrently ensure optimal quality of products. However, there is no research on the combination application of the two techniques for drying process until now. In order to improve the drying efficiency and quality of, an attempt has been made to investigate the effects of outlet temperature and wind speed on the drying characteristics using a new developed method of infrared drying assisted by spouted bed dryer, and then to establish an ideal model for the drying kinetics during drying. Thecolor, rehydration ratio, total content of flavonoids, phenol content and microstructure were characterized under the different drying conditions. The results showed that the increase in the outlet temperature and wind speed can significantly improve the drying rate, while dramatically shorten the drying time. Specifically, the required drying time at 55 ℃ was 69% shorter than that at 45 ℃, and the wind speed of 23.1 m/s was 69% shorter than that of 16.4 m/s. The drying process can be divided into two steps: ascending and descending drying stage, without obvious stage of constant speed. In the early stage of drying, the phenomenon of “bubble bed” appeared, and then a good spouting state formed in the spouted bed as the drying process, where the loss of the material increased rapidly and the drying rate reached the maximum, finally in the descending stage. The effective moisture diffusivity coefficient ranged from 6.703 85×10-10to 1.382 35×10-9m2/s, and increased with the increase of the outlet temperature and wind speed, indicating that the increase of outlet temperature and wind speed can lead to the enhancement of thermal effect, which was beneficial to the moisture diffusion. The Midilli model was determined to better describe the drying curves, after the comparison of drying models for 12 thin layers of rose petals. The maximum and minimum rehydration ratio of rose increased by 72.5% and 86.7% under different outlet temperatures and wind speeds, respectively. The high outlet temperature, high wind speed and long drying time can benefit to the reduction of total contents of flavonoids and phenols. It is also found that the proposed method of infrared assisted by spouted bed drying can be more beneficial to the retention of effective components than that in hot air drying, which is commonly-used media in the convention drying technology. The effect of wind speeds on rose color and microstructure was more significant than that of outlet temperatures. With the increase of outlet temperatures and wind speeds, the rose was subject to large deformation, more serious shrinkage during drying. This finding can provide a sound theoretical reference for the research and application of infrared assisted by spouted bed drying technique in plant drying.

nearinfrared spectroscopy; models; wind speed; spouted bed; drying characteristics; rose; quality; outlet temperature

段續，張萌，任廣躍，等. 玫瑰花瓣紅外噴動床干燥模型及品質變化[J]. 農業工程學報，2020，36(8)：238－245.doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.08.029 http://www.tcsae.org

Duan Xu, Zhang Meng, Ren Guangyue, et al. Drying models and quality changes of rose subjected to infrared assisted spouted bed drying[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2020, 36(8): 238－245. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.08.029 http://www.tcsae.org

2020-01-12

2020-03-18

“十三五”國家重點研發計劃“現代食品加工及糧食儲運技術與裝備”（編號：2017YFD0400901）：基于高效均勻性控制的果蔬紅外-噴動組合干燥節能關鍵技術與裝備研發

段續，教授，博士，研究方向為農產品干燥技術與裝備。Email：duanxu_dx@163.com.

10.11975/j.issn.1002-6819.2020.08.029

TS205.1

A

1002-6819(2020)-08-0238-08