杏子热风干燥收缩特性和色泽变化研究

【目的】为提高杏子干燥品质及市场竞争力,【方法】本文将热风技术应用于杏子的干燥,研究不同干燥温度和风速对杏子干燥收缩特性及色泽的影响。【结果】在热风干燥过程中,杏子干燥收缩率随干燥温度或风速的增加均呈现先增加后减小的趋势;在干燥温度为50℃,风速为6 m/s时,杏子的干燥收缩率达到最大值45.25%;考虑收缩计算的杏子水分有效扩散系数随干基含水率的减少呈先增加后减小的变化趋势,与不考虑收缩相比其值小一个数量级;杏子收缩活化能为20.67 k J/mol;温度对干燥后杏子的色泽变化有重要影响,随着干燥温度的增加,a~*值和b~*值逐渐增加,而L~*值逐渐减小,但风速对L~*、a~*和b~*值的影响不大。【结论】该研究对杏子干燥后体积的留存及色泽变化的规律性提供了理论参考。     

干燥工艺对杏干燥特性及色泽变化影响

为提高杏干燥品质、缩短干燥时间,利用自然晾晒与四种不同热风干燥工艺,对杏在不同工艺以及状态下的干燥特性及色泽变化进行研究。试验结果表明：增加干燥温度或降低干燥介质的湿度有利于缩短干燥时间;为获得较好的杏干色泽,选用试验T1作为较优的干燥工艺,此时杏干的L*和b*值分别为50.28和27.45。在相同干燥条件下,干燥速率快慢依次为切分去核杏>去核杏>整杏,切分去核不仅能缩短杏的干燥时间,还可以获得较优的杏干色泽。该研究为热风干燥技术应用于杏的干燥提供了理论参考。     

杏果切分去核机构优化及作业参数分析

【目的】 根据杏离核特性,优化切分去核机构研究及确定最佳作业参数,降低果肉损失率。【方法】 优化改进去核机构的作业参数及去核刀具,采用单因素试验分析不同去核刀具类型、曲柄转速、刀头与刀片的距离以及杏离核特性对杏肉损失率的影响,结合正交试验分析得出作业最佳参数组合。【结果】 最佳参数组合为圆形刀头刀具A1,转速为36 r/min,刀头与刀片距离为20 mm,离核型杏作为试验材料时,杏肉损失率为2.53%;相对于原有设计的鲜杏切分去核设备,杏肉损失率降低了1%。【结论】 采摘期早的杏离核力F峰值大,离核性较差;采摘期晚的杏离核力F峰值小,离核性较好。黑叶杏相对于其他品种离核特性较差。当选用刀头刀具A1,转速为36 r/min,刀头与刀片距离为20 mm与离核型杏进行组合时,作业参数最优。     

连续式杏果切分去核机的设计与试验

【目的】 设计一款连续式杏果切分去核机,使其达到产量在600 kg/h之上,损失率5%以下,为提高鲜杏加工效率、减少果肉损失和提高生产率等提供参考。【方法】 采用理论分析与前期试验,确定样机结构以及工作参数要求,进行样机试验。【结果】 鲜杏切分去核设备去核率≥95%,杏肉损失率≤3.5%,生产率达638 kg/h。【结论】 连续式杏果去核机实现了自动上料,有效去核和减少果肉损失。     

温度对明星杏干燥动力学及品质影响规律研究

【目的】 明星杏是新疆和田地区主栽制干杏品种,优化热风干燥过程和操作,提高明星杏的制干品质。【方法】 以温度为主要影响因素,通过明星杏的干燥实验及色泽、感官指标综合评价,研究不同干燥条件对明星杏热风干燥动力学及感官品质的影响规律,提出明星杏的优化干燥温度。【结果】 在最常用的三种薄层干燥模型中,Page模型适合用来描述温度对明星杏薄层干燥过程的影响。热风温度对干燥效率(干燥时间)的影响显著。热风温度从40℃增加到70℃时,干燥时间从100 h左右减少到30 h左右。在杏干的制干生产实际中,可适当提高热风温度以缩短干燥时间,但干燥温度越高,品质指标尤其是颜色和硬度指标劣化越严重。为保证制品品质,在干燥过程中应尽量降低干燥温度。【结论】 明星杏干燥的最优温度在干燥温度的上下限范围内存在最优值,实验中最优值为50℃。     

活性干酵母与果酒酵母共酵杏汁饮料工艺研究

 【目的】为杏汁发酵饮料的生产提供技术保障，增加杏果实的加工利用途径。【方法】以兰州大接杏杏汁为试验材料，采用生物发酵方法，通过活性干酵母与果酒酵母双菌共酵试验，确定杏汁发酵的最优工艺条件。【结果】杏汁的降糖速度和发酵速度随温度升高而升高；同一温度下，pH 3.5～4.0之间对杏汁的发酵速度、可滴定酸含量、酒精的生成均没有显著影响：活性干酵母单蓖发酵比活性干酵母与果酒酵母双菌共酵的降糖速度快、发酵速度也高；不同发酵条件试验中，杏汁可滴定酸含量的变化均为先升高后降低，最终发酵杏汁中的可滴定酸含量比杏汁中的略有升高。【结论】杏汁饮料发酵的最佳工艺条件为温度25℃、pH 3.5、接种量3%，活性干酵母与果酒酵母的接种比例为1﹕3，发酵时间20 h。     

三豆饮豆渣膳食纤维提取工艺优化研究

【目的】以三豆饮豆渣为原料制备膳食纤维,利用单因素试验和响应面法相结合优化制备工艺条件。【方法】通过在酸提单因素试验基础上,采用响应面法以料液比、提取时间、提取温度、提取pH为因素,豆渣膳食纤维含量为响应值,以获得最优酸提工艺。基于最优酸提工艺条件下提取过的豆渣,在碱提单因素试验基础上,采用响应面法以料液比、提取时间、提取温度、提取pH为因素,豆渣膳食纤维含量为响应值,以获得最优碱提工艺。【结果】最优酸提工艺为:料液比(1∶25)、提取时间2.8 h、提取温度87℃、提取pH 4.6。酸提后膳食纤维含量为59%,比原豆渣膳食纤维含量增加14.4%;最优碱提工艺为:料液比(1∶35)、提取时间4 h、提取温度56℃、提取pH 11.8。碱提后膳食纤维含量为75.7%,比原豆渣膳食纤维含量增加30.1%。【结论】经过工艺验证,豆渣中膳食纤维含量实测值和预测值基本一致,该工艺稳定可行,对三豆饮豆渣循环利用具有重要意义。     

枣脯的变温压差膨化干燥工艺的优化

以新鲜红枣为原料,将其进行去核切分及水分的调控,把物料放入膨化罐中,采用变温压差膨化的干制方式,以枣脯的表面色泽L*值、最终水分含量及剪切力为评价指标,采用L9(34)正交试验的公式评分法优化出枣脯的最优工艺并研究不同参数条件对枣脯品质的影响。结果表明,抽真空时间和停滞时间是影响膨化枣脯品质的关键因素。通过正交实验得到枣脯最优的工艺参数为:膨化温度95℃,停滞时间5min,抽真空温度50℃,抽真空时间60min,在此工艺条件下枣脯产品具有较好的色泽L*值、剪切力和适宜的水分,品质较优。     

酶法制备杏皮渣汁工艺条件的研究

【目的】研究利用果胶酶和纤维素酶酶解杏皮渣制备皮渣汁最佳工艺条件。【方法】采用单因素试验和正交试验,研究果胶酶用量、纤维素酶用量、酶解温度、酶解时间对杏皮渣出汁率、浸提汁可溶性固形物含量的影响。【结果】杏皮渣制汁的最佳条件是:果胶酶用量0.5%、纤维素酶用量2%、酶解温度49℃、酶解时间4h。出汁率为73.41%,比空白提高15.75%,可溶性固形物质量为22.88 g,比空白对照相比提高9.14 g。【结论】采用果胶酶和纤维素酶,能提高杏皮渣出汁率和可溶性固形物含量,改善杏皮渣制汁效果。     

莴苣热泵干燥技术研究

以干燥风速、热泵干燥温度、相对湿度、载物量为影响因素,以叶绿素含量为评价指标,进行了正交优化试验,得出莴苣热泵干燥最优工艺为:风速0.5 m/s,热泵温度70℃,载物量6 kg/m2,相对湿度40%。在最优工艺条件下比较热泵干燥、热风干燥的样品品质和耗能,得出热泵干燥得到的莴苣品质高于热风干燥,而且比热风降低了干燥耗能21.18%。     

新疆杏制干品种的筛选及制干工艺的初步研究

[目的]筛选适宜的杏制干品种并对其制干工艺进行研究.[方法]对大胡安娜、佳娜丽、库买提、赛买提等46个杏品种的鲜杏自然晾晒制干,通过对46个品种的杏干果肉的总糖、总酸、制干比等指标测定及感官评价,筛选出适宜的杏制干品种.以库买提为原料,通过采用促干剂、蒸汽漂烫、NaHSO_3溶液浸泡、漂烫结合NaHSO_3溶液浸泡等处理方法,经过自然晾晒得到杏干,并对杏干的总糖、总酸、制干比、水分、残留SO_2量进行测定以确定最佳制干工艺.[结果]适宜的制干品种为大胡安娜、黑叶杏、库买提、佳娜丽等.最佳制干工艺条件为整果经90℃热水漂烫3 min,再浸泡于浓度为3.75 g/L的NaHSO_3溶液中1 h后晾晒.[结论]采用该工艺提高了制干速率,制干时间缩短2 d,且杏干感官品质好.     

紫薯气体射流冲击干燥效率及干燥模型的建立

【目的】为了提高紫薯干制品质、提高干燥效率,研究不同条件对紫薯气体射流冲击干燥特性的影响并筛选出最适干燥模型。【方法】采用自制气体射流冲击干燥机干燥紫薯片,探讨风温、风速、预处理和切片厚度对物料干燥特性和水分有效扩散系数的影响。利用数据统计对6个干燥模型进行拟合筛选。【结果】与大多数食品物料干燥试验结果一样,紫薯的气体射流冲击干燥主要属于降速干燥。预处理可增加物料初温且使物料更快达到干燥环境温度,但降低干燥速率并延长干燥时间。干燥速率随着切片厚度增加而降低,但随着风温和风速的增加而增加。物料厚度和风速对物料升温影响小,但风温对物料升温有较大影响,随着风温增加会延长物料达到干燥环境温度所需时间。有效扩散系数随着片层厚度、风温和风速的增加而增加,最高有效水分扩散系数为7.0033×10-10 m2•s-1。所有模型都能较好地描述紫薯气体射流冲击干燥过程中紫薯的水分变化规律,其中Modified Henderson and Pabis模型有最大确定系数,最小卡方值和均方根误差。【结论】风温、风速、切片厚度、预处理对紫薯气体射流冲击干燥曲线、干燥速率曲线和温度、有效水分扩散系数均有影响。在风温50—80℃,风速10—13 m•s-1且切片厚度为1.87—4.80 mm条件下,Modified Henderson and Pabis模型是拟合紫薯干燥曲线的最适模型。     

不同干燥方法对龙眼果肉品质特性的影响

【目的】考察不同干燥方法对去壳龙眼果肉品质特性的影响,评价微波真空干燥工艺的可行性。【方法】以龙眼果肉干制品的收缩率、复水率、色泽、多糖含量、SOD活性和感官品质为评价指标,研究热风干燥、真空干燥、微波干燥、微波真空干燥和真空冷冻干燥5种干燥方法对龙眼果肉品质特性的影响。【结果】5种干燥方法所得龙眼果肉的收缩率、复水率、色泽、多糖含量和SOD活性存在差异,微波真空干燥所制龙眼果肉的色泽最佳,收缩率、复水率、多糖含量和SOD活性仅次于真空冷冻干燥,但微波真空干燥的时间短、温度低、效率高,且所制龙眼果肉结构完整,金色饱满,质地适中,具有龙眼特有的风味,综合品质最好。【结论】微波真空干燥是最适的龙眼果肉干燥方法,可应用于工业化生产。     

不同干燥方法对无核白鸡心葡萄干色泽及次生代谢物质变化的影响

【目的】研究不同干燥工艺对葡萄干颜色及次生代谢物质的影响,为传统干燥工艺的改进提供理论依据。【方法】运用晒干和晾干两种制干方式,测定含水量、色差值、水分活度、总酚含量、总黄酮,分析颜色、酚类、酮类及香气物质。【结果】晒干方式干燥速率显著晾干方式,晾干方式葡萄果实内水分活度变化晒干方式,有利于形成绿色葡萄干;晒干、晾干方式葡萄干中总黄酮、多酚类物质含量先下降后上升的趋势,晾干葡萄干总黄酮、多酚类物质高于晒干葡萄干。制干过程中香气种类含量均呈现先上升后下降的趋势。【结论】采用晾干方式制干,干燥速率、水分活度变化均低于晒干方式,能较好的保存葡萄果实内的香气成分、总黄酮和多酚物质。     

杏粉喷雾干燥工艺的研究

[目的]试验以浓缩杏浆为原料,经稀释、二次均质、喷雾干燥工序生产杏粉.[方法]采用单因素实验和正交实验研究进风温度、出风温度、雾化器转速、浆料可溶性固形物含量对杏粉的色泽、含水率、得率的影响.[结果]最终确定了杏粉最佳喷雾干燥工艺参数为:进风温度155℃,出风温度75℃,蠕动泵转速为29r/min,浆料可溶性固形物含量为11;时,所得杏粉的L值为69.35、b值为31.28、水分含量3.5;、集粉率56;.[结论]杏粉果香浓郁、色泽最佳.     

苦瓜片气体射流冲击干燥特性及干燥模型

【目的】提高苦瓜片的干制品质、缩短干燥时间,通过研究不同条件下气体射流冲击技术对苦瓜片干燥特性的影响,并根据干燥过程中水分的变化规律确定最适干燥模型。【方法】利用实验室自制气体射流冲击干燥机干燥苦瓜片,探讨不同风温(40、50、60、70和80℃)、风速(9、10、11、12和13 m·s~(-1))和切片厚度(2、3、4、5和6 mm)对物料干燥特性和水分有效扩散系数的影响,计算出干燥活化能。以确定系数(R~2)、卡方(χ~2)及均方根误差(RMSE)为评价指标,并利用Origin 8.0软件将试验所得数据与5个常用的干燥模型进行拟合,筛选出最适干燥模型,建立模型参数与干燥条件之间的关系,并检验干燥模型的预测效果。【结果】苦瓜片的气体射流冲击干燥属于降速干燥,没有明显的恒速干燥阶段。在试验条件下,风温、风速和切片厚度对苦瓜片在气体射流冲击干燥过程中的干燥特性均有一定影响,风温越大、切片厚度越小、风速越大,物料的干燥速率越大,水分比下降越快,干燥所需时间越短,但风速的影响远不如风温和切片厚度明显。通过费克第二定律可以计算出苦瓜片在干燥过程中的水分有效扩散系数,且随着风温、风速和切片厚度的增加而增加,最高的有效扩散系数为2.9668×10~(-9) m~2·s~(-1)。通过阿伦尼乌斯公式可以计算出苦瓜片干燥过程中所需的活化能Ea为29.89 kJ·mol~(-1)。所选的5个模型均具有较高的拟合度(R~20.98),都能较好的预测苦瓜片在气体射流冲击干燥过程中水分的变化规律,其中Two term exponential模型具有最大的确定系数R~2(0.99937)、最小的卡方值χ~2(0.00876)和均方根误差RMSE(0.000077),是苦瓜片气体射流冲击干燥的最适模型。【结论】风温、风速和切片厚度对苦瓜片气体射流冲击干燥过程中的干燥曲线、干燥速率曲线和水分扩散系数均有影响,且风温切片厚度风速。在风温40—80℃,风速9—13 m·s~(-1),切片厚度2—6 mm范围内,Two term exponential模型的拟合度最高,模型可有效描述苦瓜片在气体射流冲击干燥过程中的水分变化规律。     

不同干燥方法对紫薯干燥效率及品质的影响

【目的】为了提高紫薯干燥效率及干制品质,研究不同干燥方法对紫薯水分散失、色泽、花青素、酚类化合物及抗氧化能力的影响。【方法】采用穿流式热风干燥、鼓风干燥、气体射流冲击干燥及低氧气体射流冲击干燥4种干燥方式处理紫薯。首先探讨了穿流式热风干燥、鼓风干燥和气体射流冲击干燥3种干燥方式分别在干燥风温70℃,物料切片厚度1.93 mm以及微波预处理3 min的条件下对紫薯干燥曲线、干燥速率曲线及有效水分扩散系数的影响。其次探讨了穿流式热风干燥、鼓风干燥、气体射流冲击干燥和低氧气体射流冲击干燥4种干燥方式在干燥风温70℃,物料切片厚度1.93 mm以及微波预预处理3 min的条件下对紫薯干燥后的色泽、总花青素含量、总酚含量及酚类化合物对DPPH•清除率的影响。最后探讨了不同低氧气体射流冲击干燥风温、风速、喷嘴高度和切片厚度4个因素对紫薯干燥后的色泽、总花青素含量、总酚含量及酚类化合物清除DPPH•的影响。【结果】紫薯与大多数食品原材料在干燥过程中的水分散失规律相似。紫薯的气体射流冲击干燥、鼓风干燥和穿流干燥均属于降速干燥,物料在整个干燥过程中未有明显的恒速干燥阶段。气体射流冲击干燥最高干燥速率比鼓风干燥高84.04%,比穿流干燥高61.60%。紫薯在气体射流冲击干燥过程的前40 min内水分含量快速降低,在之后的干燥过程中水分含量却以非常缓慢的速率下降。鼓风干燥、穿流干燥和气体射流冲击干燥的有效水分扩散系数分别为9.62×10-9、10.23×10-9和15.02×10-9 m2•s-1。本研究所选鲜紫薯的总花青素含量为90.85 mg•100g-1,总酚含量为262.14 mg•100g-1,紫薯酚类化合物对DPPH•的清除率为40.84%。低氧气体射流冲击干燥比普通气体射流冲击干燥、鼓风干燥和穿流式热风干燥具有更好的干后色泽和更高总花青素含量、总酚含量及DPPH•清除率。经低氧气体射流冲击干燥后的紫薯色差值为20.35,总花青素含量为34.79 mg•100g-1,总酚含量为139.26 mg•100g-1以及酚类化合物对DPPH•的清除率为28.49%。在探讨不同低氧气体射流冲击干燥条件对紫薯品质的影响试验中,紫薯的总花青素含量、总酚含量及DPPH•清除率随着干燥风温的增加以及随着干燥风速、喷嘴高度、切片厚度的降低而降低。而色差值却随着低氧气体射流冲击干燥的风温增加及风速、喷嘴高度、切片厚度的降低而增加。且干燥后紫薯的总花青素最高保存率为59.58%,最高总酚保存率为82.35%,最高抗氧化活性保存率为82.05%。【结论】紫薯的气体射流冲击干燥与鼓风干燥和热风干燥相比具有更高的干燥效率和干后品质,且采用低氧气体射流冲击干燥可在普通气体射流冲击干燥的基础上进一步提高紫薯的干后品质。     

气体射流冲击干燥苹果片的响应面试验及多目标优化

【目的】探讨气体射流冲击干燥苹果片过程中风温、切片厚度和风速及其交互作用对V_C含量、复水比、单位能耗的影响,建立模型并进行多目标优化,以期得到品质好、能耗低的苹果片干燥工艺参数。【方法】以苹果为原料,选取气流温度、切片厚度和气流速度为因素,以苹果片的V_C含量、复水比和单位能耗为指标进行三因素的Box-Behnken响应面试验,分析影响各指标的主次因素及各因素间的交互作用,建立V_C含量、复水比及单位能耗的二次回归模型。分别用遗传算法、fgoalattain函数法、隶属度综合评价法3种优化方法进行优化,通过比较3种优化方法的结果,得到最佳工艺参数并加以验证。【结果】各因子对V_C含量影响的大小次序依次是气流温度>切片厚度>气流速度,气流温度、气流温度与切片厚度及气流温度与气流速度的交互作用极显著,切片厚度作用显著;各因子对复水比影响的大小次序依次是气流温度>气流速度>切片厚度,气流温度、切片厚度及气流速度的影响极显著,切片厚度与气流速度的交互作用影响显著;各因子对单位能耗影响的大小次序依次是切片厚度>气流温度>气流速度,气流温度、切片厚度及气流温度与气流速度的交互作用影响极显著,气流速度及气流温度与切片厚度的交互作用影响显著。建立的V_C含量、复水比及单位能耗的回归模型具有统计学意义（P<0.05）,可用于对苹果片气体射流冲击干燥指标进行分析和预测;遗传算法优化出苹果片气体射流冲击干燥的最佳工艺参数为：风温63.24℃、切片厚度2.00 mm、风速12.00 m·s ^-1,该条件下苹果片的V_C含量为66.96 μg/100 g,复水比为3.83,单位能耗为26.49 kJ·g ^-1;fgoalattain 函数法优化得到的最佳工艺参数为风温71.62℃,切片厚度2.37 mm,风速11.18 m·s ^-1,其V_C含量为64.90 μg/100 g,复水比为3.41,单位能耗为25.85 kJ·g ^-1;隶属度综合评价法优化得到的最佳工艺参数为风温63.57℃,切片厚度2.00 mm,风速12.00 m·s ^-1,其V_C含量为66.94 μg/100 g,复水比为3.80,单位能耗为26.53 kJ·g ^-1。以适应度值为评价指标,可以得出遗传算法优化的结果最好。 【结论】遗传算法可用于苹果片气体射流冲击干燥工艺中的多目标优化,最佳工艺参数为气流温度63℃,切片厚度2 mm,气流速度12 m·s ^-1,该参数下V_C含量、复水比、单位能耗分别为66.85 μg/100 g,3.78,26.59 kJ·g ^-1,可在苹果片加工中使用。气体射流冲击干燥应用于苹果片干燥具有V_C含量高、复水比高、单位能耗低等优点。     

干制红枣可溶性糖含量变化动态模型的构建

【目的】研究哈密大枣可溶性总糖和还原糖变化规律,建立可溶性总糖和还原糖变化动态模型。【方法】以哈密大枣为材料自然阴干、自然晒干、40和45℃热风干制等4种不同的干燥加工方式,研究在干制过程中不同干制方式对红枣可溶性总糖和还原糖的影响,建立可溶性糖含量变化动态数字模型。【结果】红枣中还原糖含量随着干制时间的增长而升高,红枣中可溶性总糖则随着干制时间的增加而降低。温度相对较高的干制方式对红枣中的还原糖和可溶性总糖的影响较大,变化幅度明显。除了40℃热风干制,其他3种处理模型拟合度均为R²＞0.9,拟合度较高。【结论】自然干制,45℃热风干制过程红枣中还原糖变化及45℃可溶性总糖变化很好的符合线性模型(零级模型),45℃可溶性总糖变化符合指数模型(一级模型),自然阴干和自然晒干红枣中可溶性总糖动态变化分别符合对数模型和立方拟合模型。45℃热风干制红枣品质最好,自然阴干红枣品质相对较差。