脱水蔬菜热泵干燥工艺研究

为了降低能耗,提高干燥效率,缩短生产周期,对脱水蔬菜热泵干燥工艺进行了研究。以甘蓝为原料,利用自制的内循环式热泵干燥样机进行了单因素试验,探讨了干燥介质温度、风速、装料量对蔬菜干燥速率及能耗的影响;采用2次正交旋转组合试验,建立了干燥工艺参数回归数学模型;通过约束复合形法,找出了热泵干燥最佳工艺参数组合：介质温度为60℃,风速1．95m／min,装料量3．6kg／m2为最佳工艺参数组合。     

大蒜热泵干燥生产工艺的研究

[目的]研究不同热泵干燥条件对脱水蒜片质量的影响,以期建立高质量脱水蒜片的热泵干燥生产工艺,为脱水蔬菜中的工业化生产提供参考。[方法]探讨了干燥温度、干燥风速、物料填充量3个因素对蒜片热泵干燥速率的影响,并对产品的复水率、理化指标进行了分析。[结果]干燥温度、风速以及物料装料量都是影响热泵干燥蒜片干燥速率的重要因素。在干燥温度65℃,风速1.8m/min,物料装料量2.6kg/m2,干燥时间6.5h的工艺条件下,脱水蒜片的平均水分含量为5.6%,在复水时间30min时,脱水蒜片的复水率为91.66%,各项理化指标均达到出口标准。[结论]热泵干燥生产的脱水蒜片质量较好,该工艺可以应用于脱水蒜片的工业化规模生产中。     

云当归干燥特性及动力学研究

[目的]研究云当归切片干燥特性,解决云当归的干制问题。[方法]利用干燥试验,研究不同干燥温度和切片厚度对云当归干燥速率和品质的影响,通过水分比变化拟合干燥动力学数学模型。[结果]干燥温度和切片厚度对云当归切片的干燥速率有显著影响。干燥温度越高,干燥用时越短;切片厚度越大,干燥用时越长。Page模型对云当归切片干燥过程的拟合性较好,模型预测值与试验值吻合性好,可以用来预测云当归切片的干燥过程。采用4~6 mm厚度的切片,在60~70℃热风干燥温度下,云当归干制品中阿魏酸与蒿苯内酯的含量最高。[结论]该研究结果为实现云当归的工业化生产提供技术支持。     

马铃薯片的热泵干燥与干燥动力学拟合

以马铃薯为原料,拟探索在热泵干燥的过程中,马铃薯片的切片厚度、漂烫时间、干燥温度、马铃薯品种及酸、盐处理对干燥速率的影响。结果表明,马铃薯片的切片厚度、漂烫时间、干燥温度对干燥速率均有较大影响,当切片厚度为2 mm,漂烫时间为60 s,干燥温度为80℃时,马铃薯片的干燥速率最快;马铃薯品种不同,干燥速率也有所不同,其中品种为费乌瑞它的马铃薯片干燥速率最快;马铃薯片经过酸、盐预处理均能提高热泵干燥的干燥速率,其中乳酸、氯化钠提高得最多。通过模型拟合,得出符合马铃薯片热泵干燥动力学特性的模型为Page模型,可以准确地预测马铃薯片热风干燥的过程,从而为实际生产提供理论依据。     

基于Weibull分布函数的胡萝卜切片远红外干燥过程模拟及应用

【目的】探讨胡萝卜切片远红外干燥的最优工艺参数,研究不同干燥条件对胡萝卜干制品平均干燥速率、单位能耗和品质指标的影响.【方法】以干燥温度、切片厚度和辐照距离为试验因素进行胡萝卜的远红外干燥特性试验,利用Weibull分布函数对胡萝卜切片的远红外干燥过程进行模拟,比较不同干燥条件下胡萝卜干制品的指标变化.【结果】干燥温度、切片厚度和辐照距离对胡萝卜的干燥特性曲线均有显著的影响;Weibull分布函数拟合的决定系数R~2值均在0.98以上,离差平方和χ~2值均很小;尺度参数α随着干燥温度、切片厚度和辐照高度的增加而呈现减小的趋势,形状参数β大于1;估算有效水分扩散系数D_(cal)在0.435×10~(-7 )～3.080×10~(-7 )m~2/s之间,有效水分扩散系数D_(eff)在1.542×10~(-9 )～5.011×10~(-9 )m~2/s之间,均随着干燥温度、切片厚度和辐照高度的增加而增大;对比不同干燥条件下干制品的总色差值、单位能耗和平均干燥速率,发现远红外干燥技术对总色差值的影响不显著,对单位能耗和平均干燥速率的影响显著.对比热风干燥和远红外干燥方式下干制品的微观结构,发现远红外干燥可以增加物料内部微孔道的数量,提高干燥速率.【结论】Weibull可以较好地描述胡萝卜的远红外干燥过程,远红外干燥技术可以改善胡萝卜干制品的品质,减少单位能耗,缩短干燥时间.     

紫薯太阳能热泵干燥工艺的优化

为利用太阳能热泵干燥技术获得紫薯干燥最优工艺,采用三元二次通用旋转回归组合设计,探讨了装载密度、切片厚度和转换含水率3个变量对紫薯干燥时间、花青素保存率以及单位能耗的影响,根据试验数据建立可描述3个指标的二次回归模型,对变量进行响应面分析,并采用评价函数优化干燥工艺．结果表明：装载密度、切片厚度和转换含水率对紫薯干燥时间、花青京保存率以及单位能耗均有显著影响;紫薯太阳能热泵干燥最佳工艺参数为装载密度3．68kg·m-1、切片厚度5．84mm、转换含水率117．08％．     

切片厚度对太阳能干燥哈密瓜片品质的影响

为提高哈密瓜片的干燥品质,采用太阳能干燥哈密瓜片,分析了2、5、8、11 mm不同切片厚度下,哈密瓜片的干燥时间、干燥速率、水分活度、质构、色泽、香气成分及能耗等指标.结果表明:哈密瓜片干燥时间随着厚度的减小而缩短,干燥过程只有降速阶段,厚度越大,哈密瓜干燥速率越慢;不同厚度的哈密瓜切片的水分活度会随着时间变化而减小,...     

绿竹笋热泵脱水的影响因素分析及工艺参数优化

采用热泵干燥装置探讨了绿竹笋脱水特性 .建立了置信水平 >99%、吻合性好的因素指标回归方程 .分析了杀酶时间、风温、风速及装料量等因素对脱水效率、能耗量、制品色泽、粗纤维及总糖质量分数等指标的影响 .以脱水效率最高、能耗量最低、制品粗纤维及总糖质量分数变化最小为目标函数 ,制品色泽优良为约束条件 ,优化出切分厚度为 (2 .5± 0 .5 ) mm的绿竹笋热泵脱水工艺方案 :杀酶时间 90 s、风温 65℃、风速 1.5 m·s-1、装料量 3.4 kg· m-2 .     

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。     

油炸木薯片工艺研究

[目的]研究油炸木薯片加工工艺。[方法]运用单因素试验、均匀设计试验和正交试验方法,通过感官评分、含油率和膨化度3项指标探讨了切片厚度、硬化、热烫、浸泡、干燥、油炸温度和油炸时间等关键环节对油炸木薯片工艺的影响。[结果]确定了油炸木薯片的最佳工艺条件为：切片厚度1mm,0.3%CaCl2硬化30min,95℃热烫120s,10%糖溶液浸泡1h,85℃干燥60～120min,初始油炸温度170℃,油炸时间90s。[结论]油炸木薯片口感酥脆、色泽金黄、含油率较低。     

真空冷冻干燥芒果片的工艺研究

[目的]优化芒果片冷冻干燥的工艺条件。[方法]差示扫描量热法测量芒果共晶点和共熔点,设计4因素3水平正交试验,按国标法测量的Vc含量为指标,并进行感官分析。[结果]芒果片的共晶点为-16.59℃,共融点为-4.61℃。正交试验得到芒果片冻干的最佳工艺条件是切片厚度3mm,预冻时间3h,一次干燥温度-5℃,二次干燥温度30℃。在此最佳冻干工艺条件下,芒果片的Vc含量达到618.299mg/kg,明显高于热风干燥。冻干芒果片基本能保持原有的色泽、香味和形态。组织呈多孔海绵状,复水性能好。[结论]芒果冻干工艺流程合理有效,最佳工艺条件下的冻干芒果片Vc含量高,感官评价优良。该工艺条件有较高的工业生产应用价值。     

基于Weibull分布函数的桔梗切片热风干燥特性

为提高桔梗切片的干燥速率和品质，采用热风干燥技术对桔梗进行干燥处理，研究了干燥温度和切片厚度对桔梗切片热风干燥特性的影响，利用Weibull分布函数对干燥曲线进行拟合分析，并比较了不同干燥条件下干制品的水活度和色泽。结果表明：桔梗干燥主要为降速干燥，升高热风温度、减少切片厚度均能提升干燥速率；较适宜的热风参数为：温度55 ℃ ，切片厚度4 mm。Weibull分布函数决定系数R2的区间为0995 3～0.999 5，离差平方和2的区间为0.449 9×10-4～4.136 3×10-4，可以较好地拟合桔梗切片的热风干燥过程。尺度参数α与热风温度成反比；形状参数β主要受切片厚度影响；热风干燥技术可显著提高桔梗色差值，降低干制品的水活度。通过比较不同干燥条件下干制品微观结构的扫描电镜分析发现，热风处理可减少表细胞损伤、提高干燥速率。该研究结果可为热风干燥条件下桔梗的产业化生产提供参考。     

微波膨化苹果脆片的响应曲面法优化分析

【目的】对微波膨化苹果脆片进行响应曲面法优化分析,以获得其优质、高效生产技术。【方法】以红富士苹果为试材,对预干燥后的苹果片进行微波膨化,探讨切片厚度、含水量、膨化时间和微波功率4因素及其交互作用对苹果脆片膨化率的影响,并采用响应曲面法对各影响因素进行优化分析。【结果】切片厚度、膨化时间和微波功率对苹果脆片膨化率影响显著,膨化时间和微波功率的交互作用对膨化率影响显著;微波膨化苹果脆片的最佳工艺条件为：切片厚度6mm,含水量18％,微波功率中档,膨化时间30．0s。【结论】采用响应曲面法可以优化微波膨化苹果脆片生产工艺,只要掌握适宜的切片厚度、微波功率及膨化时间,就能获得质地和风味俱佳的苹果脆片。     

真空冷冻干燥油桃片的关键技术研究

[目的]研究真空冷冻干燥油桃片的关键技术,寻找最佳的加工工艺和参数,为脱水果蔬产品工业化生产提供参考。[方法]以热风干燥产品为对照,在多因素试验的基础上研究了真空冷冻干燥、热风干燥桃片的最佳工艺条件,并对所得油桃脆片产品的各种感官品质进行比较。[结果]最佳真空冷冻干燥油桃片的条件为隔板温度25℃,桃片厚度2 mm,干燥时间15.5 h;真空冷冻干燥产品基本保持了新鲜油桃片原有的形状,且复水性、色泽以及VC的保留率均较热风干燥产品要好,其复水后的产品品质与桃片基本相同。[结论]真空冷冻干燥适合于果蔬产品的干燥,产品在色、香、味和营养成分的保持方面都较热风干燥产品好。     

淮山片变温压差干制工艺优化及其特性研究

【目的】优化淮山片变温压差干制工艺,并研究该工艺对淮山片结构和主要功能成分的影响,为利用变温压差干制技术生产高品质淮山干制品提供理论依据。【方法】以复水比、色泽和收缩率为评价指标,结合模糊评判,采用二次回归正交旋转组合试验设计优化淮山片变温压差干制工艺条件,研究膨化温度(X1)、抽空温度(X2)和抽空时间(X3)对淮山片变温压差干制效果的影响规律,以及变温压差干制工艺对淮山片品质的影响。【结果】建立了淮山片综合评分(Y)的回归方程:Y=6.97-0.63X1-1.61X2-1.07X3+0.38X1X2-0.14X1X3+0.044X2X3-0.67X12-0.57X22-0.92X32(R2=0.9396),3个因素对淮山片综合评分均有极显著影响(P<0.01)。淮山片变温压差干制最佳工艺参数为:膨化温度87℃、抽空温度74℃、抽空时间138 min,在此条件下所制备的淮山片复水比为1.82,色泽L为91.32,收缩率为36.12%,综合评分为8.71分,得到的淮山片片形较好,黄酮和尿囊素保存率高。【结论】通过二次回归正交旋转组合设计优化得到的变温压差干制工艺能较好地保持淮山片片形、保留淮山活性成分,可有效应用于淮山片的干制,建立的模型能用于指导实际生产。     

牛大力切片热风干燥特性及其动力学模型建立

【目的】探讨不同热风温度、切片厚度及装载量对牛大力切片热风干燥速率的影响,并建立牛大力切片热风干燥动力学模型,为牛大力干燥工艺探索提供理论依据。【方法】以热风温度（50、60、70、80℃）、切片厚度（2、4、6、8mm）和装载量（100、200、300 g）为考察因素,实时测定各条件下牛大力切片热风干燥过程中水分变化,对常见的5种干燥模型进行筛选,并计算干燥过程中的有效水分扩散系数和活化能。【结果】随着热风温度的升高,切片厚度和装载量的降低,牛大力切片的干基含水量明显减少,干燥速率明显增加。牛大力切片在热风干燥过程分为加速和降速2个阶段,其中大部分干燥过程为降速阶段。牛大力切片热风干燥动力学模型符合Page模型,该模型预测值与试验值拟合度较高（R2=0.969）,拟合方程为ln （-lnMR）=-3.174-0.242H+0.029T-0.006L+（0.721+0.015H+0.002T）lnt,可求得-k=e（-3.174-0.242H+0.029T-0.006L）,n=0.721+0.015H+0.0027,不同干燥条件下牛大力切片的有效水分扩散系数在1.62114×10-10~12.96913×10-10 m2/s,均随着热风温度的升高和切片厚度的增加,总体呈上升趋势;活化能为60.7388 kJ/mol。【结论】Page模型可较好地描述不同切片厚度的牛大力切片热风干燥过程中水分的变化规律,且通过拟合方程能较准确预测热风干燥过程中某时刻牛大力切片的水分比。     

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。     

层次分析法多指标评价优选柠檬真空干燥工艺

[目的]优选柠檬真空干燥最佳工艺。[方法]以新鲜柠檬为原料,采用单因素试验和正交试验,以总黄酮、总酚、维生素C及柠檬香精油为指标,采用层次分析法考察真空干燥温度、真空度和柠檬片厚度对真空干燥工艺的影响,优选柠檬有效成分的真空干燥工艺。[结果]柠檬真空干燥最优工艺条件为温度70℃、真空压0.06 MPa、切片厚度4 mm。按该工艺条件进行3组平行试验,结果显示各指标含量分别为香精油(5.40±0.20)μg/g,维生素C为(598.90±12.60)μg/g,总黄酮为(11.46±0.17)mg/g,总酚为(19.07±0.11)mg/g,与理论值相符。[结论]优选的干燥工艺条件下加工的柠檬片产品外观更佳,且其营养价值更高。