香菜微波干燥的试验研究

以提高蔬菜干制品质为目的，考察干燥因素对香菜微波干燥生产率及其品质的影响，用正交试验设计方法，探讨干燥功率、物料层厚度及排湿风速对香菜微波干燥特性及干制香菜品质和能耗的影响，利用极差分析和方差分析确定香菜微波干燥最优工艺参数。结果表明：不同微波干燥参数对香菜微波干燥特性和干制品质及能耗有不同的影响，风速对物料干燥速率、香菜干制品的品质指标影响最大，物料脱水过程主要处于恒速阶段，微波干燥功率为1．125W／g，物料层厚度为1．5cm，风速为60m／min时，可确保香菜干燥后的食用价值且便于储存，而且能耗较低。     

荔枝的微波干燥特性及其对品质的影响研究

针对荔枝热风干燥中存在的问题，应用自制的微波干燥试验测试系统，采用间歇干燥工艺，试验研究了荔枝微波干燥特性及干燥条件对干后品质、能耗的影响。结果表明：荔枝微波干燥主要处于恒速阶段，干燥速度取决于不同的间歇比；温度变化可分为上升和趋于稳定两个阶段；微波间歇时间对干后品质有显著影响，干燥能耗受间歇比的影响，但主要影响因素是加热时间。     

双孢菇微波冷冻干燥特性及干燥品质

为获得干燥时间短、产品质量高的蘑菇制品,采用微波冷冻干燥技术对双孢菇进行干燥处理,研究其在不同微波比功率(0.25,0.5,0.75 W/g)和系统压强(50,100,150 Pa)下的干燥曲线、有效水分扩散系数、复水比、收缩率、白度、维生素C保存率、能耗及基于模糊数学推理法下感官评定的变化规律;通过非线性拟合建立了适用于双孢菇微波冷冻干燥的数学模型;基于干燥能耗、干燥时间及部分品质指标对不同条件下双孢菇微波冷冻干燥过程进行加权综合评价。结果表明:微波比功率对干燥速率及干制品物理品质指标影响比对其他指标的影响更显著(P0.05);系统压强对干制品营养含量指标、干燥能耗以及感官评定的影响比对干燥特性的影响显著(P0.05);采用Henderson and Pabis模型能够准确(R20.9)描述干燥过程中水分变化规律;双孢菇有效水分扩散系数在10-10 m2/s数量级且受微波比功率影响更明显(P0.05);微波比功率和系统压强过高会造成双孢菇干制产品不被消费者接受;当微波比功率和系统压强分别为0.25 W/g和100 Pa时双孢菇微波冷冻干燥的综合评分值最高为0.67847,该条件较适合应用于双孢菇微波冷冻干燥中。研究探索了不同微波冷冻干燥条件下双孢菇干燥及品质特性的变化规律,为双孢菇微波冷冻干燥较优工艺参数组合的选择提供了理论依据。     

基于品质和能耗的杏鲍菇微波真空干燥工艺参数优化

为了提高杏鲍菇干制产品品质,降低干燥能耗,该文应用微波真空技术干燥杏鲍菇。采用三元二次回归旋转组合设计方法进行工艺参数优化试验,考察分析微波强度(X1)、物料厚度(X2)、腔体绝对压力(X3)因素对品质指标色差(Y1)、复水比(Y2)、氨基酸含量(Y3)和单位能耗(Y4)的影响及因子间交互作用对指标的影响;采用线性加权法,将多目标综合优化,确定干燥工艺的最优参数组合。结果表明:微波强度、物料厚度、腔体绝对压力对试验指标色差、复水比、氨基酸含量、单位能耗影响显著,物料厚度是影响色差的主要因素,物料厚度小于2 cm时,产品色泽较差;腔体绝对压力是影响复水比和氨基酸含量的主要因素,较小的腔体绝对压力有利于产品复水和减少氨基酸损失;微波强度是影响单位能耗的主要因素,高的微波强度,能耗较高,高的微波强度与较小的腔体绝对压力组合时,干燥能耗更高;杏鲍菇微波真空干燥高品质低能耗的最优工艺参数组合为微波强度12.5 kW/kg、物料厚度2.4 cm、腔体绝对压力18 kPa,此条件下干燥的产品品质优良,色泽洁白,色差L为78,复水性好,复水比为1.58,氨基酸破坏少,其值为473.1 mg/100 g,单位能耗较低,为9.3 kJ/kg。     

山核桃坚果分段变功率微波干燥工艺参数优化

为了提高山核桃干果品质、缩短干燥时间和降低干燥能耗,以前期微波功率密度、转换点含水率和后期微波功率密度为试验因素,对山核桃坚果分段变功率微波干燥工艺进行了试验研究。通过单因素试验,研究了山核桃坚果微波干燥特性,确定了山核桃坚果微波干燥各因素合适范围。通过三因素五水平的二次回归正交试验,建立了三因素与失水速率、单位质量干燥能耗以及干燥后物料蛋白质保存率、不饱和脂肪酸保存率、感官品质指标综合分值的二次回归数学模型,分析了三因素对各指标影响的显著性。利用多目标非线性优化方法,确定了山核桃坚果分段变功率微波干燥的最佳工艺参数组合,即前期干燥微波功率密度为6.5 k W/kg,转换点含水率为23.4%(干基),后期干燥微波功率密度为3.3 k W/kg。在此条件下,山核桃坚果失水速率为4.072%/min、单位质量干燥能耗为3.467 k W·h/kg、蛋白质保存率为92.15%、不饱和脂肪酸保存率为91.63%、感官品质指标综合分值为35.28分。研究结果为山核桃坚果干燥加工生产提供一定的理论依据。     

不同干燥工艺对莲子品质的影响

为深入了解不同干燥工艺对莲子干燥后品质的影响，该文以干燥后莲子的收缩率、复水率、抗性淀粉(RS)含量、色泽和组织结构为考察对象，研究了自然干燥、热风干燥、真空干燥、冷冻干燥、微波干燥和微波—热风联合干燥等6种不同干燥工艺对莲子品质的影响。结果表明：微波—热风联合干燥莲子的收缩率小，复水率高，RS含量低，色泽与莲子原始指标较接近，且能够较好地保持莲子的原始组织结构；微波干燥莲子的品质仅次于微波—热风联合干燥莲子；冷冻干燥莲子的收缩率和复水率均最佳，但RS含量高，色泽较莲子原始指标差，且组织结构发生了明显的变形和皱缩；自然干燥、热风干燥、真空干燥莲子的品质均较差。综合考虑，微波—热风联合干燥后的莲子除RS含量较低外，其他品质均较优，可作为最佳干燥方法应用于生产。     

基于控温的花生微波干燥工艺

该文主要研究控温微波干燥对花生的影响,使用自制控温微波干燥设备来研究常规微波干燥和控温微波干燥条件下花生品质上的区别,以此来验证控温微波的优越性以及可使用性。试验结果表明,常规微波干燥后花生产生焦糊现象,干燥效果极差;控温微波干燥后的花生无任何焦糊现象,表皮平整,子叶光滑鲜活,干燥效果比较理想。试验证明控温微波干燥在功率1.2 W/g,温度区间45～50℃时能够最大的保证花生干燥后的品质。     

脱毒海星微波真空干燥工艺优化

为了提高脱毒海星干燥效率、品质及降低能耗,选择微波真空干燥方法进行试验研究。通过单因素试验研究了微波功率密度、脉冲时间及真空度对干燥特性、能耗及蛋白质保留率的影响。结果表明,在3~7 W/g、20~60 s和-0.070~-0.090 MPa范围内,较高的微波功率密度、较长的脉冲时间和较高的负压会缩短干燥时间、提高干燥平均速率、降低能耗;提高微波功率密度不利于蛋白质的保留,缩短脉冲时间和提高负压可提高脱毒海星的蛋白质保留率。利用响应面法探讨了微波功率密度、脉冲时间及真空度对脱毒海星微波真空干燥工艺的综合影响,建立了二次多项式回归模型,并对干燥工艺参数进行了优化。通过分析得出各因素影响的显著性依次为微波功率密度脉冲时间真空度,微波功率密度、脉冲时间对脱毒海星微波真空干燥有极显著性影响(P0.01),且微波功率密度与脉冲时间的交互作用比较明显(P0.05);脱毒海星的最佳微波真空干燥条件为微波功率密度为4 W/g,脉冲时间为60 s和真空度为-0.090 MPa,在此条件下脱毒海星微波真空干燥的综合评分最高,为0.751。研究结果可为脱毒海星干燥的工业化生产和有效利用提供参考。     

玫瑰花的微波真空干燥试验

为了提高玫瑰干花品质,减少干燥时间。该研究通过试验性微波真空干燥设备对玫瑰花进行干燥,比较了不同真空度和微波功率对玫瑰干花品质的影响。研究结果表明,真空度越高,物料内水分蒸腾而干燥的速度越快,物料温升越低。随着微波功率增加,干燥时间大大缩短。综合考虑玫瑰干花干燥时间、温度、形态变化和颜色等指标,并与热风干燥相比,选择真空度0.10 MPa,微波功率200 W,干燥时间80 min的微波真空干燥工艺为较适宜的干燥条件,研究结果为玫瑰花的干燥和工业化生产提供一定的理论依据。     

莲子间歇式微波分段变功率真空干燥方法

目前莲子干燥仍以传统热风干燥为主,该方式不仅能耗高,耗时长,且莲子品质不佳,严重制约了莲子产业的高质量发展。为了提高莲子干燥品质、缩短干燥时间和降低能耗,该研究比较了间歇式微波恒定功率和微波分段变功率两种微波真空干燥法,分析了微波功率、干燥时间对莲子干燥特性影响。研究结果表明,间歇式微波分段变功率真空干燥较佳工艺参数为:真空度0.1 MPa,微波工作间歇方式为1.5 min-开/1.5 min-关,干燥过程分两个阶段进行,第一阶段在微波功率1 600 W条件下共工作3 min,间歇3 min,第二阶段在微波功率1 200 W条件下共工作3 min,间歇3 min。在此条件下,莲子主要营养成分中淀粉含量43.43 g/100 g,与恒定微波功率真空干燥(40.83～43.80 g/100 g)和传统热风干燥(42.73g/100 g)效果相当;蛋白质含量为19.37 g/100g,高于恒定微波功率真空干燥(18.17～18.67g/100 g)与热风干燥(18.57 g/100 g);膳食纤维含量为14.60 g/100 g,是热风干燥(6.94 g/100 g)的2.10倍,具有显著性差异(P0.05),与恒定微波功率真空干燥(11.03～14.70 g/100 g)无明显差异(P0.05);单位质量干燥能耗为7 848 kJ/kg,相较于传统热风干燥(465 012 kJ/kg)和恒定微波功率真空干燥(10 440～15 012 kJ/kg),干燥时间缩短,能耗降低。研究结果为莲子的加工生产提供理论支持。     

Effects of sulphur application on grain yield and quality,and assessment of sulphur status in winter wheat (Triticum aestivum L.)

Abstract

Winter wheat was grown in 26 field trials in Norway during the period 2004–2006. The main aim was to determine the effect of various sulphur (S) fertilization strategies at two different nitrogen (N) levels on grain yield and quality of winter wheat. With the exception of four trials in central Norway, all the trials were located in the south-eastern part of the country.

Increasing the N fertilization from 170 to 210 kg N ha^?1 resulted in significantly higher grain protein content (GPC) and sodium dodecyl sulphate (SDS) sedimentation volume. On clayey soils in southeast Norway, increased N-fertilization also resulted in higher grain yield and lower test weight and thousand grain weight (tgw).

Omitting S fertilization significantly reduced grain yields on sandy soils in southeast Norway and on loam and silt loam in central Norway, whereas no yield reduction was found on clay soils. SDS sedimentation volume and specific SDS (sSDS = SDS/GPC) were significantly reduced when S-fertilization was omitted. GPC was reduced by S fertilization in central Norway. Generally there were no significant responses at application rates higher than 12 kg S ha^?1.

The malate:sulphate method is a field-based diagnostic test used to determine whether S deficiency is likely to occur. The results did not indicate that this test is reliable under Norwegian conditions. On the other hand, the use of a chlorophyll meter measurements to assess S status gave promising results.     

Protein and lysine content, grain yield, and other technological traits in durum wheat under Mediterranean conditions

A major problem for durum wheat production in the Mediterranean region is yield fluctuation. This fluctuation is a result of year-to-year variation in precipitation and heat stress during grain growth, which is typical of the Mediterranean climate. Both yield stability and good quality are needed in adapted durum wheat ideotypes. Ten durum wheat cultivars differing in drought resistance were grown during 1998, under both rainfed and irrigated conditions, at three sites in southern Spain. The main traits studied were protein and lysine content, grain yield, test weight, SDS sedimentation, semolina color, and grain vitreousness. Results show a high influence of site on all traits. Only test weight (TW), SDS sedimentation, grain vitreousness, and protein per kernel appeared to be determined also by cultivar effect. Vitreousness was positively correlated with TW (r = 0.48**) and semolina color (r = 0.46**). An inverse relationship was found between grain yield and protein content. Regression of cultivar mean values of protein content and grain yield showed a negative correlation (r = -0.72***), probably due to dilution of protein by non-nitrogen compounds and reduced starch accumulation in the grain under drought conditions. Lysine content was negatively associated with protein content (r = -0.86***), indicating the difficulty of a simultaneous breeding for both characteristics.     

基于㶲分析法的粮食逆流干燥系统能效评价与试验

为客观、合理地评价粮食逆流干燥系统的能效,实现粮食高效节能干燥,该文基于?分析法,从气流状态变化考察逆流连续式干燥工艺系统的能量利用程度。结果表明:在试验条件下,干燥机内各干燥段能量利用效果较好。在高温和低温干燥段,排气和干燥室热损失率最高分别不超过6.68%、11.09%和21.26%、9.37%,热效率和?效率不低于83.02%、68.1%和69.37%、56.22%;在冷却段,由于粮温比风温高,风对稻谷有明显的降温去水作用。而系统的平均热效率和?效率为80.24%和64.52%,表明系统能量匹配效果较好,稻谷的平均单位热耗量为2 944.6 k J/kg,与国标≤7 400 k J/kg相比,节能达到60.2%,节能效果明显。研究结果为干燥工艺设计、探索节能的途径和制定粮食干燥系统能效评价标准提供参考。     

热板-微波联合真空冷冻干燥茭白工艺优化

为降低新鲜茭白冻干作业能耗,提高冻干成品的品质,以总能耗、体积保留率、复水比、色差值为考察指标,开展了热板冻干、微波冻干、热板-微波联合冻干试验研究。研究表明:35℃热板冻干后茭白品质好,但能耗高;60℃热板冻干能耗低,但水分升华过快对茭白微观结构造成较大破坏,降低了茭白品质;采用35℃热板冻干8 h后,再采用60℃热板冻干或3 k W微波冻干可有效降低冻干能耗,同时冻干后茭白品质良好。在此基础上,采用均匀设计法,开展热板-微波联合冻干工艺参数优化试验研究,通过逐步回归分析,得出了冻干总能耗、体积保留率、复水比、色差关于加热板温度、脱水转换点、微波功率的三元二次回归方程,并通过四维切面等位线图分析了上述4个考察指标受3个试验因素取值变化的影响机理。最后,采用综合加权评分和逐步回归分析得出综合指标关于加热板温度、脱水转换点、微波功率的回归方程,进一步确定加热板温度为30℃、脱水转换点为72%、微波功率为3 k W为最优的热板-微波联合冻干工艺参数,此时综合加权评价指标值76.07,总能耗、体积保留率、复水比、色差分别为90.6 k W·h、51.86%、10.59、4.32。该研究为制定产品优良、高效节能的冻干工艺提供参考。     

粮食热风干燥含水率在线模型解析

为了揭示粮食在深床动态干燥过程中的含水率变化规律,指导干燥工艺设计,实现干燥过程实时跟踪与调控,提高干燥品质,降低能耗。基于薄层干燥水分扩散模型、深层干燥质量守恒原理、态函数和不可逆热力学分析方法,建立并求解了粮食深床干燥基础方程,获得了顺流、逆流、横流和静置层干燥方式下粮食含水率和干燥速率分布解析式,解析出了粮食在顺流层内经历持续降速干燥的过程,逆流层内存在干燥速率的极值点,在通风温度、湿度、送风量相同的干燥条件下,逆流干燥速率明显高于顺流,表明了逆流干燥能量利用效果优于顺流;粮食在横流和静置层内的干燥特性相同,进风侧和出风侧的干燥速率相差很大,在层厚度0.5 m、粮食含水率20%以上时,出风侧的干燥速率几乎为0,干燥的均匀性较差。在5HP-3.5型循环式缓苏干燥机上的试验结果显示,深层干燥解析值与实测值间的最大偏差为0.69%,极差范围为-0.27%~0.69%,从粮食干燥的惯性特征推断,产生偏差的原因主要是仪器检测误差。解析方法对实现粮食深床干燥过程动态跟踪和调控,指导干燥设计,降低干燥能耗、提高干燥效率和干燥机产能等具有重要意义。     

麦秸还田和结实期灌溉方式对超级稻籽粒结实和米质的影响

以大穗型超级杂交粳稻‘甬优8号’为材料,设置麦秸还田(麦秸全量还田与麦秸不还田)和结实期灌溉方式(浅水层灌溉、轻干湿交替灌溉和重干湿交替灌溉)两因素试验,研究其对大穗型超级稻籽粒结实和主要米质性状的影响。结果表明:结实期灌溉方式对籽粒结实性状有显著影响。在麦秸还田与麦秸不还田下,与浅水层灌溉相比,轻干湿交替灌溉显著提高了‘甬优8号’的千粒重、结实率、充实度,而重干湿交替灌溉则相反;麦秸还田处理下籽粒结实性状均优于秸秆不还田处理,麦秸还田与结实期轻干湿交替灌溉互作可以改善超级稻‘甬优8号’的结实性状;与麦秸不还田相比,麦秸还田提高了籽粒的整精米率、粗蛋白含量和消减值,降低了垩白率、垩白度、直链淀粉含量、胶稠度和崩解值;与浅水层灌溉相比,轻干湿交替灌溉降低了直链淀粉含量、粗蛋白含量和消减值,提高了整精米率、垩白率、垩白度、胶稠度和崩解值,但重干湿交替灌溉则使米质明显变差;两处理对弱势粒的主要稻米品质的调控作用大于强势粒。在麦秸还田下,结实期轻干湿交替灌溉可以较好地协调‘甬优8号’结实性状和稻米品质间的关系。     

南美白对虾太阳能干燥能耗参数优化及中试

为降低南美白对虾干燥能耗,提高南美白对虾干燥品质,该文探讨了实验室太阳能干燥温度、风速及干燥量对干燥效果的影响和中试试验。通过实验室试验确定干燥温度范围为45～55℃,风速6～8 m/s,干燥量3～4 kg,响应面分析法分析了太阳能干燥温度、风速及干燥量与干燥能耗的关系,建立了二次回归模型,确定南美白对虾太阳能干燥最佳工艺参数为：干燥温度为53.40℃,风速为7.43 m/s,干燥量为3.65 kg。在实验室数据的基础上进行了中试试验,结果表明干燥鲜虾量100 kg（煮后69.5 kg）得到38.16 kg产品,所需总能耗549827.05 kJ,其中太阳能提供了379619.05 kJ,实际耗电47.28kW·h（折合能量170208 kJ）。太阳能干燥单位质量（1 kg）南美白对虾实际能耗0.68 kW·h/kg,相比热风纯电加热器干燥节能1.51kW·h/kg,相比燃煤烘房干燥可减少0.75kg/kg CO2排放。该研究结果为南美白对虾太阳能干燥工业化生产提供参考。