不同干燥方式对丰水梨干燥特性及品质的影响

为优化丰水梨脆片的干燥工艺,研究了不同干燥温度(55、65、75、85、95℃)下热风干燥、中短波红外干燥和真空干燥对丰水梨片干燥特性的影响,并以色泽、硬度和脆度作为指标评价干燥条件对丰水梨片物理品质的影响。结果表明,相同干燥温度下中短波红外干燥的干燥速率最快,干燥时间最短。对建立的5种干燥模型进行拟合对比,Page模型能较好地描述丰水梨片的干燥过程。丰水梨片热风干燥、中短波红外干燥和真空干燥水分有效扩散系数分别为4.55×10-10~9.18×10-10、8.62×10-10~2.21×10-9和4.36×10-10~1.33×10-9m2·s-1,活化能分别为17.62、24.84和27.86 k J·mol-1。此外,65℃条件下中短波红外干燥后的丰水梨片具有更好的色泽、硬度和脆度(L值为62.70,ΔE值为7.10,硬度为973.14 g,脆度为4.67 mm)。本研究结果为丰水梨中不同干燥技术的应用提供了理论依据。     

茯苓采后不同预处理方式对其品质及干燥特性的影响

为进一步优化茯苓加工工艺,降低茯苓品质劣变风险,该文以传统"发汗"、水蒸气蒸制、鲜茯苓直接切制（无预处理）处理的茯苓为研究对象,对不同预处理方式下的茯苓品质、干燥动力学展开了系统研究。结果表明：1）预处理方式是影响茯苓品质的重要因素。①传统"发汗"处理茯苓的水溶性多糖质量分数是鲜茯苓直接切制的1.5倍、水蒸气蒸制的1.7倍,水蒸气蒸制处理茯苓的水溶性多糖质量分数显著低于鲜茯苓直接切制。②传统"发汗"处理茯苓的三萜质量分数显著低于鲜茯苓直接切制及水蒸气蒸制,水蒸气蒸制与鲜茯苓直接切制间无显著差异;通过适当控制"发汗"时间、"发汗"温度,可保持茯苓三萜含量不发生显著降低。③受传统"发汗"过程中物质迁移积累现象的影响,传统"发汗"处理茯苓的成品显著变白,色泽改善;水蒸气蒸制处理茯苓的成品显著变黄、变红,色泽变差。2）预处理方式是影响茯苓干燥特性的重要因素。与鲜茯苓直接切制相比,茯苓经传统"发汗"、水蒸气蒸制处理后,物料组织状态（硬度、孔隙率等）、化学成分（含量等）发生改变,从而使得毕渥数Bi显著增大（表明干燥过程中物料内部导热热阻的作用增大）,形状参数β在0.3～1的区间内显著减小（表明干燥过程始终为内部水分扩散控制）,有效水分扩散系数与传质系数显著增加,最终表现为干燥速率升高,干燥时间缩短。水蒸气蒸制处理在提升干燥速率方面的效果更优。研究结果可为进一步优化茯苓加工工艺,降低品质劣变风险,研究不同预处理方式对茯苓品质形成及干燥动力学变化的作用机理,研究中药材发汗的机理与作用机制,促进中药材产地初加工的规范化提供试验参考与依据。     

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。     

不同干燥方式对红托竹荪干燥特性和品质的影响

为提高红托竹荪干燥品质并获得最佳干燥工艺,采用真空红外干燥（vacuum infrared drying,VID）、气流冲击干燥（air impingement drying,AID）、控湿干燥（moisture control drying,MCD）等不同干燥方式对红托竹荪进行对比研究,以热风干燥（hot air drying,HAD）作为对照组,研究不同干燥方式及温度对红托竹荪干燥品质的影响。试验结果表明不同干燥方式对竹荪宏观品质产生了显著影响,其中MCD可获得最小的色差?E和收缩率,AID则能够保证较高的复水比;干燥速率方面,MCD在前期能够获得较高的干燥速率,但后期干燥速率会放缓,而AID在整个干燥过程都具有较高的干燥速率,干燥时间较短;在成分保留上,MCD可以保留较高含量的多糖、三萜和黄酮,而采用VID可以有效保护多酚。单位能耗随干燥温度的升高明显降低,不同方式下VID的干燥能耗值整体偏大,MCD的单位能耗最低（18.82 kW·h/kg）。通过主成分分析法,上述干燥方式对红托竹荪综合评分后得到的结果排序为：MCD>AID>VID>HAD,MCD干燥方式中采...     

A干燥条件对栗蘑脆片品质的影响

为探讨在不同干燥条件下栗蘑脆片的品质,该研究采用模糊数学评判法对真空冷冻干燥和热风干燥栗蘑片质构及与品质变化有关的指标进行检验。结果表明,真空冷冻干燥栗蘑脆片的最佳工艺条件为：真空度20?Pa,隔板温度为50℃,物料厚度5?mm,干燥时间12?h,制得的栗蘑脆片复水性好,脆度适中。热风干燥栗蘑的最优工艺条件为：干燥温度100℃,干燥时间11?h,物料厚度16?mm。真空冷冻干燥与热风干燥相比,栗蘑脆片外观和色泽好,模糊评定级别值分别为0.50和0.34,两者的感官品质等级分别为优和一般。     

不同预处理对铁皮石斛热风干燥特性及品质的影响

为了优化铁皮石斛干燥工艺,降低其品质劣变风险,对热风干燥前的铁皮石斛鲜条进行直接剪切、烫漂和冻融预处理。研究不同预处理条件的铁皮石斛干燥特性和品质变化;利用低场核磁共振技术分析预处理对铁皮石斛干燥过程中水分迁移的影响。结果表明,预处理是影响铁皮石斛热风干燥过程的重要因素。与直接剪切相比,烫漂和冻融预处理提高了水分有效扩散系数,缩短了干燥时间,降低了能耗,尤以冻融预处理最为显著,干燥时间缩短了44.4%,能耗降低了42.76%（P<0.05）。微观结构观察表明,烫漂和冻融预处理使铁皮石斛组织间隙变大,细胞壁受到破坏,减弱了铁皮石斛组织对水分的束缚并增强了水分流动性,引起水分的重新分布,有利于水分迁移。低场核磁共振技术分析显示,干燥过程中去除的主要是自由水,烫漂和冻融预处理均降低了自由水的脱除时间,冻融预处理去除自由水的时间最少,为120 min。与直接剪切相比,冻融预处理提高了铁皮石斛干品中多糖和多酚的含量,分别提高了10.66%和12.32%,而烫漂预处理降低了铁皮石斛多糖和多酚的含量,分别降低了11.73%和14.73%,3种预处理铁皮石斛生物碱含量差异不显著（P>0.05）。总之,冻融预处理方法可以降低铁皮石斛干燥品质劣变风险,研究结果为石斛加工规范化生产提供参考。     

荷花粉真空脉动干燥特性和干燥品质

为了缩短花粉的干燥时间,保证干燥品质,将真空脉动干燥技术应用于干燥新鲜荷花粉,研究了真空保持时间(15、12、9、6和3 min)、干燥温度(45、50、55、60和65℃)对干燥动力学、水分有效扩散系数、干燥活化能的影响,并运用Weibull分布函数模拟了花粉真空脉动干燥特性曲线;此外还研究了真空保持时间、干燥温度对花粉蛋白质含量以及微观结构的影响,并对干燥前后的花粉进行了色差分析。试验结果表明:Weibull分布函数能够很好地描述花粉的真空脉动干燥过程,结合尺度参数、形状参数计算出花粉真空脉动干燥水分有效扩散系数在2.154 2×10-11~6.254 3×10-11 m2/s之间;干燥活化能为20.88 k J/mol,表明新鲜荷花粉干燥每脱除1 kg水所需要的启动能量为1 160.00 k J;试验参数范围内,随着真空保持时间的减少,干燥后花粉蛋白质质量分数呈现先增加后减少的趋势;当干燥温度为45℃,真空常压脉动比为12 min:3 min时花粉蛋白质质量分数最高,为18.43%;扫描电镜结果显示,随着干燥温度的升高,花粉颗粒间致密程度降低,形成孔隙结构,这有助于干燥中水分的扩散迁移,花粉颗粒微观结构的完整性随着干燥温度的升高而降低;干燥前后花粉未发生色泽劣变。荷花粉真空脉动干燥的较佳参数为真空常压脉动比为12 min:3 min,干燥温度为45℃。研究结果为花粉真空脉动干燥技术的应用提供了理论依据和技术支持。     

不同干燥方式下调理猪肉干品质变化及其机制

为进一步明确干燥方式对调理猪肉干品质特性的影响及其机制,该研究分别采用热风干燥（Hot Air Drying,HAD）、真空冷冻干燥（Vacuum Freeze Drying,VFD）和对流烤箱干燥（Convection Oven Drying,COD）方式制备调理猪肉干,对干燥特性和剪切力、色泽、水分活度、感官特性、蛋白质体外消化率等品质指标进行测定,并结合水分迁移规律、微观结构、肌肉氧化特性等指标和化学计量学方法,揭示干燥方式对其品质变化的影响。结果表明：干燥方式对调理猪肉干的干燥速率、剪切力、水分活度、色泽、蛋白质体外消化率等均有显著影响（P<0.05）,其中COD处理通过不断产生热循环,由内而外加快了样品中水分的迁移和蒸发,使干燥速率提升33%,VFD处理组样品剪切力、水分活度、红度值（29.96 N、0.637和2.49）远低于其他2组,而亮度值、色彩强度值和蛋白质体外消化率较高。此外,低场核磁共振显示结合水是调理猪肉干内部水分的主要组分,而COD样品中结合水的弛豫时间最短,表现为持水力较佳,同时其蛋白质氧化、交联和聚集程度较低,使得体外消化率和感官得分最高,进一步综合偏最小二乘回归（Partial Least Squares Regression,PLSR）结果可知,采用COD处理能有效保证加工后的调理猪肉干具备更好的品质,该结果为调理猪肉干在干燥过程中的品质控制及高效加工提供了理论基础。     

预冻对苹果片真空冷冻干燥特性及品质的影响

预冻是果蔬真空冷冻干燥(Freeze Drying,FD)的必须工艺环节,预冻冻结速率和冻融处理(Freeze Thaw Cycles,FTC)可用于调控果蔬FD干燥效率和改善产品品质。为探究冻结速率和冻融处理对FD苹果片干燥特性和品质的影响,缩短干燥时间并保持原料品质,该研究采用不同温度(-20℃、-80℃、液氮冻结)预冻和1～3次冻融(FTC-1、FTC-2、FTC-3)处理苹果片,探讨预冻处理对FD苹果片冻结特性、干燥特性,及微观结构、色泽、硬脆度和营养功能等核心品质的影响。结果表明,相较快速冻结处理(-80℃),缓慢冻结(-20℃)处理的苹果片FD干燥时间缩短5%,脆度提高50.1%,感官评价得分较高;相比于-20℃预冻组,FTC-1处理的苹果片具有较均匀的大孔隙结构,比孔容提高37.2%,FD干燥时间缩短15.3%,干燥能耗降低约14.6%,脆度增加117.6%;-20℃缓慢冻结联合冻融1次处理可显著提高苹果片干燥效率及综合品质。     

收获时期及干燥方式对花生品质的影响

为探索不同收获期和后熟干燥方式对花生品质的影响,该研究以泰花5号花生为试验对象,采用在株晾干法、鲜摘晾干法、鲜摘催干法3种方法对3个时期收获的花生进行后熟干燥品质对比测试分析。结果表明,在同一收获期中,在株晾干法花生百果质量、百仁质量显著高于其他2种方法,该后熟干燥方法的增重作用随收获期提前而更明显(P0.05);但在相同后熟干燥方法中,提前2周收获的干燥荚果百果质量、百仁质量均显著低于前1周和原定收期收获的花生荚果(P0.05)。自然晾晒干燥期间,在株晾干花生果壳、果仁含水率均高于同期鲜摘晾干果壳、果仁含水率,两种晾干方式含水率差异在初期逐渐增加、随后逐渐减小直至达到相当的最终含水率。鲜摘晾干和鲜摘催干果仁粗蛋白、粗脂肪均未见显著差异(P0.05),而在株晾干果仁粗蛋白、粗脂肪含量分别增加了3%、2%左右;而收获期越早,果仁粗蛋白和粗脂肪含量越低。在果仁不饱和脂肪酸总相对含量上,鲜摘晾干、在株晾干果仁与新鲜果仁未见差异(P0.05),但机械催干果仁显著低于新鲜果仁(P0.05)。在果仁氨基酸组成方面,经3种不同后熟干燥方法后,8种主要氨基酸及氨基酸总含量均呈现在株晾干含量最高、鲜摘晾干其次、机械催干最低的差异(P0.05)。在株晾干花生果柄横断面显微结构观察表明,果柄在干燥初期仍保留对水分、养分等物质输导、贮藏的空间通道,为荚果的物质代谢和积累提供必要条件。该研究结果为花生生产实践提供参考。     

真空冷冻干燥对柠檬挥发性风味化合物保留的影响

为探索真空冷冻干燥方法对柠檬中挥发性风味化合物保留特性的影响,该研究采用一体化冻干、传统冷冻干燥2种不同工艺方法进行对比干燥试验。结果表明,柠檬一体化冻干法在真空冻结阶段预先脱除了近1/3的初始水分,在预冻和升华干燥环节分别与比传统冻干法节省2.5、2h,冻干后形成相对致密的多孔网络结构,细胞壁孔室较为完整。新鲜柠檬原料挥发性风味化合物中单萜烯类化合物占绝对主导地位,主要为D-柠檬烯、萜品烯、左旋-β-蒎烯、β-蒎烯,主要倍半萜烯风味化合物为1-石竹烯、巴伦西亚橘烯、β-防风根烯,主要醛类化合物为柠檬醛、二甲基-辛二烯醛、壬醛、癸醛、己醛,主要醇类化合物为α-松油醇、橙花醇、4-萜烯醇、芳樟醇、香叶醇,主要酯类化合物为橙花乙酸酯、5-甲基-2-4-己烯-1-醇乙酸酯;各类主要挥发性风味化合物在2种方法冻干柠檬中保留率均较低,绝大部分迁移出被冷阱凝霜捕集或真空泵抽排机外损失;一体化冻干柠檬中各类风味化合物含量显著高于传统冻干柠檬(P0.05),对挥发性风味化合物的保留具有显著优势;主要单萜烯类风味化合物在传统冻干冷阱凝霜中含量显著高于一体化冻干冷阱凝霜(P0.05),而主要倍半萜烯化合物、醛类化合物、醇类化合物、脂类化合物在一体化冷阱凝霜中含量均显著高于传统冻干冷阱凝霜(P0.05)。2种冻干柠檬挥发性风味化合物保留特性的差异可能与冻干工艺时间、微观组织形态有关。该研究结果为柠檬等果蔬冷冻干燥加工制品的保香提质提供参考。     

红枣片冷冻-红外分段组合干燥工艺优化

为开发一种提质增效的红枣片干燥工艺,比较了单一干燥（冷冻干燥、红外干燥、热风干燥和微波真空干燥）对红枣片干燥特性及品质的影响,选用冷冻与红外干燥分段组合的方法干制红枣片,以干燥时间和维生素C保留率为评价指标,采用三元二次通用旋转组合设计优化红枣片冷冻-红外组合干燥工艺参数,并与红外干燥（64℃,6.75 W/g）、冷冻干燥（-40℃,12 Pa,64℃）产品的干燥时间和品质进行对比分析。结果表明：1）冷冻与热风干燥的干燥时间最长,微波真空干燥最短,红外干燥次之;2）冷冻干燥产品品质较好,但酥脆性一般,红外干燥产品在色泽、质构（硬/脆度）、微观结构方面均好于热风和微波真空干燥产品,且酥脆性较好;3）转换含水率、红外温度和切片厚度对红枣片冷冻-红外组合干燥过程有显著影响（P<0.05）,对干燥时间影响主次顺序依次为转换含水率、红外温度、切片厚度,对维生素C保留率影响主次顺序依次为红外温度、转换含水率、切片厚度;4）采用响应曲面法优化与试验验证确定出较佳工艺参数为：转换含水率34 %、红外温度64℃、切片厚度5 mm,此时,干燥时间3.62 h,维生素C保留率68.92%;5）冷冻-红外组合干燥产品品质优于红外干燥,干燥时间比冷冻干燥缩短57.6%,维生素C保留率比红外干燥提高了34.6%。结果表明冷冻-红外组合干燥缩短了干燥时间同时保证了干燥品质,可为红枣片干制加工提供一种新的组合干燥技术和理论依据。     

真空微波和冷冻干燥组合降低胡萝卜片的干燥能耗

为减少脱水蔬菜冷冻干燥过程的能耗,以胡萝卜片为试材,采用真空微波和冷冻干燥组合的工艺,即先微波真空后冻干（组合Ⅰ）和先冻干后微波真空干燥（组合Ⅱ）。组合Ⅰ的优化参数为：真空微波阶段微波功率密度1.6 w/g,脱去40个百分点的湿基水,冻干阶段升华干燥4 h,解析干燥3 h;组合Ⅱ的优化参数为：冻干阶段升华干燥7 h;真空微波干燥功率密度选1.0 w/g以下,采用温度控制模式。所干燥胡萝卜片的β-胡萝卜素保留率和复水率等与纯冻干产品接近,体积保留率比纯冻干稍小,但仍能保持平直的外形;2种组合干燥工艺比纯冻干分别节能47.0%和54.2%,且干燥时间可缩短一半。     

真空微波和冻干组合降低胡萝卜片的干燥能耗

为减少脱水蔬菜冷冻干燥过程的能耗,以胡萝卜片为试材,采用真空微波和冷冻干燥组合的工艺,即先微波真空后冻干（组合Ⅰ）和先冻干后微波真空干燥（组合Ⅱ）。组合Ⅰ的优化参数为：真空微波阶段微波功率密度1.6w/g,脱去40个百分点的湿基水,冻干阶段升华干燥4 h,解析干燥3 h;组合Ⅱ的优化参数为：冻干阶段升华干燥7 h;真空微波干燥功率密度选1.0w/g以下,采用温度控制模式。所干燥胡萝卜片的β-胡萝卜素保留率和复水率等与纯冻干产品接近,体积保留率比纯冻干稍小,但仍能保持平直的外形;两种组合干燥工艺比纯冻干分别节能47.0%和54.2%,且干燥时间可缩短一半。     

苹果片中短波红外干燥过程中水分扩散特性

为了研究苹果片中短波干燥过程中水分扩散特性和玻璃化转变温度的变化规律,进而明确中短波红外干燥过程中的水分扩散特性,采用中短波红外干燥箱在50、70和90℃的条件下对苹果片进行中短波红外干燥处理试验,应用低场核磁共振(low-field nuclear resonance,LF-NMR)和差示量热扫描(differential scanning calorimetry,DSC)等技术,测定中短波红外干燥过程中水分状态、玻璃化转变温度、水分活度、体积等变化情况,进一步分析中短波红外干燥过程中水分状态与玻璃化转变温度、水分活度等指标之间的相关性及变化规律。结果表明:干燥过程中,中短波红外温度对水分扩散影响较大,50、70、90℃3个温度条件下平均干燥速率之比为1∶1.5∶2.3;苹果片中存在3种状态水分,干燥过程中液泡中的自由水含量大幅度降低的同时,细胞质和细胞外空隙中不易流动水质量分数由7.96%增加至46.82%,干燥继续进行,不易流动水含量逐渐降低;中短波红外干燥过程中,苹果片内不易流动水含量的降低,明显提高了玻璃化转变温度(p0.05),使其由-38℃左右最高上升至13.41℃,并引起水分活度由0.99迅速下降至0.24(p0.01);随干燥过程中水分的散失,苹果片发生皱缩现象,体积与水分含量表现出极显著相关性(R0.99)。该研究为中短波红外干燥中水分扩散特性研究提供了理论依据。     

茄子红外辐射干燥特性及色泽变化

摘要：为探索高效节能的干燥方式,得到高质量的干制品,该文在不同干燥温度、样本厚度和辐照距离的条件下,研究了红外辐射加热干燥对茄子干燥特性和色泽的影响;并利用多元非线性回归方法,建立了干燥时间及色差总值（ΔE）与干燥温度、样本厚度以及干燥距离之间的二次多项式回归方程,相关系数分别是0.9888和0.9703,方程拟合程度较好。结果表明,选用合适的干燥条件及参数,可以显著提高茄子的干燥速率,保持产品的色泽;红外干燥茄子的单位耗能为2.48 MJ/kg(H2O),相比于热风干燥,可节能22.7%。