吸波材料辅助发泡蓝莓果浆微波冷冻干燥的试验研究

针对常规冷冻干燥时间长、能耗高的问题,试验研究了吸波材料辅助的发泡蓝莓果浆微波冷冻干燥过程,并对产品质量进行了评价。制备了未发泡与发泡两种冷冻样品,分别使用石英和碳化硅底盘进行了常规和微波冷冻干燥试验。结果表明,采用石英底盘在30 ℃、15 Pa下,发泡物料的冷冻干燥时间相比于未发泡物料缩短了39.1%。采用碳化硅底盘在相同条件和2 W微波功率下,发泡物料微波冷冻干燥时间比发泡与未发泡物料常规冷冻干燥分别缩短了14.3%和47.8%;当功率提高至4 W时,干燥时间分别缩短了25.0%和54.3%。常规和微波冷冻干燥产品质量相当,总单体花色苷和总多酚的保留率相比于原果浆均分别在80%和75%以上。结果表明,吸波材料辅助的发泡物料微波冷冻干燥能够大幅度缩短干燥时间、提高干燥过程经济性。     

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。     

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。     

样本干燥方法对甜瓜稳定同位素分析及产地溯源的影响

为了评估制样方法对高含糖量甜瓜样本轻稳定同位素分析的影响,本研究以甜瓜果皮、果肉匀浆样本为材料,分别采用热风喷粉干燥、真空冷冻干燥(-80℃,24 h)、真空微波干燥(2 min)、真空直接烘干(60℃,24 h)制备干燥样本,所有样本研磨制备精细粉末用于碳、氮、氢、氧稳定同位素比率(δ¹³C、δ¹⁵N、δ²H、δ¹⁸O)分析。对比4种方式制备样本在低温(-20℃)干燥箱存储60 d内重复测定结果的稳定性。结果表明,4种方式制备的高糖甜瓜果肉精细粉末极易吸湿潮解而干扰其δ²H、δ¹⁸O的测定,存储期长时样本值差异显著(P<0.05)。其中,真空冷冻干燥方式制备的瓜皮样本4种稳定同位素比率测定结果更稳定。真空冷冻干燥方式制样更易将甜瓜组织细胞壁破解后剩余的水分完全干燥,精细粉末样本在储藏过程中表现得更稳定,在不同储藏期的检测结果一致性高。通过对真空冷冻干燥方式制样的果皮样本稳定同位素比率进行偏最小二乘判别分析(PLS-DA)建模,区分新疆、广西、海南3个产地的58份甜瓜样本,判别准确度分别为100%、98.7%、89.1%。结果证明,真空冷冻干燥制备甜瓜果皮稳定同位素分析可以作为其产地确证的可靠方法,溯源模型可用于确证甜瓜原产地标签标识、保护地理标志产品。本研究为提升甜瓜产地溯源提供了新策略。     

猪血清IgG干燥方式及干燥保护剂的应用

为寻求符合实际生产需要的猪血清G型免疫球蛋白（IgG）干燥技术,该文探讨了猪血清IgG喷雾干燥的可行性和热保护剂的实际作用,对不同干燥方式所得IgG产品活性和纯度进行了对比研究。结果表明：20%（m/V）的脱脂乳粉、0.5%（m/V）的甘氨酸和5%（m/V）的麦芽糖混合后作为热保护剂能够有效地减少喷雾干燥时IgG的活性损失;海藻糖能够降低IgG冷冻干燥时的活性损失。干燥方式和是否添加保护剂决定了产品中IgG的含量和活性保留率的高低。     

不同干燥方式对杜仲雄花品质特性及挥发性成分的影响

为探究干燥方式对杜仲雄花品质特性及挥发性成分的影响,选择5种不同干燥方式（真空冷冻干燥、微波真空冷冻干燥、热风干燥、远红外辐射干燥和热泵干燥）对新鲜杜仲雄花进行脱水处理。测定了杜仲雄花干制品的干燥特性与品质特性,并对干制品的挥发性成分进行了分析。结果表明,真空冷冻干燥所需时间最长,为14.1 h,能耗最高,为231.27 kJ/g,微波真空冷冻干燥效率最高,与真空冷冻干燥相比,干燥时间缩短57%,干燥能耗节省76%。与其他3种干燥方式相比,真空冷冻干燥和微波真空冷冻干燥条件下杜仲雄花干制品的总色差最小,与新鲜样品最接近,表面结构更为平整,活性成分含量最高且自由基清除能力最强。在挥发性成分检测中,干燥前后共检测出27种挥发性成分,其中微波真空冷冻干燥产品挥发性成分种类最多,为18种,是新鲜杜仲雄花挥发性成分种类的1.8倍。综合分析,微波真空冷冻干燥为杜仲雄花的适宜干燥方式,该研究为杜仲雄花的干燥及加工提供理论依据。     

喷雾干燥工艺对香蕉抗性淀粉保留率的影响(简报)

该文就喷雾干燥中香蕉浆液浓度、进料速度、进风温度3个工艺参数对香蕉抗性淀粉保留率的影响进行研究,采用二次回归正交旋转组合和响应面优化喷雾干燥条件,建立香蕉抗性淀粉保留率随香蕉浆液浓度、进料速度、进风温度变化的标准回归模型,分析三者对香蕉抗性淀粉保留率的影响规律。结果显示：进风温度对香蕉抗性淀粉的保留率影响最大,其次是进料速度,而香蕉浆液浓度影响最小;当香蕉浆液浓度为10.66%、进料速度为14.70 mL/min 、进风温度为156.88℃时,香蕉抗性淀粉的保留率最高,为93.80%,产品品质良好。     

喷雾干燥工艺对香蕉抗性淀粉保留率的影响

该文就喷雾干燥中香蕉浆液浓度、进料速度、进风温度3个工艺参数对香蕉抗性淀粉保留率的影响进行研究,采用二次回归正交旋转组合和响应而优化喷雾干燥条件,建立香蕉抗性淀粉保留率随香蕉浆液浓度、进料速度、进风温度变化的标准回归模型,分析三者对香蕉抗性淀粉保留率的影响规律.结果显示:进风温度对香蕉抗性淀粉的保留率影响最大,其次是进料速度,而香蕉浆液浓度影响虽小;当香蕉浆液浓度为10.66% 进料速度为14.70mL/min、进风温度为156.88℃时.香蕉抗性淀粉的保留率最高,为93.80%,产品品质良好.     

加工方式对木姜叶柯甜茶速溶粉稳定同位素指纹的影响

为了研究加工方式对甜茶速溶粉稳定同位素指纹的影响,进而验证δ¹³ C、δ¹⁵ N用于甜茶及其速溶粉产地溯源的可行性,本试验分别以烘箱烘干和微波杀青2种烘干方式制备甜茶老叶和嫩叶4种原料,采用热水浸提、离心并干燥(喷雾干燥和冷冻干燥)的方法制备甜茶速溶粉,得到喷雾干燥速溶粉(ITSD)、冷冻干燥速溶粉(ITFD)和速溶粉副产物(ITBP)三类加工样品,并采用元素分析-同位素比率质谱仪(EA-IRMS)测定样品中的δ¹³C、δ¹⁵N值。结果表明,不同产地(湖南、四川、江西)甜茶杀青嫩叶δ¹³C、δ¹⁵N值存在显著差异(P<0.05),烘箱烘干法与微波杀青法制得的原料茶δ¹⁵N值存在差异,且 δ¹³C、 δ¹⁵N值在速溶粉加工产品(原料、速溶粉及副产物)间存在显著差异(P<0.05),但不同烘干原料制备的所有样品δ¹³ C、δ¹⁵N值之间存在极显著相关(P<0.01)。本研究结果为基于δ¹³C、δ¹⁵N溯源指纹进行甜茶原料或速溶茶粉的产地溯源提供了理论依据。     

喷液包埋技术提高微波泡沫干燥后树莓浆果品质

为了在微波泡沫干燥浆果果浆后期喷施大豆分离蛋白和麦芽糊精混合液,使浆果干品表面形成可以降低活性成分降解的包埋层,研究了喷液包埋条件对果浆的干燥特性影响规律,分析了喷液包埋技术对浆果干品中活性成分的保护原因。选择树莓果浆为研究物料,采用微波泡沫干燥工艺,以微波强度、保护液成分质量比和起泡果浆与保护液质量比为影响因素,以物料含水率、干燥温度、活性成分降解率为目标因素,应用电镜对树莓果浆干品微观结构进行观察分析,应用高效液相色谱技术测定干品花青素成分。结果表明浆果微波泡沫干燥中的起泡剂与喷液包埋中保护液成分相近,工艺步骤衔接密切,不影响果浆干燥速度与温度;保护液可使干燥后干品表层形成致密包埋层,有效削弱氧气、光照对活性成分的降解作用,提高矢车菊色素与天竺葵色素2种花青素成分保存量(保存率75%);在微波强度14 W/g,大豆分离蛋白与麦芽糊精质量比3∶7,起泡果浆与保护液质量比4∶1的工艺条件下,可获得花青素和维生素C保留率高的树莓干品(提高20%)。在微波泡沫干燥过程中实施包埋技术可保护干燥后果浆中的活性物质,保证浆果制品营养价值。     

气流改善泡沫树莓果浆微波干燥均匀性提高能量利用率

为满足浆果低能耗、高品质的生产过程的需要,采用理论分析、数值模拟与台架试验相结合的方法,研究气流与微波协同作用对泡沫果浆干燥均匀性和微波能利用率的影响规律。结果表明:在气流与微波协同干燥中由于物料的介电特性指标及表观导热、气体渗流、气相导热、液相导热等系数变化,从而影响泡沫果浆料层中传热、传质过程。泡沫果浆传热及传质系数变化,影响泡沫果浆内部热传导及水分传递,温度及含水率直接影响泡沫果浆介电特性指标,进而影响物料微波能吸收。气流在料层边界热对流量及料层内的热传导量是表征气流、微波协同作用的主要指标,当料层边界热对流量与内部热传导量比值低于27.79时,气流与微波协同作用产生正向效应,提高微波能利用率;当料层边界热对流量与内部热传导量比值高于27.79时,此协同作用产生负向效应,降低微波能利用率;气流携带泡沫果浆中蒸发出的水蒸气,降低物料表层湿空气压力,导致泡沫果浆气泡的产生和破裂,强化传热传质过程,进而提高料层内温度及含水率分布均匀性。当气流速度小于1.5m/s时,气流速度与干燥均匀性呈显著正相关;当气流速度大于1.5m/s时,气流速度对物料干燥均匀性影响不显著;在气流速度为1.5m/s时,干燥时间短,微波能利用率最高,相比无通风时提高了17.57%,微波能吸收量、温度及含水率分布的均匀度分别提高了20%、19%及27%,符合低能耗、高品质的浆果干燥生产要求,研究结果为浆果微波泡沫干燥工艺优化提供依据。     

黑加仑果浆微波辅助泡沫干燥特性

为了研究微波辅助泡沫干燥方法对黑加仑果浆脱水的适用性,该文选择了合适黑加仑果浆起泡添加剂,并研究了起泡黑加仑果浆的微波干燥特性。选择食品级单甘酯和大豆分离蛋白作为起泡剂,发现其添加量对黑加仑果浆起泡特性有显著的影响,添加6.0%单甘酯和3.0%大豆分离蛋白作为起泡剂,以0.5%的羧甲基纤维素10 mL作为稳定剂,结果表明,加入这组添加剂的果浆在搅拌6 min时,得到的泡沫果浆具有较高膨胀性和稳定性。采用微波辅助泡沫干燥方法对起泡黑加仑果浆进行干燥,试验发现,随着初始微波强度的增大和料层厚度减小,物料的干燥强度显著增加。对比试验的结果表明,微波泡沫干燥速度及干品的色泽品质均优于热风泡沫干燥的。在连续带式微波干燥设备中,起泡黑加仑果浆推荐工艺参数为：初始微波强度14.0 W/g,料层厚度5 mm。因此,微波辅助泡沫干燥技术适用于黑加仑果浆脱水加工。     

功率输入模式对浆果微波加热均匀性的影响

提高干燥均匀性是微波技术在食品、农产品热加工研究的重要问题。为分析微波功率输入模式对浆状食品物料的温度及水分均匀性影响,以浆果果浆为高水分、高黏度、富含热敏性成分代表性物料,引入温度离散值（VT）、水分离散值（VM）、热区分布值（HTD）、温度对比值（CON）指标表征加热均匀性,解析连续和间歇变功率输入模式对浆果微波加热均匀性影响的原因。结果表明：在微波输入功率为800 W的微波加热过程中,果浆中依次出现缓慢升温（I）、温度稳定（II）和快速升温（III）3个阶段,其中温度离散值与热区分布值在升温区增加、在温度稳定区降低;水分离散值持续上升,温度对比值增大至温度稳定区、在快速升温区减小;在浆果微波干燥后期,果浆料层内冷、热点间温度差引起不均匀性减弱。微波在浆果物料边角产生过热效应是引起加热不均匀性主要原因。间歇变功率微波加热工艺可以改善均匀性,随功率转换点的减小,果浆温度离散值、水分离散值、和热区分布值的均匀度改善率增大;微波功率比的减小可提高加热均匀度,但当微波功率比低于0.5时会导致加热效率低;间歇时间的增大可以进一步提高果浆均匀度改善率,但间歇时间超过8 min后对果浆均匀度的改善程度减缓;选用微波功率转换点为第Ⅱ、Ⅲ阶段交界、微波功率比0.5、间歇时间8 min更利于提高加热均匀性与加热效率。研究结果为浆果类物料微波加热均匀性的评价提供数学模型,优化得到的变功率输入参数为提高浆果果浆的微波干燥均匀性提供技术参考。     

Retention of caffeic acid derivatives in dried Echinacea purpurea

Different drying methods were applied to fresh Canadian-grown Echinacea purpurea flowers to determine optimal drying procedures for preserving caffeic acid derivatives. Fresh flowers of E. purpurea were dried by freeze-drying (FD), vacuum microwave drying with full vacuum (VMD), and air-drying (AD) at 25, 40, and 70 degrees C. Using HPLC, chicoric acid and caftaric acid levels were quantitated in dried flowers. These acids were significantly affected by the drying method conditions used. Although significant (p < 0.05) loss of chicoric acid was observed when flowers were stored at high moisture, VMD flowers with a low moisture content retained the highest levels of chicoric acid and caftaric acid similar to FD flowers. Flowers that were AD at 25 degrees C retained about 50%, while those dried by AD at 70 degrees C resulted in the lowest retention of these acids. Although flowers dried by AD at 40 degrees C retained relatively high amounts of chicoric acid and caftaric acid, the time (55 h) required to reach optimal drying was considerably longer than that (47 min) for VMD.     

利用LF-NMR探讨冻融处理影响甘薯膨化产品品质的机理

为探究冻融处理对甘薯变温压差膨化干燥产品品质影响的机理,应用低场核磁共振技术（low-field nuclear magnetic resonance,LF-NMR）研究了冻融后甘薯中水分存在形式和各组分含量,比较了冻融次数对甘薯膨化干燥产品硬度、色泽和多孔性等品质指标的影响。结果表明：冻融后甘薯LF-NMR自旋-自旋弛豫时间T2谱中出现4个水分峰,其横向弛豫时间分别为T21（0.25～0.55 ms）、T22（1～2.5 ms）、T23（5～12 ms）、T24（40～200 ms）。随着冻融次数增加,自由水含量（mT24）先增加后减少,结合最紧密的水含量（mT21）先减少后增加;干燥产品多孔性和复水性逐渐增大,ΔE逐渐变小,L*和硬度先减小后有稍许增大。相关性分析表明,多孔性与T24、mT23呈现显著正相关（P＜0.05）,相关系数分别为0.995、0.989;mT22与ΔE的相关系数为0.984。该研究为阐明冻融处理对果蔬变温压差膨化干燥品质变化机理分析提供了理论依据。     

Impact of drying method on broiler litter analyses

Abstract

Drying broiler litter prior to chemical analyses may alter its chemical composition and result in excessive or inadequate nutrient applications to crops if such analyses are used for recommendation purposes. A study was conducted to determine the effect of drying method and temperature on broiler litter N, P, K, Cu, Fe, and Zn contents. Treatments consisted of no drying (ND), air drying (AD), oven drying at 40°C (OD40), oven drying at 60°C (OD60), microwave drying at 40°C (MW40), microwave drying at 60°C (MW60), and freeze drying at ‐40°C (FD). All drying treatments lost N when compared to ND, and greatest losses were observed with the FD, OD60 and AD treatments; losses were 15, 12 and 12% of the ND total N, respectively. Changes in broiler litter P, K, Cu, Fe and Zn due to drying were small and were inconsequential with respect to agronomic and environmental considerations. It appeared that maintaining broiler litter in a moist, refrigerated state before chemical analyses was more desirable than drying. However, our results show that from a practical standpoint, the MW40 treatment may be a desirable alternative.     

有限性灌溉对设施草莓产量及水分利用效率的影响

在日光温室环境及盆栽条件下,通过与全灌(FI)比较,研究了亏缺灌溉(DI)及分根交替灌溉(PRD)对草莓产量和灌水利用效率(IWUE)的影响.试验从开花期开始到果实成熟期结束.共分5个处理,全灌(FI);分根灌溉PRD分2个处理水平,即PRD1和PRD2;限制灌溉DI也分两个处理水平,即D11和D12.与F1处理相比,DI1和DI2处理的叶水势和气孔导度明显偏低,单株叶面积、鲜果重、平均单果重也显著低于FI处理.但水分利用效率却比FI处理的高(分别高15.8%和29.3%);PRD1处理的叶水势与FI处理的相当.且高于其它处理,而气孔导度比FI,DI1和D12处理的明显降低,与PRD2处理的相近.PRD1处理的鲜果重、平均单果重与FI处理的相当,比DI1,DI2和PRD2处理的显著提高;与FI处理相比,DI1,DI2,PRD1和PRD2处理分别节水31.5%,50.0%,31.5%和50.0%,水分利用效率分别提高了15.8%,29.3%,44.4%和84.4%,从草莓产量和水分利用效率各指标可以看出,PRD1处理比DI1,DI2和PRD2处理表现出明显的优势,其综合效益最佳.     

Influence of plant water status on the production of C13-norisoprenoid precursors in Vitis vinifera L. Cv. cabernet sauvignon grape berries

The influence of irrigation strategy on grape berry carotenoids and C13-norisoprenoid precursors was investigated for Vitis vinifera L. cv. Cabernet Sauvignon. Two irrigation treatments were compared, one in which vines received reduced irrigation applied alternately to either side of the vine (partial rootzone drying, PRD) and a second control treatment in which water was applied to both sides of the vine. Over the two years of the experiments, PRD vines received on average 66% of the water applied to the controls. Initially, the PRD treatment did not alter midday leaf (psiL) and stem (psiS) water potential relative to the control, but decreased stomatal conductance (gs). Continued exposure to the PRD treatment resulted in treated grapevines experiencing hydraulic water deficit relative to the control treatment and induced lowered midday psiL and psiS, which was also reflected in decreased berry weight at harvest. In both irrigation treatments, the most abundant grape berry carotenoids, beta-carotene and lutein, followed the developmental pattern typical of other grape varieties, decreasing post-veraison. At certain points in time, as the fruit approached maturity, the concentration of these carotenoids was increased in fruit of PRD-treated vines relative to the controls. This effect was greater for lutein than for beta-carotene. PRD consistently caused increases in the concentration of hydrolytically released C13-norisoprenoids beta-damascenone, beta-ionone, and 1,1,6-trimethyl-1,2-dihydronaphthalene in fruit at harvest (24 degrees Brix) over two seasons. The effect of the PRD treatment on the concentration of hydrolytically released C13-norisoprenoids was greater in the second of the two seasons of the experiment and was also reflected in an increase in total C13-norisoprenoid content per berry. This suggests that the increases in the concentration of the C13-norisoprenoids in response to PRD were independent of water deficit induced changes in berry size and were not the result of an altered berry surface area to volume ratio.