脉冲喷动床微波冻干方便面品质与能耗研究

以湿面条为实验原料,进行脉冲喷动床微波冻干(PSBMFD)面饼品质与能耗研究,并与传统电加热冻干(CFD)方式进行对比分析。研究表明:PSBMFD面饼的复水时间、复水比及复水前后硬度值分别为150 s、3.07、4 692.36 g、520.45 g,水分、色差及收缩率的均匀度分别为94.51%、94.31%、92.23%,感观评价总分为8.2,干燥时间为3.5 h,干燥产品总耗能为8.05 kWh/kg。PSBMFD技术不仅提高冻干面饼的干燥均匀度,改善冻干面饼的品质,而且与CFD相比,能够明显地缩短冻干时间(58.83%),降低冻干能耗(66.63%)。     

不同加工方式对马铃薯原粉特性的影响

以新鲜马铃薯为原料,制备得到马铃薯熟粉、冷冻干燥马铃薯原粉、未经烫漂的热风干燥马铃薯原粉及经烫漂的热风干燥马铃薯原粉,研究不同类别的马铃薯原粉在外观品质、理化特性、功能特性及复水特性等方面的性质。结果表明,不同加工方式下马铃薯原粉的基本理化性质及外观品质均存在显著差异,其中经烫漂的热风干燥马铃薯原粉色泽(L*值为80.78)最佳,为淡黄色粉末,具有高淀粉、高纤维及低脂肪的特点,有利于用作减肥及降血脂健康食品的原料;功能特性结果表明,马铃薯熟粉具有较高的持水能力(3.03±0.01 g/g)、乳化性(21.58%±1.37%)及乳化稳定性(15.98%±0.73%);冷冻干燥马铃薯原粉具有较高的持油能力(3.42±0.08 g/g)和溶解性(16.49%±1.07%);经烫漂的热风干燥马铃薯原粉具有较高的乳化稳定性(16.67%±0.76%)、复水性(复水比为6.43)和复水稳定性(95.76%±0.85%)。同时,结合考察不同加工方式下马铃薯原粉的加工效率与能耗,结果发现,经烫漂的热风干燥原粉具有较高的加工品质且加工能耗低,可作为熟粉的替代品。本研究可为马铃薯不同产品特点选择合适的加工方式,并为马铃薯原粉的研制及代替熟粉的可行性奠定基础。     

真空冷冻干燥过程中鲜食枣营养品质的变化研究

本文研究了真空冷冻干燥过程中鲜食枣营养品质及抗氧化活性的变化规律,为实际生产加工产品选择合适的干燥时间提供理论依据。结果表明:冷冻干燥过程中,鲜食枣还原糖含量存在显著性差异,且干燥结束时显著升高(p0.05);冻干产品维生素C保留率高达99.58%;有机酸是产品中重要的风味营养物质,其中,草酸、柠檬酸含量在冻干过程中均存在显著性差异(p0.05),且在干燥结束时,草酸、酒石酸、柠檬酸含量分别是鲜样的1.64倍、1.32倍、3.83倍;冻干过程鲜食枣ABTS+·清除能力、抗氧化力均存在显著性差异(p0.05),且冻干后ABTS+·清除能力提高6.91%,抗氧化力保留率达92.01%。由此可见,冻干过程中冻干时间对营养物质含量及活性有重要影响。冻干6~9 h有利于保持贮藏的水分和较高的营养品质,同时有助于降低能耗,并保持其功能价值。     

山楂微波干燥特性及含水率预测

为探索山楂微波干燥特性，并实现干燥过程中含水率预测，研究了干燥温度（50、60、70 ℃）、相对湿度（5%、15%、30%、50%、70%）对山楂干燥特性及品质影响；建立了极限学习机（ELM）神经网络，实现对山楂含水率预测。结果表明:干燥温度60 ℃、相对湿度为30%为最佳干燥条件，山楂色泽变化最小，V_C含量最高，总黄酮含量较高。建立了结构为“3-8-1”的ELM含水率模型，其预测值与实验值之间的决定系数R2为0.996，均方根误差RMSE为0.00952，能够有效地预测山楂微波干燥过程中的含水率。研究结果为山楂微波干燥应用及含水率在线预测提供理论依据。     

调理高丽菜脉冲喷动-射频真空干燥的品质研究

为了解决传统高糖调理蔬菜真空干燥过程产品粘连导致干燥产品品质差、成本高、劳动强大及高污染等问题,本文以高丽菜为实验原料,进行不同加糖调理预处理方式对脉冲喷动-射频真空干燥(PSRFVD)蔬菜品质特性及均匀性影响的研究。研究表明:高丽菜采用干法杀青调理预处理结合PSRFVD方式得到的脱水产品中抗坏血酸含量、叶绿素含量、还原糖含量及复水比(24.41mg/100 g、3.12 mg/100 g、61.41%、26.11)均高于热水杀青调理预处理结合PSRFVD的脱水高丽菜相应值(21.68 mg/100 g、2.98 mg/100g、58.11%、21.19);干法杀青调理预处理与热水杀青调理结合PSRFVD脱水高丽菜的水分、色泽及收缩率均匀度分别94.51%、96.31%、92.11%及93.21%、95.63%、91.45%;与传统真空干燥技术相比,PSRFVD技术不但可以有效解决高糖调理预处理高丽菜干燥过程产品粘结问题,提高干燥产品营养成分保留量及均匀度,而且还可以显著地缩短干燥时间(50%)。     

食品微波冻干技术及装备研究进展

冻干技术能够最大限度地保留食品的营养成分,在我国食品干燥行业得到了一定的应用。由于冻干技术存在干燥周期长、能耗大、成本高等缺点,目前我国冻干食品以出口为主。微波具有内热源特性,采用微波高效加热技术与传统冻干技术相结合而发展的微波冻干技术从上世纪中期已受到国外学者与企业界广泛关注。但是,微波冻干存在非常明显的不均匀与低压气体放电现象,这一关键技术问题一直以来制约其商业化应用。近些年来,由于科学技术的迅猛发展和学科领域的交叉、相互渗透,为微波冻干关键技术的研究、装备开发及商业化应用提供了技术及经济支撑,微波冻干技术、理论得到不断完善。综述了国内外微波干燥技术在高效、节能、均匀及装备方面的研究进展。     

土豆片脉冲喷动微波负压干燥特性及品质

在干燥腔内真空压力范围为11.8~15.0 kPa的条件下,研究微波功率、脉冲喷动频率、预处理及不同组合方式对脉冲喷动微波负压干燥(PSMVD)土豆片的干燥特性及色泽、质构、均匀性等品质的影响。结果表明:Midilli传质薄片模型优于其它三个模型;未漂烫处理及提高微波功率可以增加土豆片在干燥过程中水分扩散系数Deff,从而缩短土豆片脉冲喷动微波负压干燥时间。与传统的干燥相比,脉冲喷动微波负压干燥具有干燥周期短、产品干燥均匀性及品质较好等优点。     

基于分形理论的预冻温度对冻干猕猴桃片干燥特性及品质的影响

研究预冻温度(-20、-30、-40、-50℃)对冻干猕猴桃片干燥特性及品质的影响,运用扫描电镜和图像分析技术测试不同预冻温度下冻干猕猴桃片的微观结构,分析预冻温度对冻干猕猴桃片孔隙和分形的影响。结果表明,对于干燥特性,预冻温度越低,猕猴桃片的干燥速率越小。在品质上,预冻温度越低,猕猴桃片的硬度和脆性越大,复水比越小。从感官结果来看,-40℃和-50℃预冻下的冻干猕猴桃片的感官评分显著高于-20℃和-30℃。扫描电镜和分形分析结果表明,预冻温度越低,冻干猕猴桃片形成的孔隙越小且多,平均孔隙面积、孔隙率、平均孔隙周长和平均孔隙直径越小,结构更规则,分布更均匀。综合以上各种指标,降低预冻温度使得冻干猕猴桃片的孔隙结构更小更均匀,一定程度上能够提高冻干猕猴桃片的感官品质,但降低了干燥速率,延长干燥时间,会使得能耗增加,生产成本增加。     

饱和蒸汽-热泵组合干燥处理对白萝卜干燥特性及品质的影响

以干燥时间、能耗、VC含量、收缩及复水等为试验指标,研究饱和蒸汽-热泵组合干燥处理对白萝卜干燥特性的影响。结果表明:延长饱和蒸汽处理时间、增加处理次数可明显提高干燥速率,降低干燥时间和能耗。饱和蒸汽-热泵组合干燥与单一热泵干燥相比,白萝卜的干燥时间缩短10%~45%,干燥能耗降低13.67%~44.53%。当饱和蒸汽(处理2次,每次6~8 min)-热泵组合干燥时,白萝卜干制品品质最佳,品质特性中VC含量、复水比、白度分别为50.22 mg/100 g,4.03,63.36;质构特性中硬度、咀嚼性分别为5 457.90,2 829.68 g。在此条件下,白萝卜干制品香气纯正,辛辣味较淡,质地松软顺滑,食用品质最佳。本试验表明饱和蒸汽处理可以显著提高白萝卜的干燥速率,改善其品质。     

不同干燥方式对铁棍山药品质的影响

以外观、营养成分、复水性及超微结构为指标,比较4种不同的干燥方式对铁棍山药品质的影响。冻干(FD)对铁棍山药品质的保留最好,冻干真空微波联合干燥(FD-MVD)对产品品质的保留接近于FD,且能够使干燥时间缩短31%。微波真空干燥时间最短,但品质不如前两种干燥方式。热风干燥(AD)对感官品质和维生素C破坏较多,但对于多糖含量的保持与其它方法无异。超微结构的结果表明,MVD和AD对结构破坏较多,而FD和FD-MVD很好的保持了原有的细胞结构。     

响应面法优化板枣热风-真空分段联合干燥工艺

为探讨分段联合干燥对板枣干燥特性和品质的影响及优化干燥工艺,以热风温度、转换点含水率、真空温度为实验因素,以典型品质参数(V_C含量、总糖含量、色泽、游离氨基酸总量)及干燥效能(干燥时间、能耗)为研究指标。并进行响应面工艺优化,获得联合干燥最佳的联合方式。结果表明:热风干燥阶段最佳的干燥温度为64.50℃,转换点含水率为52.50%,真空干燥温度为65.00℃。此条件下干燥后的板枣V_C保留了26.89%,总糖含量为85.21%。干燥耗时为23.00 h,与单一热风干燥耗时(29.00 h)相比减少了20.68%,与单一真空干燥耗时(25.00 h)相比减少了10.00%左右,干燥能耗为2.45 kW·h,大于单一真空干燥能耗(1.48 kW·h),但仅为单一热风干燥能耗(6.01 kW·h)的40.00%。     

吸湿性对冻干果蔬产品及其品质特性的影响

目的：探究不同冻干果蔬产品在贮藏过程中吸湿性及品质特性的变化。方法：以4种果蔬(马铃薯、杏鲍菇、苹果、白萝卜)为研究对象,观察4种冻干果蔬的微观结构、吸湿性、色泽及质构特性变化,并进行相关性分析。结果：新鲜果蔬细胞结构较为饱满,呈现规则细胞结构;冻干苹果片组织结构较为完整,细胞壁较厚,存在轻微破裂,孔径较大,吸湿性较强,L*值显著降低(P＜0.05);冻干马铃薯片孔隙结构呈正六边形,细胞内部存在着大量的淀粉颗粒,孔径较小,吸湿性较冻干苹果片的低,色泽变化较为显著(P＜0.05);冻干白萝卜片结构较为致密,表面光滑,但细胞出现皱缩变形,孔径大小不均匀,吸湿性较冻干马铃薯片的低,吸湿后物料色泽无显著变化(P＞0.05);冻干杏鲍菇片结构边界呈丝状,细胞壁破裂严重,细胞完整性较低,吸湿性较冻干白萝卜片的低,吸湿后色泽无显著变化(P＞0.05);物料具有的吸湿性与质构特性呈显著或极显著相关(P＜0.05),而吸湿与未吸湿的物料之间品质指标差异较为明显。结论：贮藏过程中未吸湿与吸湿后的物料质构差距较大,吸湿现象影响着产品的品质特性。     

高湿预处理对怀山药热风干燥特性及复水性的影响

怀山药片经高湿预处理后进行热风干燥,研究相对湿度、处理时间等因素对怀山药片热风干燥特性和复水特性的影响规律,进而获取最佳的怀山药切片热风干燥工艺参数。结果表明:与直接热风干燥处理相比,控制较高的相对湿度可显著缩短干燥时间,而且干燥产品的复水性也优于直接热风干燥处理;切片厚度为3 mm的物料在恒湿(相对湿度40%)条件下处理30min后,进行热风干燥处理(风温60℃、风速3.5m/s)时,干燥能耗最低(19 056kJ/kg·H_2O);该条件下得到的怀山药片的ΔE值和多糖含量分别为8.17、5.14%,而直接热风干燥怀山药片的分别为12.35、4.96%。     

富硒金银花蒸后热风与微波及其联合干燥试验

以富硒金银花为原料,研究装载量、蒸制时间、热风温度与脉冲比对蒸后热风和间歇微波干燥特性的影响,优化蒸后热风干燥工艺参数;比较蒸后热风与微波及其联合干燥对干燥时间、能耗率、产品外观品质、绿原酸和硒含量的影响。结果表明:蒸后热风干燥最佳条件为:装载量25 kg/m~2、蒸制时间2 min、干燥温度55℃;当蒸后热风干燥至含水率1.582 kg/kg时,采用微波(脉冲比为2)联合干燥至终点,与单独蒸后热风干燥相比,干燥时间降低约83%,单位能耗降低72%,且绿原酸和硒含量无显著性差异(P0.05);与单独微波间歇干燥相比,颜色和质地均有所改善,绿原酸与硒含量分别提高9.5%和10.6%,同时能耗无显著性差异(P0.05)。由此说明蒸后热风微波联合干燥既可以很好地保持品质,又可以降低干燥时间与能耗。     

干燥方式对大果山楂粉干燥速率及品质的影响

探究真空微波脉冲干燥、真空微波干燥、热风联合真空微波干燥和热风干燥4种干燥方式对大果山楂粉色泽、褐变度、持水性、持油性、透光性、Vc、总酸和黄酮含量等品质指标的影响。结果表明:干燥方式对大果山楂粉的色泽、褐变度、透光性和总酸含量有显著影响(P0.05);真空微波脉冲干燥大果山楂粉的综合品质优于其他3种,该工艺生产效率较高,成本低,是大果山楂粉生产中较适宜的干燥工艺。     

基于介电特性的白蘑菇微波冻干传热传质模拟

真空冷冻干燥技术常用来生产高品质的冻干白蘑菇,但其能耗大、干燥时间长的缺点限制了其推广应用。与传统冷冻干燥技术相比,微波冷冻干燥可节约干燥时间和能耗,同时可保持其冻干产品的特点。微波冷冻干燥过程的质热传递现象极为复杂,其过程的预测对干燥过程的控制至关重要。此外,目前国内外对于微波冻干过程的传热传质模拟都未考虑物料介电损耗因子变化会导致其微波吸收特性的改变,故模拟结果都不甚理想。本文通过矢量网络分析仪对白蘑菇介电特性进行精确测定,得出白蘑菇介电损损耗因子相对其温度和水分含量的回归方程;在此基础上利用较为通用的升华-冷凝模型对微波冻干过程质热传递进行了数值模拟研究,通过白蘑菇微波冻干试验验证,表明考虑了介电特性的微波冻干质热传递模型可对物料温度分布进行较准确的预测。     

红外温度对超声处理红枣的干燥特性及品质影响

为提高红枣干燥品质,减少干燥时间。不同温度下(50、55、60℃)中短波红外分别干燥超声处理和未超声处理的红枣,对比传统分段热风干燥,研究不同干燥方法对红枣的干燥特性及品质的影响。结果表明:比较传统分段热风干燥,随温度增加,中短波红外干燥未超声处理红枣的干燥时间减少6.67~13 h,能耗减少7.05~13.05 k W·h,而超声处理红枣的干燥时间减少9~13.67 h,能耗减少9.67~14.93 k W·h。随着中短波红外干燥温度的增加,干燥速率提高,能耗降低。中短波红外干燥过程中,红枣内外温度迅速达到设定温度,表面温度高于内部温度,水分在表皮易汽化,干燥速度快,褐变小,营养成分损失少。综合评判7种干燥方法,50℃中短波红外干燥超声处理的红枣,干燥能耗较低,糖酸比最高,总维生素C、总黄酮、总酚含量较高,咀嚼性最好,褐变最少,色泽和外观质量最好,是较好的红枣干燥方法。     

干燥介质相对湿度对红枣热风干燥特性的影响

以新郑大枣为实验材料,利用单因素实验法,在控湿阶段相同温升范围(35～65℃),相同风速(1 m/s)条件下,研究了控湿阶段不同相对湿度(持续排湿、40%、50%、60%)对红枣内部升温、干燥时间、能耗、感官品质的影响。结果表明,在控湿阶段增加热风相对湿度可以提高红枣内部升温速度,避免表皮硬化,增加红枣内部水分向外迁移的速度,从而提高整体干燥速率,缩短干燥时间,降低干燥过程中的能耗。当控湿阶段相对湿度为60%时,干燥时间比整个阶段持续排湿干燥减少了15. 30%,能耗降低了34. 78%。红枣干制品收缩均匀,颜色鲜亮。目前的研究结果有助于了解热风相对湿度对大枣干燥特性的影响,为提高干燥率和干燥品质以及降低干燥能耗提供了理论依据。     

基于Weibull分布函数的双孢菇热泵干燥特性研究

为提升双孢菇干制品品质,采用热泵式冷风干燥对双孢菇进行脱水处理,以双孢菇热风干燥和冷冻干燥为参照实验,对不同热泵式冷风干燥条件下(进口风速、干燥温度)双孢菇的干燥耗时、干燥能耗、产品硬度以及产品白度进行研究;利用Weibull分布函数对双孢菇热泵式冷风干燥过程中的水分扩散机制进行分析;基于干燥效率指标和产品品质指标,采用加权综合评分法对双孢菇热泵式冷风干燥过程进行评价。实验表明:加快进口风速干燥耗时最小值比最大值降低9.09%,提升干燥温度干燥耗时最小值比最大值降低27.27%;干燥温度对双孢菇热泵式冷风干燥能耗、产品硬度和产品白度影响更为显著(p<0.05);Weibull分布函数能够准确描述(R2>0.99)双孢菇热泵式冷风干燥过程,不同干燥条件下双孢菇冷风干燥的形状参数均小于1,整个干燥主要受内部水分扩散控制;相对于冷冻干燥,双孢菇热泵式冷风干燥耗时及能耗分别降低了50%和26.35%;而相对于热风干燥,冷风干燥技术将双孢菇干制品的产品硬度降低13.44%,同时干制品产品白度提升了59.92%;实验操作条件范围,双孢菇冷风干燥最佳干燥条件为25 ℃干燥温度和2 m/s进口风速。结论:热泵式冷风干燥技术能够提升双孢菇干制品品质同时降低干燥耗时和能耗。     

干燥方法对速食薏米粉干燥特性与品质的影响

采用微波干燥(MD)、微波对流干燥(MCD)、热风干燥(HAD)和传统烤制法(TR)4种干燥方法对高压汽蒸熟制薏米进行干燥制备速食薏米粉,考察4种干燥方法对薏米的干燥特性,并比较其对薏米粉色泽、营养成分、冲调特性和感官评价的影响。结果表明:在干燥特性方面,MCD所用时间最短,仅为26 min,其次为TR,为35 min,HAD所用时间最长,为90 min,且MCD的平均干燥速率最高。在色泽方面,选用MCD方法处理的样品颜色偏黄,更接近于新鲜薏米粉的色泽。在营养化学组分特性方面,干燥后的薏米粉中灰分、粗脂肪、蛋白质、总糖和还原糖的含量均有损失,其中MD对灰分和总糖损失最少;MCD对蛋白质和还原糖的保留最好;TR干燥后的粗脂肪含量最高为7.02 g/100 g。冲调特性方面,MCD制备的产品堆积密度最低,休止角最小,流动性最好,水合能力最高;TR制备的薏米粉的润湿下沉性和分散性时间最短,结块率和吸湿率最低。MCD 样品获得最高的感官评价分84.8分。综合评价相对HAD和TR,MCD干燥速率快、品质好。