挂面干燥过程水分动力学研究进展

干燥工序是挂面生产的关键工序之一。干燥过程水分动力学主要涉及内部水分的迁移、转化和汽化机制与规律。干燥过程的科学性、合理性对生产效率、产品质量、干燥能耗等具有显著影响。本文综述了挂面中水分状态、分布,挂面干燥过程水分迁移规律,分析了蛋白质、淀粉含量及组成、食盐含量、和面工艺、压延工艺、干燥工艺及条件等因素对干燥过程水分迁移规律的影响。通过分析提出了挂面干燥过程水分动力学理论及应用方面仍存在主要问题,以期为挂面干燥工艺设计、工艺控制、装备研发、稳定产品质量提供理论和设计依据。     

加工工艺对挂面干燥过程水分状态的影响

为了解挂面干燥过程中水分状态及分布,研究加工工艺对挂面干燥过程水分状态的影响。以小麦粉制作的挂面为材料,采用食品水分分析实验平台,设计三因素不等水平(和面加水量30%,35%;和面真空度0.00,0.06 MPa;干燥温度32,40,48℃)全排列挂面干燥试验。在相对湿度75%条件下定时(300 min)干燥,干燥过程中每45 min取样分析。利用低场核磁技术测定挂面干燥过程中的水分状态及分布。结果表明:挂面干燥过程中水分可分为强结合水、弱结合水、自由水,横向弛豫时间分别为:T21,0.03～0.60 ms;T22,0.96～6.75 ms;T23,57.22～354.54 ms;其中弱结合水所占比例最高;干燥过程中T21、T22不断减小,与含水率(0.17～0.52 g/g db)线性相关。和面加水量是影响T21的最主要因素,干燥温度次之;和面真空度仅在干燥前期对T21有显著影响;和面加水量也是影响T22的最主要因素。研究表明:挂面干燥过程中水分主要以弱结合水形式存在,其次是强结合水,自由水占比较小。随着干燥过程的进行,弱结合水所占比例升高,强结合水所占比例下降。影响挂面干燥过程中水分状态的主要因素是和面加水量。     

稻谷就仓干燥水分迁移规律及干燥动力学模型研究

本研究将收获的高水分稻谷分别放置于自制的就仓干燥模拟仓内,研究通风量分别为80、92、104m3/h条件下处于仓内底部、中部、表层的稻谷水分迁移规律。应用8种常用干燥模型对实验数据进行非线性回归拟合分析,确定最适干燥模型,并对模型进行了验证。结果表明：稻谷各层水分比随着通风干燥时间的延长而呈下降趋势,其中最底层稻谷水分比最小,底层稻谷在前期（2 d内）水分迅速下降,后期下降速度逐渐平缓,而上层稻谷水分比依次增大,降水速率较下层相对较慢;稻谷有效水分扩散系数在0.092~0.43×10-3 m2/d,其中80 m3/h通风条件下,粮堆各层水分有效扩散系数均小于其他两种通风条件;而相同通风条件下,稻谷粮层距粮面60~90 cm范围内,扩散系数相对其他层较大。通过对比模型得到的预测值与实测值,确定Wang et al.模型为通风条件下稻谷各粮层水分扩散系数的预测模型。     

挂面干燥工艺过程研究进展及展望

干燥是挂面生产中较难控制的工序,干燥工艺不合理易造成产品质量问题和能源浪费。目前,挂面生产装备水平已有很大提高,已具备现代食品工业的雏形。但是在干燥环节依然存在控制粗放、热能消耗偏高、产品质量不稳定的现象。针对目前挂面干燥生产面临的技术需求,本文综述了挂面干燥原理、干燥工艺、影响因素、过程控制及节能技术的研究现状及面临的问题,探究挂面干燥可能的发展模式和面临的技术难题,提炼存在的学术和工程问题,理清进一步研究的思路,以期为挂面生产管理、节能控制、工艺升级提供指导。     

预干燥阶段对挂面品质影响的研究

本文主要研究预干燥阶段相对湿度、温度、风速和时间等因素对挂面品质的影响,试验结果表明,温度和风速对挂面品质的影响较大,其次是相对湿度和时间,并确定预干燥阶段的最佳工艺参数为：湿度90%、温度30℃、风速（频率）45Hz、时间30min。     

挂面干燥工艺能耗分析

干燥是挂面生产的重要工艺环节,干燥能力和能耗是产品成本的重要组成部分。本文对3种主要挂面干燥设备(隧道式、索道式、改良索道式),以及工艺的干燥能力、能耗、稳定性开展在线测试,分析了测试结果。初步结果认为,挂面干燥过程的"三阶段"划分和设计不同的干燥过程控制参数,符合节能、高效、高质量的生产目标。合理的干燥工艺和烘房结构,以及优化的干燥过程控制参数,可显著提高产量(42.91%),降低能耗(-24.56%),缩短干燥时间(-12.50%)。拟实现干燥工艺控制过程的智能化,首先应是设计合理的干燥烘房结构,确定干燥工艺的关键控制要素和关键控制点;其次是实现干燥过程温度湿度控制与挂面在线含水率测定结果的联动,以及提升挂面在线含水率监测设备的稳定性和环境耐受性。而对挂面干燥动力学、热力学的系统研究,是干燥工艺智能化的基础和前提。     

不同干燥条件下挂面烹饪特性比较分析

干燥温度和相对湿度是影响挂面产品烹饪特性的主要控制条件。为明确不同温度、相对湿度及其互作对挂面烹饪特性的影响程度,分析不同干燥条件组合下挂面烹饪特性的变化规律,本文以小麦品种宁春4号为原料,实验室仿工业小试规模制作挂面,设计温度(40、60、80℃)和相对湿度(65%、75%、85%)的两因素三水平全排列干燥工艺实验,测定挂面产品最佳煮制时间、烹调吸水率、烹调损失率等煮制特性,以及煮熟挂面TPA质构特性。研究发现,不同干燥温度、相对湿度条件下,挂面煮制特性、TPA质构特性等烹饪特性存在显著差异(p0.05)。随干燥温度、相对湿度升高,挂面烹饪特性变化趋势不尽一致。温度是影响挂面烹饪特性的主要因素,其次为交互作用,以及相对湿度。干燥温度对挂面最佳煮制时间、熟挂面质构特性等有极显著影响,方差贡献率超过70%。与传统干燥工艺条件(40℃/75%)相比,干燥组合60℃/75%条件下,产品整体烹饪质量得到一定程度的改善或提高。研究结果可以为挂面干燥工艺设计与优化、产品质量控制提供参考。     

干燥对挂面蛋白质结构及产品特性的影响

干燥工艺是影响挂面产量、成本和质量的重要工序之一,是生产自动化和智能化遇到的主要技术问题。温度、相对湿度是挂面干燥工艺的主要可控制因素,也是影响挂面干燥效率和产品质量的重要因素。小麦面筋蛋白是使小麦粉面团具有弹性、延展性、成膜性等加工特性的基本因素。面筋网络结构是面粉与水混合发生水合作用后,在和面、压延、醒发、干燥、等过程中,经过解聚、聚合等一系列的物理化学反应逐步形成的。因面筋特有的弹性、延伸性和成膜性,故最终影响产品的质量特性。本文依据相关研究资料,重点综述挂面干燥过程中温度和相对湿度对蛋白质结构及特性的影响,以及蛋白质结构与产品质量的构效关系,为进一步认识干燥过程蛋白质结构变化、干燥工艺设计、产品质量控制提供理论依据。     

不同干燥工艺对挂面品质的影响

为研究不同干燥（主区温度分别为35、50、70℃）工艺对挂面品质的影响,本文通过设定不同干燥工艺参数,测定挂面的蒸煮特性、质构特性、色泽、糊化特性及微观结构来研究不同干燥工艺对挂面品质的影响。研究发现：随着主干燥阶段温度的升高,挂面的最佳蒸煮时间显著（P<0.05）增加,白度值（WI）无显著性差异;挂面的峰值粘度、最终粘度和崩解值呈现上升趋势,而峰值时间和糊化温度无明显变化;通过扫描电镜观察发现在主干燥阶段温度为70℃干燥时,淀粉颗粒也发生了溶胀和破裂,挂面表面裂纹数量减少,内部裂纹有增多趋势;通过多元回归分析,得到了干燥参数与质构特性的回归方程,并得出温度-时间指数因子是影响粘性的主要因素,湿度-时间指数因子是影响硬度和咀嚼性的主要因素。本文通过模拟工业生产实际情况,为进一步研究挂面的干燥特性提供理论依据。     

隧道式烘房挂面干燥工艺特征分析

为了解隧道式烘房挂面干燥温度、相对湿度以及挂面水分含量的动态变化,确定工艺参数及其关键控制点。采用179A-TH智能温度湿度记录仪在线监测隧道式烘房挂面干燥过程的温度和相对湿度;测定挂面的水分含量,绘制干燥脱水曲线。结果显示,隧道式烘房挂面干燥温度呈现近似抛物线的形式,相对湿度随着挂面干燥时间不断降低;烘房不同空间位置(上、中、下及左、中、右)的温度和相对湿度存在显著性差异(P0.05);三次多项式回归方程对挂面干燥脱水曲线的拟合效果最好(R2=0.999 4)。结果认为,隧道式烘房挂面干燥工艺参数符合挂面干燥工艺技术规程;三次多项式回归方程-数学模型对实现挂面干燥工艺标准化和自动化有重要的指导意义。     

挂面干燥工艺研究及其关键参数分析

研究挂面干燥工艺对产品质量的影响,确定挂面干燥工艺的关键控制点。采用智能温度湿度记录仪在线监测烘房挂面干燥过程的温度和相对湿度;测定挂面干燥脱水曲线,以及干燥后挂面产品的水分含量、色泽和抗弯强度;应用相关性分析和逐步回归分析方法确定挂面干燥工艺参数与产品质量性状之间的关系,以及关键控制点。结果表明,挂面产品的水分含量、色泽a~*值和抗弯强度的变异系数较大,且与烘房温度和相对湿度的关系最为密切。烘房一区温度和四区相对湿度是挂面干燥过程的关键控制点。本研究为确定合理的挂面干燥工艺参数和关键控制点提供了依据。     

Study on the water state,mobility and textural property of Chinese noodles during boiling

The water mobility, state and textural properties of Chinese fresh noodles (CFNs) and Chinese dried noodles (CDNs) made from same wheat cultivar were measured during boiling using low-field nuclear magnetic resonance (LF-NMR), low-field nuclear magnetic Imaging (LF-NMI) and a textural analyser. ‘The oil immersion method’ was applied to gain the clear images from LF-NMI measurement. The distributions of the three water states (T₂₁, T₂₂ and T₂₃) in the noodles were distinguished. The results indicated that water mobility in noodles was closely related to the gelatinisation of noodle starch. Compared with CFNs, CDNs need a longer cooking time for water mobility and starch gelatinisation. The results of the cooked noodle profiles showed that the cooked CDNs (8 min) had an undesirable textural properties compared with the cooked CFNs (2 min). The longer cooking time of CDNs is responsible for its undesirable texture since the textural properties change during the longer cooking time.     

荞麦营养挂面的工艺研究

荞麦含有的面筋极低,难以加工,但从营养学角度出发具有一定市场前景,选择合适的稳定剂,改进和面方式并筛选出荞麦挂面的配方,为生产营养、保健性的荞麦挂面提供了实验依据。     

米粉智能干燥技术

对国内现有米粉干燥技术及设备做了详细介绍,分析了现有干燥技术在生产过程中所存在的优缺点及适应性;提出借鉴挂面智能干燥技术进行米粉干燥,并对该技术及设备进行了详细介绍。