白蘑菇微波冷凍干燥質(zhì)熱傳遞過(guò)程研究.pdf

1、白蘑菇(Agaricus bisporus)是一種具有營(yíng)養(yǎng)與保健功能的食物。其營(yíng)養(yǎng)豐富獨(dú)特，具有解毒消熱、消炎潤(rùn)肺等多種功效。但由于其含水量高，質(zhì)地細(xì)嫩，不耐貯存，故常采用干燥方法對(duì)其進(jìn)行保藏。目前有多種干燥方法：自然曬干，熱風(fēng)干燥、冷凍干燥等。曬干法易致使菌褶變黑，質(zhì)量不穩(wěn)定，不適合大規(guī)模生產(chǎn)。與冷凍干燥相比，熱風(fēng)干燥產(chǎn)品外形收縮嚴(yán)重、復(fù)原率低、營(yíng)養(yǎng)成分損失大；冷凍干燥產(chǎn)品可最大限度保持產(chǎn)品原有形狀結(jié)構(gòu)和顏色，而且復(fù)水性好，蛋白質(zhì)、維

2、生素C等均高于熱風(fēng)干制品。但白蘑菇的冷凍干燥耗時(shí)長(zhǎng)、能耗高，導(dǎo)致其冷凍干燥成本高。
　　微波冷凍干燥(Microwave Freeze-drying,MFD)可彌補(bǔ)以上不足，因?yàn)槲⒉芤噪姶挪ㄐ问酱┩傅浇橘|(zhì)內(nèi)部，冰晶受熱升華快，提高干燥速率，縮短干燥時(shí)間。微波冷凍干燥技術(shù)是一種快速干燥脫水技術(shù)，可應(yīng)用在一些特定食品上，尤其是海產(chǎn)品、水果和蔬菜等。與傳統(tǒng)冷凍干燥技術(shù)(Freeze drying,FD)相比，微波冷凍干燥可節(jié)約干燥時(shí)間

3、和能量，提高產(chǎn)品質(zhì)量。但是微波冷凍干燥過(guò)程中的質(zhì)熱傳遞機(jī)理始終制約著該技術(shù)的發(fā)展，以至于該技術(shù)還未能大規(guī)模應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)中。
　　本文針對(duì)以上問(wèn)題主要有以下三方面研究：(1)在前人建立的干燥模型及相應(yīng)控制方程組的基礎(chǔ)上考慮微波物料介電特性因素，使用Matlab進(jìn)行數(shù)值模擬，進(jìn)一步研究傳熱傳質(zhì)機(jī)理及各參數(shù)對(duì)干燥過(guò)程的影響規(guī)律；(2)白蘑菇介電特性的測(cè)定：介電常數(shù)ε′和介電損耗因子ε′′，所用儀器為網(wǎng)絡(luò)分析儀；(3)白蘑菇驗(yàn)證試驗(yàn)，分

4、析干燥壓強(qiáng)、物料厚度等因素對(duì)干燥速率的影響以及物料溫度的變化。數(shù)值模擬與驗(yàn)證試驗(yàn)進(jìn)行比較，得出結(jié)論。
　　主要結(jié)論：(1)白蘑菇介電特性的測(cè)定：得出了介電常數(shù)和介電損耗因子分別對(duì)溫度、含水率的回歸方程；其中介電損耗因子回歸方程為：y=62.4943365-124.61825910x1+0.28264244820x2-0.15420650792x1x2+89.72199675x12，方程高度顯著；(2)在白蘑菇微波凍干驗(yàn)證試驗(yàn)中，得