預冷凍對馬鈴薯凍干過程影響的研究.pdf

1、真空冷凍干燥技術(shù)是將濕物料在低溫下凍結(jié)成固態(tài)，然后在真空下使其中的水分不經(jīng)液態(tài)直接升華成氣態(tài)，最終使物料脫水的干燥技術(shù)。因干燥后的物料能保持原來的化學組成和物理性質(zhì)，如多孔結(jié)構(gòu)、膠體性質(zhì)等，真空冷凍干燥技術(shù)廣泛地應用于我國食品、生物、藥品等行業(yè)。
　　真空冷凍干燥過程包含預冷凍、后續(xù)一次干燥和二次干燥階段。在干燥過程中，物料干燥區(qū)、冷凍區(qū)以及升華前鋒區(qū)位置隨干燥時間變化。冷凍區(qū)冰晶升華后，變成干燥區(qū)。冰晶升華所需熱量由外界熱量通過

2、干區(qū)傳導而來，水蒸汽通過干區(qū)內(nèi)部孔隙擴散到外界環(huán)境。干區(qū)物料內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)影響其熱質(zhì)傳遞特性，進而影響干燥過程，而干區(qū)物料內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)則受預冷凍所形成的冰晶形態(tài)影響。因此，預冷凍對物料后續(xù)干燥過程存在重要影響，但目前相關(guān)知識缺乏。
　　本文以馬鈴薯為實驗物料，在自制冷凍干燥實驗臺基礎上，研究預冷凍對物料凍干過程的影響，其主要研究內(nèi)容包括:
　　(1)預冷凍對物料內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)的影響。采用緩慢預冷凍、急速預冷凍、液氮冷凍方式對馬鈴

3、薯立方塊樣品進行凍結(jié)處理，所形成的內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)采用掃描電鏡法進行圖像表征。采用SEM圖像處理法和壓汞法測得不同預冷凍情況下馬鈴薯塊內(nèi)部孔隙率及孔徑分布。實驗表明緩慢預冷凍所形成冰晶晶核較大，凍干后物料內(nèi)部孔隙大，孔徑分布廣。
　　(2)預冷凍對物料導熱性能的影響。采用激光閃射法測量不同預冷凍情況下，馬鈴薯干產(chǎn)品導熱性能參數(shù)，如熱擴散系數(shù)、比熱、導熱系數(shù)。結(jié)果表明，預冷凍方式對樣品熱擴散系數(shù)影響小，導熱系數(shù)影響大。
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