凍干-真空微波串聯(lián)聯(lián)合干燥蘋果的保質(zhì)和節(jié)能工藝及模型研究.pdf

1、到目前為止，在所有的干燥方法中，冷凍干燥能最大程度地保持物料的品質(zhì)。對(duì)于果蔬來說，冷凍干燥（FD）果蔬最大程度地保持了其原有的色、香、味、形，但是冷凍干燥過程的最大缺點(diǎn)是能耗大，成本高。本文采用冷凍干燥與真空微波（VMD）串聯(lián)聯(lián)合干燥來替代單一的冷凍干燥，以實(shí)現(xiàn)降低能耗的目的。同時(shí)通過工藝優(yōu)化，使得節(jié)能的同時(shí)產(chǎn)品品質(zhì)得以很好的保存。
　　 本文以蘋果片為原料，采用了凍干與真空微波串聯(lián)聯(lián)合干燥技術(shù)替代傳統(tǒng)的冷凍干燥。發(fā)現(xiàn)在凍干-真

2、空微波干燥過程中，水分轉(zhuǎn)換點(diǎn)是影響最終產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)鍵因素。通過試驗(yàn)研究，得出最佳水分轉(zhuǎn)換點(diǎn)是升華干燥階段的結(jié)束和解析干燥階段的開始，此時(shí)無效能耗節(jié)約率為39.20％；發(fā)現(xiàn)在真空微波-凍干干燥過程中，微波功率是影響產(chǎn)品品質(zhì)的主要因素，通過試驗(yàn)研究，得出無效能耗節(jié)約率為46.49％。雖然后者的能耗節(jié)約率更高，但前者的產(chǎn)品品質(zhì)更接近于單純凍干產(chǎn)品。
　　 為了了解聯(lián)合干燥過程中的干燥規(guī)律，本文在工藝研究的基礎(chǔ)上，研究了蘋果片干燥過程的

3、傳質(zhì)模型，得出了Page模型比較適合于模擬FD和后續(xù)VMD階段中的傳質(zhì)過程；為了了解后續(xù)真空微波干燥過程中蘋果片溫度的變化，本文對(duì)物料的介電性質(zhì)進(jìn)行了研究，根據(jù)介電損耗值將后續(xù)真空微波干燥分成了三個(gè)階段，并分別用傳熱學(xué)中均勻內(nèi)熱源平板理論公式和能量守恒公式很好的模擬了第一和第二、三階段的溫度變化。
　　 本文通過重組解決了切割蘋果片自身介電性質(zhì)的不均一性，通過與馬鈴薯泥混合可以使物料鋪料面積更大，從而減少了物料的邊角數(shù)量，這都使

4、得物料的干燥更加均勻。試驗(yàn)研究了微波冷凍干燥（MFD）、FD、VMD和真空干燥（VD）四種干燥方式對(duì)重組土豆/蘋果脆片的質(zhì)構(gòu)、顏色、復(fù)水、感官、超微結(jié)構(gòu)及其它質(zhì)量參數(shù)的影響。得出MFD脆片的品質(zhì)高于FD，而達(dá)到相同含水率所需的干燥時(shí)間僅為FD的一半；VMD脆片的品質(zhì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于VD脆片，且干燥時(shí)間比VD過程縮短了95％。微波干燥不僅能減少干燥時(shí)間還能提高干燥產(chǎn)品的品質(zhì)。綜合品質(zhì)和能耗結(jié)果，MFD和VMD可以分別用來生產(chǎn)不同等級(jí)的重組混合脆片

5、。
　　 為了減慢聯(lián)合干燥蘋果丁在液態(tài)載體中的復(fù)水比，本文以乳清分離蛋白溶液為膜材料，采用噴動(dòng)床干燥（SBD）對(duì)蘋果丁進(jìn)行同時(shí)涂膜干燥，結(jié)果表明，干燥后的蘋果丁外形幾乎不變且復(fù)原比降低40％，營養(yǎng)物質(zhì)保存率為90％。本文還對(duì)乳清分離蛋白膜溶液的變性方式進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)適當(dāng)?shù)奶岣咦冃詼囟群妥冃詴r(shí)間可以進(jìn)一步降低涂膜蘋果丁的復(fù)水比，最佳條件為80℃水浴中靜置15min。另外，調(diào)節(jié)溶液pH值不會(huì)降低涂膜蘋果丁的復(fù)水比。通過對(duì)涂膜蘋果丁