干燥方式對(duì)果皮制品干燥特性及品質(zhì)影響的研究.pdf

1、本研究以廢棄果皮資源有效利用技術(shù)的開發(fā)為出發(fā)點(diǎn)，主要以柑橘屬贛南橙橙皮為研究對(duì)象，考察不同干燥方式和干燥條件對(duì)橙皮干燥特性及品質(zhì)的影響。實(shí)驗(yàn)采用熱風(fēng)、微波、熱風(fēng)組合微波三種干燥方法對(duì)生鮮橙皮樣品進(jìn)行干燥，實(shí)驗(yàn)條件分別為熱風(fēng)溫度60℃、70℃、80℃，微波功率155W、472W、710W以及熱風(fēng)聯(lián)合微波60℃-155W、70℃-155W、80℃-155W。
　　 本研究從樣品擺放方式，樣品大小等方面確定了實(shí)驗(yàn)所采用的具體條件，并就

2、樣品大小對(duì)微波和熱風(fēng)干燥的影響進(jìn)行分析比較。干燥特性主要從不同干燥條件下，干燥橙皮樣品所得的干燥速率與時(shí)間關(guān)系、水分含量與時(shí)間關(guān)系、水份比與時(shí)間的關(guān)系等幾個(gè)方面進(jìn)行考察，同時(shí)還將水份比-時(shí)間關(guān)系曲線與常見的11種薄層干燥模型進(jìn)行擬合，并對(duì)擬合結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明，在本實(shí)驗(yàn)中，微波加熱受樣品擺放方式影響明顯，熱風(fēng)干燥條件下，隨著樣品尺寸的增加干燥難度加大，而在微波干燥條件下，樣品尺寸越大，干燥越容易；710、472、155W微波功率下橙

3、皮干基含水率從2.84下降到0.10所需的時(shí)間分別為4、6、18min，明顯短于60、70、80℃熱風(fēng)條件下橙皮含水率到達(dá)干燥目標(biāo)值所需的時(shí)間230、180、120min。干燥至相同的水分含量所需時(shí)間長(zhǎng)短依次為：熱風(fēng)干燥＞熱風(fēng)-微波干燥＞微波干燥；熱風(fēng)溫度60、70、80℃條件下的水份比-時(shí)間關(guān)系曲線與logarithmic模型擬合度最高，卡方X2(reduced chi-square)和復(fù)相關(guān)系數(shù)Adj.R-square分別為：60℃

4、(3.86631E-5，0.99954)、70℃(1.43641E-4，0.99952)、80℃(1.95852E-4，0.99984)；微波功率155W、472W、710W條件下的水份比-時(shí)間關(guān)系曲線與Approximation of diffusion模型擬合度最高，卡方X2(reducedchi-square)和復(fù)相關(guān)系數(shù)Adj.R-square分別為：155W(3.50247E-5，0.99964)、472W(9.86319E-

5、6，0.99991)、710W(1.97238E-5，0.99984)。
　　 本研究對(duì)干燥過程中橙皮樣品的升溫特性、溫度分布進(jìn)行了考察，并對(duì)不同干燥條件下的溫度分布特性進(jìn)行了比較分析。結(jié)果表明，熱風(fēng)干燥過程中，橙皮樣品升溫平緩，溫度分布均勻；微波干燥過程中，樣品中心溫度呈現(xiàn)先上升至最高點(diǎn)再下降的趨勢(shì)，且中心溫度始終高于邊緣溫度；樣品初始溫度與初始水分含量均會(huì)對(duì)其升溫特性產(chǎn)生影響。
　　 為了進(jìn)一步探究橙皮樣品干燥過程機(jī)

6、理性，本研究還對(duì)不同干燥情況下橙皮樣品的水分?jǐn)U散系數(shù)進(jìn)行了探討，建立了水分?jǐn)U散系數(shù)與絕對(duì)溫度的關(guān)系，并求得不同尺寸樣品所需水分?jǐn)U散活化能。結(jié)果表明，熱風(fēng)干燥條件下，隨著樣品尺寸增加，干燥過程中的水分?jǐn)U散系數(shù)減小，微波干燥條件下，隨著樣品尺寸增加，干燥過程中的水分?jǐn)U散系數(shù)增加。熱風(fēng)干燥條件下的有效擴(kuò)散系數(shù)遠(yuǎn)小于微波干燥條件下的有效擴(kuò)散系數(shù)。三種尺寸樣品(12mm、16mm、20mm)所需活化能Ea分別為35.81KJ/mol、41.73K

7、J/mol和44.69KJ/mol。
　　 為了綜合評(píng)價(jià)各種干燥方式對(duì)橙皮樣品干燥特性和品質(zhì)的影響，實(shí)驗(yàn)從干制品色澤、收縮度、持水力，吸脂性、總黃酮含量五個(gè)方面對(duì)干燥處理后樣品的品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并算出各種條件下的干燥能耗。結(jié)果表明，微波干燥在制品品質(zhì)保持方面的能力稍劣于熱風(fēng)干燥，但采用熱風(fēng)組合微波干燥方式后的制品品質(zhì)與熱風(fēng)干燥較為接近。微波干燥所用時(shí)間遠(yuǎn)短于熱風(fēng)干燥，經(jīng)計(jì)算其能量消耗也遠(yuǎn)小于熱風(fēng)干燥。綜上所述可以推測(cè)，熱風(fēng)組合微波