辣椒渗透脱水特性及渗透工艺优化

以脱水率、固形物获取率、脱水率与固形物获取率比值、有效水分扩散系数等为考察指标,通过渗透脱水试验和正交试验,考察了辣椒的渗透脱水特性,并优化了渗透脱水工艺方案。结果表明:随着渗透温度的增加或渗透液中食盐含量的增加,辣椒的脱水率和固形物获取率增大,经温度为45℃渗透液(45%蔗糖+10%食盐)渗透脱水2,4,6h,辣椒的脱水率与固形物获取率比值分别为4.21±0.12,5.11±0.10,5.56±0.13;在渗透脱水初期,脱水率和固形物获取率增加较快;在渗透脱水后期,脱水率和固形物获取率增加趋缓;经温度为45℃渗透液(45%蔗糖+10%食盐)渗透脱水6h,辣椒的有效水分扩散系数为1.57×10~(-10) m~2/s。     

黄秋葵热风与远红外干燥特性、动力学及品质的比较

为获得黄秋葵干燥工艺条件,选取不同干燥方式、干燥温度对黄秋葵进行干燥,研究不同干燥工艺条件对干燥特性、动力学和品质的影响。结果表明：热风干燥速率受干基含水率的影响大,远红外干燥速率受干基含水率的影响小。Midilli 模型能准确描述黄秋葵热风和远红外干燥过程。在相同温度下,热风干燥的有效水分扩散系数比远红外干燥的大0.52～1.10 倍,热风干燥所需活化能比远红外干燥所需活化能低5 481.76 J/mol。干制品的VC 降解、复水比和硬度受温度和时间累积效应的影响。以干燥特性、动力学和干制品品质为指标,基于主成分分析获得黄秋葵干燥条件,热风温度70 ℃,干燥时间为300min,有效水分扩散系数为1.36×10-9m2/s,所得干制品VC 含量7.71mg/100g、复水比6.03、硬度3.25 N。     

大曲热风干燥特性及动力学模型研究

通过探究温度和风速对大曲热风干燥特性、水分有效扩散系数 Deff以及活化能 Ea,以建立排潮降温期大曲的热风干燥动力学模型,并探究热风干燥与曲虫致死情况的相关性。结果表明,大曲干燥阶段主要是降速干燥阶段。干燥温度对水分有效扩散效果要明显大于干燥风速,说明干燥过程中温度对大曲脱水影响较大;大曲热风干燥活化能 Ea为 59.744 k J/mol。选取 8 种典型干燥模型方程分别描述排潮降温期大曲的干燥曲线,Midilli 模型具有更优越的拟合效果,拟合精度高,且经过热风干燥后干燥环境和大曲内部的曲虫能够完全死亡。因此,本文研究外源加热的曲药干燥工艺,在排湿的同时对曲虫进行有效的杀灭,为大曲热风干燥工艺的研究和生产控制提供理论依据。     

中短波红外和热风干燥对番木瓜干燥特性及品质的比较

本文以干燥特性、色泽、复水性以及抗坏血酸保留率为评价指标,研究了不同干燥温度(60、70、80、90℃)下中短波红外辐射和热风干燥对番木瓜片品质的影响。结果表明:与热风干燥相比,相同温度条件下中短波红外干燥速率更快,所需干燥时间更短;随着干燥温度的升高,两种干燥方式下的水分有效扩散系数均呈升高趋势,番木瓜片中短波红外干燥和热风干燥水分有效扩散系数分别为0.58546×10-10~9.87313×10-10 m2/s、0.01179×10-10~4.88646×10-10 m2/s;番木瓜片中短波红外干燥的活化能32.13 k J/mol低于热风干燥的活化能33.28 k J/mol;此外,中短波红外干燥后番木瓜片的色泽和产品的复水性更好,而番木瓜片的中短波红外干燥抗坏血酸保留率低于热风干燥。综合考虑,试验范围内中短波红外干燥温度为70℃条件下所得产品的品质最好。     

大曲的热风干燥特性及其动力学模型

通过探究温度和风速对大曲热风干燥特性、水分有效扩散系数Deff以及活化能Ea,以建立排潮降温期大曲的热风干燥动力学模型,并探究热风干燥与曲虫致死情况的相关性。结果表明,大曲干燥阶段主要是降速干燥阶段。干燥温度对水分有效扩散效果要明显大于干燥风速,说明干燥过程中温度对大曲脱水影响较大;大曲热风干燥活化能Ea为59.744 k J/mol。选取8种典型干燥模型方程分别描述排潮降温期大曲的干燥曲线,Midilli模型具有更优越的拟合效果,拟合精度高,且经过热风干燥后干燥环境和大曲内部的曲虫能够完全死亡。因此,本文研究外源加热的曲药干燥工艺,在排湿的同时对曲虫进行有效的杀灭,为大曲热风干燥工艺的研究和生产控制提供理论依据。     

黄芪切片热风干燥特性及动力学模型研究

分别研究热风温度(40,50,60℃)、风速(0.4,0.8,1.2m/s)和切片厚度(3,6,9mm)对黄芪切片热风干燥曲线、有效水分扩散系数、复水比和色差的影响,利用Weibull分布函数对试验数据进行拟合,并计算黄芪切片热风干燥活化能。结果表明:黄芪切片热风干燥属于降速干燥过程,热风温度和切片厚度对干燥时间影响较大,干燥过程服从Weibull分布函数(R~2=0.995 1~0.999 2);有效水分扩散系数为0.321×10~(-7)~1.178×10~(-7) m~2/s,热风温度和切片厚度对其影响较大,呈正相关性;干燥活化能为56.49kJ/mol,说明干燥操作较易实现;黄芪切片干制品复水比为2.02~2.43,随热风温度的升高而减小,随切片厚度的增加而增大;色差为1.96~7.01,随热风温度和风速的增加而增大,随切片厚度的增加而减小。     

白萝卜间歇微波热风耦合干燥过程干燥特性分析

对比不同的间歇微波功率与热风耦合干燥及间歇微波干燥对白萝卜干燥特性（水分比、有效扩散系数和活化能）、中心与表面温度和颜色的影响。结果表明,有效扩散系数随水分含量的下降先缓慢上升后快速上升,活化能随水分含量的降低先缓慢升高后快速升高,Logistic模型能很好地反映活化能和水分之间的关系,并且单独进行间歇微波干燥的样品的活化能较高。干燥条件设定为间歇比5 s/20 s,热风温度30 ℃的样品其在干燥过程中物料中心温度最低,中心温度与物料表面温度相差最少,且干燥产品颜色最好。     

白萝卜间歇微波热风耦合干燥过程干燥特性分析（英文）

对比不同的间歇微波功率与热风耦合干燥及间歇微波干燥对白萝卜干燥特性(水分比、有效扩散系数和活化能)、中心与表面温度和颜色的影响。结果表明,有效扩散系数随水分含量的下降先缓慢上升后快速上升,活化能随水分含量的降低先缓慢升高后快速升高,Logistic模型能很好地反映活化能和水分之间的关系,并且单独进行间歇微波干燥的样品的活化能较高。干燥条件设定为间歇比5 s/20 s,热风温度30℃的样品其在干燥过程中物料中心温度最低,中心温度与物料表面温度相差最少,且干燥产品颜色最好。     

热风和中短波红外干燥对桃渣干燥特性及多酚含量的影响

试验研究了桃渣在60℃、70℃和80℃条件下热风干燥和中短波红外干燥的干燥特性、有效水分扩散系数和活化能,建立了桃渣干燥的数学模型,并比较了桃渣在不同干燥条件下多酚的含量。结果表明,对文中所建立的5种干燥模型进行对比可以发现,Midilli et al.模型最适合描述桃渣在所有干燥条件下的干燥特性(R20.9996);桃渣热风干燥的有效水分扩散系数为(1.1652~1.7393)×10-9m2/s,红外干燥的为(1.6718~2.4993)×10-9 m2/s;利用阿伦尼乌斯方程计算桃渣两种干燥方式的活化能分别为19.56及19.68 k J/mol。此外,相同干燥温度下红外干燥样品中的总酚保留率较高,分别为68.22%、75.42%及82.63%。与热风干燥相比,桃渣中短波红外干燥速率较大,多酚保留率较高,且多酚含量随干燥温度的升高而增大,80℃红外干燥对桃渣的多酚含量影响最小。本试验为桃渣不同干燥条件下的干燥特性以及多酚的利用提供了理论基础。     

稻谷薄层热风干燥工艺优化及数学模型拟合

对稻谷进行薄层热风干燥,采用正交试验方法研究稻谷在不同热风温度、初始含水率和热风风速条件下的热风干燥特性,比较10种数学模型在稻谷热风干燥中的适用性。结果表明:稻谷在热风干燥过程中没有出现明显的恒速干燥阶段,且干燥主要发生在降速干燥阶段;热风温度是影响稻谷热风干燥的最主要因素,其次是初始含水率;取初始含水率20%、热风温度50℃、热风风速1.4 m/s的方案为稻谷的最优热风干燥工艺,此时的最佳数学模型为Page模型;缓苏可有效抑制稻谷的爆腰率,缓苏温度越高,缓苏时间越长,缓苏效果越好;当初始含水率24%、热风温度40℃时,实验值和模型值的相对平均误差分别为1.563%和1.474%,表明模型预测的干燥曲线和实验所得的干燥曲线一致性较好;随着热风温度的升高,稻谷的有效水分扩散系数变大,经热风温度从40℃升高到60℃,其有效水分扩散系数由9.69×10~(-10) m~2/s增加到10.77×10~(-10) m~2/s,稻谷的干燥活化能为47.1 k J/mol。     

不同渗透方式对芒果脱水效率和品质的影响

为了比较在夏季（30 ℃）和冬季（20 ℃）生产环境下不同渗透方式在芒果脱水效率和品质上的差异,本文以失水率、固增率、水分有效扩散系数、可溶性固形物扩散系数、V_C和总酚保留率以及三态水转化为考察指标,探究固态渗透（SSD）和液态渗透（LOD）对糖渍芒果脱水效率和品质的影响。结果表明,固态渗透的脱水效率以及营养物质保留率高于液态渗透;在糖渍48 h后,在环境温度20 ℃下SSD40（蔗糖:芒果(w/w)=4:10）的失水率和固增率最大为49%和5.11%,SSD20（蔗糖:芒果(w/w)=2:10）的V_C和总酚保留率最高为47.43%和43.66%;在环境温度30 ℃下,SSD40的失水率和固增率最大为57.41%和6.36%,SSD20的V_C、总酚保留率最高为43.79%和42.43%。渗透过程改变了芒果样品中水的结合状态,自由度高的水分向自由度低的方向迁移。本文研究结果将为果干类产品固态渗透预处理技术的应用提供理论参考。     

Thin layer modeling of drying kinetics,rehydration kinetics and color changes of osmotic pre-treated pineapple (Ananas comosus) slices during drying: Development of a mechanistic model for mass transfer

This study aimed to develop an effective and safe drying protocol for pineapple fruits. The combination of different osmotic pre-treatments and drying temperatures were used to evolve a novel method that can reduce drying associated changes in pineapple fruits. The pre-treatment was accomplished by soaking fresh pineapple slices in four osmotic solutions (1% trehalose, 2% NaCl, 10% sucrose, and 10% fructose) for 30 min. A hot air convection dryer carried out the drying at 50, 55, and 60 °C temperatures maintaining a constant 30% relative humidity (RH). During the drying experiment, moisture content data were taken and transformed into moisture ratio (MR) and then fitted to the four thin layer models viz. Page, Logarithmic, Newton (Exponential model), and Henderson and Pabi's Model. The impact of pre-treatments and drying temperature on drying kinetics, mass transfer rate, moisture diffusion, rehydration capacity, and color changes of pineapple slices were observed. The drying process was affected by both osmotic pre-treatments and temperature. A satisfactory curve with good fitting as anticipated by the Page and Logarithmic models, with the Logarithmic model fitting best during the drying of pineapple slices. The ideal drying temperature integrated with pre-treatments was 55 °C at 30% RH based on maintaining the color and rehydration. The Page equation provided an excellent statistical fit to experimental rehydration data, with low mean percentage error values of 2.188–7.479%. The pre-treatment of dried pineapples, particularly with trehalose, improved structural retention as seen by increased rehydration capacity and lower color changes after reconstitution. The mechanistic model, which describes activation energy for the increase of moisture diffusion coefficient and mass transfer coefficient, and their correlation to drying conditions (temperature and time), showed a better fit for mass transfer and diffusion. Weibull's distribution model gave a better fit for the water loss model during drying at various temperatures. As a result, the combination of dipping in 1% trehalose solution and hot air drying at 55 °C appears to be a promising procedure for producing high-quality, nutritious dried pineapple products for consumers. This work will assist future researchers in understanding the influence of osmotic pre-treatments on plant foods and improve the existing literature.     

不同干燥方式对香菇品质及甲醛含量的影响

为研究热风恒温干燥、热风变温干燥和微波真空干燥对干香菇甲醛含量及品质的影响,采用不同干燥方式对香菇进行处理,并测定干燥产品的甲醛、可溶性糖、可溶性蛋白含量、收缩率、复水率等指标。结果表明：不经预处理直接热风恒温干燥的香菇的甲醛含量高于热风变温干燥。经过预处理后再进行热风干燥的香菇中甲醛含量与直接热风干燥相比都有显著降低,但香菇的感官品质较差,收缩率较大,复水性较差,可溶性糖和蛋白质都有所损失。微波真空干燥的香菇甲醛含量比直接热风干燥低,与经预处理后热风干燥的香菇甲醛含量相近,香菇复水性适中,质地疏松。经预处理后再微波真空干燥的香菇与直接微波真空干燥相比,甲醛含量较低,可溶性糖和蛋白质含量较低,体积收缩率和复水率差别不显著。本研究为香菇干燥过程中品质和甲醛含量的控制提供一定的参考。     

Drying of carrots in microwave and halogen lamp–microwave combination ovens

Carrot slices were dried by using microwave, halogen lamp–microwave combination and hot-air drying. Microwave and halogen lamp–microwave combination drying were applied after carrots were dried to 0.47 kg moisture/kg dry solid by hot-air drying. Drying time, rehydration capacity and colour of the carrots dried by different methods were compared. The increase in microwave oven power level decreased the drying time. Microwave drying at the highest power and halogen lamp–microwave combination drying reduced the drying time to an extend of 98% in comparison to conventional hot-air drying and a high-quality dried product was obtained. Moreover, in the case of halogen lamp–microwave combination drying, moisture level was reduced to a level, which is lower than the one achieved by other methods. Less colour change occurred when microwave and halogen lamp–microwave combination drying were applied. Carrots dried in microwave and halogen lamp–microwave combination oven had lower L*, higher a* and b* values and had higher rehydration capacity as compared to hot-air drying.     

莴笋渗透脱水有效扩散系数研究

以葡萄糖溶液浓度(10%～40%)和温度(35～65℃)为影响因素,研究了莴笋渗透脱水的动力学过程。分别使用Azuara模型和Fick第二扩散定律计算出了平衡时刻的失水率、固形物增加率以及相应的水分和固形物有效扩散系数。设计了均匀实验,通过曲面拟合的方法得到了水分、固形物有效扩散系数与因素的回归方程。结果表明:失水率随着葡萄糖溶液浓度增加而增大,但随着温度的升高而降低;固形物增加率随着溶液浓度和温度的增加而增加。Azuara模型可用来预测失水率和固形物增加率,通过曲面拟合得到的有效扩散系数回归方程拟合性较高。有效扩散系数反映了失水率和固形物增加率达到平衡时刻的快慢程度。     

百合热风薄层干燥特性及干燥品质

为提高规模化生产的百合品质,缩短干燥周期,以兰州百合为试样,运用JK-LB1700型薄层干燥试验台制干。系统研究了不同热风温度(60,70,80,90℃),热风速度(0.5,1.0,1.5,2.0m/s)和湿度(20%,30%,40%)对百合热风薄层干燥速率、色泽ΔE*值、VC含量、复水比的影响及各指标的变化规律;通过Weibull分布函数模拟了百合干燥过程及水分扩散规律。结果表明:随热风温度、热风速度增大百合热风薄层干燥时间显著缩短(P<0.01),不同相对湿度下无差异,但在干燥前期湿度大小与物料干燥速率呈正相关,后期呈负相关。采用Weibull分布函数能够准确(R2>0.99)描述百合热风薄层干燥过程,基于Weibull分布函数可准确获得百合薄层干燥水分有效扩散系数(1.213×10-6~3.992×10-6 m2/s),Deff值不仅受干燥参数影响,也受干燥设备和试样贮存时间的影响。试验干燥参数对百合品质指标色泽ΔE*值、VC含量和复水比的综合影响大小依次为干燥温度>热风速度>相对湿度,品质指标色泽ΔE*值和VC含量受干燥参数影响较大,复水比较小。     

~(60)C_o辐照预处理对苹果片脱水特性和品质的影响

进行了不同辐照剂量、热风温度、切片厚度对苹果脱水速率及品质的影响试验,结果表明:该三因子影响苹果片的脱水速率和外观质量。辐照剂量增加,热风温度增高,脱水速率高,VC含量和复水比下降。辐照剂量、热风温度、切片厚度三因素对脱水速率和干制品的外观质量、VC含量、复水比等四指标大都呈显著影响。     

超声辅助热风干燥柠檬片的动力学研究及其维生素C含量的变化

采用超声波预处理柠檬片,以干基含水量、干燥速率、复水率、维生素C含量为主要指标,研究超声处理时间对柠檬片干制的影响。结果表明:超声波预处理后热风干燥柠檬片的干燥速率增加,干燥所需时间至少缩短20%,热风干燥阶段耗能量明显降低;试验范围内的探针式超声处理时间越短,干燥速率越大,而一定范围内的水浴式超声预处理时间越长,干燥速率越大。超声波预处理不仅能降低柠檬片热风干燥时维生素C的损失,而且对干制品的复水率也有较好的改善效果。探针式超声波预处理时间越长,维生素C损失越大,复水比降低,应用中需选择较短时间的预处理;随着水浴式超声波预处理时间的延长,干制柠檬片中维生素C含量呈平缓下降的趋势,复水比逐渐增大,而超声预处理时间延长至11 min后,变化不明显(P<0.05)。探针式超声波预处理3 min、热风干燥160 min的柠檬片中维生素C的含量为32.93 mg/100 g,复水比4.61±0.08;水浴式超声波预处理11 min、热风干燥160 min的柠檬片中维生素C的含量为29.70 mg/100 g,复水比4.60±0.13。     

不同聚合度糖渗透对苹果片干燥特性及品质的影响

渗透作为果蔬干燥预处理方式,能减少干燥时间、提高产品质量。为探究不同聚合度糖渗透对苹果片热风-压差闪蒸联合干燥特性及产品品质的影响,采用单糖(果糖、葡萄糖)、二糖(蔗糖、麦芽糖)、三糖(棉子糖)、四糖(水苏糖)对苹果片进行渗透和热风-压差闪蒸联合干燥实验。对渗透苹果片热风干燥特性曲线进行干燥动力学模型拟合,选择热风干燥至水分比为0.1的样品进行压差闪蒸处理,并对所得苹果脆片质构和色泽进行分析。结果表明:除麦芽糖外,随着渗透所用糖的聚合度增加,渗透效率降低;Page模型能准确地(R~20.998)描述渗透后苹果片的热风干燥规律;与未渗透处理的对照组样品相比,实验所选不同聚合度糖能显著提高苹果脆片的硬度,其中棉子糖和水苏糖对脆度提高作用最显著;此外,渗透可以保护苹果片色泽,但不同糖液渗透后苹果片的ΔE差异并不显著。本研究可为果蔬干燥渗透预处理的糖种类的选择提供理论依据。     

超声渗透脱水-热风干燥梨的研究

超声波的空化效应及机械效应可有效增强脱水过程中物料内外的质量传递速率,因此超声波技术可用于果蔬渗透脱水的强化,而超声渗透脱水又常作为其他干燥方式的预处理以提高脱水速率。本研究以砀山梨梨片为实验材料,进行超声波渗透脱水预处理联合热风干燥研究。结果表明：提高超声功率及渗透液糖度可显著增加失重率;与直接热风干燥相比,单一的渗透脱水预处理延长总脱水时间约30～60 min;而超声渗透脱水预处理可缩短热风干燥的干燥时间40～120 min,并提高有效水分扩散系数11%～56%。因此,在热风干燥前进行超声渗透脱水预处理,可有效缩短总工艺时间,提高干燥效率。