稻谷微波处理工艺条件的优化

以储粮害虫及稻谷为实验对象,采用不同微波功率、稻谷微波加热温度及缓苏时间对试虫致死率、稻谷爆腰增率、食味值进行研究,综合响应面分析法与满意度函数进行工艺操作参数优化。结果表明:微波缓苏操作的实际最优工艺参数为:微波功率5.4 kW、微波加热温度59.7℃、缓苏时间2.45 h,此时满意度函数值为最大0.866。经检验,最佳工艺参数进行优化的满意度与理论预测值无显著差异(P0.05),优化结果可靠有效,为稻谷中微波杀虫的应用提供一定的参考价值。     

基于响应面试验优化稻谷品质深层干燥工艺研究

为优化稻谷深层干燥工艺,采用正交试验分析干燥温度、干燥风速、缓苏时间、粮层厚度因素对稻谷干燥并利用响应面分析干燥温度、干燥风速、缓苏时间3因素对稻谷深层干燥后稻谷爆腰率、脂肪酸值、干燥效率指标的影响。结果表明:影响稻谷爆腰率的主要因素是干燥温度>缓苏时间>干燥风速。优化工艺参数为干燥温度40.0℃、干燥风速0.30 m/s、缓苏时间130 min。干燥后稻谷爆腰率30.1%、脂肪酸值20.12 mg/g、干燥效率0.022%/min。以最优工艺进行稻谷干燥,与回归模型预测无显著性差异(P>0.05),优化结果可靠有效。     

稻谷等温干燥-缓苏过程数值模拟及优化

利用稻谷干燥热湿传递数学模型,对稻谷等温干燥-缓苏过程进行数值模拟,对比分析了缓苏条件下干燥稻谷籽粒内部水分分布变化规律。结果表明：与热风温度60?℃下单纯干燥过程相比,缓苏降低了稻谷内部的水分梯度峰值,缩短了干燥时间,同时将籽粒干燥终了水分梯度降低接近50%。通过参数研究,发现缓苏温度、缓苏比和缓苏时间是缓苏过程的重要参数,并提出干燥-缓苏过程的优化机制,即在稻谷籽粒干燥缓苏过程初期设置短时缓苏、中期单纯干燥、后期长时缓苏,可有效地降低水分梯度过程最大值和终了值,缩短缓苏时间和减少次数。本研究为稻谷干燥缓苏提供了理论和技术支持。     

基于多品质指标的响应面试验优化稻谷流化床干燥工艺

为优化稻谷流化床干燥工艺,采用三因素三水平Box-Behnken响应面分析法,研究干燥温度、降水幅度、缓苏时间对稻谷流化床干燥降水速率和干燥稻谷爆腰增率、垩白粒率、脂肪酸值、硬度、黏着性等品质指标的影响。结果表明：随着干燥温度和降水幅度水平的增加,稻谷降水速率、爆腰增率、垩白粒率和米饭硬度增加,脂肪酸值和米饭黏着性降低;随着缓苏时间延长,稻谷降水速率、爆腰增率、脂肪酸值和米饭硬度降低,米饭黏着性增加。而在较低的干燥温度条件下,缓苏时间延长,稻谷的爆腰增率和垩白粒率降低并不明显。Box-Behnken响应面分析法优化的流化床最优干燥参数为降水幅度2.50%（干基）、干燥温度45 ℃、缓苏时间3 h,此时隶属度综合分达最大值0.75。验证实验结果与拟合值无显著性差异（P＜0.05）,优化结果可靠有效。     

间歇干燥及缓苏对高水分稻谷干燥品质的影响

对高水分稻谷进行了间歇干燥,研究干燥段数和缓苏温度对稻谷干燥品质的影响,并应用隶属度分析法对干燥品质进行综合评价。结果表明,间歇干燥可缩短干燥时间,与连续干燥40℃缓苏组相比,4段60℃缓苏组的干燥时间缩短了26.36%。间歇干燥可显著地降低干燥后稻谷的爆腰率,提高整精米率。高温缓苏(50、60℃)时,缓苏温度对整精米率影响优于干燥段数。热风干燥后稻谷的脂肪酸值增加,发芽率降低。隶属度分析法得出优化后的干燥条件为:干燥段数为2段,缓苏温度为60℃,综合分为最大值0.80。     

缓冻协同微波提取甘薯多糖的工艺研究

以新鲜甘薯为原料,通过比较热水浸提法、微波热水浸提法、缓冻提取法、缓冻热水浸提法、缓冻协同微波结合热水浸提法提取甘薯多糖得率,确定缓冻协同微波结合热水浸提法为最佳提取方法。分别考察缓冻时间、料液比、浸提时间、浸提温度、微波功率、微波时间等因素对甘薯多糖提取率的影响,并通过正交实验L9(34)对浸提工艺参数进行优化。结果表明,缓冻协同微波结合热水浸提法提取甘薯多糖的最佳工艺条件为:缓冻时间20h、浸提温度80℃、浸提时间2h、微波时间4min、料水比1:15(g/mL)、微波功率400W,提取率达为26.6%。     

流化床干燥工艺对稻谷糊化特性的影响

本文以不同干燥温度、缓苏时间、降水幅度为因素对稻谷进行流化床干燥-缓苏实验,研究其干燥后的米粉糊化特性变化,并分析干燥后米粉糊化指标的相关性。结果表明:单次降水幅度(1.5%、2.25%、3.0%)、缓苏时间(1、2、3 h)和干燥温度(45、50、55、60、65℃)对稻谷干燥后不溶性直链淀粉含量、峰值粘度、崩解值、消减值有极显著影响(p0.01);降水幅度与缓苏时间交互作用对干后稻谷的不溶性直链淀粉含量、崩解值影响显著(p0.05);稻谷不溶性直链淀粉含量、消减值与崩解值呈显著负相关(p0.01),峰值粘度与崩解值呈显著正相关(p0.01)。干燥温度45℃、单次降水幅度在1.5%、缓苏时间3 h工艺条件下,峰值粘度、崩解值相对较高分别为(2282±13.09)c P、(755±27)c P,不溶性淀粉含量和消减值相对最低9.29%±0.37%、(906±98)c P,干燥后稻谷的各项品质保持良好。     

高温连续干燥与干燥-通风联合对稻谷品质的影响

利用不同的干燥方式对稻谷进行干燥,降至安全水分含量12%（湿基）,测定干燥后稻谷的整精米率（head rice yield,HRY）、脂肪酸值以及RVA特征值。结果表明：对于连续干燥作业,缓苏过程中存在一个临界缓苏时间,达到临界缓苏时间能显著提高整精米率,且干燥温度越高,该临界缓苏时间的出现越明显;但干燥温度高于60 ℃,且一次降水幅度不小于9.4%,缓苏温度与干燥温度相同时,通过延长缓苏时间,整精米率难以达到70%;对于干燥-通风联合作业,干燥温度高于60 ℃,且缓苏温度不低于干燥温度时,虽能保持较高整精米率（＞72%）,但稻米的RVA特征值（峰值黏度、最低黏度、崩解值、最终黏度、回生值）总体上随着干燥温度、缓苏温度的升高和缓苏时间的延长而增加,且存在一些波动,干燥温度、缓苏时间对其影响显著性低于缓苏温度。两种干燥方式的脂肪酸值都存在不同于恒低温干燥持续增加的变化趋势。     

流化床干燥对稻谷爆腰增率及微观结构的影响

对25.0%±0.3%高水分稻谷进行流化床干燥,研究在不同干燥温度、降水幅度与缓苏时间下对稻谷爆腰增率的影响,并通过扫描电镜观察稻谷在不同条件下谷粒显微结构的变化情况。结果表明:干燥温度、降水幅度和缓苏时间及干燥温度与缓苏时间的交互作用对稻谷干燥后的爆腰增率影响极显著(p0.01),影响顺序为:干燥温度缓苏时间降水幅度。65℃干燥温度,3.0%降水幅度,3 h缓苏时间条件下,稻谷内部淀粉粒排列结构疏松,横断面细胞间的淀粉粒间间隙大,局部裂纹数量多。稻谷在干燥温度45℃、缓苏时间3 h、降水幅度1.5%的条件下,稻谷爆腰增率1.0%,干燥速率1.32 g H_2O·min~-1,可在保障稻谷加工品质的同时提高稻谷干燥速率。     

基于改进粒子群算法的大豆微波真空干燥工艺优化

为了发现大豆的微波真空干燥的最佳工艺条件,测试了不同的单次干燥时间、缓苏时长、缓苏次数下大豆干燥后含水率与爆腰率,提出了一种基于改进粒子群算法的参数寻优方法,新建次空间,主次空间交换精英个体,借助多元回归数学模型对实验参数进行粒子寻优。结果表明：简单地增加缓苏时长与缓苏次数并不一定利于提高大豆干燥效果,不同缓苏条件相互影响,大豆在单次干燥35min、缓苏50min、缓苏3次时干燥效率最高;在单次干燥35min、缓苏40min、缓苏3次时爆腰率最小。实验证实了采用改进粒子群算法优化参数干燥后大豆的爆腰率和含水率均低于正交实验优化的结果。研究结果对于提高大豆干燥效率和品质具有一定意义,并为微波真空干燥产业化应用及大豆深加工提供参考。     

Rice Cake Production using Long-grain and Medium-grain Brown Rice

Puffing of rice cakes using both long-grain and medium-grain brown rice was studied. The effects of tempering moisture, heating temperature, and heating time on various rice cake quality attributes were investigated. A greater specific cake volume was obtained at a lower tempering moisture, higher heating temperature, and longer heating time for long-grain brown rice. For medium-grain rice, a higher tempering moisture yielded a larger specific cake volume. The lightness of rice cakes correlated well with their expansion; the less expanded cake always had a lighter color. Medium-grain brown rice also produced cakes that were much more fragile than those produced from long-grain brown rice.     

Production of black rice cake using ground black rice and medium-grain brown rice

Puffed rice cakes were produced from a blend of ground black rice (GBR) and medium‐grain brown rice (GMBR) by using a rice cake machine. Effects of moisture content, heating temperature and heating time on quality of the black rice cake were investigated. The specific volume of black rice cakes showed an increasing trend with increasing tempering moisture, heating temperature and heating time. The hardness of puffed black rice cake decreased as tempering moisture and heating time increased, and was influenced more by GMBR content than heating temperature. In general, the black rice cake lightness and yellowness decreased steadily with increasing GBR content, while tempering moisture, heating temperature and heating time did not significantly affect the colours of black rice cake. On the contrary, the redness increased with increasing GBR contents. The weight loss during tumbling was not found at all puffing conditions.     

Puffing of Rice Cakes as Influenced by Tempering and Heating Conditions

Puffed rice cakes were produced from long grain brown rice by a pressure-drop puffing method. Effects of raw rice tempering conditions (time and moisture level) and heating conditions (temperature and time) immediately before puffing on rice cake volume were investigated. In general, a lower moisture level (14% vs 16–20%) in raw rice and longer tempering time (5 hr vs 1–3 hr) resulted in higher specific volumes in rice cakes. Higher heating temperature (230°C vs 200–220°C) and 8 sec heating produced rice cakes with higher specific volumes. Darker cakes were obtained with the high temperature and long time combinations.     

不同加热方法对大米主要化学成分及食味的影响

以大米为对象,研究常规加热、微波加热和混合加热对不同品种大米品质的影响,为微波防虫防霉和生产应用提供参考。结果表明,加热方法和品种对大米品质的影响有差异,水浴加热对大米品质的影响大于微波处理。在试验范围内,先用常规加热将大米预热,再用微波处理的混合加热法对大米品质的影响小于单独加热。预热后大米温度、微波功率和微波加热时间对大米品质有极显著或显著影响。建立了预热后大米温度、微波功率和微波加热时间与大米的水分含量、直链淀粉含量等主要化学成分和食味之间的多元线性回归方程,具有较高的拟和精度。     

微波-热风联合干燥对高水分稻谷加工品质及微生物量的影响

研究了不同微波有效功率下高水分稻谷的微波干燥特性,以及探讨了微波处理工艺对稻谷加工品质及微生物量的影响。结果表明,在较低的微波功率(485和927 W)下,处理初期稻谷温度迅速升高,水分下降缓慢,当温度达到65℃、含水量达到19. 7%左右时,稻谷升温速度减小,而水分下降速度加快。微波功率增加可显著提高稻谷的升温速度和降水速率,但高功率微波干燥稻谷易产生焦糊现象。采用有效功率927 W的微波条件,2 min可将稻谷加热至60℃,稻谷含水量从21. 58%降低至19. 96%。通过4 h缓苏处理后,稻谷表面细菌量下降3. 6 log CFU/m L,表面霉菌量下降3. 3 log CFU/m L,对稻谷内部霉菌可实现95%灭菌,稻谷的出糙率和整精米率无显著下降(P 0. 05),分别为83. 92%和68. 14%。与自然通风及热风处理稻谷至入仓偏高水分18. 34%相比,微波与热风联合处理只需20 min,其稻谷加工品质较高,杀菌效果也远远高于自然通风及热风处理。因此,适宜的微波处理在保障高水分稻谷加工品质的前提下,可显著缩短干燥时间,并获得高质量的杀菌效果,实现高水分稻谷快速安全入仓处置。     

Process of Producing Parboiled Rice with Different Colors by Fluidized Bed Drying Technique Including Tempering

Steamer is utilized to gelatinize rice starch. High pressure or long steaming time is conventionally applied to obtain the dark brown color of the product. A new alternative method to produce dark brown parboiled rice was proposed in this work. High temperature fluidized bed drying technique including tempering was therefore explored to determine the operating condition to meet the requirement of light and dark brown parboiled rice along with high head rice yield. In addition, the couple of heat and mass transfer model was developed to determine the effective moisture diffusion coefficient, the temperature and moisture distributions within a grain kernel during drying. The effective diffusion coefficient was well correlated with grain temperature by Arrhenius equation. The drying temperature and moisture content after drying caused the drop of head rice yield. When the parboiled paddy at the intermediate moisture contents of 22 and 27% d.b. was tempered, the head rice quality was improved while the parboiled rice color was browner. To obtain high drying capacity, high head rice yield, and light brown color, the parboiled paddy should be dried at a maximum allowable temperature of 150 °C and tempered for 30 min. The tempering time should be extended to 60 min for the dark brown parboiled rice.     

超声波微波协同制备玉米醇溶蛋白/壳聚糖复合膜工艺优化

利用超声波微波协同技术,制备玉米醇溶蛋白/壳聚糖复合膜。以拉伸强度为考核指标,选择超声波功率、微波温度、超声波微波协同作用时间、搅拌转速作为优化因素,在单因素试验基础上,通过正交试验确定最佳工艺参数。结果表明：最优工艺为超声波功率180 W、微波温度50 ℃、协同作用时间6 min、搅拌转速300 r/min,在此条件下,复合膜的拉伸强度为（19.98±0.34） MPa。微观研究表明,复合膜的微观形态结构得到改善,通过扫描电子显微镜观察,复合膜表面平整,颗粒感较少。红外光谱分析表明超声波微波协同作用对分子结构没有明显破坏。