南美白对虾中短波红外干燥特性及模型拟合

目的 研究南美白对虾中短波红外干燥(medium-short-wave infrared drying, MSWID)特性及其干燥模型拟合。方法 在不同温度下(50、60、70℃)对南美白对虾进行干燥试验,并以热风干燥(hot air drying, HAD)为对比。采用8种常用干燥模型对试验数据进行非线性回归拟合,确定最佳干燥模型,并对干燥模型进行验证。并进一步分析不同温度下南美白对虾有效水分扩散系数和干燥活化能。结果 南美白对虾MSWID过程中,干燥温度对干燥过程影响显著,提高干燥温度可提高干燥速率,加快干燥进程。比较模型评价指标发现,Two-term exponential模型可以很好的拟合南美白对虾干燥数据,模型预测值和试验值误差仅为2.09%,可较准确的预测干燥过程中南美白对虾的水分变化规律。二阶多项式回归方程可预测水分比随干燥温度和时间的变化。随着干燥温度的升高,MSWID和热风干燥的有效水分扩散系数分别从2.3721×10^-9 m²/s、2.3027×10^-9 m²/s升高到3.402...     

不同热加工温度对牛肉干脂肪酸及脂肪氧化的影响

采用气相色谱-质谱联用技术,测定牛肉干中脂肪酸的组成,研究失水率相同时,不同干燥温度（25、55 ℃）及熟制温度（85、150 ℃）对牛肉干中脂肪酸组成和脂肪氧化的影响。结果表明：经热加工后,牛肉干的脂肪酸含量和脂肪氧化程度均有不同程度的变化。经55 ℃干燥后,不饱和脂肪酸（unsaturated fatty acid,UFA）、多不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty acid,PUFA）和单不饱和脂肪酸（monounsaturated fattyacid,MUFA）含量显著低于25 ℃干燥（P＜0.01）,饱和脂肪酸（saturated fatty acid,SFA）含量显著高于25 ℃干燥（P＜0.01）,且脂肪氧化程度低于25 ℃干燥;熟制阶段,25 ℃干燥后熟制,SFA、UFA、MUFA和PUFA含量变化不显著（P＞0.05）,而55 ℃干燥后,经150 ℃熟制,UFA、MUFA和PUFA含量显著低于85 ℃熟制（P＜0.01）,SFA含量显著高于85 ℃熟制（P＜0.01）,且脂肪氧化程度高。综上所述,不同干燥温度及熟制温度对牛肉干脂肪酸及脂肪氧化的影响不同,干燥阶段,较高温度（55 ℃）干燥对牛肉干脂肪氧化的影响小于25 ℃干燥;熟制阶段,较低温度（85 ℃）熟制对牛肉干脂肪氧化影响较小。因此,55 ℃干燥、85 ℃熟制得到的牛肉干产品,其UFA、MUFA和PUFA含量最高,SFA含量最低,脂肪氧化程度最小,牛肉干营养价值损失最小。     

香椿芽热泵式冷风干燥模型及干燥品质

为获得干燥速率快、品质高的香椿芽制品,以新鲜香椿芽为原料对其进行冷风干燥处理,研究不同干燥条件下香椿芽的干燥特性;采用Weibull函数模型对干燥曲线进行拟合并分析干燥过程;以干燥时间、干燥能耗、叶绿素含量、VC含量以及复水率为指标对不同条件下香椿芽冷风干燥过程进行加权综合评价;以热风干燥和真空冷冻干燥为参照,对比研究较优冷风干燥参数下香椿芽干制品的品质。结果表明,提升干燥温度、进口风速以及减少装载厚度均能显著减少香椿芽冷风干燥耗时（P＜0.05）,不同干燥条件对干燥耗时的影响程度由大到小为：温度＞进口风速＞装载厚度;Weibull函数模型能够准确描述香椿芽冷风干燥过程中水分含量变化过程（R2＞0.9）,其形状参数均小于1,整个干燥过程为降速干燥,主要由内部水分扩散控制;香椿芽冷风干燥有效水分扩散系数在（6.272～9.637）×10－9 m2/s之间,均属于10－9数量级,且受温度的影响最大;当干燥温度、装载厚度和进口风速分别为20 ℃、3.0 mm、2 m/s时,香椿芽冷风干燥的综合评分值最高,实验范围内,该条件较适合应用于香椿芽的冷风干燥中;相对于热风干燥而言,冷风干燥产品的品质更接近真空冷冻干燥产品的品质。     

微波-热风耦合干燥处理对牛肉干品质的影响

该文采用微波-热风耦合干燥技术对牛肉干进行干燥,通过与单一热风干燥及单一微波干燥对比,考察其对牛肉干的色泽、嫩度、质构特性、微观结构、水分分布和风味等品质特性的影响。结果表明,与单一热风干燥或微波干燥相比,微波-热风耦合干燥处理可以明显改善牛肉干的色泽,提高牛肉干的嫩度,降低牛肉干的硬度。热风干燥可以较好地保护牛肉干肌纤维束结构,但是微波干燥会破坏其肌纤维束结构,而微波-热风耦合干燥可以弥补微波干燥引发的结构损伤。与单一干燥相比,微波-热风耦合干燥过程在微波和热风的共同作用下,可显著提高牛肉干内部不易流动水弛豫时间(T₂),增强其流动性,有利于水分子分布的均一性。最后,对不同干燥方式牛肉干的挥发性成分进行鉴定,发现热风干燥或微波干燥会造成原有风味物质的大量损失,而微波-热风耦合干燥可以更好地保留风味物质,并能够促进杂环胺类物质的生成,赋予牛肉干较好的烤香味。因此,微波-热风耦合干燥对提高牛肉干整体品质具有重要意义,是一种具有发展前景的干燥方式。     

南瓜热风干燥特性与动力学模型

研究南瓜片在不同温度（60℃、70℃和80℃）下的热风干燥特性。采用Fick扩散模型对南瓜片的水分质量传递进行描述,并计算水分扩散系数。结果表明,热风温度越高,干燥速率越快,干燥过程发生在降速阶段。水分扩散系数随温度的升高而增大,在试验温度范围内,有效扩散系数值在5．4150＆#215;10-10～1．0077＆#215;10-9 m2/s之间。温度对水分扩散的影响可用Arrhenius关系方程来表示,其决定系数为0．997。南瓜的活化能值为30．33kJ/mol。采用12种数学模型对南瓜片的薄层干燥过程进行描述,通过比较水分比的试验值和预测值之间的统计参数---决定系数（R2）、卡方（X2）和均方根误差（RMSE）,发现Modified Henderson and Pabis模型最适宜于描述南瓜片的薄层干燥过程,该模型能较准确地表达和预测南瓜热风干燥过程的水分变化规律。     

不同干燥处理方法对鸡肉丁的干燥效果

分别采用热风干燥法(hot air drying)、真空冷冻干燥法(vacuum freeze drying)和微波-热风耦合干燥法(combined microwave and hot air drying)干燥鸡肉,探究3种不同干燥方法对鸡肉丁的干燥曲线、色泽和水分活度、微观结构、复水性、复水后鸡肉丁质构特性和感官评定等指标的影响。结果表明,真空冷冻干燥后鸡肉色泽与水分活度明显优于其他2种干燥方式;环境扫描电镜(environmental scanning electron microscope, ESEM)观察结果表明,干燥后样品微观结构均发生一定程度收缩,真空冷冻干燥收缩最小,微观结构清晰饱满,与未经干燥样品的微观结构最为接近;真空冷冻干燥后的鸡肉复水时间最短,复水率最大,复水后真空冷冻干燥样品表现出良好的质构特性与感官品质,其次为微波-热风耦合干燥,热风干燥效果最差。     

干燥方式对白三叶多糖理化性质和抗氧化活性的影响

本研究采用水提法提取白三叶多糖,比较3 种干燥方式（热风干燥、冷冻干燥、真空干燥）对白三叶多糖 理化性质和抗氧化活性的影响,旨在筛选出白三叶多糖的最佳干燥方式。结果表明：冷冻干燥多糖的得率显著高于 热风干燥和真空干燥（P＜0.05）。干燥方式对多糖总糖质量分数、硫酸基质量分数和糖醛酸质量分数有显著影响 （P＜0.05）,总糖和糖醛酸质量分数由高到低的干燥产品顺序依次为：冷冻干燥＞真空干燥＞热风干燥。干燥方 式对多糖蛋白质质量分数、氨基糖质量分数、水分质量分数、pH值和相对黏度无显著影响（P＞0.05）。冷冻干燥 多糖的溶解时间显著短于热风干燥多糖和真空干燥多糖（P＜0.05）。白三叶多糖含有少量蛋白质或多肽,并且具 有三股螺旋结构。冷冻干燥多糖的还原力、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除活力和2,2’-联氨-双-（3-乙基苯并 噻唑啉-6-磺酸）二胺盐自由基清除活力均显著高于热风干燥和真空干燥多糖（P＜0.05）。因此,冷冻干燥是保持 白三叶多糖抗氧化活性的较好方法。     

中短波红外干燥对桑葚干燥特性、营养品质及抗氧化活性的影响

为探究中短波红外干燥对桑葚干燥特性、能耗、营养品质及抗氧化活性的影响,将新鲜桑葚在不同干燥温度条件下（50、60、70 ℃）进行中短波红外干制,以相同干燥温度条件下（50、60、70 ℃）的热风干燥为对照,探究不同干燥条件下桑葚的干燥特性、能耗、单体酚类物质、总酚、总黄酮、维生素C、总花色苷的含量及抗氧化活性,并建立桑果中短波红外干燥数学模型。结果表明,中短波红外干燥能够显著（P<0.05）提高桑果的干制效率（50 ℃下干燥效率提高55.7%,60 ℃下干燥效率提高46.1%,70 ℃干燥效率提高33.3%）,Weibull分布模型能够较好地模拟桑果在不同干燥温度下的中短波红外干燥过程,且桑果经中短波红外干燥后能耗较低。干制后桑果共检测出12种酚类物质,其中绿原酸、芦丁、儿茶素为主要的酚类物质。相比传统的热风干燥,中短波红外干燥效率高,且干燥后桑葚的总酚、总黄酮、维生素C、总花色苷含量较高,总酚含量为463.1～568.8 mg/100 g;总黄酮含量为312.6～402.6 mg/100 g;维生素C含量为30.1～37.8 mg/100 g;总花色苷含量为153.6～195.6 mg/100 g。且与热风干燥相比桑果经中短波红外干燥后抗氧化活性显著增强（P<0.05）（DPPH自由基清除能力较热风干燥提高了32.8%～42.6%;铁离子还原能力较热风干燥提高21.1%～34.1%）。中短波红外干燥桑果干燥效率较高,能耗较低,干制品品质较好,故中短波红外干燥是一种优良的桑果干燥方式,可为桑果干制加工提供理论参考。     

干燥方法对番石榴活性物质含量及抗氧化能力的影响

为研究干燥方式、工艺参数对番石榴活性物质含量及抗氧化能力的影响,采用热风干燥、热风-红外联合干燥、真空干燥和真空冷冻干燥技术,比较其对番石榴总酚、黄酮、抗坏血酸含量、清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH）自由基能力、清除2,2’-联氮-二（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）二铵盐（2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)diammonium salt,ABTS）自由基能力和铁离子还原能力（ferric reducing antioxidant power,FRAP ）以及抑制亚油酸过氧化能力的影响。结果表明,与鲜果相比,干燥后番石榴总酚含量显著增加,黄酮和抗坏血酸含量显著降低（P＜0.05）,抗氧化能力显著降低。真空干燥和真空冷冻干燥得到的总酚、抗坏血酸含量较高,清除自由基及FRAP较高。热风干燥得到的番石榴干制品抑制亚油酸过氧化能力较高。随干燥温度升高,热风和热风-红外联合干燥后的黄酮保留量增加,抗坏血酸含量、清除自由基及FRAP降低。综合来看,真空冷冻干燥和中低温热风干燥（60 ℃和75 ℃）得到的番石榴干制品抗氧化能力较高。Spearman相关性分析表明,DPPH、ABTS、FRAP法测定的抗氧化能力及抗氧化效能综合指数分别与总酚含量的相关系数较高,且DPPH自由基清除能力、抗氧化效能综合指数与总酚含量呈显著正相关（P＜0.05）,说明多酚可能是番石榴干制品主要抗氧化物质。     

番木瓜中短波红外干燥特性

本实验探讨不同干燥温度（60、70、80、90 ℃）和不同红外功率（675、1 125、1 575、2 025 W）下番木瓜中短波红外干燥特性。结果表明：干燥温度对番木瓜干燥速率的影响较大,红外功率对番木瓜干燥速率影响较小;干燥温度和红外功率越高耗时越短,番木瓜中短波红外干燥主要为降速过程。利用3 种数学模型对番木瓜中短波红外干燥实验数据进行拟合发现,Henderson and Pabis模型是番木瓜中短波红外干燥过程的最适模型,模型预测值与实验值较为一致,能够较好地描述番木瓜中短波红外干燥过程。番木瓜中短波红外干燥的水分有效扩散系数随干燥温度和红外功率的增大而增大;不同干燥温度和红外功率下番木瓜中短波红外干燥的水分有效扩散系数（Deff）变化范围分别为11.14×10−10～29.11×10−10、14.29×10−10～17.22×10−10 m2/s。根据阿伦尼乌斯方程计算出番木瓜中短波红外干燥的活化能为32.13 kJ/mol。     

Development of NIR-HSI and chemometrics process analytical technology for drying of beef jerky

Beef jerky samples immersed in brine or water, both with and without ultrasound treatment were dried at 60 °C for 30, 60, 90, 120, 150, 180, 210 and 240 min. Drying behaviour was evaluated using ten drying kinetic models and hyperspectral imaging. All samples reached water activity values (Aw) < 0.85 during the first 90 min of drying. Moisture content (MC) of beef jerky was predicted using near infrared hyperspectral imaging and chemometrics. Partial least squares regression, band selection and spectral pre-treatments were applied to develop MC prediction models using beef jerky spectra. Most of the MC prediction models developed in this work had RPD values >4, indicating their suitability for process control applications. The best performing MC prediction models for the non-ultrasound and ultrasound treated samples were developed using the ensemble Monte Carlo variable selection (EMCVS) on second derivative of log(1/R) spectra and EMCVS-selectivity ratio on linear detrended log (1/R) spectra, respectively. This study demonstrated the potential of NIR-HSI and chemometrics as a PAT tool for drying of beef jerky.     

超声处理对中短波红外干燥红枣时间及品质的影响

为提高红枣干燥品质,减少干燥时间,以干燥时间为响应值,响应面优化得到红枣中短波红外干燥前超声处理条件为：频率40 kHz、时间40 min、功率350 W。最优超声处理后中短波红外干燥红枣至其干基含水率约为40%时所需干燥时间为9.55 h;未超声处理中短波红外干燥需13.33 h;传统热风干燥需17.13 h。扫描电镜观察红枣果皮,超声处理40 min使果皮表面产生大量裂缝,表皮层变薄,仅38.8 μm,表皮层和亚表皮层易分离,利于干燥过程中水分扩散,显著缩短中短波红外干燥时间。红枣超声处理后中短波红外干燥的干制品品质显著优于未超声处理红外干燥,极显著优于传统热风干燥。最优超声处理条件结合中短波红外干燥,所得干制品在3 种处理方式中总VC、总酚、总黄酮含量最高,糖酸比最高,色泽最优,能耗最少,是适合红枣干燥的技术方法。     

热风与微波及其联合干燥对香椿芽品质的影响

以香椿芽为材料,比较研究热风干燥、微波干燥和热风-微波联合干燥3 种方式对香椿芽干燥特性和品质的影响。结果表明,60 ℃热风干燥和550 W微波干燥所得干制品的综合评价值较大,分别为0.890和0.884。热风-微波联合干燥的最佳干燥工艺条件为前期采用60 ℃热风干燥至转换点干基水分含量0.67 kg/kg,后期采用功率330 W进行微波干燥;在此条件下,联合干燥所得干制品的综合评价值为0.972。说明热风-微波联合干燥可以很好地保持香椿芽的品质。     

姜片热风干燥模型适用性及色泽变化

为研究姜片的热风干燥特性,以姜片厚度、热风温度、热风风速3 个干燥条件为变量,考察其对姜片干燥特性的影响,将不同干燥条件下姜片的水分比、干燥速率进行比较并建立模型。结果表明：姜片的热风干燥以降速过程为主,而且姜片的水分比MR下降的速率随着热风温度、风速的增加而变快,随姜片厚度的增加而变慢。本实验选用常用的8 个薄层干燥模型进行拟合,经拟合后选择Modified Page模型作为姜片干燥过程的最优模型,解出模型为MR=exp[－（kt）n],其中k=－0.023 85＋0.000 505T＋0.023 38V－0.004 993L,n=1.318 307＋0.003 016 5T－0.204 05V－0.002 859L,式中T为干燥温度（℃）;V为热风风速（m/s）;L为姜片厚度（mm）。此模型的平均R2值是0.997 9、χ2最小值是0.000 4、RMSE最小值是0.012 2。模型求解后,以模型外的实验组数据验证表现出较好的拟合度。姜片的有效水分扩散系数Deff随干燥温度、物料厚度、风速的增加而增加,且其值在1.763×10－8～1.054×10－7 m2/s之间变化,活化能为Ea=35.23 kJ/mol（R2=0.948 0）。此外还对姜片在干燥前后的色差进行了测定和分析。     

牛肉干干燥工艺优化

通过引入微波辅助干燥优化传统牛肉干的干燥工艺。结果表明:微波干燥能在保持牛肉干传统风味的同时改善产品的品质,大幅缩短牛肉干的干燥时间。牛肉干最佳干燥工艺条件为远红外烤炉70℃烘烤3h后140W微波干燥7min。微波辅助干燥生产牛肉干的干燥时间仅为传统干燥工艺的一半,大大提高了产品的生产效率。     

超声波强化热风干燥梨片的干燥特性

为探讨超声波对常规热风干燥的强化效应,本实验以梨片为研究对象,进行气介超声波强化热风干燥的研究。结果表明：超声波传播能量随超声波辐射距离的延长而显著衰减,缩短超声波辐射距离有利于提高超声波能量利用率及干燥速率。提高干燥温度及超声波功率均有利于提高干燥速率及缩短干燥时间,超声波对干燥速率的强化效应在干燥初期较为明显,但随物料含水率的下降而有所减弱。有效水分扩散系数的范围为3.21×10－10～7.43×10－10 m2/s,且随干燥温度及超声波功率的提高而增大。将气介超声波应用于梨片的热风干燥,可获得显著的强化效果,实现干燥速率的有效提高。     

An alternative strategy for corn drying (Zea mays) resulted in both energy savings and reduction of fumonisins B1 and B2 contamination

The objectives of this study were to investigate the effect of harvest date on fumonisins contamination and to offer an alternative drying procedure with low energy costs. Corn kernel samples above 13% moisture content were dried with hot air (HA), the technique more usually utilised by farmers and compared with infrared and infrared–hot air (IR–HA) combination techniques. The effect of harvest date on fumonisin contamination was found to be significant while drying had no influence. Due to the fact that the corn remains in the field longer than necessary for economic reasons, energy expenses of the drying techniques were calculated in terms of specific energy consumption for unit of evaporated water. It was found that the energy expenses to reduce the moisture level from 15 to 13% with HA drying were higher than the expenses to reduce the moisture level from 29 to 13% with IR–HA drying combination.     

传统中式风味牛肉干的生产工艺

为获取食用品质最优的风味牛肉干,对风味牛肉干生产工艺参数进行优化。以新鲜牛肉作为主要原料,采用菠萝蛋白酶与转谷氨酰胺酶进行嫩化并优化风味牛肉干的生产工艺,并以牛肉干的感官指标、理化指标、水分比、水分扩散率等作为品质评价指标,分析不同生产工艺参数对风味牛肉干食用品质的影响。实验结果表明,风味牛肉干的最佳生产工艺参数为:复煮时间35 min,烘干温度49℃,菠萝蛋白酶注射量4%,转谷氨酰胺酶交联时间40 min。经过以上优化的工艺参数生产的风味牛肉干感官评价值最高;总糖、蛋白质以及氯化物含量最高;水分以及铅、无机砷、镉等化学物质含量最少;牛肉收缩率以及内外温差较小;水分扩散率高。说明经外源酶嫩化法优化生产工艺并选取最优生产工艺参数可有效提升风味牛肉干的食用品质。     

不同干燥方式对莲子品质的影响

研究了莲子的热风干燥、真空微波干燥、真空冷冻干燥、热风-真空微波干燥和热风-气流膨化干燥5 种不同干燥方式及其对莲子干燥产品物理性质、主要营养成分和微观结构的影响。结果表明：总色差值大小顺序为真空冷冻干燥＞热风-气流膨化干燥＞热风干燥＞真空微波干燥＞热风-真空微波干燥;硬度大小顺序为热风干燥＞真空微波干燥＞热风-真空微波干燥＞热风-气流膨化干燥＞真空冷冻干燥,而脆度大小顺序为真空冷冻干燥＜真空微波干燥＜热风干燥＜热风-真空微波干燥＜热风-气流膨化干燥;比容大小顺序为真空冷冻干燥＞热风-气流膨化干燥＞热风-真空微波干燥＞真空微波干燥＞热风干燥;复水性大小顺序为真空冷冻干燥＞热风-气流膨化干燥＞热风-真空微波干燥＞真空微波干燥＞热风干燥;5 种产品中的蛋白质和粗纤维含量相差不大;真空冷冻干燥、热风-真空微波干燥与热风-气流膨化干燥产品的微观结构均观察到明显的蜂窝状结构,热风干燥产品仍为致密结构,真空微波干燥产品中仅出现少量空隙。综合看来,热风-气流膨化干燥可以作为开发莲子休闲食品的适合加工方式。