Two-Stage Intermittent Microwave Coupled with Hot-Air Drying of Carrot Slices: Drying Kinetics and Physical Quality

To display the advantages of two-stage intermittent microwave coupled with hot-air (60 °C) drying (IM&AD), different drying methods were compared. The activation power density of samples dried by IM&AD increased slightly and then rapidly as moisture content decreased. Drying kinetics, specific energy consumption and dried product quality, such as colour, rehydration ratio and α- and β-carotene contents, of carrot dried by IM&AD under the optimum conditions were assessed and compared with those of carrot dried by hot-air (60 °C) drying, hot-air (60 °C) drying followed by low-power microwave (145 W) drying, high-power microwave (175 W) drying followed by hot-air (60 °C) drying and high-power microwave (175 W) drying followed by low-power microwave (145 W) drying. The effective diffusivity increased gradually and then rapidly as moisture content decreased in all five drying processes. The IM&AD is a promising way for industrial application because it showed the lowest drying time with relatively low energy consumption and provided the best quality of final products with the best colour appearance, highest rehydration ratio and highest α- and β-carotene contents.     

草莓切片微波真空干燥特性及干燥品质研究

提高水果干燥效率、干制品质量和降低干燥能耗,对草莓切片进行微波真空干燥,研究草莓切片微波真空干燥特性及其干后品质。通过二次回归正交试验,建立各指标与干燥功率、样品厚度及干燥室压力等因素间的回归数学模型,分析草莓切片微波干燥特性,讨论干燥功率、样品厚度及干燥室压力等因素对干制品的复水率、VC 保存率和干燥能耗的影响。结果表明：随着样品厚度与压力的降低和干燥功率的增加,干燥速率增加;随着样品厚度的增加和干燥功率与压力的降低,复水率和VC 保存率增加;随着样品厚度与干燥功率的增加和压力的降低,干燥能耗减少。最后,利用多目标非线性优化方法,确定了草莓切片微波真空干燥最优工艺参数,即微波功率6.18W/g、切片厚度5.05mm、干燥室压力55.19Pa。     

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。     

香蕉片高压电场-热泵联合干燥特性与动力学研究

本试验研究了高压电场-热泵联合干燥不同因素对香蕉片干燥特性的影响.结果表明:热泵干燥引入高压电场可以提升香蕉片干燥速率,且随着电压的升高而加快;香蕉片在联合干燥下表现出更优的干燥品质.60℃、75 kV高压电场-热泵联合干燥与60℃单热泵对比,能耗降低7.61 kJ/g.此外,通过对不同的干燥模型进行拟合,发现Page...     

微波干燥温度分布对胡萝卜干燥特性与品质的影响

为提升胡萝卜的干燥品质,减少局部过热和过分干燥问题,采用多物理场仿真与微波干燥试验,研究胡萝卜微波干燥中旋转运动与不同微波缓苏时间对温度分布、干燥特性、品质（色差、复水比、VC含量、感官评价）的影响。结果表明：水分比的模拟值与试验值的RMSE<5%,模型有效模拟了胡萝卜微波干燥热质传递的过程。旋转样品的温度均匀度指标λ较不旋转减至0.092,干制品品质及其均匀性显著提高,其中色差值标准差减到0.18。R1/4（旋转条件下加热20 s缓苏60 s）条件下胡萝卜样品温度分布区间为65～75℃,色差、VC含量均为最优。采用旋转与1/4的缓苏时间的干燥条件较优。本研究成果为胡萝卜微波干燥应用提供理论参考依据。     

马铃薯超声强化冷风干燥及品质特性

为探讨直触式超声对马铃薯冷风干燥的强化效应,利用超声-热泵式冷风干燥设备进行干燥实验,研究不同超声功率及冷风温度对马铃薯干燥过程、微观结构及主要营养成分的影响。结果表明：提高超声功率及干燥温度能够明显缩短马铃薯所需干燥时间,较低温度下的超声强化效果优于较高温度;马铃薯超声强化冷风干燥呈先恒速、后降速的干燥过程,表明该干燥过程由表面扩散控制转化为内部扩散控制;超声强化能够增大和增多物料表面的微细孔道,从而有利于水分传递;Weibull分布函数可很好地拟合马铃薯超声强化冷风干燥过程,利用该模型计算所得的估算水分扩散系数Dcal随着干燥温度和超声功率的升高而增大,表征干燥时间的尺度参数α则随着超声功率的升高而减小;冷风温度和超声功率对干燥产品的总酚、总黄酮、VC含量有显著影响（P＜0.05）,在冷风干燥过程中施加超声辅助处理有利于提高营养成分含量。利用层次分析法计算得到的优化参数为干燥温度10 ℃、超声功率48 W时,对应的总酚、总黄酮、VC含量分别为296、52、96 mg/100 g。因此,将超声强化技术用于马铃薯冷风干燥中能够显著缩短干燥时间并有效保护产品品质。     

胡萝卜热泵-远红外联合干燥工艺研究

采用热泵-远红外联合干燥工艺对胡萝卜片进行了干燥试验,研究了胡萝卜干燥预处理工艺、热泵干燥温度、远红外线辐射强度及联合干燥时间切换点对干燥速度、干燥能耗和类胡萝卜素损失率的影响。确定了胡萝卜热泵与远红外线联合干燥工艺的最佳工艺参数为:物料热烫时间120s,热泵干燥温度45℃,远红外热源辐射功率为2kW,热泵干燥与远红外切换点为物料含水率为50%。     

香葱催化式红外干燥特性及品质研究

该文研究了60、70、80、90℃四个不同温度下催化式红外干燥香葱的干燥特性,并对产品品质进行了分析。研究发现:干燥温度越高,干燥脱水速率越快;干燥过程中香葱在不同干燥温度下干燥速率呈现不同的变化趋势。选取典型的干燥模型对香葱红外干燥动力学进行了模拟,研究发现Page模型能更好的表征催化式红外干燥香葱的干燥过程。其次,研究了不同干燥温度条件下,香葱干燥后的颜色变化和湿基含水率的关系,研究发现:当湿基含水率小于70%时,色差a*随湿基含水率的降低而增大。此外,对不同干燥温度下香葱干燥后的Vc含量和复水比进行了研究,结果发现在70℃下干燥产品的色泽变化小,Vc含量高,复水比最大。结合干燥时间和品质综合考量,70℃为香葱催化式红外干燥的最佳干燥温度。     

西林火姜片微波间歇干燥特性及品质变化

为提高西林火姜干燥效率,研究了西林火姜片微波间歇干燥特性,建立干燥动力学模型.以微波功率密度、间歇时间、铺料密度、切片厚度为考察因素,实时测定各条件下西林火姜片微波间歇干燥过程中水分变化,通过对4种常见干燥模型的拟合,优选出适用于西林火姜片微波间歇干燥的模型,并对其参数求解,得到可实时指导西林火姜片微波间歇干燥的模型....     

成熟度对柿子片干燥特性及品质影响

为明确成熟度对柿子加工产品品质影响,确定加工柿子片适宜原料成熟度,本文研究柿子片加工过程中干燥特性及产品质构、色泽、营养及感官品质。结果表明,成熟度越高,干燥阶段前5 h柿子片干燥速率越低;柿子片还原糖、可溶性果胶含量随着成熟度的增加呈现整体增加的趋势,柿子片V_C含量、可溶性单宁、硬度和胶着性随着成熟增加而逐渐下降;成熟度Ⅲ、Ⅳ的柿子片可溶性单宁含量分别为0.095%、0.041%;色泽L*、a*、b*值随着成熟度增加先升高后下降至30.32、9.77、17.50。成熟度越高,柿子片感官评分越高。综合可知,成熟度Ⅲ、Ⅳ的柿子比较适宜加工柿子片产品,且成熟度Ⅳ加工的产品品质最佳。     

不同干燥方法对三华李片干燥特性及营养成分的影响

为探究不同加工方法对三华李片干燥速率及营养品质影响,采用热风干燥、红外干燥和微波干燥方法对三华李片进行处理,并探讨3种干燥方法对三华片色泽、微观结构、硬度、弹性、咀嚼性、复水比、体积收缩率及总糖、总酸、总酚和维生素C等营养品质影响。结果表明,微波干燥速率较大,干燥时间最短,红外干燥速率最小,干燥时间最长。红外干燥色差较大,组织结构和体积收缩严重,复水性、质构特性及适口性较差,营养损失严重;热风干燥色泽明亮,结构紧密,表面平整,存在裂缝,复水性、硬度、咀嚼性适中,其弹性最好,总糖含量最高,相对于红外干燥,其营养含量保持较好。微波干燥整体色泽良好,结构疏松,体积收缩率、硬度值（2 829.76 g）、咀嚼性（2 535.03 J）,复水比（2.86）、总酸含量（5.32 g/100 g）、维生素C含量（18.28 mg/100 g）、总酚含量（32.12 mg/100 g）等均优于红外干燥和热风干燥,总糖含量（14.16 g/100 g）适中。综合分析,微波干燥优于其他两种干燥方法,可为三华李加工提供一种较好的备选方法。     

涂膜-超声复合预处理强化苹果片干燥特性及其品质提升

本文以苹果为原料,为提高热风干燥速率,改善产品品质,通过研究不同功率下（0、160、320、480 W）超声和羧甲基纤维素涂膜复合预处理对苹果片热风干燥特性（干基含水量和干燥速率）及产品品质（总酚、颜色、DPPH清除率、复水比、微观结构）的影响,为其它产品干燥提供研究依据。在60~90 ℃干燥条件下,苹果片的干燥速率、总酚含量、DPPH清除率、复水比均随着超声功率增大而增大,干燥时间、色差随超声功率增大而减少。在70 ℃、480 W条件下,可获得较高的干燥速率和较好的干燥品质,干燥时间为150 min,总酚含量为16.25 mg GAE/g DW,色差值ΔE为8.13,DPPH清除率为38.15%,复水比达5.23,用电子显微镜对苹果干制品进行观察微观结构,可以发现经超声处理后的干制品内部的褶皱多、微孔通道较多。综上,涂膜-超声复合预处理能够缩短干燥时间,提高干燥速率,提高产品的总酚含量、DPPH清除率和复水比,改善干制品色泽。     

超声及超声渗透预处理对红外辐射干燥特性研究

为探究超声及超声渗透预处理对桃片水分迁移及红外辐射干燥特性的影响,经超声及超声渗透30、60 min预处理后,进行红外辐射80℃干燥处理,采用低场核磁共振技术测定预处理后桃片横向弛豫时间T2图谱,分析水分状态及分布变化,得到干燥特性曲线,并分析水分状态及分布对干燥特性的影响。结果表明,超声降低桃片固形物含量,超声渗透明显增加固形物含量并降低水分含量;不同预处理均改变桃片内部水分状态和分布。超声后,桃片不易流动水和自由水弛豫时间增加,水分自由度增加,从而提高干燥速率,增加水分有效扩散系数;超声渗透后,桃片结合水、不易流动水及自由水弛豫时间均减小,且自由水含量明显降低,而不易流动水及结合水含量相对升高,从而降低干燥速率,减小水分有效扩散系数。该研究为超声及超声渗透预处理对红外辐射干燥水分扩散研究提供参考。     

胡萝卜微波干燥特性及动力学模型

为研究胡萝卜微波干燥特性,开展不同微波功率(406、567、700 W)、切片厚度(2、4、6 mm)和载料量(30、40、90 g)的干燥试验研究,探讨了其失水速率、干基含水率的干燥特性曲线和有效水分扩散系数D_eff的影响规律,构建了胡萝卜薄层干燥动力学模型。结果表明:胡萝卜微波干燥分为预加热干燥阶段和降速干燥阶段;微波功率700 W、切片厚度6 mm和载料量30 g时,干燥效果最佳;通过回归拟合分析,Page动力学模型最适于描述胡萝卜微波干燥过程,模型决定系数R²均大于0.98,验证试验最大误差为6.91%。     

猕猴桃切片中短波红外干燥特性及动力学模型

本试验研究了猕猴桃切片在不同的干燥温度(50、60、70、80℃)、干燥功率(675、1350、2025 W)条件下的中短波红外干燥特性试验,结果表明:干燥温度对猕猴桃切片干燥速率的影响较大,干燥温度越高,干燥用时越短;干燥功率对猕猴桃切片干燥时间影响较小;降速阶段为猕猴桃中短波红外干燥的主要阶段。通过对猕猴桃干燥动力学数学模型拟合发现:Page模型对猕猴桃切片干燥过程的拟合性较好,模型的预测值与实验值吻合性好,可以用来描述和预测猕猴桃的中短波红外的干燥过程。通过费克第二定律求出干燥过程中的水分有效扩散系数(Deff),发现其值在3.3970×10-9~1.2960×10-8 m2/s范围内,且随着温度和功率的升高而增大;通过阿伦尼乌斯方程计算出猕猴桃切片中短波红外干燥活化能在30.237~40.551 kJ/mol范围内。该研究为中短波红外干燥技术应用于猕猴桃的干燥提供了技术依据。     

玛咖切片的微波真空干燥特性及品质特征

为缩短玛咖切片干燥时间,提升干制品品质,实验采用微波真空干燥技术对玛咖切片进行脱水处理,研究了其在不同干燥条件下的干燥及品质特征;通过逐步回归分析构建了干制品品质与干燥条件之间的数学模型;利用加权综合评价对不同条件下玛咖微波真空干燥过程进行对比研究。结果表明:微波密度对干燥速率及产品品质的影响更为显著(p0.05);Weibull分布函数能够高精度描述(R~20.99)玛咖切片微波真空干燥过程中水分比随时间的变化规律;玛咖切片微波真空干燥有效水分扩散系数在2.98×10~(-12)～5.08×10~(-12)m~2/s之间,且有效水分扩散系数受微波密度影响更明显;逐步回归分析能够准确构建(R~20.99)玛咖切片干制品品质与干燥条件之间的数学模型;当微波密度和干燥压强分别为1.5 W/g和300 Pa时,玛咖微波真空干燥过程综合评分值最高,该条件最适合应用于玛咖切片微波真空干燥。