微波冻干怀山药脆片干燥过程中脆性变化与数学模型的建立

为确定微波冻干怀山药脆片在干燥过程中的脆性变化规律,以怀山药为原料,利用微波真空冷冻干燥设备进行干燥,结合干燥特性分析、扫描电子显微镜观察、压汞仪测试及穿刺测试等方法,分析怀山药脆片在干燥过程中的干燥特性、孔隙结构和质构特性变化,建立微波冻干怀山药脆片干燥过程中的脆性数学模型,从而预测怀山药脆片干燥过程的品质变化。结果表明：怀山药微波真空冷冻干燥全过程分为升速阶段和降速阶段,恒速阶段不明显;随着干燥时间的延长,物料的水分质量分数越低,孔隙网络结构越紧密;微波功率密度越大,物料的干燥速率越快,水分质量分数越低,孔隙网络结构越紧密;怀山药脆性最佳模型为DoseResp模型：y＝A1＋（A2－A1）/（1＋10（（lg x0－x）p））,R2＞0.99,其中x为水分质量分数,y为脆性,A、x0、p为系数常数,该模型可较好地预测怀山药脆片的脆性变化规律。     

怀山药微波冻干过程的水分扩散特性及干燥模型

为探究怀山药干燥过程中的水分扩散特性,以怀山药为原料,使用微波真空冷冻干燥技术进行干燥,同时采用低场核磁共振的横向弛豫时间（T2）反演谱分析怀山药切片在干燥过程中内部水分的变化,并结合有效水分扩散系数、水分含量、干燥速率的变化规律对微波真空冷冻干燥过程中怀山药的内部水分扩散特性进行分析。结果表明：干燥过程中水分由自由度高向自由度低的方向迁移;不同微波功率（1.5～4.4 W）下怀山药干燥过程的有效水分扩散系数变化范围在1.129×10－9～5.439×10－9 m2/s之间,随着微波功率的增大,有效水分扩散系数升高,水分扩散迁移的速度增大,非结合水向结合水方向转化逐渐增多。采用Page、Newton等模型与实验数据进行拟合,结果表明Page拟合度较高,R2大于0.99,可以较好地对怀山药微波真空冷冻干燥过程进行预测和控制。本实验为怀山药干燥过程的水分实时监测及实现精准干燥提供了理论依据。