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响应面法优化香菇热风-微波联合干燥工艺

返回列表 来源:未知 发布日期:2019-04-28 16:04【
香菇干燥研究中常用的方法有热风干燥(又名电热鼓风干燥)、微波干燥、冷冻干燥、红外干燥等。每种单一干燥方法都有其优点及局限。例如热风干燥操作简单成本低,但速度慢,营养成分流失严重;微波干燥耗时极短,但存在受热不均匀的问题;冷冻干燥对产品品质破坏小但耗时长成本高等。因此,为获得品质更佳的产品并节约成本,由两种或多种干燥方法组合的联合干燥技术应运而生。
 
用微波热风联合对龙眼进行干燥,先采用微波干燥将其含水率降至70%,再通过热风干燥至终点,结果发现微波热风联合干燥的时间和能耗均小于热风干燥,且龙眼色泽更好。采用冷冻干燥结合微波真空干燥秋葵,发现联合干燥获得的产品硬度与脆度比单一冷冻干燥的更佳,并且干燥时间和能耗分别减少75.36%和71.92%。近年来联合干燥研究较为广泛,成为果蔬脱水加工研究的热点之一。
 
目前关于香菇干燥的研究较多,但针对热风-微波联合干燥香菇的干燥特性研究及优化工艺鲜见报道。本实验采用传统热风与微波快速干燥联合干燥香菇,旨在获得干燥耗时短且品质好的干香菇产品。主要探究不同的转换点干基含水率、热风温度及微波功率密度对香菇干燥特性及产品品质的影响;并在单因素试验的基础上,通过响应面优化试验获得联合干燥最优工艺参数,为香菇干燥过程的进一步控制及干燥工艺的优选提供理论依据。
 
材料与仪器
新鲜香菇 购自南京苏果超市;苯酚 分析纯;浓硫酸 分析纯;无水乙醇 分析纯;茚三酮 分析纯;抗坏血酸 分析纯,均购买自南京寿德生物科技有限公司。
DHG-9123A型电热恒温鼓风干燥箱;上海一恒科学仪器有限公司; P70D20TP-C6 型格兰仕微波炉 广东格兰仕微波生活电器制造有限公司;
CR-13 型色差计 日本柯尼卡美能达公司; UV-1800
型紫外分光光度计 日本岛津公司;PY-G8 型功率计费器 绍兴上虞品益电器有限公司。
 
本实验以转换点干基含水率、热风温度及微波功率密度为单因素,考察其对香菇干燥时间及品质(色差、收缩率、能耗、复水比、香菇多糖、游离氨基酸及维生素C 含量)的影响。不同转换点干基含水率干燥试验:先热风(温度为55 ℃)干燥,分别在干基含水率达到5.00、4.00、3.00 及2.00 g/g时转换到微波(功率密度为20 W/g)干燥。不同热风温度干燥试验:热风温度分别为50、55、60、65、70 ℃,在干基含水率达到3.00 g/g(根据转换点干基含水率单因素试验暂定的较优点)时转换到微波(功率密度为20 W/g)干燥。不同微波功率密度干燥试验:先热风(温度为60 ℃,根据热风温度单因素试验暂定的较优点)干燥,在干基含水率达到3.00 g/g 时转到微波(功率密度分别为6.67、13.33、20.00、26.67、33.33 W/g)干燥。
 
热风温度对香菇干燥特性及品质的影响 可知热风温度越高,水分含量下降越快,干燥耗时越短,与李艳杰等[22]研究热风干燥香菇的结果相一致。热风干燥初期干燥速率随热风温度的增加而明显增加;干燥至中期自由水含量减少,热风温度不能显著影响干燥速率,各组间速率差异缩小,热风干燥香菇脆片的结果相一致。微波阶段的干燥速率被前阶段热风温度所影响,可能是由于不同的热风温度对香菇内部结构产生不同程度的破坏,从而导致在微波阶段水分流失速度不同,具体表现为热风阶段的温度越高后期转入微波干燥时的速率越快。