毛竹笋热泵干燥特性及制品复重率
收稿日期:2001-04-25
基金项目:福建省自然科学基金资助项目(B 9910010)及福建省教育厅资助项目(K 2001057).作者简介:陆蒸(1975-)9男.研究方向:食品工程.
毛竹笋热泵干燥特性及制品复重率
陆
蒸9林启训9王浩9陆则坚
(福建农林大学食品科技学院9福建福州350002)
摘要:利用热泵装置干燥毛竹笋9探讨干燥温度~切分厚度及干燥前预处理对干燥特性及制品复重率的影响.结果表明9切分厚度薄且经漂烫9干燥温度高的毛竹笋干燥速度快9制品感官质量好;切分厚度薄且未经漂烫9干燥温度高的制品复重率高.用Logistic 曲线拟合毛竹笋含水率随干燥时间变化的状态分布9幂函数拟合制品复重率的状态分布9决定系数72分别达0.9725和0.9610以上.
关键词:毛竹笋;热泵;干燥特性;复重率中图分类号:S 644.29S 375
文献标识码:A
文章编号:1006-7817(2002)01-0117-04
Hot pump drying characteristics of bamboo shoots and the rehydrating rates of the products
LU Zheng 9LIN @i -xun 9WANG ~ao 9LU Ze -jian
(College of Food Science and technology 9Fujian Agriculture and Forestry University 9FuZhou 9Fujian 3500029China )Abstract :Bamboo shoots Were dried With hot pump device to detect the effects of temperature 9cutting thickness and pretreat-ments on the drying characteristics and the product rehydrating rates .Rapid drying and high guality Were obtained in the bam-boo shoots of thinner cut With preheating and high temperature 9and high rehydrating rates Were obtained in the products of thinner cut With high temperature and no preheating .When Logistic curve Was used to coincide With the state distribution of the change of bamboo shoot Water content along With the drying duration and poWer function Was used to coincide With the
state distribution of product rehydrating rates 9decision coefficients (72
)Were over 0.9725and 0.96109respectively .
Key words :bamboo shoot ;hot pump ;drying characteristic ;rehydrating rate
毛竹(Phyllostachys pub6sc 6n s )春笋营养丰富9肉质脆松9味美可口9被国内外消费者誉为a 理想的蔬菜s ;笋体含有多种人体必需氨基酸~维生素~矿物质9及大量的膳食纤维9还被誉为a 素食第一品s .毛竹春笋采收期短且集中9容易老化9不易长期保藏.干制不仅可大大减少竹笋采后迅速失水和木质化造成的商品价值和食用品质的下降9且有利于长期贮存~远途运输和常年供应9对发展山区经济9具有十分重要的意义.果蔬采用热泵干燥不仅节能~无污染9而且保证干品的质量和色质 1-4 .本文对毛竹笋热泵干燥特性及制品复重率进行试验研究9旨在为研制竹笋干制设备及确定干燥工艺参数提供基础资料.
1
材料与方法
1.1
材料与设备
供试材料为毛竹笋(农贸市场采购).设备有101-2型恒温电热鼓风干燥箱(上海跃进医疗器械一厂)9
SC 69-02型水分快速测定仪(上海第二天平仪器厂)9热泵干燥装置 5
等.
1.2
干燥试验
忽略笋体间的组织结构差异9选用L 12(3X 24)正交方案(表1)进行干燥对比研究试验.探讨风速为1.1
m .s -1
条件下9干燥温度~切分厚度(纵向切分)及干燥前预处理对毛竹笋干燥特性及制品复重率的影响.
为保证试验的准确性9每个笋体先纵向切成14份后再按方案要求细切分.取1份研究干燥特性91份测定鲜样含水率912份研究制品复重率.
福建农林大学学报(自然科学版)
第31卷第1期
J ournal of Fujian Agriculture and Forestry University (Natural Science E dition)2002年3月
表1
试验设计方案
table 1design of the experiment
方案干燥温度/C
切分厚度/mm
干燥前预处理150 3.0漂烫250 3.0无漂烫350 5.0漂烫450 5.0无漂烫560 3.0漂烫660 3.0无漂烫760 5.0漂烫860 5.0无漂烫970 3.0漂烫1070 3.0无漂烫1170 5.0漂烫12
70
5.0
无漂烫
1.3
复重试验
参照文献[6-8]进行.称取每种方案的干制品12份9每份重20g 9置12个500mL 烧杯中9分别加入20倍制品重的自来水9让试样浸渍其中.放入陆则坚等
[9]
研制的装置9在25C 条件下
进行复重试验.试验结束后将试样捞起置竹筛上
自然沥水5min 9称沥干重9计算复重率9每个处理重复3次.
1. 测定方法
鲜样含水率和 时刻的物料含水率按烘干法计算湿基含水率.复重率/ 按 m 2/m 0)>100 计算9式中9m 2为试样复水 时刻的质量9m 0为试样在干燥前相应的鲜物质量.1.5
方差分析和曲线拟合
对随时间变化的含水率和重复率进行方差分
析9含水率用Logistic 曲线方程[10]进行拟合9制品复重率采用幂函数关系式[11]进行拟合.
图1
毛竹笋含水率与干燥时间的关系
f i
g .1
Relationship between water content and drying duration of bamboo shoots
2
结果与分析
2.1
毛竹笋热泵干燥特性
2.1.1热泵干燥特性的影响因素由图1可见9同一干燥时间和风速9切分厚度薄且经漂烫9干燥温度高的毛竹笋具有较快的干燥速度.其中以方案9的干燥速度最快9方案4的最慢.
对各试验组30~75~120~180min 等4个干燥时间的物料含水率进行方差分析 表2).
从正交试验的极差分析结果可知9在所选定的3个因素中9干燥温度对干燥速度影响最大9其次是切分厚度9干燥前预处理的影响最小.
由图1可以看出9在干燥温度~
切分厚度和干燥时间均相同状况下9漂烫处理比无漂烫处理的毛竹笋干燥速度快.
表2
随干燥时间变化的含水率方差分析1)
table 2
Variance analysis of the water content during drying
方差来源自由度
方差
30min
75min 120min 180min F 30min 75min 120min 180min 干燥温度2 1.808652.6602652.27732422.421070.46 24.78 11.55 27.56 切分厚度10.750032.8125604.90232022.543029.22 15.44 10.71 23.01 干燥前预处理10.25789.3125171.9063432.599610.04
4.38
3.41
4.92
误差70.0257
2.1250
56.4565
87.8912
总和
11
1)
~ 分别表示差异达0.05~0.01显著水平.
表3
物料含水率随干燥时间变化的回归方程有关数据1)
Table 3
Parameters of the regressive eguations of the change of material water contents along
with drying duration
编号K a b 12193.97800.0001-0.01980.9971395.36510.0238-0.01200.9991592.68750.0001-0.03560.9900793.59960.0001-0.02360.9935996.24260.0333-0.02790.972511
93.5655
0.0138
-0.0288
0.9952
1)
K 为物料初始湿基含水率/%,a ~b 为待定常数,12为决定系数.
2.1.2回归方程描述干燥过程中自变量与因变量间曲线关系有对数函数曲线~指数函数曲线~幂函数曲线~Logistic 曲线等多种形式.由毛竹笋热泵干燥特性曲线(图1)可以看出,干燥过程中水分蒸发遵循Logistic 关系曲线变化,其表达式为y =K /(1-ae -bt
).
其中,t 为干燥时间/min,y 为t 时刻的物料湿基含水率/%,a~b 为待定常数,K 为物料初始湿基含水率/%.对干燥速度快~制品感官质图22s c 条件下毛竹笋制品复重率曲线
Fig .2Rehydrating rate curve of bamboo shoot products at 25c
量好的1~3~5~7~9~11等6种方案进行拟合(表3).12愈大,表明y 与t 的相关程度愈高,曲线拟合愈好.2.2
毛竹笋制品复重率分析蔬菜干品一般都在复重后才食用.干品的复重性能既是干燥过程控制干品质量的重要指标,在一定程度上又是干制过程中某些品质变化的反映[6].
2.2.1制品复重率的影响因素由图2可见,在相同复重条件下,方案10的制品复重率最高,方案11的最低.
对复水时间分别为60~180~210~300~1440min 的制品复重率进行方差分析(表4).从表4可以看出,复水时间为60min ,切分厚度对制品复重率的影响达到极显著水平,干燥前预处理的作用达显著水平,干燥温度的影响不显著;复水时间超过60-300min ,切分厚度与干燥前预处理的影响和作用达到显著水平,干燥温度的影响不显著;复水时间超过300-1440min ,干燥前预处理的作用达到显著水平,其余不显著.
由图2可以看出,在干燥时间~切分厚度及复水时间均相同状况下,无漂烫处理比漂烫处理的毛竹笋制品复重率高.
表4
制品复重率方差分析1)
Table 4
Variance analysis of the product rehydration rates
方差来源自由度
方差
60min
180min 210min 300min 1440min F 60min 180min 210min 300min 1440min 干燥温度0(2)----53.7177---- 1.38切分厚度1 2.7294 1.5697 1.4841 1.303596.046932.65
9.43
8.07
6.84
2.47干燥前预处理10.5187 1.2806 1.4911 1.9160271.04497.95 7.70 8.11 10.05
6.98
误差9(7)0.0652
0.1664
0.1839
0.1906
38.8524
总和
11
1)括号内数字表示复水时间为
1440min 的自由度; ~ 分别表示差异达0.05~0.01显著水平.
表5
制品复重率回归方程有关数据1)
Table 5
Parameters of the regressive eguations of product rehydration
rates 编号复重测定点
a b 1211225.29390.16260.991621222.75300.22910.977951223.76330.16760.985161228.82480.19660.967191229.14160.15050.96100
12
31.5245
0.1871
0.9817
1)
a ~
b 为待定常数 12为决定系数.
2.2.2制品复重率回归方程由图2可见 毛竹笋制品复重率的状态分布呈幂函数关系 其表达式为y =at b .
其中 y 为制品复重率/% t 为复重时间/min a~b 为待定常数.对切分厚度为3.0mm 的1~2~5~6~9~10等6个方案进行拟合 结果列于表5 决定系数12分别达0.9671以上.
毛竹笋是氨基酸组成合理~膳食纤维丰富~食用价值极高的天然食品.在干燥过程中由于热能等的影响不仅失去水分 而且笋体细胞不同程度
受损 细胞壁渗透性被破坏.制品在复重过程中 萎缩的细胞因浸水有所回弹 但已无法完全回复到原有状态 其中复重时间为1440min 的最大复重率仅为鲜样的58.361% 表明物料干品的复重并非干燥过程的简单反复 这一点与张敏等[12]研究结果一致.参考文献:
[1]刘俊安 郁永章.热泵干燥系统的特性分析[J ].西安交通大学学报 1989 23<5):93-99.
[2]韩东海 安部武美 疋田庆夫 c .h -+n v 7:t 椎茸O 除湿干燥<第2报)[J ].日本农业机械学会志 1995 57
<3):29-36.
[3]李远志 郑春明 陈照传 等.热泵干燥技术在脱水蔬菜加工中的应用研究[J ].食品工业科技 1998 12<5):7-9.[4]余克明 王崎.热泵干燥技术的发展及其应用的前景[J ].能源技术 2000 6<1):36-37.
[5]林启训.绿竹笋热泵脱水的影响因素分析及工艺参数优化[J ].福建农业大学学报 2001 30<4):532-537.[6]无锡轻工业学院 无锡轻工业学院.食品工艺学<上册)[M ].北京:轻工业出版社 1984.12-111.[7]青柳康夫 管原龙幸.干 椎茸 E :关 一考察[J ].日本食品工业学会志 1986 33<4):244-249.
[8]GREGORY R .~orn and charence sterling studis on the rehydration of carrots [J ].J sci f ood agric 1982 33:1035-1041.
[9]陆则坚 陆蒸 林启训 等.气调干制技术与实验设备研究[J ].农业工程学报 2001 17<6):111-114.[10]李喜春 王志和 王文林.生物统计学[M ].北京:科学出版社 2000.172-182.[11]林维宣.试验设计方法[M ].大连:海事大学出版社 1995.294-297 334.
[12]张敏 王成芝 李春丽 等.脱水蔬菜食用前的复水[J ].北京农业工程大学学报 1994 <2):95-99.
<责任编辑:施晓棠)
毛竹笋热泵干燥特性及制品复重率
作者：陆蒸， 林启训， 王浩， 陆则坚
作者单位：福建农林大学食品科技学院,福建,福州,350002
刊名：
福建农林大学学报(自然科学版)
英文刊名：JOURNAL OF FUJIAN AGRICULTURE AND FORESTRY UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE
EDITION)
年，卷(期)：2002,31(1)
被引用次数：11次
参考文献(12条)
1.陆则坚;陆蒸;林启训气调干制技术与实验设备研究[期刊论文]-农业工程学报 2001(06)
2.GregoryR Horn and charence sterling, studis on the rehydration of carrots 1982
3.张敏;王成芝;李春丽脱水蔬菜食用前的复水 1994(02)
4.林维宣试验设计方法 1995
5.李喜春;王志和;王文林生物统计学 2000
6.青柳康夫;管原龙幸干し椎茸もどしに关する一考察 1986(04)
7.无锡轻工业学院;无锡轻工业学院食品工艺学 1984
8.林启训绿竹笋热泵脱水的影响因素分析及工艺参数优化[期刊论文]-福建农业大学学报(自然科学版)
2001(04)
9.余克明;王崎热泵干燥技术的发展及其应用的前景 2000(01)
10.李远志;郑春明;陈照传热泵干燥技术在脱水蔬菜加工中的应用研究[期刊论文]-食品工业科技 1998(05)
11.韩东海;安部武美;疋田庆夫ら.ヒ-トポンプによる椎茸の除湿干燥(第2报) 1995(03)
12.刘俊安;郁永章热泵干燥系统的特性分析 1989(05)
引证文献(11条)
1.董贤春.刘兰明.周红权.伍正斌.乔德平.陈振国.望运喜太阳能-电热泵技术在烟叶烤房中的应用[期刊论文] -湖北农业科学 2010(2)
2.张海红.何建国脱水蔬菜热泵干燥调控装置的研制[期刊论文]-包装与食品机械 2009(5)
3.脱水蔬菜热泵干燥工艺研究[期刊论文]-安徽农业科学 2009(32)
4.张海红.刘贵珊苹果片热泵干燥工艺试验研究[期刊论文]-安徽农业科学 2009(31)
5.刘贵珊.何建国.韩小珍.张海波热泵干燥技术的应用现状与发展展望[期刊论文]-农业科学研究 2006(1)
6.张海红脱水蔬菜干燥装置的研制及其干燥技术研究[学位论文]硕士 2005
7.张绪坤热泵干燥热力学分析及典型物料干燥性能研究[学位论文]博士 2005
8.林启训.沈来盛.陈团伟.陆则坚气调与热风干燥对毛竹笋干燥速度与干制品品质的影响[期刊论文]-食品科技 2003(1)
9.宫长荣.潘建斌热泵型烟叶自控烘烤设备的研究[期刊论文]-农业工程学报 2003(1)
10.林启训.陆蒸.柯福星.陆则坚干制品的前处理与包装对笋干贮藏品质的影响[期刊论文]-食品工业科技2002(7)
11.林启训.沈来盛.陈团伟.陆则坚气调与热风干燥对毛竹笋干燥速度与干制品品质的影响[期刊论文]-热带农业工程 2002(4)
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