香蕉片微波真空干燥水分特性的研究

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不同干燥方式对香蕉产品品质的影响_李宝玉

不同干燥方式对香蕉产品品质的影响_李宝玉

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2016-04-05
1 材料与方法 1.1 试验材料 香蕉(品种:畦头大蕉,产地:海南)市购, 鲜香蕉水分含量74.5%±1.21%。 1.2 仪器与设备 DZF-6020 真空干燥设备(上海精宏实验设备有限公司) ;QDPH10-1 果蔬膨化设备(天津 市勤德新材料科技有限公司) ;DHG-9123A 鼓风干燥箱(上海精宏实验设备有限公司) ; CNWB-3ZKP 真空微波干燥设备(广州万程微波设备有限公司) ;2KXL 真空冷冻干机(美国 Virtis 公司) ;EE81 传统油炸干燥(广州唯利安西厨设备制造有限公司) ;S-570 台式扫描电镜 (日本日立有限公司) ;SOLAAR-M6 原子吸收光谱(美国热电公司) ;Shimadzu RF-5301PC 荧 光分光光度计(日本岛津公司) ;Shimadzu UV-1601 紫外可见分光光度计(日本岛津公司) ; AOC5000 固相微萃取(瑞士 PAL 公司) ;65 µm DVB/PDMS 萃取头(美国 SUPELCO 公司) ; GCMS-QP2010Plus 气质联用色谱(日本岛津公司) 。 1.3 试验方法 1.3.1 营养成分检测分析 各种营养成分检测依据相应国家标准进行,具体如下:食品安全国家标准食品中蛋白质的 测定(以干基计):GB 5009.5-2010[26];食品中脂肪的测定(以干基计):GB/T5009.6-2003[27]; 食品安全国家标准食品中纤维的测定(以干基计):GB 5009.88-2014[28];食品中钙的测定(以 干基计):GB/T5009.92-2003[29];食品中磷的测定(以干基计):GB/T5009.87-2003[30];蔬菜、 水果及其制品中总抗坏血酸的测定(荧光法,以干基计):GB/T5009.86-2003[31]。 1.3.2 微观结构观察 选取不同干燥方式得到的香蕉干燥产品。首先采用戊二醛固定,放入二氧化碳超临界干燥 箱干燥后,进行切片喷金,然后进行台式电镜扫描,获取扫描图谱。 1.3.3 风味物质检测分析 (1)香蕉香气成分固相微萃取(SPME): 检样充分粉碎放入萃取瓶,经后,拧紧盖子,放入恒温 60℃,搅拌速度 250 r/min 水浴中 加热,萃取吸附 40min,然后将萃取头插入气相色谱仪中,在 250℃下解吸 2min,进行数据采集。 (2)气相色谱-质谱(GC-MS)分析条件: 色谱条件: 采用型号 RTX-5MS,内径 0.25 mm, 柱长 30 m 弹性石英毛细管柱, 液膜厚度 0.25 µm,进样温度 250℃; 进样模式: 不分流, 载气 He; 总流量: 50.0 mL/min, 柱流量, 1.49 mL/min, 起始柱温 40℃, 维持 3min,随即以 5℃/min 加温至 120℃,再以 10 ℃/min 升温至 230℃。 质谱条件: 起始时间 2min,结束时间 32min, 电子能量 70 eV, 电离方式 EI, 接口温度 250℃, 离子源温度 200℃,扫描模式,全扫描。 数据库:NIST05。 1.3.4 香蕉产品感官评价方法 挑选具备专业知识和专业技能经过严格精心培训的 12 名专业人员对不同干燥方式香蕉成 品进行感官评价, 去掉其中一个最高分和一个最低分, 其他 10 评分均值为香蕉产品感官评价得 分。评价标准见表 1。 表 1 香蕉产品感官评价标准 Table 1 Sensory evaluation standards forbanana products

香蕉片的微波干燥特性试验研究

香蕉片的微波干燥特性试验研究
1 .3试 验 方 法
1 .3 .1 含水率 的测定直接干燥法测量 ,按下式计算 :
Ms : 枷 。 %
从 1可以看 出 :在香 蕉片 的厚度 相 同条件 下 ,该 供给 功率 范 围 内,随着微波功率的增加 ,香蕉片干燥所用的总时长大大缩 短。并 且 由 干燥 曲线的变化趋 势可 见香蕉 片的干燥 过程 经历 了升 速 阶段 、恒 速 阶 段 、降速阶段 ,这与 已知物料干燥理论相吻合。微波功率越大 恒速干燥 阶段 的时间所 占比重越小 。这是 由于随着单位质量香蕉片 的微 波供给功 率的增加 ,物料吸收微波 能量速率增 加 ,从而使 得水分蒸 发速度 提高 , 干燥时间缩短 。 2 .2切 片厚 度 对 香 蕉 片 干 燥 特 性 的 影 响 本试验在对香蕉片微波干燥的香蕉切片厚度单因素试验 时 ,控制微 波干燥功率均为 2 W/ g ,香蕉 切片厚 度依 次取 4 mm、6 m m、8 mm。对试 验数据计算处理后绘 出干燥 曲线如 图2 。 从干燥 曲线看 ,香蕉切片厚度对于燥时间的影响不够显著 。这是 由 于试验选用的这组香蕉切片厚度均处于微波穿透深度之 内,香蕉 片厚度 对香蕉片受热影响微小。 2 . 3香 蕉 片 干 燥 模 型 的 建 立 2 .3 .1模型拟合 物料干燥过程是一个复杂的热量质量传递过程 ,同时又 与物料的物 理特性密切相关 。众多学者通过不 同物料的干燥试验研究 ,总结了多个 理论 、半理论和经验模型用于描述干燥过程中物料水分 比随 时间的变化 规律 。试验选择 了4个 常用 的薄层 干燥模 型进 行香 蕉 片干燥 过程 的拟 合 ,如 表 1所 示 。
近年来 ,食品研究者针 对香蕉 生理 生化 特点 已经研 究 开发 了香蕉 片 、香蕉汁 、香蕉粉 、香蕉罐 头、果脯 、果酱 、香精等香 蕉加工 产 品。 其 中,干燥作为香蕉贮藏的重要手段 , 在生产上被广泛 应用。 目前 ,生 产上一般采用真空油炸 、微波膨化 、真空冷冻 、挤压膨化 和热风 一 微波 联合等脱水技术干制香蕉片。微波干燥是利用发生在分子 和原子水平 的 极化作用 。利用微波干燥农产 品的一般优点如下 :使物料 质地膨松 、节 约能耗 、更适于降速干燥阶段 、能量迅速分散 、可用于局部加 热及可 以 避免过热等 。本文通过实验研 究比较微波功率及切片厚度 两个 条件对香 蕉片干燥特性的影响 ,通过对试验数据 的拟合分析从 4个 常用 的薄层干 燥模型 中找 出与香蕉干燥特性 描述最好 的干燥模型 。 1 .材料与方法

微波处理技术在水果干燥过程中的应用探究

微波处理技术在水果干燥过程中的应用探究

微波处理技术在水果干燥过程中的应用探究随着社会的发展,人们对于健康食品的追求越来越高,原汁原味的水果干,成为了大家喜欢的小零食。

为了更好地保存和改善干果的品质,许多行业采用了微波处理技术。

本文将探究微波处理技术在水果干燥过程中的应用。

一、水果干燥中微波处理技术的基本原理微波烘干是通过电磁波和水分分子的相互作用来进行的。

在干燥时,微波能量会穿过物料表面并被能量吸收体(水分子)吸收,水分子受到能量激励后,会迅速旋转并产生热量。

热量使得水分子内部的水分分子蒸发,从而实现了水分分子的干燥。

通过微波技术实现水果干燥过程,可以达到快速干燥、保持水果的营养成分及色泽等等目的。

二、微波处理技术在不同水果干燥过程中的应用1.苹果干燥苹果中含有丰富的膳食纤维、果胶、矿物质和维生素,且口感独特清爽,受到许多人的青睐。

但传统的干燥过程因时间较长,往往影响到苹果的口感和色泽。

而采用微波处理技术进行苹果干燥则不同,快速干燥,能够保持苹果的风味和色泽。

同时,在微波干燥过程中,苹果中的营养成分得以保留,成为了保健食品厂商的首选。

2.葡萄干燥葡萄中含有的葡萄糖、果糖、果胶等物质含量较高,常常被用来制作葡萄干等小零食。

采用微波处理技术制作葡萄干,干燥速度快,能够保留葡萄原有的干燥过程中易流失的营养成分,同时,减少了干燥的时间,可以保证葡萄的质量和色泽。

相比传统的烤箱干燥,微波处理技术在葡萄干燥上更加流行。

3.芒果干燥芒果的营养价值堪称水果之王,但由于芒果水分较大,易变质,在保存时十分困难。

而采用微波处理技术来制造芒果干,干燥时间大大缩短,芒果的口感和色泽也得以完好保存。

采用微波处理技术制作的芒果干,不仅口感好,还能够保留芒果营养成分,成为了深受大众喜爱的水果零食。

三、微波处理技术在干燥过程中的优势以及存在的问题微波烘干技术具有干燥速度快、效率高、质量好、设备安装方便等优点,可以大幅度提高干燥的效率和干燥过程中的质量。

但是,微波干燥的价格相对较高,且对设备要求较高,在中国推广和普及的速度较慢。

基于微波辐射的食品干燥技术研究

基于微波辐射的食品干燥技术研究

基于微波辐射的食品干燥技术研究食品干燥是一种将食品中的水分从食品中蒸发掉的过程。

食品干燥技术通常包括太阳能、热风、真空、冷冻和微波五种方法。

相比其他干燥方法,微波干燥是一种无需大面积装置,操作简单,目前已经在工业界和食品加工行业得到了广泛的应用。

本文将重点研究基于微波辐射的食品干燥技术,并探讨其机理和未来发展。

一、基于微波辐射的食品干燥技术概述微波辐射干燥是一种通过微波的加热作用将食品中的水分以瞬间蒸发的方式去除的技术。

与传统干燥技术相比,微波辐射干燥具有以下优点。

首先,微波会在物质中产生内部摩擦热,通过改变分子的状态,从而加速水分的蒸发。

其次,微波的作用速度很快,不会像传统干燥技术那样在一定的时间内从表面加热,而是在一定的时间内通过物质内部逐渐加热。

这种特性可以显著减少干燥时间。

最后,微波干燥设备自身体积小,不需要大面积的散热设备,而且具有灵活性和高效性的优势。

二、微波辐射干燥技术的机理分析微波干燥是一种基于物质中微波与各个分子之间相互作用的过程。

在微波的作用下,水分子在物质内部开始振动,并逐渐产生剪切力和摩擦力。

随着加热的不断进行,水分子的活动随之加剧,最终达到水分的蒸汽压。

此时,水分子逐渐从物质中蒸发出来,达到物质干燥的目的。

三、微波辐射干燥技术的应用微波干燥技术在食品加工领域得到了广泛的应用,特别是在干果、蔬菜、海产品、肉制品、竹笋等食品的干燥中。

微波干燥可以显著缩短干燥时间,保持原有的食品营养成分,减少水分的损失,提高产品的口感和质量。

四、微波辐射干燥技术的未来发展随着人们对于食品安全和品质的要求越来越高,微波干燥技术的应用也将越来越广泛。

除了干燥过程中对食品营养成分的损失,基于微波辐射的食品干燥技术在干燥过程中耗电量、加压量等问题也需要进一步探究。

因此,将来的研究工作将会重点关注微波干燥技术的耗能问题和对环境的影响。

总的来说,基于微波辐射的食品干燥技术是一种快速、高效、灵活的新型干燥技术,其研究前景非常广阔。

香蕉片热风-微波真空联合干燥研究

香蕉片热风-微波真空联合干燥研究
及 含大 量微 量元 素 而 深受 消 费者 喜 爱 。我 国香蕉 多 产于南 方 热带地 区 , 大量香 蕉用 于加 工成香 蕉 片进行 销售 。香 蕉片不 但保 留了香蕉 原有 的营养 成分 , 而且
范 围为 8 0 0 W到5 4 0 0 W, 调节 增量 为 8 0 0 W。
DOI : 1 0 . 1 3 9 9 5 / j . c n k i . 1 1—1 8 0 2 / t s . 2 0 1 6 1 1 0 2 4
香 蕉 片 热风 - 微 波真 空联合 干 燥研 究
巩桂 芬 , 李 阳。
1 ( 陕 西科 技 大 学 轻工 与 能 源学 院 , 陕西 西安 , 7 1 0 0 2 1 ) 2 ( 陕西 科 技 大 学 设 计 与 艺 术 学 院 , 陕西 西安 , 7 1 0 0 2 1 )
1 材料方 法
1 . 1 材 料
均匀 地放 置 一层 , 热风速度定为 2 . 0 m / s , 相 对 湿 度 定为 2 0 %, 保 持热 风垂 直穿 过 干燥 托 盘 , 热风 温 度 分
试 验所 用香 蕉均 同一 批次 购于人 人乐 超市 , 初 始
含水率 约 为 7 5 %, 新鲜 , 无微 生物 污染 。
工 艺 的干 燥 速 率 和 最 终 的香 蕉 片 质 量 。
关 键 词 热 风 干 燥 ; 微 波 真 空 干燥 ; 联合干燥 ; 香 蕉片
香 蕉是 市场 上最 常见 的水果 之一 , 多产 于热 带地 区, 营 养丰 富 , 是 世 界 四 大水 果 之 一 。香 蕉 不仅 富含 丰富 的维生 素 , 更 因其 卡路 里 低 、 食 物 纤 维 含 量高 以
摘 要 以香 蕉 片 为 原 材 料 , 对 比热 风 和 微 波 真 空干 燥 的特 点 , 提 出 两 者 联 合 干 燥 工 艺 。 并 通 过 正 交 试 验 优 化 出最 佳 联 合 工 艺 参 数 为 : 热风温度 6 0℃ 、 热风 时 间 2 5 mi n 、 微 波强度 4 W/ g 、 真空度 8 5 k P a 、 微 波 干燥 时 间 1 5 mi n 。 这 种 联 合 干 燥 工 艺 明显 地 减 小 了传 统 热 风 干 燥 所 用 的时 间 , 以及 微 波 真 空 干燥 装 置 的 负 荷 , 从 而 提 高 整 个

微波加热干燥过程中对干燥效果的研究

微波加热干燥过程中对干燥效果的研究

微波加热干燥过程中对干燥效果的研究随着人们对食品卫生和质量要求的不断提高,微波加热干燥技术因其高效、节能的特点受到越来越多的关注。

微波加热干燥过程中,干燥效果是一个重要的考量指标。

本文将通过研究微波加热干燥过程中对干燥效果的影响因素,探究如何提高微波加热干燥的干燥效果。

一、微波加热干燥的原理微波加热是利用电磁波在物质中的吸收和转换,使物质的内部受到加热而实现干燥的方法。

微波是一种电磁波,其频率在300MHz~300GHz之间,是电磁波的一个分支。

微波加热干燥是把微波直接作用于被干燥物质之中,使得被干燥物质中分子内部发生摩擦而产生热量。

二、微波加热干燥的影响因素1.干燥时间干燥时间是微波加热干燥过程中最基本的影响因素。

干燥时间的长短决定了被干燥物质内部水分的含量和干燥的程度。

影响干燥时间的因素有微波功率的大小、被干燥物质的形状和大小、被干燥物质中水分的含量等。

2.微波功率微波功率是微波加热干燥过程中另一个重要的影响因素。

微波功率的大小会直接影响到干燥效果。

功率过小,干燥时间会延长,而功率过大,会让被干燥物质内部的水分很快被蒸发掉,导致外部干燥不充分。

因此,要根据被干燥物质的实际情况选择合适的微波功率。

3.温度温度是微波加热干燥过程中另一个影响干燥效果的因素。

增加干燥物质的温度可以提高干燥速度和干燥效果。

但温度过高,可能会导致被干燥物质表面局部结皮,使得内部水分蒸发不能,从而影响干燥效果。

因此,合理的温度控制十分关键。

三、微波加热干燥的优点微波加热干燥技术具有多项优点。

首先,微波加热干燥是一项高效、节能的技术。

其次,微波加热干燥过程中,微波能够直接作用于被干燥物质的内部,从而提高了干燥效果。

同时,微波加热干燥过程中,被干燥物质的营养成分和口感会相对保持比较好。

最后,微波加热干燥过程中不需要加入任何化学添加剂,确保了干燥物质的健康、安全。

四、总结微波加热干燥技术已广泛应用于食品、药品、木材、化工等领域中。

香蕉片微波真空干燥特性及干燥工艺的研究

香蕉片微波真空干燥特性及干燥工艺的研究
3.1
微波真空干燥香蕉片工艺优化试验…………………………………………。29
3.2微波真空干燥香蕉片试验结果与分析………………………………………。29 3.2.1微波真空干燥正交试验结果……………………………………………29 3.2.2色差的直观及方差分析…………………………………………………30 3.2.3脆度的直观及方差分析…………………………………………………3 1 3.2.4膨化率的直观及方差分析………………………………………………32 3.2.5感官质量的直观及方差分析……………………………………………33 3.2.6较佳工艺的确定…………………………………………………………34 3.3验证试验………………………………………………………………………..35
2评价指标及测定方法………………………………………………………………….28
2.1
水分含量的测定………………………………………………………………..28
2.2色差的测定……………………………………………………………………..29 2.3脆度的测定………………………………………………………………………29

d、结…………………………………………………………………………………………………………………l 7
第三章微波真空干燥对香蕉片品质影响的研究…………………………………………….1 8 l材料与方法…………………………………………………………………………….1

1.1试验材料与预处理……………………………………………………………..1 8
2.4膨化率的测定…………………………………………………………………..29
2.5香蕉片体积的测定………………………………………………………………29 2.6感官质量评价…………………………………………………………………。29 3结果与分析…………………………………………………………………………….29

香蕉干燥技术研究进展

香蕉干燥技术研究进展

香蕉干燥技术研究进展李宝玉1,2,毕金峰2,*,钟 耕1(1.西南大学食品科学学院,重庆 400716;2.中国农业科学院农产品加工研究所,北京 100193)摘 要:香蕉营养丰富,具有多种保健功效。

干燥加工是香蕉产业精深加工主要方式之一。

本文主要介绍了香蕉干燥技术的种类、发展历程、国内外研究现状、存在的问题以及发展趋势和应用前景,旨在为香蕉产业的发展提供参考和帮助。

关键词:香蕉;干燥技术;研究进展Research Advances in Drying Technology of BananaLI Bao-yu 1,2, BI Jin-feng 2,*, ZHONG Geng 1(1. College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400716, China ;2. Institute of Agro-Food Science and Technology, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China)Abstract :Bananas are rich in vitamin B 6 and are a good source of fiber, vitamin C, magnesium and potassium. The nutritional value of banana contributes to many health benefits for many diseases like constipation, bowel problems, anemia, blood pressure, heart problems, ulcers, brain stimulation, depression, nervous disorders, stress, morning sickness and menstruation.Banana drying process is one kind of technique used to enlarge its lifetime for consumption, reducing packing and transportation costs. This paper mainly introduces the category and of banana drying techniques. The development course is included and the existing problems and development trends as well as application prospects are also raised so as to present some insights for development of banana industries.Key words :banana ;drying technology ;review中图分类号:TS255.42 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2009)23-0539-05收稿日期:2009-03-13基金项目:2006 年科研院所技术研究开发专项(NCSTE-2006-JKZX-291); 2007 年科研院所技术研究开发专项(NCSTE-2007-JKZX-288)作者简介:李宝玉(1976-),男,质量工程师,硕士,研究方向为现代食品加工理论与技术。

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香蕉片微波真空干燥水分特性的研究陈燕珠(福建达利集团公司化验室,福建惠安362100)摘要:利用微波真空干燥技术对香蕉片微波真空干燥水分特性进行研究。

结果表明,香蕉片微波真空干燥过程可分为升速、恒速及降速干燥三个阶段。

在微波真空干燥过程中,微波功率、切片厚度和真空度对香蕉片失水速率都有极显著的影响。

微波强度对香蕉片的干燥速率影响最显著,其次是香蕉片初始含水量,而真空度对香蕉片干燥速率的影响最小。

在干燥过程中,微波强度越大,真空度越高,香蕉片初始含水量越低,干燥速率越快,所需的干燥时间越短。

关键词:香蕉片;微波真空干燥;水分;干燥特性中图分类号:S668.109文献标识码:A文章编号:1673-4823(2010)03-0107-05[收稿日期]2010-05-13[作者简介]陈燕珠(1988-),女,福建泉州人,研究实习员,主要从事食品检验检测工作。

闽西职业技术学院学报Journal of Minxi Vocational and Technical College第12卷第3期2010年9月Vol.12No.3September 2010doi :10.3969/j.issn.1673-4823.2010.03.027香蕉是世界四大水果之一,是热带、亚热带地区的重要水果,含有丰富的碳水化合物、蛋白质、脂肪、粗纤维、矿物质以及维生素等营养物质,果实质地柔软,清甜芳香,营养价值高。

香蕉果实、果汁和花根等具有止渴、润肺肠、通血脉和利便等药用价值,是人们喜爱的热带果品之一。

目前中国是世界第三大香蕉生产国[1]。

由于香蕉果实富含果胶、糖类、单宁及各种酶类,生化反应活跃,这些生理特点使得其受运输和贮藏条件所限,往往未经销出就大量变质,造成很大浪费,因此香蕉的贮藏保鲜与加工显得尤为重要[2]。

许多学者不断研究开发了油炸香蕉片、香蕉汁、香蕉粉、酿酒等香蕉加工产品。

干燥作为香蕉贮藏的重要手段在生产上被应用广泛。

香蕉的传统干燥一般采用烘箱烘烤或日晒法,耗时长,费工多,品质差。

目前生产上一般采用真空油炸脱水法进行香蕉片的干制,该脱水法虽克服了传统干燥的缺点,但存在耗能大,产品香气成分丧失,色泽较暗,且含油率较高,易蛤败等问题[3]。

微波真空干燥技术综合了微波干燥和真空干燥的优势,是一种节能低耗型的技术,具有生产速度快、效率高、成本低、设备占地面积小、投资回收期短等特点。

它克服了常规真空干燥周期长、效率低的缺点,能较好地保存物料营养成分及改善干制品的其他品质(如褐变)[4-5],同时又缩短了干燥时间,提高了生产效率[6]。

该技术工艺简单易行,安全卫生,保证了产品的纯天然性,不但有利于环保,还有利于消费者的健康[7]。

因此,微波真空干燥技术在医药、食品工业、化工、烟草以及农产品加工等领域越来越受到重视和广泛应用。

国内外已经有较多的采用微波真空干燥技术干制苹果片、菠萝片、香蕉粉、花椒、葡萄、酸梅、龙眼、猕猴桃、银耳、胡萝卜、板栗、南瓜渣、佛手瓜、蕨菜和大蒜等方面的研究报道[3,7-20],有些已得到成功应用并取得显著的经济效益。

鉴于微波真空干燥技术与其他干燥方法相比具有的独特优点,本课题拟将微波真空干燥技术应用于香蕉片加工,通过深入研究香蕉片的微波真空干燥特性,探索香蕉片在微波真空干燥过程中的水分变化规律,量化微波强度、真空度、香蕉切片厚度和香蕉片初始含水量这四者与干燥时间及香蕉失水量之间的关系,以期为真空干燥香蕉片的产业化生产提供理论依据和科学指导,为香蕉干制开辟一条新的出路。

1材料与方法1.1材料天宝香蕉:挑选新鲜、外形整齐、果实较硬、果皮亮黄色略带少许青绿色的七八分熟的香蕉,剔除虫咬、有组织损失、过熟者。

107L-半胱氨酸(C3H7NO2S):上海华蓝化学科技有限公司生产。

1.2主要仪器KL-2D-4ZG真空微波干燥设备:凯棱工业用微波设备有限公司与福建农林大学联合监制;DHG-9075A型电热鼓风干燥箱:上海精宏设备有限公司生产;AL204型精密分析天平:梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司生产;PL602-S型电子天平:梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司生产。

1.3试验方法手工剥去香蕉皮,用不锈钢小刀剔除未被剥净的筋络,再根据实验要求将天宝香蕉切成厚度均一片状,最后用质量分数为0.08%半胱氨酸的溶液浸泡10min进行护色,然后取出沥干。

称取一定量的香蕉片单层均匀平铺于微波真空干燥机的物料盒中进行干燥。

干燥过程中定时记录物料质量并换算为干基含水量,直到干燥至安全含水量w(H2O)≤5%(干基)为止。

1.3.1香蕉片初始含水量的测定按GB/T5009.3-2003《食品中水分的测定方法》[21]进行测定。

1.3.2干燥参数的调节1.3.2.1微波强度通过调节微波真空干燥进料量的大小,可得到单位质量发射功率,即微波强度。

1.3.2.2真空度通过调节微波真空干燥系统中调压阀的开启程度,控制干燥腔内真空度的大小。

1.3.2.3切片厚度将香蕉剥皮,去丝,切成不同厚度的薄皮。

1.3.2.4香蕉片初始含水量w(H2O)通过调节热风预干燥的干燥时间,可以得到不同的热风预干燥后、微波真空干燥前的香蕉片初始水分含量w(H2O)。

为了便于干燥过程中的试验数据分析,含水量w(H2O)均采用干基进行计算。

1.3.3干燥特性试验选取不同的微波强度、真空度、切片厚度及预处理后香蕉片的初始含水量,进行香蕉片微波真空干燥的失水特性单因素试验,测定不同工艺参数条件下香蕉片的干燥曲线及失水速率变化曲线。

1.3.4试样失水速率的计算干基含水量:w(H2O)=(m o-m g)/m g×100%;失水速率:V=△m/△t;单位质量发射功率:P=W/m。

式中,m g—干物质量,g;m o—物料初始质量,g;△m—相邻两次测量的失水质量,g;△t—相邻两次测量的时间间隔,min;W—微波功率。

1.3.5数据分析应用Excel软件对分析数据进行处理。

2结果与分析2.1微波强度对干燥特性的影响由于香蕉干燥特性受到微波功率及装载量的共同影响,故以微波强度(微波功率与装载量的比值)为对象,来研究其对香蕉片的失水特性的影响。

在切片厚度为8mm、真空度为-85kPa、初始含水量w (H2O)为80%以及微波强度分别为8W/g、10W/g、12 W/g、14W/g、16W/g、18W/g的实验条件下进行微波真空干燥香蕉片的微波强度单因素试验,分别绘制香蕉片的干燥曲线。

干基含水量w(H2O)/%时间/min图1微波强度不同时香蕉的干燥曲线从图1可知,在真空度、切片厚度和初始含水量相同的条件下,随着微波强度增大,香蕉片所需的干燥时间减短。

这是由于在微波功率大的情况下,物料快速吸收大量微波能,从而导致水分快速蒸发。

由图2中可知,在相同条件下,随着微波功率的失水速率/(g/min)干基含水量w(H2O)/%图2微波功率不同时香蕉片的干燥失水速率曲线108增加,香蕉片失水速率随之相应增大。

干燥初期由于香蕉片中的水分从升温到转化为水蒸汽排除需要一个过程,干燥速率变化不是很大。

在干燥中期,由于微波加热完全用于香蕉片水分的汽化,干燥速率比较平稳。

在干燥后期,随着物料含水量的不断减少,物料所吸收的微波能随之减少,干燥速率开始逐渐下降。

进一步分析可以看出香蕉片脱水过程可分为3个阶段,即加速干燥阶段、恒速干燥阶段和降速干燥阶段。

2.2真空度对干燥特性的影响在切片厚度为8mm,微波强度为14W/g和初始含水量w(H2O)为80%的条件下,进行微波真空干燥香蕉片的真空度单因素试验,物料真空度分别为-60kPa、-65kPa、-70kPa、-75kPa、-80kPa、-85 kPa,绘制香蕉片的干燥曲线。

图3是香蕉片干基含水量w(H2O)随着干燥时间的变化曲线。

图4是香蕉片干燥速率随含水量w(H2O)的变化曲线。

时间/min干基含水量w(H2O)/%图3真空度不同时香蕉的干燥曲线如图3可知,在微波功率,切片厚度和初始含水量均相同的条件下,随着真空度的增加,香蕉片所需的干燥时间逐渐减少,但是干燥曲线十分接近,真空度对干燥时间变化影响不明显。

原因可能是:当真空度更高时,水分的沸点温度更低,汽化和蒸发温度干基含水量w(H2O)/%失水速率/(g/min)图4真空度不同时香蕉的失水速率曲线降低,但汽化潜热随真空度的增大而有所增加,导致水分蒸发消耗的热能变化不大。

由图4可以看出,在相同的条件下,随着干燥室真空度的增大,其干燥速率有所增加,而且干燥品质更好。

当真空度较低时,干燥速率波动较大,随着真空度的提高,干燥速率最大值增高。

3个干燥阶段区别比较明显,仍可分为升速、恒速及降速干燥3个阶段。

在本试验范围内,不同真空度对香蕉片干燥速率的影响较微波强度小,将不同真空度下的干制品进行对比,发现真空度越低,中心越易出现焦化现象,但真空度过高不仅能耗增大,且易发生击穿放电。

2.3切片厚度对干燥特性的影响在微波强度为12W/g,真空度为-85kPa和初始含水量w(H2O)为80%的条件下,进行微波真空干燥香蕉片的切片厚度单因素试验,物料切片厚度分别为4mm、6mm、8mm、10mm、12mm、14mm,绘制香蕉片的干燥曲线。

图5是香蕉片干基含水量w (H2O)随着干燥时间的变化曲线,图6是香蕉片干燥速率随含水量w(H2O)的变化曲线。

时间/min干基含水量w(H2O)/%图5切片厚度不同时香蕉片的干燥曲线如图5所示,香蕉片切片厚度越大,干燥所需的时间越短。

切片厚度为4mm时,干燥所需的时间最长。

这是由于香蕉片厚度过薄,部分微波能会从内部发射到表面,产生能量损失,所以干燥时间延长。

当切片厚度为12mm和14mm时,两条干燥曲线非常相近,变化基本相同,干燥所需的时间均为10min。

这是因为香蕉片厚度过厚,微波能达到中心的距离就会加大,未深入到香蕉片内部已大大衰减,中心部分获得的微波能减少,延长了干燥时间。

从图6可以看出,香蕉片在干燥过程中有明显的3个脱水阶段。

在微波真空干燥过程中,切片厚度为12mm以下的香蕉片随着切片厚度的增大,香蕉109干基含水量w(H2O)/%失水速率/(g/min)图6切片厚度不同时香蕉片的失水速率曲线片的失水速率也随着增大。

这是因为香蕉片厚度在微波的穿透深度以内,香蕉片内外同时加热,中心部位接受的微波能较多,水分蒸发速度快,形成香蕉片内部的浓度差、温度差和压力差都较大,干燥速率上升快,干燥速率也较高。

在恒速干燥前期,切片厚度为14mm的失水速率比厚度为10mm与12mm还要低,这是由于切片厚度越大,初始微波能达到中心的距离加大,中心部分吸收微波能相对较少。

随着恒速干燥的进行,香蕉片的体积有所缩小,在微波能吸收的范围内,使得香蕉片的失水速率上升。

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