竹笋微波、薄层及其联合干燥对比试验的研究

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竹笋含有蛋白质、脂肪、淀粉、膳食纤维、钙、磷、铁、胡萝卜素、Vb、Vc等多种营养成分,是公认的最佳绿色天然食品,被誉为“素食第一品”。我国竹子种植面积占世界总量的30%,居世界第一,但具有明显的地域性特点。竹子和竹笋的相关产品年出口创汇达8亿美元。尽管如此,由于鲜竹笋季节性明显,采收期短,采后易木质化,储存期短等特性,因此研究竹笋的干燥贮藏对丰富人们的菜篮子、增加农民收入具有重要的意义。以获得“优质高效低耗低排放”的笋干为目的,采用正交试验、对比试验及工艺优化试验等研究方法,确定了竹笋干燥工艺评价指标体系,研究了竹笋的干燥特性、竹笋微波杀青的最优组合条件以及热风薄层和微波—热风薄层联合干燥的最佳干燥工艺,比较了两种干燥方式的优劣性,验证了竹笋热风薄层干燥模型。试验数据主要运用Excel软件和DPS数据分析软件进行分析。1、建立了一套竹笋干燥工艺评价指标体系,并对各试验结果进行了综合评分。对竹笋热风薄层干燥正交试验进行极差分析可知:①风速3.05m/s、风温65℃为最优组合,②风速1.58m/s、风温65℃为次优组合。但在风温一定风速不变的情况下,二者的综合得分相差不大,而最优组合的总耗能要大很多,由此可知方案②风速1.58m/s、风温65℃则为最优生产工艺。对竹笋微波一热风薄层联合干燥正交试验进行极差分析可知:①最优组合为:在250W微波功率下干燥20分钟,然后转移到风速1.58m/s、风温65℃的热风薄层干燥条件下进行干燥;②次优组合为:在750W微波功率下干燥2分钟,然后转移到风速1.58m/s、风温65℃的热风薄层干燥条件下进行干燥。由于最优与次优组合综合得分状况相差很小,而次优组合总耗时缩短了十几分钟,由此可知方案②在750W微波功率下干燥2分钟,然后转移到风速1.58m/s、风温65℃的热风薄层干燥条件下进行干燥,为最优生产工艺。由试验可知,单一微波干燥无法正常完成对竹笋的正常干燥,单一热风薄层干燥既耗能又费时,而微波一热风薄层联合干燥比其他两种干燥方式更优异。2、微波杀青与传统杀青的试验结果表明:微波杀青优于传统杀青,微波杀青的最优组合为:微波功率为900W,杀青时间为60s。3、竹笋干燥特性的试验中,恒温干燥特性的试验研究表明:载重量相同的情况下,温度越高,则干燥速率越高,干燥时间越短,失水速率曲线的加速、恒速、降速三个阶段越不明显;温度相同的情况下,载重量越大,则干燥速率越低,干燥时间越长,失水速率曲线的加速、恒速、降速三个阶段越明显。微波干燥特性的试验研究表明,微波功率越大,干燥时间越短,干燥速率越高。4、竹笋分别在150W、250W、350W、450W、550W、650W、750W微波功率下进行干燥,结果表明:竹笋干燥一段时间后,表面出现褐变现象,大大影响了竹笋的品质,继续干燥褐变点变多、变深,使竹笋失去市场价值,竹笋微波干燥失去意义。5、薄层干燥的数学模型包括单项扩散模型、指数模型、Page方程三种,对干燥数据进行处理分析可知,单项扩散模型MR=Bexp(-At)巨适合做竹笋热风薄层干燥的模型。6、在干燥时间与复水比、复水率、总功耗的比较曲线中发现,微波-热风薄层联合干燥结果都明显优于热风薄层干燥,竹笋干燥品质后者略输于前者,但相差不大,则说明微波一热风薄层联合干燥更具优越性,是今后生产实践中首选的方案。关键词:竹笋微波干燥热风薄层干燥微波一热风薄层联合干燥正交对比试验
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