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猕猴桃是一种原产于中国的高营养价值水果,近年来已成为国内外研究的热点。干燥作为常见的加工技术,可赋予食品更长的货架期、更少的贮藏空间以及更低的运输与销售成本,被广泛应用于农产品与食品的加工。本文以猕猴桃为试验材料,分析了热风干燥、微波干燥以及气体射流干燥猕猴桃片的干燥动力学特征和产品品质;研究了不同气体射流干燥条件对猕猴桃干燥特性以及复水特性的影响,并建立了猕猴桃干燥与复水动力学数学模型;进一步研究了猕猴桃的气体射流与真空冷冻联合干燥技术,为加工高品质猕猴桃产品以及猕猴桃新型联合干燥技术提供了技术参考和理论依据,主要研究结果如下:(1)气体射流干燥与热风干燥相比,具有更大的干燥速率及有效水分扩散系数(Deff),能够将猕猴桃片的干燥时间及能耗分别减少62.0%和25.71%。猕猴桃片的热风干燥和气体射流干燥均表现为降率干燥,但猕猴桃片的微波干燥却具有大约20 min的恒速干燥阶段。(2)与热风干燥和微波干燥猕猴桃片相比,气体射流干燥猕猴桃片的Δa(3.42)和ΔE值(4.22)较低,因而具有更鲜艳的绿色。此外,气体射流干燥猕猴桃片的硬度和咀嚼性低于热风干燥和微波干燥猕猴桃片的硬度和咀嚼性,且其组织呈现出更为疏松的多孔结构。气体射流干燥也比热风干燥和微波干燥赋予了猕猴桃片更强的复水能力。同时,气体射流干燥猕猴桃片比热风干燥和微波干燥猕猴桃片具有更高的抗坏血酸及总酚含量,且抗氧化能力更强。(3)猕猴桃片气体射流干燥特性受风温、风速和喷嘴高度等条件的影响。猕猴桃片的干燥速率随着干燥风温和风速的增加以及喷嘴高度的降低而增加。不同条件下气体射流干燥猕猴桃片的Deff在6.75×10-10~12.81×10-10m2·s-1范围内,且猕猴桃片气体射流干燥的Deff随着风温和风速的增加以及喷嘴高度的降低而随之提高。Modified Page模型因具有有最大R2,最小χ2和RMSE是描述和预测猕猴桃片气体射流干燥动力学的最适模型,其预测方程为:MR=exp{-[(-0.022673+0.000850T+0.001173V-0.0000875H)×t](1.076942+0.001700T-0.014942V+0.000538H)}(4)在气体射流干燥过程中,猕猴桃片内部升温速率随干燥温度和干燥风速的增加而增加,但喷嘴高度的降低对升温速率没有明显影响。三项式回归方程可适用于描述猕猴桃片在气体射流干燥过程中内部中心温度的变化规律,其预测方程为:T=(-1.1502+0.0242T+0.0318V+0.0008H)×t+(0.0134-0.000225 T-0.00044V-0.000012H)×t2+(-4.611 × 1 0-5+7.094× 1 0-7 T+1.525 × 1 0-6 V+5.001 × 1 0-8H)×t3+(20.5102+0.1262T+0.1012 V-0.0250H)(5)气体射流干燥猕猴桃片的复水能力随干燥温度和干燥风速的增加而显著增加,但随喷嘴高度的增加而降低。Peleg、Weibull和Proposed模型均能有效描述猕猴桃干片的复水过程,其中Weibull模型的拟合度最高,是描述猕猴桃干片复水动力学的最优模型,其预测方程为:MR=exp[-(t/(1.576+0.187T+0.655V-0.036H)0.663-0.0003T+0.001V+0.0003H](6)与真空冷冻干燥相比,气体射流联合真空冷冻干燥猕猴桃片的单位水分能耗降低了 17.39%~31.88%。此外,气体射流联合真空冷冻干燥猕猴桃片比单独真空冷冻干燥猕猴桃片具有更鲜艳的绿色,更强的复水能力和更高的糖酸比。与真空冷冻干燥猕猴桃片相比,气体射流联合真空冷冻干燥猕猴桃片片具有更高的抗坏血酸和多酚含量,其抗氧化能力也更强。(7)先气体射流干燥后真空冷冻干燥比先真空冷冻干燥后气体射流干燥能加工出具有更好色泽、质构特性、复水性以及更高营养成分的猕猴桃干片。此外,先气体射流干燥65 min后真空冷冻干燥猕猴桃片的糖酸比为348.81,高于其它三种联合干燥猕猴桃片的糖酸比。在所有联合干燥猕猴桃中,先气体射流干燥65 min后真空冷冻干燥猕猴桃片的抗坏血酸含量和总酚含量最高,分别为85.03 mg.100g-1和 3.81 mg·g-1。