玉米干燥极易出现不同程度的品质损伤和内部组织结构破坏,在玉米干燥品质研究方面,很少和玉米的营养成分保存联系起来,本文提出以营养成分含量保存结合玉米干燥常用评价指标,采用微波真空干燥技术和真空脉动技术研究玉米干燥特性及品质,结合扫描电镜观察内部微观结构,从微观结构分析对品质的影响,利用响应面法,采用排队评分法和熵权法建立综合评价指标优化玉米干燥的工艺参数,解决玉米干燥中的营养保存问题,提高干燥后玉米品质,降低能耗,提高干燥效率。(1)干燥特性的研究:研究玉米微波真空干燥、真空脉动干燥的干燥动力学曲线,结果表明玉米微波真空干燥和真空脉动干燥均属降速干燥,温度对玉米干燥特性影响最显著,适当提高干燥温度、真空度、微波功率密度,真空脉动比,减少装载量有助于提高干燥速率,缩短干燥时间;分析可知微波真空干燥强度高于真空脉动,干燥时间也明显缩短;由水分有效扩散系数可知,微波真空干燥更有利于水分扩散,微波真空干燥中干燥活化能Ea高于真空脉动。(2)玉米干燥品质特性研究:以玉米样品营养成分(蛋白质、淀粉、脂肪)含量、能耗、裂纹率为品质评价指标,结果表明:温度低于55℃玉米微波真空干燥优于真空脉动干燥优于自然风干。真空条件的存在较好地保持了玉米营养成分。温度高于60℃时会对玉米内部的营养物质造成明显破坏;真空度越高,温度越低,装载量越少,真空保持时间越长,玉米品质越好,品质随功率密度增加先升高后降低。由方差分析可知,微波真空干燥对玉米的干燥营养品质影响更显著。随温度、微波强度增加,真空度减少,装载量的增加,真空保持时间的减少,裂纹率增加;玉米表面在干燥过程中,玉米的软质胚乳部位有明显的凸起,色泽淡化严重,干燥强度越大,凸起膨化越明显,色泽丢失越严重。(3)玉米干燥微观结构研究:采用微观扫描电镜观察玉米表面和内部组织结构和形态,表明:干燥强度不同,玉米表皮网状结构出现明显差别,干燥强度越大,玉米表皮网状结构凹痕更加明显,毛细管通道越宽,通道扩充,真空脉动结果与微波真空结论相似;淀粉颗粒表面有多个平面和棱角,表面结构紧密,棱角光滑,干燥强度越大,微裂纹越严重,一些淀粉颗粒表面出现一些凹痕并逐渐出现孔洞结构,部分颗粒有膨胀现象,但未发生明显的表面爆裂现象。温度为65℃部分淀粉颗粒出现结构崩溃、塌陷的现象,淀粉结构由紧密转变成空间交联网状大分子,出现糊化现象。真空脉动干燥室内压力的不断循环变化,物料的微观孔道也不断地被挤压与扩张,微孔加深。(4)玉米干燥响应面优化:基于对玉米干燥特性及品质的研究,发现微波真空干燥更适用于玉米干燥,采用响应面优化结果表明:玉米最佳工艺参数为:真空度-90KPa、温度56.98℃、功率密度为0.8W/g,综合评分值达到7.65。此时油脂含量为3.80%,蛋白质含量为7.42%,干燥速率为0.77,单位能耗为2318kJ/kg,裂纹率为15.20%。综合评分Y_Z回归模型方程为:Y_Z=-79.026+2.472A+0.0875B+13.549C-0.001AB-0.116AC-0.073BC-0.02A~2+0.0007B~2-0.24C~2(A-温度;B-真空度;C-功率)。