茶树菇微波真空干燥技术的研究

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茶树菇(Agrocybe Cylindracea)属同担子菌亚纲(Homobasidiomycetes),学名茶薪菇、柱状田头菇、柳松茸等,因富含多糖、氨基酸、菌蛋白等多种营养成分,具有极高的保健药用价值。茶树菇的种植及销售具有一定的季节性及地域性,为延长其贮藏期,便于流通,需对茶树菇鲜品进行干燥处理。本论文将微波真空干燥技术应用在茶树菇干燥加工领域,研究不同条件下茶树菇微波真空干燥特性并建立动力学模型;研究不同微波真空干燥工艺对茶树菇品质特性影响,并优化工艺,确定茶树菇微波真空干燥的最佳工艺参数;引入缓苏工艺,研究不同缓苏条件对茶树菇微波真空-缓苏干燥过程的影响并对其工艺进行优化,对比连续干燥与微波真空-缓苏联合间歇干燥对茶树菇品质的影响,确定其可行性。主要研究内容及结果如下:1.探究茶树菇微波真空干燥特性。结果显示,茶树菇干燥过程中,按其失水速率可分为加速、恒速及减速三个阶段;加大微波功率、提高真空度、减小装载量可缩短干燥时间;而微波功率、真空度、装载量均与干燥速率呈正相关。其中,微波功率及装载量对干燥特性影响较大,真空度对其影响较小,过高真空度不仅能耗高且易出现击穿现象,综合考虑感官品质及能耗,选择适当微波功率、较高真空度、中等装载量有利于茶树菇微波真空干燥。2.根据茶树菇微波真空干燥时间、干燥参数、干燥水分比建立动力学模型,量化不同参数(微波功率、真空度和装载量)对其含水率随时间变化规律;通过相关性检验,发现模型能够准确表达及预测茶树菇干燥过程中含水率变化,说明此拟合模型有较好应用价值,可推广至各类食品含水率动态变化及在线监测及预测干燥过程。3.探究茶树菇微波真空干燥过程中不同参数(微波功率、真空度及装载量)对茶树菇品质(多糖含量、维生素C含量及游离氨基酸总量)影响规律。结果表明,一定范围内,多糖含量随微波功率提高或装载量增大呈逐步增加趋势,当微波功率或装载量超过一定范围后,茶树菇出现局部焦化,多糖含量有所下降,较高的真空度有利于茶树菇多糖的保存;维生素C含量随着微波功率提高及装载量增大呈逐渐下降趋势,当微波功率增加超过一定范围时,对其影响较小,高真空度可提高其保留率;游离氨基酸总量前期随着微波功率增加、真空度提高及装载量的增大呈先增加趋势,当微波功率、真空度或装载量到达临界值后出现下降趋势。在同样的试验条件下,微波功率对茶树菇干品品质指标的影响要比真空度及装载量影响大。为最大限度保留茶树菇营养成分,同时确保茶树菇干品较好的感官品质,选用中等微波功率、较高真空度、适中装载量为宜。4.以茶树菇干燥时问、多糖含量、单位能耗及感官品质为评价指标,采用Box-Behnken中心组合设计,研究微波功率、真空度、装载量等干燥条件对各指标的影响。依试验数据建立各指标回归拟合方程,进行响应面分析,确定各因素间交互作用,通过评价函数法对其综合指标进行优化,确定茶树菇微波真空干燥最优工艺参数:微波功率为2.93kW,真空度为85.00kPa,装载量为193g。通过比较试验值与预测值的相近性,说明茶树菇各二次方程能够准确描述及预测茶树菇微波真空干燥过程中各指标变化及响应面分析法的有效性。5.引入缓苏工艺,研究茶树菇微波真空-缓苏联合干燥工艺及其过程中水分变化规律,探究不同缓苏条件(缓苏时间、缓苏初始含水率及环境湿度)对其干燥速率影响规律。结果表明,茶树菇微波真空-缓苏干燥呈加速、降速、恒速及减速四个阶段;缓苏时间越长、初始含水率越低、环境湿度越低,其干燥时间越短:干燥速率与缓苏时间、初始含水率呈正比与环境湿度呈反比,相较于连续微波真空干燥,缓苏工艺有效缩短干燥时间,加快干燥速率。6.以茶树菇多糖含量、单位能耗、感官品质为评价指标,采用正交L9(34)试验设计,研究不同缓苏工艺条件对茶树菇各指标影响规律,建立回归方程,并对其求极值确定最优工艺:初始含水率60%的茶树菇在环境湿度为30%条件下缓苏60min,茶树菇品质最优。比较试验值与预测值,两者相差小,各回归方程能够准确表达及预测在微波真空-缓苏条件下各指标变化规律。7.比较微波真空-缓苏干燥与连续微波真空干燥对多糖含量、维生素C含量、游离氨基酸总量、单位能耗和感官品质影响规律:相较于连续微波真空干燥,多糖含量、维生素C含量、游离氨基酸总量指标有所提高;有效减少干燥时间、节约单位能耗;微波真空干燥明显优于热风干燥所制茶树菇在色泽、形状、风味、综合指标方面品质,略逊于微波真空-缓苏干燥工艺。
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