猕猴桃切片热风对流干燥特性研究及参数优化

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我国猕猴桃种植面积及产量均为世界第一,并逐年增长。由于受到地域及季节限制,每年约40%猕猴桃采摘后损失。随着国内外消费者对干果喜爱程度日益增长,这对于干燥技术提出了越来越高的要求。目前,猕猴桃干燥受加工难、品质差及能耗高等问题困扰,因此本文从干燥方式及干燥参数进行优选得出较佳的干燥方式及干燥参数。为了提升猕猴桃切片的口感、色泽以及缩短干燥时间,采用流化床干燥技术对猕猴桃切片进行干燥,研究不同的热风温度(55、65、75、85°C)、热风风速(1.5、2.5、3.5、4.5 m/s)和切片厚度(5、10、15 mm)对产品品质的影响。1.通过单因素方法对样品进行干燥研究,结果表明:猕猴桃切片的干燥过程主要表现为降速干燥,各工艺参数水分有效扩散系数范围为1.296 39×10-9~4.58994×10-9 m2/s;得出活化能为23.03 k J/mol。对10种模型进行拟合研究,发现Logarithmic是最佳模型。2.通过单因素方法对干制品品质进行研究,结果表明:热风温度过高会导致样品产生严重的褐变和局部收缩,热风风速对样品外观影响不显著,切片厚度对于外观影响显著;热风温度升高后对微观结构产生明显的影响,使微观结构纹路变得不清晰,产生裂纹,热风风速对于微观结构的影响不明显,切片厚度对微观结构的影响显著,随着切片厚度的增加,微观结构纹路变得不清晰,产生更多裂纹。随着热风温度的升高,干制品硬度出现增大的趋势。当热风温度升高到85°C,样品色泽亮度下降,65°C时色差值最小,随着热风风速的增大,L逐渐增加,a、b和△E值出现逐渐下降趋势,干制品的色泽逐渐提升。随着试验样品切片厚度的增加,L值逐渐下降,a、b和△E先下降后上升,表明当样品切片厚度大于一定值时,对干燥样品色泽产生巨大影响。3.为了分析各个因素对干燥品质的影响强弱程度,使用正交试验设计对猕猴桃切片热风对流干燥参数进行优化,分别通过直观分析和方差分析对试验指标分析,结果表明:各因素对干燥时间影响的强弱顺序为切片厚度、热风温度和热风风速。各因素对复水率影响的强弱顺序为切片厚度、热风温度和热风风速。各因素对色差影响的强弱顺序为热风温度、切片厚度和热风风速。各因素对硬度影响的强弱顺序为热风温度、切片厚度和热风风速。温度对干燥时间、复水率和色差均有显著影响,热风风速对各试验指标影响均不显著,切片厚度对干燥时间、复水率和色差均显著。当热风温度为75°C、热风风速为3.5 m/s和切片厚度为5mm时得到产品干燥品质最好。
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