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超高压和超声波预处理对蒜片热风干燥过程及品质的影响 总被引：4，自引：4，他引：0
为缩短蒜片热风干燥时间,提高干制蒜片品质,将超高压与超声波技术应用到蒜片干燥前处理,并利用低场核磁共振技术(Low Field Nuclear Magnetic Resonance, LF-NMR)分析预处理对蒜片干燥过程中内部不同状态水分迁移的影响。结果表明:干燥前超声或超高压预处理有利于加快干燥过程,超声、超高压和超高压-超声预处理的干燥时间分别比没有预处理的对照组降低了37.50%、43.75%、62.50%;三种预处理均可以降低干燥能耗,尤以超高压-超声最为显著(P0.05),相比对照降低了32.31%。低场核磁共振测定结果表明,预处理后蒜片中存在三种状态的水分,自由水占的比例最大,不易流动水次之,结合水最少。干燥过程中脱除的主要是自由水,超声和超高压均降低了自由水的脱除时间,超高压-超声预处理脱除自由水的时间最少,为90 min,说明超高压和超声联合更有利于减弱蒜片组织对水分的束缚并增强水分的流动性。通过扫描电镜发现,超高压使蒜片细胞间隙增大,细胞壁破坏严重,而经超声预处理的蒜片组织出现疏松多孔的结构,超高压-超声扩增了蒜片的显微通道,验证了超高压-超声更有利于提高水分的流动性。经超高压或超声预处理后,干制蒜片的色差降低,复水比和蒜素含量显著提高(P0.05),超高压与超声联合预处理得到的干制蒜片品质较优,色差值为16.11,大蒜素含量为2.67 mg/g,复水比为2.90 g/g。研究结果为高效节能、高品质的大蒜干燥技术提供理论参考。 相似文献
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干燥效率低导致的能耗高、品质劣变是果蔬热风干燥加工面临的严峻挑战。为改善胡萝卜热风干燥特性,该研究以横切和纵切方式获得的胡萝卜片为研究材料,对其进行穿刺（perforation pretreatment,PT）、乙醇浸渍（alcohol pretreatment,AT）和穿刺协同乙醇浸渍预处理（perforation synergistic alcohol pretreatment,PAT）。研究发现：同未预处理的胡萝卜片相比,PT、AT和PAT预处理技术的应用均显著提高了胡萝卜有效水分扩散系数及热风干燥速率,并将干燥时间缩短10.61%～50.00%,其中PAT样品干燥时间最短。相同预处理方式下,纵切的胡萝卜片相比于横切表现出较高的有效水分扩散系数、较快的干燥速率及较短的干燥时间。进一步,我们提出了PAT预处理具有较高干燥效率的“三重奏机制”：预脱水降低干燥负荷、毛细管流促进水分传质、细胞通透性的增强降低水分传质阻力。在品质方面,PAT预处理显著改善了纵切胡萝卜片的体积收缩、复水性、色泽、总类胡萝卜素和抗坏血酸含量、抗氧化活性及风味等品质特性。因此,为高效获得品质相对较优的脱水胡萝卜,可在其纵向切片后进行PAT预处理。该研究为改善胡萝卜热风干燥提供了一种简单有效的预处理技术,同时也为其他果蔬提质、增效、节能干燥提供参考。 相似文献
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为了揭示空气介质对苹果片红外漂烫的传热作用机制以及对膨化干制的影响，该研究将介质湿度控制技术用于苹果片红外漂烫预处理中，利用数值模拟方法并结合苹果漂烫干燥试验，解析不同介质湿度下苹果片红外漂烫的传热传质规律，探究基于介质湿度控制的红外漂烫预处理对干燥效率和膨化干燥后产品色泽的影响。研究结果表明，基于红外辐射与对流传热原理的数学模型，并考虑物料水分蒸发与蒸汽冷凝能够较好描述红外漂烫的传热传质过程。物料含水率与温度模拟结果的相对误差为0.54%和0.39%。在恒定120℃红外加热温度下，介质相对湿度对苹果片红外漂烫的热质传递、漂烫后干燥效率与产品色泽均具有明显的影响。在低湿的状态下（1%相对湿度）进行红外漂烫，物料表面水分快速向空气介质中蒸发扩散，伴随的水分蒸发耗热量占物料吸热总量的40%，致使物料升温缓慢。将介质湿度提高至50%相对湿度能够抑制苹果片表面的水分蒸发，同时介质中水蒸气冷凝放热能够大幅提高漂烫初期的物料升温速度，漂烫120 s后物料中心温度迅速提高至86.8℃。因此，提高红外漂烫的介质湿度能显著提高漂烫后苹果片干燥速率与产品色泽。与1%相对湿度相比，在120℃、50%相对湿度下红外漂烫后苹果片的预干燥时间缩短了8.3%，苹果片干燥的色差值与褐变指数分别降低了55.6%和37.4%，护色效果优于热水漂烫。研究结果为苹果片等果蔬高质高效干燥的红外漂烫预处理工艺开发提供了新思路。 相似文献
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超声预处理对猕猴桃水分状态及热风干燥特性的影响 总被引：5，自引：5，他引：0
为了进一步明确超声预处理技术对猕猴桃及其热风干燥的作用效果,该文研究了200～600W超声功率和10～30 min超声时间对猕猴桃片中水分状态和分布、营养成分和后续热风干燥过程中干燥特性、水分迁移规律,以及干燥后样品的微观结构、色泽和质构特性的影响。超声预处理能够引起猕猴桃片中水分流动的变化和重新分布,从而加快热风干燥过程中水分的迁移和蒸发,并且增加超声功率比延长超声时间引起的水分变化更明显。与对照组未处理的样品相比,超声预处理会引起猕猴片中可溶性固形物、可滴定酸和抗氧化成分的减少。核磁共振成像结果表明猕猴桃片中的水分在热风干燥过程中由外表面向内部逐渐去除,水分含量逐渐降低。超声预处理在猕猴桃片内部产生微观通道和褶皱,从而改变了猕猴桃片内部的水分状态和分布,加速了热风干燥阶段水分的迁移和去除,使热风干燥速率比对照组的样品提高了7.6%～17.5%。此外,超声预处理对猕猴桃片干燥后的色泽没有显著影响(P0.05),并且降低了干燥后样品的硬度、胶着度、咀嚼度和回复性等(P0.05)。综合分析,超声功率400 W作用20 min或600 W作用10 min预处理条件比较合适,该结果为超声预处理技术在猕猴桃热风干燥加工中的应用提供了一定的参考。 相似文献
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基于低场核磁共振的热风干燥猕猴桃切片含水率预测模型 总被引：1，自引：6，他引：1
为研究猕猴桃切片热风干燥过程中水分迁移规律,该试验通过对猕猴桃切片进行热风干燥,考察不同干燥温度(70、80、90℃)、切片厚度(3、4、5 mm)下的干燥特性。试验采用直接干燥法测定含水率,运用低场核磁共振技术(Low-Field Nuclear Magnetic Resonance,LF-NMR)分析热风干燥过程中猕猴桃切片内部水分分布状态与变化规律,建立动力学模型,验证并预测。结果表明:猕猴桃切片热风干燥开始为外部控制,随后属于内部扩散控制,水分有效扩散系数范围为1.58×10-7～4.18×10-7 m2/s,扩散效率随温度升高而增大。升高温度能显著提高猕猴桃干燥速率,可加快结合水、不易流动水以及自由水的迁移。自由水和结合水先于不易流动水发生变化,自由水含量在干燥前期逐渐下降,此过程中不易流动水和结合水含量均表现为先升高后降低的趋势。当自由水被脱除后,不易流动水和结合水含量依次达到最大值;此后,随着干燥的进行,不易流动水逐渐被脱除,此时结合水含量开始下降直至干燥结束。整个干燥过程中,猕猴桃切片部分自由水先转化为不易流动水和结合水,结合水与不易流动水相互转化,循环往复伴随整个干燥过程。以干燥过程中的自由水、结合水、不易流动水的核磁峰值总和、切片厚度和干燥温度为自变量,猕猴桃切片含水率为因变量,进行多元线性回归分析,建立含水率预测模型,模型的拟合优度为0.982。结果表明,低场核磁共振技术结合数学模型可用于描述猕猴桃切片热风干燥过程,可实现对猕猴桃切片干燥过程中含水率的快速、无损检测,研究结果可为猕猴桃热风干燥工艺和过程设计提供理论依据。 相似文献
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预处理对线辣椒气体射流冲击干燥特性和色泽的影响 总被引：11，自引：8，他引：3
该文利用气体射流冲击干燥技术干燥线辣椒,主要探讨不同的预处理方式对线辣椒干燥特性和色泽的影响。研究结果表明:预处理对线辣椒的干燥特性和色泽有重要的影响。采用扎洞预处理可以缩短干燥时间,提高干燥速率,能够减少红色素的损失,并能减少褐变;90℃热水烫漂3 min预处理能起到护色的作用;但热风温度较高时,会延长干燥时间;110℃过热蒸汽烫漂3 min预处理能起到防止褐变的作用。经过预处理后的线辣椒在气体射流冲击干燥过程中始终处于降速干燥阶段。 相似文献
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茯苓采后不同预处理方式对其品质及干燥特性的影响 总被引：2，自引：2，他引：0
为进一步优化茯苓加工工艺,降低茯苓品质劣变风险,该文以传统"发汗"、水蒸气蒸制、鲜茯苓直接切制（无预处理）处理的茯苓为研究对象,对不同预处理方式下的茯苓品质、干燥动力学展开了系统研究。结果表明：1）预处理方式是影响茯苓品质的重要因素。①传统"发汗"处理茯苓的水溶性多糖质量分数是鲜茯苓直接切制的1.5倍、水蒸气蒸制的1.7倍,水蒸气蒸制处理茯苓的水溶性多糖质量分数显著低于鲜茯苓直接切制。②传统"发汗"处理茯苓的三萜质量分数显著低于鲜茯苓直接切制及水蒸气蒸制,水蒸气蒸制与鲜茯苓直接切制间无显著差异;通过适当控制"发汗"时间、"发汗"温度,可保持茯苓三萜含量不发生显著降低。③受传统"发汗"过程中物质迁移积累现象的影响,传统"发汗"处理茯苓的成品显著变白,色泽改善;水蒸气蒸制处理茯苓的成品显著变黄、变红,色泽变差。2）预处理方式是影响茯苓干燥特性的重要因素。与鲜茯苓直接切制相比,茯苓经传统"发汗"、水蒸气蒸制处理后,物料组织状态（硬度、孔隙率等）、化学成分（含量等）发生改变,从而使得毕渥数Bi显著增大（表明干燥过程中物料内部导热热阻的作用增大）,形状参数β在0.3～1的区间内显著减小（表明干燥过程始终为内部水分扩散控制）,有效水分扩散系数与传质系数显著增加,最终表现为干燥速率升高,干燥时间缩短。水蒸气蒸制处理在提升干燥速率方面的效果更优。研究结果可为进一步优化茯苓加工工艺,降低品质劣变风险,研究不同预处理方式对茯苓品质形成及干燥动力学变化的作用机理,研究中药材发汗的机理与作用机制,促进中药材产地初加工的规范化提供试验参考与依据。 相似文献
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为了准确揭示山药片红外联合热风干燥传热传质机理,在考虑山药片收缩变形特性的基础上,通过有限元软件COMSOL6.1建立了“温度场-湿度场”多场耦合的山药片红外联合热风干燥传热传质模型。模拟研究基于山药片在不同温度（50、60、70 ℃）下收缩变形的传热传质,并通过试验进行验证。分析不同温度对山药片品质（色差、复水比、多糖和尿囊素含量）的影响。结果表明：1）山药片体积比随干燥温度的升高而增加,在干燥温度分别为50、60、70 ℃时,其值分别为34.55%、37.23%、39.04%。2）在干燥温度为50、60、70 ℃时,红外联合热风干燥收缩模型可准确预测山药片干燥过程中干燥温度和含水率,其决定系数R2分别为0.973、0.976、0.981和0.983、0.984、0.974。3）山药片外部温度升高,表面水分开始蒸发,形成水分梯度。随着干燥的继续,红外热量在山药片内部不断积累,导致内部温度升高,水分向外扩散,进而减小了内外水分梯度。随着干燥温度的升高,增加了山药片温度和湿度梯度,促进了热量和质量的传递,提高了水分迁移的速率。4）在60 ℃时,干燥品质最优,其色差为7.49、复水比为2.65 kg/kg、多糖含量为24.17 mg/g、尿囊素含量为2.66 μg/g。该模型为其他物料在红外联合热风干燥技术的模拟研究提供有益借鉴。 相似文献
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牛肉干中红外-热风组合干燥工艺中水分迁移规律 总被引：16，自引：11，他引：5
为研究牛肉干中红外-热风组合(combined mid-infrared and hot air,CMIHA)干燥过程中水分迁移的规律,进而阐明这种干燥工艺的合理性,在干燥温度70℃,辐射强度0.48 W/cm2,辐射距离8 cm,风速1 m/s的条件下,通过对比牛肉干CMIHA干燥和热风(hot air,HA)干燥的干燥曲线、热收缩率及测定水分扩散率、内外温差等指标,研究了牛肉干CMIHA干燥过程中水分迁移变化;借助水分低场核磁共振波谱(low field magnetic resonance spectroscopy,MRS)及氢质子成像(magnetic resonance imaging,MRI)技术分析牛肉干CMIHA干燥和HA干燥过程中水分的状态变化及分布,比较2种干燥方法对牛肉干内部3种状态水的横向弛豫时间、含量、信号幅度及H质子密度的影响,揭示CMIHA干燥牛肉干水分迁移规律。结果表明,与HA干燥相比,CMIHA干燥能够显著提高(p0.05)干燥过程中牛肉干的内、外部温度及其温差,显著降低牛肉干收缩率(p0.05),从而提高CMIHA干燥的水分扩散率(p0.05),加快水分的迁移,提高干燥效率(p0.05);这是由于干燥初期CMIHA干燥能够显著提高牛肉干不易流动水和自由水的横向弛豫时间(p0.05),加快内部不易流动水向自由水的转变,不易流动水的含量、信号幅度显著降低(p0.05),自由水的含量、信号幅度显著提高(p0.05),促进自由水扩散至物料表面而散失;此外,2种干燥方法对牛肉干干燥过程中结合水的影响差异不显著(p0.05)。研究结果为CMIHA干燥在牛肉干生产上的应用提供了理论依据。 相似文献
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成膜预处理提高扇贝柱超声波辅助热泵干燥效率及品质 总被引：1，自引：1，他引：0
热泵干燥（Heat Pump Drying,HPD）因条件温和、能效高,特别适用于水产品的干燥。但是,由于HPD温度低,导致干燥时间长、干制品品质劣变严重,限制了HPD在水产品中的应用。为了强化扇贝柱HPD效率,提高干制品品质,该研究首先采用超声波（Ultrasonic,US）预处理扇贝柱,然后再分别采用3种可食性膜（海藻酸钠（Sodium Alginate,SA）,低甲氧基果胶（Low-Methoxy Pectin,LMP）和印度树胶（Gum Ghatti,GG））预处理,US处理后未经过成膜预处理的扇贝柱作为对照组（Control Group,CK）,探究成膜预处理对扇贝柱US辅助HPD动力学及品质特性的影响。基于低场核磁共振（Low-Field Nuclear Magnetic Resonance,LF-NMR）技术,采用单变量线性（Univariate Linear,UL）模型和偏最小二乘回归（Partial Least Squares Regression,PLSR）模型量化扇贝柱LF-NMR弛豫参数与干制品含水率（Moisture Content,MC）和水分活度（Water Activity）的关系,以期监测扇贝柱HPD进程。研究结果表明：相比于CK,成膜预处理导致扇贝柱有效水分扩散系数（Effective Moisture Diffusivity）提高了1.32%～8.41%。SA和GG成膜预处理可以减缓扇贝柱干燥过程中不易流动水向结合水迁移的速率,同时增加了干燥过程中自由水的流动性,进而强化了干燥效率。相比于CK,SA和GG成膜预处理增加了扇贝柱硬度、弹性、内聚性和咀嚼性,降低了复水比、收缩率和总色差值;而LMP成膜预处理降低了硬度和总色差值。综合考虑,US-SA为扇贝柱US辅助HPD较适合的预处理方式。LF-NMR横向弛豫时间与大部分干制品品质之间具有显著（P<0.05）关联性。扇贝柱LF-NMR图谱中,当横向弛豫时间主峰<10 ms时,而且仅出现1个主峰,即可作为扇贝柱干燥终点。UL模型表明,MC和水分活度与不易流动水峰面积和总峰面积呈显著（P<0.05）正相关,与结合水峰面积呈显著（P<0.05）负相关。PLSR模型表明,以4个LF-NMR参数为变量的回归模型可高精度地预测MC和水分活度。该研究为扇贝柱热泵干燥增效、保质提供一种新型非热力预处理方式;同时,基于LF-NMR技术,为快速、无损监测扇贝柱热泵干燥进程提供理论依据和实践参考。 相似文献
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利用LF-NMR探讨冻融处理影响甘薯膨化产品品质的机理 总被引：6，自引：2，他引：4
为探究冻融处理对甘薯变温压差膨化干燥产品品质影响的机理,应用低场核磁共振技术（low-field nuclear magnetic resonance,LF-NMR）研究了冻融后甘薯中水分存在形式和各组分含量,比较了冻融次数对甘薯膨化干燥产品硬度、色泽和多孔性等品质指标的影响。结果表明：冻融后甘薯LF-NMR自旋-自旋弛豫时间T2谱中出现4个水分峰,其横向弛豫时间分别为T21（0.25～0.55 ms）、T22（1～2.5 ms）、T23（5～12 ms）、T24（40～200 ms）。随着冻融次数增加,自由水含量（mT24）先增加后减少,结合最紧密的水含量（mT21）先减少后增加;干燥产品多孔性和复水性逐渐增大,ΔE逐渐变小,L*和硬度先减小后有稍许增大。相关性分析表明,多孔性与T24、mT23呈现显著正相关（P＜0.05）,相关系数分别为0.995、0.989;mT22与ΔE的相关系数为0.984。该研究为阐明冻融处理对果蔬变温压差膨化干燥品质变化机理分析提供了理论依据。 相似文献
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预处理对红枣分段间歇微波耦合热风干燥特性及品质的影响 总被引：2，自引：2，他引：0
为探究分段间歇微波耦合热风干燥红枣最佳工艺,分析不同预处理对红枣品质的影响。该文采用响应面法,优化出最佳干燥工艺为:第一段间歇比为4、水分转换点为1g/g、第二段间歇比为6。此条件下,干燥时间为625.27 min,能耗为5 128 kJ,维生素C质量分数为419 mg/(100g),经验证,模型预测误差小于5%。基于最佳工艺,探究热烫、油酸乙酯结合预冻和高压二氧化碳3种预处理方式对红枣干燥速率、单位耗能及品质的影响。结果显示,油酸乙酯结合预冻处理组干燥时间最短(P0.05)、能耗最低(P0.05);高压二氧化碳处理组干燥后维生素C、总酮、总酚质量分数,抗氧化能力均最高(P0.05);热烫预处理组褐变程度最低(P0.05),组间色泽无明显差异(P0.05)。试验证实,高压二氧化碳联合分段间歇微波耦合热风干燥是一种高效干燥技术,能保证红枣的营养品质,研究为该项技术的推广提供基础数据。 相似文献
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为了获得脉冲真空浸渍预处理条件对热泵干燥罗非鱼片品质的影响,以白度、脱水效率指数(DEI,dehydration efficiency index,)、Ca2+-ATPase活性、复水率和质构为检测指标,结合综合评分,进行了以循环率(真空维持时间/常压维持时间)、循环次数、真空压力和海藻糖浓度为预处理变化条件下单因素影响的系列试验。结果表明:在其他条件不变的情况下,每个单因素均有一个使干燥品质达到最佳的因素范围和最佳值。循环率在4∶4~5∶1min/min之间变化时,其综合品质较好,且以循环率为4∶2min/min时,综合评分达到最高。循环次数在3~5之间变化时,其综合品质与对照组相比提升幅度较高,且循环次数为4时,综合评分最高。脉冲真空压力在4~16 kPa之间变化时,对热泵干燥罗非鱼片的综合品质的提升效果较好,且真空压力为10 kPa时,综合评分最高。海藻糖质量浓度在90~170 g/L的范围内变化时,综合品质的提升效果较好,且海藻糖质量浓度在130 g/L时综合评分值最高。与常压渗透对照组相比,各品质指标都得到了不同程度的提升,各指标达到的最大升幅分别为:白度17.9%,复水率80%,Ca2+-ATPase活性93.6%,差异显著(P0.05)。脉冲真空条件下的浸渍预处理可以有效提升热泵干燥罗非片的综合品质,研究结果为改善同类产品干燥的预处理工艺提供参考。 相似文献
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为提高荠菜的微波干燥品质,采用不同超声功率(4、6、8和10 W/g)对荠菜进行预处理,研究荠菜的传质特性、微观结构、水分分布、酶活性、微波干燥特性、色泽、复水性、营养成分和风味特性。结果表明：1)相较于未超声对照组,超声预处理显著降低了荠菜中过氧化物酶(peroxidase,POD)和多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)活性(P<0.05),提高了干物质损失率;2)超声预处理后,荠菜内部细胞间隙及直径增大,荠菜的水分自由度增大,当超声预处理功率为6 W/g时,细胞结构较为完整;3)超声预处理促使荠菜微波干燥速率提高,超声预处理功率为6 W/g时,荠菜干燥速率较高,有效水分扩散系数为2.153 1×10-6 m2/s;4)荠菜微波干燥动力学模型拟合结果显示,Page模型决定系数R2(0.989 1～0.995 0)较高,均方根误差RMSE(0.024 2～0.035 1)及卡方值χ2(0.000 6～0.001 2)较低,拟合效果最佳;5)超声预处理功率为6 w/g时,微... 相似文献
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为探究超声预处理对香葱叶柄干燥效率和干燥产品品质的影响,本研究采用Box-Behnken响应面法对超声处理香葱叶柄的条件进行优化。通过测定干燥速率、复水比、L值、硫代亚磺酸酯和蒜氨酸保留率,利用归一化法进行综合评分。结果表明,超声波预处理的优化参数为:超声功率697.66 W、超声频率46.23 kHz、超声时间5.78 min,在此条件下综合评分为0.84。验证试验表明,优化条件下综合评分为0.82,误差为2.38%,表明优化结果具有可操作性,优化的超声预处理工艺能够提高香葱叶柄的干燥效率且能够改善其干燥品质。本研究结果为香葱叶柄干制产业化发展提供了一定的理论依据。 相似文献