胡萝卜微波真空干燥工艺的试验研究
胡萝卜片的真空冷冻干燥加工工艺及研究
摘要：随着人们生活质量的提高、饮食结构的改善， 人们对方便食品的要求越来越高， 而冻干胡萝卜
无疑是一种质量上乘的加工制品。在多年生产实践的基础上， 主要介绍了胡萝卜真空冷冻干燥的最佳
工艺条件， 给出了冷冻升华干燥曲线， 采用这种生产技术可以得到保持原料固有色、香、味、形和营
养成分俱佳的优质产品。
关键词：胡萝卜； 真空冷冻干燥； 营养
胡萝卜含有丰富的胡萝卜素， 居常见水果蔬菜 之首。长期食用有养颜、不易感冒、健美和抗癌作 用， 而且尤对眼睛有益。近年来根据国际市场对冻干 胡萝卜的要求呈现逐年上升的趋势， 为了提供优质 的冻干原料， 河西地区利用得天独厚的生产环境（光 照充足， 昼夜温差大）， 积极 调 整 农 业 种 植 结 构 ， 大 量引进、试种和推广胡萝卜的优良品种。如甘肃省 永昌县城郊农民种植无公害胡萝卜， 肉质肥 厚（含有 蔗糖、葡萄糖、淀粉、胡萝卜素及Ｆｅ、Ｃａ、Ｐ、Ｋ等）， 直根外部光滑， 色泽鲜红（表皮、肉 质 、髓 部 均 为 红 色）。甘肃省张掖市民乐县民联乡龙山 村 引 进 种 植 日
同。冻结速度越快， 形成的冰晶越小（越细）， 升华 时 水汽逸出通道就越小， 升华干燥的速度就越慢， 冻干 周期越长， 降低了设备效率； 但如果冻结速度太慢， 形成的冰晶过大， 则会造成物料中细胞壁受损， 使有 机物外溢， 造成产品质量下降。因此必须选择适当的 冻结速度， 胡萝卜一般为０．１～１．５℃／ｍｉｎ。 ２．２ 真空度对胡萝卜干燥的影响
切片： 对去皮后的胡萝卜切成３～６ｍｍ厚的片； 漂烫（杀青）与冷却： 漂烫（杀青）就是对酶 进 行 钝 化和失活处理， 同时通过漂烫可以杀灭原料表面的 微生物， 除去原料组织内的空气， 有利于减少成品 中Ｖｃ和 胡 萝 卜 素 因 氧 化 造 成 的 损 失 ， 在 较 长 时 间 内 保持冻干胡萝卜片色泽鲜艳［５］。因此， 将切片后的胡 萝卜置于沸水中浸烫３～４ｍｉｎ后， 立即进入０～５℃的冷 水中进行降温冷却， 冷却的时间越短越好； 沥干： 经冷却后的胡萝卜片表面会滞留一些水 滴， 这对冻结是不利的， 容易使冻结后的胡萝卜片 结成块， 不利于下一步的真空干燥， 在震动沥水机 上进行震动沥水， 除去表面水滴； 装盘： 胡萝卜片装盘量为１０～１２ｋｇ／ｍ２， 装料厚度 为２．５～３ｃｍ。 冷 冻 干 燥 的 升 华 速 率 一 般 在 ２．５ｍｍ／ｈ。 在 冷冻干燥时， 热量通过干燥层由外向内传导， 蒸气 通过干燥层由内向外逸出， 装料越薄， 干燥的时间 越短， 相应的生产产量越低。因此选择合适的装盘 厚 度 （数 量）和 均 匀 的 布 料 方 法 对 冻 干 生 产 非 常 重 要 。 １．２．４ 冻 结 冻 结 过 程 中 应 把 握 好 冻 结 温 度 和 时 间 （速 率）［２］。为 确 定 胡 萝 卜 的 真 空 冷 冻 干 燥 工 艺 ， 首 先 应知道其结晶点温度和共晶点温度， 胡萝卜品种、 产地、含水量不同共晶点温度也略有差异。胡萝卜
胡萝卜丁热风干燥特征及工艺参数优化的的分析研究
摘要胡萝卜的脱水干制是提高其经济价值的一个重要手段，因此要全面了解胡萝卜的热风干燥特性，进而揭示胡萝卜的热风干燥规律。
为干燥的过程控制、预测提供依据，找出其中的关键性因素。
本课题对其热风干燥性能进行了研究和分析，选取温度、风速、胡萝卜丁大小和载物厚度作为胡萝卜热风干燥的影响因素进行胡萝卜干燥动力学试验，对温度、风速、胡萝卜丁及载物厚度进行单因素试验，得出最优范围。
试验研究得出,在干燥动力学试验中，以胡萝卜丁的感官品质为依据找到最佳的干燥温度范围，即在60℃—70℃之间。
研究表明干燥的温度和风速越大干燥速率就越快，载物厚度和胡萝卜丁越小干燥速率越快，并且干燥过程的干燥速率都呈现快速下降的趋势，恒速阶段相对就短。
在胡萝卜丁工艺研究试验中，采用正交试验对胡萝卜丁干燥的工艺参数进行分析。
以复水比为指标影响因素和最佳工艺：温度是65℃、风速2.5m/s、丁的大小为5×5×5mm、载物厚度为45mm：即在这个工艺下复水性能最好。
以水分活度为指标影响因素和最佳工艺：温度65℃、风速2.5m/s、丁大小3×3×3mm、载物厚度65mm：即在这个工艺下储藏性能最佳。
以Vc为指标影响因素和最佳工艺：温度是60℃、风速2.5m/s、载物厚度55mm、丁大小4×4×4mm：即在这个工艺下Vc的保存率最高。
以胡萝卜丁的品质为指标影响因素和最佳工艺：温度65℃、风速2.5m/s、丁5×5×5mm、载物厚度55mm：即在这个工艺下干制品的品质最佳。
综合以上复水比、水分活度、Vc保存率和胡萝卜丁品质得出最佳工艺条件为：干燥温度65℃、风速2.5m/s、胡萝卜丁5×5×5mm、载物厚度55mm。
关键词：胡萝卜；热风干燥；干燥特性；工艺参数Research on characteristic of carrot butly by hot air dryingand optimum of its technologyAbstractCarrot dehydration is one of important means to enhances its economical value,its necessarry to understand of carrot hot air drying characteristics,then reveal the rule of carrot drying.At the same time, provides the basis for drying process control and predictive.The topic have been studied and analyzed carrots butyl drying performance,selection temperature, wind speed, size of carrots butyl, and material thickness as factor experiment, In the drying dynamics test, as carrots butyl sensory quality as basis to find the best drying temperature range,namely in between 60℃to70℃.Research shows that the more drying temperature and wind speed, the more drying rate,material thickness and carrot butyl gets smaller,the drying rate be faster.In drying process the drying rate present the trend of rapid decline and constant speed stage is relatively short.In the technology research of carrots butyl,the carrot butyl dry process parameters analysis by orthogonal experiment.Taking recovery ratio of water as index of influence factors and the optimal process,in this process is the best:temperature is 65℃,wind speed is 2.5m/s, carrot butyl is 5×5×5mm,material thickness is 45mm.Taking water activity as index of influence factors and the optimal process,in this process is the best:temperature is 65℃,wind speed is 2.5m/s, carrot butyl is3×3×3mm,material thickness is 65mm.Taking survival rate of Vc as index of influence factors and the optimal process,in this process is the best:temperature is 60℃,wind speed is 2.5m/s, carrot butyl is 4×4×4mm,material thickness is 55mm.Taking dry products qualityas index of influence factors and the optimal process,in this process is the best:temperature is 65℃,wind speed is 2.5m/s, carrot butyl is 5×5×5mm,material thickness is 55mm.Based on the above of recovery ratio of water,water activity survival rate of Vc anddry products quality.Obtain the best technological condition for: temperature is 65℃, wind speed is 2.5m/s, carrot butyl is 5×5×5mm,material thickness is 55mm.Key words：Carrot; Hot air drying; Drying characteristics; Process parametersDirected by： Prof. FAN GuishengApplicant for Master degree:WANG Hui（Processing and Preservation Engineering of Agricultural Products）(College of Food Science and Engineering, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010018, China)目录1 引言 (1)1.1 胡萝卜的营养价值 (1)1.2 蔬菜干制产品的理论和特征 (2)1.2.1 干制产品的学科理论基础 (2)1.2.2 干制成品的物理特征 (2)1.2.3 干制成品的化学特征 (2)1.3 国内外脱水果蔬技术的发展 (3)1.4 胡萝卜干燥技术发展及研究现状 (4)1.5 胡萝卜干燥的影响因素 (6)1.5.1 干燥物料的温度 (6)1.5.2 干燥物料的风速 (6)1.5.3 干燥物料的大小 (6)1.5.4 干燥物料的载物厚度 (7)1.6 课题的意义及主要内容 (7)2 试验材料及方法 (7)2.1 试验材料 (7)2.2 实验装置 (7)2.3 试验方法 (8)2.3.1 胡萝卜初始含水量的测定 (8)2.3.2 样品预处理 (8)2.3.3 复水的测定 (8)2.3.4 水分活度的测定 (8)2.3.5 Vc测定的方法 (9)2.3.6 干制品感官评定标准 (9)2.3.7 工艺参数的变化对干制品品质的影响 (9)3 试验结果及其分析 (10)3.1 工艺参数对干燥时间、临界含水量和品质影响的实验结果 (10)3.1.1 温度对胡萝卜丁热风干燥特征的影响 (10)3.1.2 风速对胡萝卜丁热风干燥特征的影响 (13)3.1.3 胡萝卜丁的大小对热风干燥特征的影响 (14)3.1.4 胡萝卜丁的不同载物厚度对热风干燥特征的影响 (16)4 胡萝卜丁热风干燥工艺参数的优化 (18)4.1 工艺参数的优化 (19)4.1.1 参数选择 (19)4.1.2 正交试验 (19)5 结论与建议 (26)5.1 结论 (26)5.2 存在的问题及改进的建议 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录 (30)作者简介 (35)内蒙古农业大学工程硕士学位论文 1 1 引言1.1 胡萝卜的营养价值在日本，将胡萝卜看作是长寿菜，在荷兰，将胡萝卜列为国菜之一，在我国，将胡萝卜誉为“小人参”。
胡萝卜片的微波干燥工艺条件优化
收 稿 日期 ：０ ７ ５ ５ ２０ —０ —１
刀 、刻度尺 、切菜板 、 烧杯等。
的夜 盲症 ；对 于缺 乏维 生 素 Ａ的眼 干燥症 和 小儿 软 数 显 电热 鼓 风 干燥 箱 ： １一 ３型 ， 海 东 跃 欣 ｌ Ａ ０ 上 科科 学 仪器 厂 ；
电子 天平 ：Ｊ ２ ０ Ｎ型， Ａ ０３ 上海科 学 仪器 厂 ；
骨病 ，也有辅助治疗作用。据相关研究 ，大量摄人 胡萝 卜 ，可 以有效地增强人体 的免疫力 ，对急性 素 损伤后肠道屏障功能具有 良好 的保护作用 ，尤其是 在防治肺癌上有独特的疗效。此外 ，胡萝 卜 从土壤
李招娣 赵海 霞 邓 红 范雪层
（ 陕两师范 大学食 品工程系 ， 西安 ７ ０ ６ ） １０ ２
Ｌｉ ａ ～ｄ Ｚｈ ｏ ｉ Ｚｈ ｏ Ｈａ ～ ｉ Ｄｅ ｇ Ｈｏ ｇ Ｆ ｎ Ｘｕｅ ｅ ｇ ａ ｌ ｘａ ｎ ｎ ａ —ｃ ｎ
（ ｅ ａ ｍｅｔｆｏｄｅｇ ｅｒ ｇＳ ａｎｉ ｏ ｌｌ ｎｖｒｔ， ｉｎ ７ ０ ６ ， ｈ ａ Ｄ ｐ ｒ ｎ ｏ ｏ ｉ ｅｉ ，ｈａｘ ｎｌｌ ｉ ｓｙＸ ’ ０ ２ Ｃ ｉ ） ｌ ｆ ｎｎ ｎ Ｔａｕ ｅ ｉ ａ １ ｎ
胡 萝 卜属 伞 形 科 ，胡 萝 卜原 产 亚 洲 西 部 ，有
红 、紫红 、橘黄 ，姜黄等品种 ，其外形犹如人参 ， 营养价值高 ，厶－ 强人体抵抗力 ，故有 “ Ｆ 匕Ｎ ａ 憎 ｒ 赛人参” 的美誉 。胡萝 卜 除含有蛋 白质 、 脂肪 、矿物质及维 生素 ｃ外 ，主要 营养 成分就是胡 萝 卜 ，尤其 是 素 Ｂ 胡萝 卜 。我 国绝大部分地区生产 的胡萝 卜 一 素 其 胡萝 卜 素含量高达 ９ ｇ １０ｇ ３ ｇ １０ｇ ／ ０ ～１ ／ ０ ，居 ｍ ｍ
胡萝卜粒真空干燥工艺的优化
１ 材 料 与 方 法
１ ． １ 材 料
胡萝 卜 购于凤阳菜市场 ； 大豆色拉油 ， 市售 ； 氢氧化钠 ， 分析纯。 １ ． ２ 仪 器和设 备 Ｄ Ｚ Ｆ — ｌ Ｂ型真空干燥箱 ， 上海跃进医疗器 械厂 ； Ｄ Ｌ一 ５低速大容量离心机， 上海安亭科学仪器厂； 电 热鼓风干燥箱， 上海实验仪器总厂 ； Ｆ Ａ ２ ０ ０ ４电子分析天平 ， 上海精科天平 ； 冰箱 ， 合肥美菱 电冰箱总厂； ＷＳ Ｃ— Ｓ型全 自动测 色色差计 ， 上 海物 理光 学仪 器厂 。
设备价格 昂贵 ， 生产成本高 ， 使其适用范围受到局限－ ２ ； 油炸干燥分常压油炸和真空油炸两种 ， 常压油炸 的不足与热风干燥相似， 真空油炸可以有效地防止营养成分的损失 ， 保持原有 的色泽和风味【 ３ 】 。目 前油 炸产品绝大部分是休闲脆片食品＿ ４ ］ ， 而采用真空油炸工艺生产胡萝 卜 粒应用于调味包、 速食汤中配料的 研究鲜见报道－ ６ Ｊ 。本文采用真空技术 ， 以大豆色拉油作为传热媒介 ， 研究了真空度、 温度、 时间三者对产
ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｗ ｅ ｒ ｅ ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｄ ｂ ｙ ｏ ｒ ｔ ｈ ｏ ｇ ｏ ｎ ａ ｌ ｔ ｅ ｓ ｔ ．Ｔ ｈ ｅ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｕ ｍ ｃ Байду номын сангаас ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｗ ｅ ｒ ｅ ：ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ ｌ Ｏ Ｏ Ｔ ： ， ｖ ａ ｃ ｃ ｕ ｍ ｄ ｅ ｒｅ ｇ ｅ ｏ ｆ
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３一Ｏ １— ２ ０
Ｚ ＨＡＮＧ Ｊ ｉ —Ｗ Ｕ，ＨＵ Ａ Ｐ ｉ ｎ ｇ ， Ｗ ＡＮＧ Ｘｕ—ｚ ｈ ｕ
微波真空干燥技术研究进展
微波真空干燥技术研究进展作者：李盼盼胡钦锴张敏来源：《食品安全导刊·中旬刊》2022年第07期摘要：本文阐述了微波真空干燥技术的原理、优点，分析了影响微波真空干燥的因素、微波真空干燥特性及其动力学模型等，为以后的研究推广提供依据。
关键词：干燥;微波真空干燥;动力学模型Research Progress of Microwave Vacuum Drying TechnologyLI Panpan， HU Qinkai， ZHANG Min（Shandong Wandefu Biological Technology Co.， Ltd.， Dongying 257000， China）Abstract： This paper describes the principle and advantages of microwave vacuum drying technology， analyzes the factors affecting microwave vacuum drying， the characteristics of microwave vacuum drying and its dynamic model， and provides a basis for future research and promotion.Keywords： drying; microwave vacuum drying; dynamic model干燥作为食品保藏的重要手段，广泛应用于食品生产的各个环节。
目前使用较多的干燥方式为喷雾干燥、闪蒸干燥、滚筒干燥等热风干燥，但传统热风干燥由于温度高，导致产品中的热敏性成分损失较多，对色泽也造成一定的影响，进而影响食品的质量及功能成分。
与热风干燥相比，食品真空冷冻干燥虽然能较好地保留食品的营养成分，维持较好的色香味，但真空冷冻干燥成本太高，更适用于高附加值产品，对绝大多数低附加值产品来说，需要解决经济效益和质量之间不匹配的问题。
13 380-382 工艺技术.3.热风和微波预脱水对胡萝卜真空冷冻干燥节能效果的影响A20091214
380
真空冷冻干燥技术（FD）是在真空状态 下，利用升华原理，使预先冻结在物料的以 冰形式存在的水不经融化直接升华为水蒸气 而除去，从而获得干燥制品的技术。对于新 鲜物料，FD与其它干燥方法相比较，其产品 的收缩率要小得多，较好地保存了原料的组 织结构和外观形态，其结构成海绵状，干燥 后具有无干缩、复水性好、食用方便、营养 损失少的优点[1,2]，另FD产品包装后可在常温 下长时间保存和运输，可广泛应用于即食方 便食品中[3]。 但是，FD由于能耗大、干燥时间较长、 生产成本较高、投资费用较大，大大限制了 其在食品中的应用[4]。现在热风干燥和微波干 燥已广泛应用于食品干燥及各种食品加工中[58]。在FD处理前对食品先进行预脱水处理， 可降低真空冷冻干燥的成本，对冻干食品产 业发展的节能、减排具有重要意义。
由表3可知，微波预脱水800 W，处理时间50 s，得到的冻干胡萝卜感官评分较好，并能缩 短真空干燥时间3 h，所得到的复水率、感官性状也较接近于真 空冷冻干燥产品。 2.3 热风预脱水和微波预脱水对胡萝卜真空冷冻 干燥的比较研究 由表4可知，热风和微波预脱水都能缩短 冻干时间，微波预脱水可缩短3 h，节能百分比为20%。两种预处理对复水率 有些影响，但微波预脱水后感官评分较高。 两种预处理对色差值中亮度值都有影响。并 从a值可看出，微波预脱水得到的产品颜色较 红，对胡萝卜颜色保存得更好。
其中T1为脱水处理干燥时间，T2为不脱水 处理干燥时间，(T2-T1)为缩短干燥时间。 1.3.6 复水性的测定 以复水比(R复)表示冻干胡萝卜的复水 性。准确称取1片干燥后的完整胡萝卜片(约1 g)浸入室温水中，30 min后取出，沥干水后，称量其复水后的质量 。实验重复3次。 R复=(G复-G干)/G干 其中G复为复水后胡萝卜的质量(g)，G干为 复水后胡萝卜的质量(g)。 1.3.7 色差测定 用全自动色差计测定胡萝卜干燥后的色差 ，结果由L,a,b值表示，L值表示黑白度，L越 大表示物料越白；a值表示红绿度，a值越大 ，表示越红，负值时表示绿色；b值表示黄蓝
胡萝卜真空冷冻干燥结果分析
胡萝卜真空冷冻干燥结果分析胡萝卜真空冷冻干燥06食科李小林一、引言及原理真空冷冻干燥脱水技术是一项适用于蔬菜、水果、肉类、水产、药品的护色、保鲜、保质、保营养成分的高新加工技术，是提高农产品加工竞争能力的重要手段。
二、实验目的1、了解真空冷冻干燥技术的基本原理2、掌握干燥机的基本结构和操作流程三、实验仪器和材料1、胡萝卜2、低温冰箱，LGJ-10真空冷冻干燥机，电子天平等四、实验方法1，操作流程：新鲜胡萝卜原料→原料选择→预处理→预冻→冷冻干燥→产品感官评价→成品2，操作要点2.1，原料选择：原料应新鲜无病虫害，大小一致。
2.2，原理预处理：新鲜胡萝卜去皮、清洗、切片、称量和装盘等。
切片时厚度适当，切割面应垂直于纤维方向。
2.3，预冻：为确定胡萝卜的真空冷冻干燥工艺，首先应知道其结晶点温度和共晶点温度，胡萝卜品种、产地、含水量不同共晶点温度也略有差异。
用电阻法测定胡萝卜的共晶点温度。
随着温度的降低，电流在不断减小，当胡萝卜温度降低到-10℃—-15℃，电流趋近于最小，说明此时的胡萝卜已全部冻结。
因此可以确认胡萝卜共晶点温度为-10℃—-15℃。
在实际生产中，冻结的温度一般都比共晶点温度低10℃，胡萝卜冻结温度在-25℃胡萝卜的冻结过程是个放热过程，需要一定时间。
在库温保持-35℃时，冻结3h较为适宜，可以使物料完全结晶。
2.4，真空冷冻干燥：冷却温度达到-50℃左右，设定真空冷冻干燥机的各种参数，进行真空冷冻干燥，并记录真空度和时间。
冷冻干燥分两个阶段，冷冻干燥开始时，隔板不加热，通过外界辐射为升华过程提供热量，冻干10小时左右，升华干燥阶段基本完结，进入解析干燥阶段，启动加热程序，使隔板温度达到40℃，当物料温度接近加热极温度时，表示物料已经冻干，结束冻干操作。
以上所以操作重复2次。
2.5，产品感官评价观察产品的外形及其形状，并作出感官评价五、水分含量的测定1、采用如下公式测定水分含量：W=(w1-w2)/w1×100%,W:样品水分百分比含量（%），W1:干燥前样品与称量瓶的质量（g）,W2:干燥后样品残留物的质量（g）。
用热风与微波组合干燥胡萝卜的工艺
燥速率较常规 的热 风干燥速率提高 １ 倍 以上 ， ． ４ 干制 品的质量明显提高。
ｋ ， ０ ｍｉ） Ｗ ２８０ｒ ｎ 、热 风干燥 室 和 Ｍ Ｇ ９ ／ ９ ８ Ｇ型微波
炉等组成 （ １ 。其它仪器设备主要有 ：Ｓ Ｐ— 图 ） Ｗ Ｃ０ 数字显示温度控制仪，Ｊ Ｓ 一 Ａ 温湿度变 ８１ ｗ Ｌ ３ Ｔ
送 器 ，Ｅ Ｋ一１ Ｄ Ａ手持 风 速 仪 ，Ｊ３ ０ Ａ ０３型 电子 天平
试验选定 ６ ％、５ ％、４ ％ ３个水 分含量作 ０ ０ ０
为热风干燥 与微 波干燥方 式 的转 换点 ，整 个干燥 过 程 分为两个 阶段 ：首先 将预处 理好 的物料 进行 热风 干燥 ，达 到选定 的水分转 换点 含量 时 ：再 用微波 干
物料质量 ，直至测出湿基含水率为 （． ０５ ％ ７０± ． ）
（ 厚度 ４ｍ ，放人水温 为 ９ ｍ） ５℃的盐水 （０ｇＬ ２ ／ 食盐 ） 中漂烫 杀青 ［ １ 约 ２ｒｎ ３ － ］ ｉ，捞 出后 放人 冷 Ｊ ６ ａ 水中冷却 ，捞出沥干并用滤纸吸去表面的水分 ， 然 后分别称取若干试样 （ 每样 ３ ）待用。 ５ｇ １ １２ 试验 仪 器设 备 热 风 与微 波组 合干 燥 试验 ． ． 装置 由 ｌ１ ＿３型 电 加 热器 、离 心 风机 （０ １ ０Ａ ．
维普资讯
第 ２ 卷第 ２ ２ 期
２００７年 ４月
大 连 水 产 学 院 学 报
Ｊ ＯＵＲ ＮＡＬ ＯＦ ＤＡＬ ＡＮ Ｆ Ｓ Ｒ Ｅ Ｉ ＥＲ ＩＹ Ｉ ＩＨＥ Ｉ Ｓ ＵＮ Ｖ Ｓ ｒ Ｉ
胡萝卜真空冷冻干燥工艺的研究
包装与食品机械2009年第27卷第4期胡萝卜真空冷冻干燥工艺的研究夏业鲍，曾海彬，陆宁（安徽农业大学茶与食品科技学院，合肥230036）觹收稿日期：2009-06-09基金项目：安徽省科技攻关计划项目（0701*******）。
作者简介：夏业鲍（1979~），男，安徽六安市人，硕士研究生，研究方向：农产品加工与贮藏。
通讯作者：陆宁（1964~），女，江苏武进市人，教授，从事农产品加工与贮藏加工教学科研工作。
觹摘要：通过对胡萝卜进行真空冷冻干燥加工，经清洗，切分，热烫（90℃，1min ）等预处理，预冻时间5h 、预冻板温度－40℃，分时分段真空（真空度维持在5Pa 左右）干燥，采用密封防潮包装，得到胡萝卜冻干产品。
关键词：胡萝卜；真空冻干技术；加工工艺；品质分析中图分类号：TS255.3文献标识码：A文章编号：1005-1295（2009）04-0030-03Study on Vacuum Freeze-drying Technology of CarrotXIA Ye 蛳bao,ZENG Hai 蛳bin,LU Ning（College of Tea &Food Science and Technology,Anhui Agricultural University,Hefei 230036,China ）Abstract ：In this study,the carrot was pre-processed by vacuum freeze-drying processing,after cleaning,segmentation blanching （90℃,1min ）,pre-freezing time 5h,pre-freezing broad temperature -40℃,the sub-time vacuum freeze-drying was used for carrot drying （the vacuum about 5Pa ）,we adopted the moisture-proof sealed packaging technology,then the carrot of freeze-dried products was received.Key word ：carrot;vacuum freeze-drying technology;process;quality analysis引言真空冷冻干燥是将湿物料冻结到共晶点温度下，使物料中的水分变成固态冰，然后在较高真空环境下，通过给物料加热，将冰直接升华成水蒸气，再用真空系统中的水汽凝结器将水蒸气冷凝，从而获得干燥制品的技术［1］。
热风和微波预脱水对胡萝卜真空冷冻干燥效果的影响
Ｍ ｏ ｅｎＦ ｏ ｃｅ ｃ ｎ ｅｈ ｏｏ ｙ ｄ ｒ ｏ ｄＳ ｉｎ ｅ ｄＴ ｃｎ ｌｇ ａ
２ ０ ， ｏ． ， ． ０９ Ｖ １ ６ Ｎｏ ２ ４
热风和微 波预 脱水对 胡 萝 ｌ 空冷冻 干燥 效 果 的影 响 ＼ 真
林平 ’ ，朱海翔 ’ ，李远志 ’ ，李婷 ，章斌 ，楠极 ’ ，蔡国 富 。
Ｆ 产 品包装后 可在 常温下长 时间保存和运输 ，可广 Ｄ 泛 应用 于即食方便食 品中 。
新鲜胡萝 卜 ：购 于华南农业大学农 贸市场 。
１ 主要仪器设备 ． ２ 冰箱 ： ２ Ｖ１Ｔ 型 ，西 门子家 电公 司；真空冷 ＫＫ ３ ６ Ｉ
冻干燥机 ：Ｆ １ Ｄ．Ｃ型 ，北京博医康 实验 仪器有 限公司
真空冷冻干燥技术 （Ｄ）是在真空状态下 ，利用 Ｆ
升华原理 ，使预先冻 结在物料 的 以冰形式存在 的水不
１ 材料 与方法 １ 试验材料 ． １
经融化直接升华为水蒸气 而除去，从而获得干燥制 品 的技术 。对于新鲜物料 ，Ｆ 与其它干燥方法相 比较 ， Ｄ 其 产品的收缩率要小得 多，较好地保存 了原料 的组织 结构和外观形态 ，其 结构成海绵 状，干燥后具有无干 缩 、复水性 好、食用方 便、营养损 失少的优 点Ｌ １ ，另
（． １华南农业大学食品学院，广东广州 ５０４ ） ２韩山师范学院生物 系，广东潮州 ５１４ ） １６２ （． ２０１ （． ３惠州市四季鲜绿 色 食品有限公 司，广东惠州 ５６０ ） １００
摘要：本文通过测定热风和微波预脱水对胡萝 卜 真空冷冻干燥的时间以及产品复水率、感官评定和 色差，比较 了两种脱水预处
理的效果。通过研究得 出：最佳热风预脱水处理的条件 为温度 ５ ０℃，干燥时间 １ ，可缩短干燥时间 ２ｈ ｈ 。最佳微波预脱水处理的功 率为 ８０ ０ Ｗ，预处理时间 ５ ０Ｓ ，可缩短干燥时间 ３ ，节能百分比为 ２％，并且产品的质量最好。 ｈ ０
不同干燥工艺对胡萝卜品质影响的研究_秦学磊
50
粮食加工
2017 年第42 卷第6 期
（干基含水率<13%）。
照 0~5 进行编号，分别向 0~5 号试管中加入 0、0.2、
30min 反应。 0 号管作为空白对照，于 485 nm 波长
1.5 测定方法
处测定吸光度。 蔗糖质量作为横坐标(μg)，吸光度作
1.5.1 色差测定
为纵坐标， 绘制标准曲线， 曲线方程为 y=0.0097x-
用粉碎机将干燥后的胡萝卜丁粉碎成粉末，取 0.004,其中 R2=0.9988。
胡萝卜粉 5 g，用色差计测定其色泽，每种干燥得到
化钠的体积。 另取 10 mL 提取液放入 250 mL 锥形
瓶中，滴入百里酚酞 3 滴和中性甲醛 20 mL，缓慢摇
匀，向锥形瓶中滴入 0.01 mol/L NaOH 溶液，缓慢摇
动锥形瓶，等溶液变成淡蓝色，30 s 内不变色，立即
停止滴定，记下消耗的氢氧化钠的体积。 按式（6）计
算不同干燥并粉碎后的胡萝卜粉中氨基态氮含量。
1.70 kW，装载量为 600 g，干燥时间为 2.3 h。
在 5~20 s 内从管液正面加入 5.0 mL 浓硫酸， 缓慢
热泵干燥参数：温度为 50 ℃，风速 2 m/s，装载 摇 匀 ， 反 应 溶 液 的 总 体 积 为 8 mL， 常 温 下 静 置
量为 2 000 g，干燥时间为 7.5 h。
胡萝卜产品的物理性质、营养成分、微观结构和感官评价的影响。 结果表明: 在试验范围内，色泽、水合能力、持油能
胡萝卜远红外真空干燥试验参数的研究
极差 Ｒ＝Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的最大数－ 最小数 ３２１ ５６ １４５
如表 ２、表 ３、表 ４ 所示， 对于各因素列， 算出 各个水平相应的 ３ 次干燥时间之和、复水比之和以及 β－ 胡萝卜素含量之和。
表 ３ 复水比的极差分析
水平Ⅰ３ 次复水比之和
１１．０２１ １０．５０６ １０．２０９
水平Ⅱ３ 次复水比之和
ＨＵ Ｊ ｉｅ， ＣＵＩ Ｚｈｅｎｇ－ ｗｅｉ
（Ｓ ｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅ ｃｈａ ｎｉｃａ ｌ Ｅｎｇｉｎｅ ｅ ｒｉｎｇ， Ｊ ｉａ ｎｇｎａ ｎ Ｕｎｉｖｅ ｒｓ ｉｔｙ， Ｗｕｘｉ ２１４１２２）
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ａ ｓ ｅｒｉａｌ ｏｆ ｄｒｙｉｎｇ ｔｅｓ ｔ ｏｆ ｆａｒ－ ｉｎｆｒａｒｅｄ ｄｒｙｉｎｇ ｏｆ ｃａｒｒｏｔ ｕｎｄｅｒ ｖａｃｕｕｍ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｈａｖｅ
Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｆａｒ－ ｉｎｆｒａｒｅｄ； ｖａｃｕｕｍ； ｄｒｙｉｎｇ
水果和蔬菜是人类摄取维生素、矿物质、有机 酸、膳食纤维等营养成分或生理活性成分的主要来 源， 是人们每天需要的重要副食品， 其消费在现代 平衡膳食的理念中占有非常重要的地位［１］。我国气候 自然条件优越， 是蔬菜生产和出口的大国， 目前国 内外市场上脱水蔬菜的市场前景比较广阔， 需求量 都比较大。因此， 进行果蔬脱水技术的深入研究， 对 于提高农产品的附加值、增加农民的收入， 有着很 重要的意义。
收稿日期： ２００７－ ０７－ ０５ 作者简介： 胡洁（１９８３—）， 女， 湖南沅江人， 硕士研究生， 研究方向为农产品和食品加工技术和装备。
３６ Ｎｏ． ２． ２００８
食品开 添发 加与 剂机械
型电子天平： 上海第二天平厂； １１００ 型可见光光度 分光计： 上海信联创作电子有限公司； ＺＫ８２Ａ 型电 热真空干燥箱： 上海实验仪器厂有限公司。
胡萝卜片微波干燥均匀性研究
胡萝卜片微波干燥均匀性研究俞建峰;赵江;陈海英;夏晓露;崔政伟【摘要】Drying uniformity is one of the important indexes affecting the drying quality of product. The drying uni-formity of carrot slices was studied by dispersing the microwave and moving the material in the microwave cavity. The speed of the microwave stirrer,the speed of the material turntable,the power of microwave and the weight of carrot on the drying uniformity were studied via single-factor experiments. It was found that the increase of the microwave stirrer speed or the material turntable speed could reduce the nonuniformity. The increase of microwave power has negative effects on the quality of the final product. The material weight also affected the drying uniformity. The re-sults provided a technical reference for the improvement of microwave drying uniformity.%干燥均匀性是影响产品干燥质量的重要指标之一.通过分散微波和使物料在微波腔中运动,研究不同情况下胡萝卜切片的干燥均匀性,并开展单因素实验研究微波搅拌器扇片转速、物料转盘转速、微波功率、胡萝卜质量对干燥均匀性的影响.结果发现:增加微波搅拌扇片转速和物料转盘转速都可以降低干燥不均匀性;微波功率增大会加剧干燥不均匀程度,并会影响最终产品质量;相同形状下不同物料质量会影响干燥均匀性.研究结果为改善胡萝卜片微波干燥均匀性提供了操作工艺参数依据.【期刊名称】《浙江农业学报》【年(卷),期】2018(030)004【总页数】5页(P656-660)【关键词】胡萝卜片;微波干燥;干燥均匀性【作者】俞建峰;赵江;陈海英;夏晓露;崔政伟【作者单位】江南大学机械工程学院,江苏无锡214122;江苏省食品先进制造装备技术重点实验室,江苏无锡214122;江南大学机械工程学院,江苏无锡214122;江苏省食品先进制造装备技术重点实验室,江苏无锡214122;江南大学机械工程学院,江苏无锡214122;江苏省食品先进制造装备技术重点实验室,江苏无锡214122;江南大学机械工程学院,江苏无锡214122;江苏省食品先进制造装备技术重点实验室,江苏无锡214122;江南大学机械工程学院,江苏无锡214122;江苏省食品先进制造装备技术重点实验室,江苏无锡214122【正文语种】中文【中图分类】S23;TS205胡萝卜营养价值高，富含亲脂性(类胡萝卜素、叶黄素)[1]和亲水(多酚)性质[2]的抗氧化物质，具有多方面的保健功能。
干制胡萝卜实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 探究不同干燥方法对胡萝卜干制效果的影响。
2. 分析胡萝卜干制过程中水分含量、营养成分及色泽的变化。
3. 优化胡萝卜干制工艺，提高胡萝卜干制品的品质。
二、实验材料1. 实验材料：新鲜胡萝卜、干燥箱、天平、温度计、色差计等。
2. 实验试剂：95%乙醇、无水硫酸铜、碘液等。
三、实验方法1. 实验分组：将胡萝卜分为四组，分别为A组（自然晾晒）、B组（低温烘干）、C组（高温烘干）、D组（真空干燥）。
2. 干燥方法：A组：将胡萝卜自然晾晒，晾晒时间为5天。
B组：将胡萝卜放入干燥箱，设定温度为50℃，干燥时间为8小时。
C组：将胡萝卜放入干燥箱，设定温度为70℃，干燥时间为4小时。
D组：将胡萝卜放入真空干燥箱，设定温度为40℃，真空度为0.08MPa，干燥时间为6小时。
3. 干燥后处理：将干燥后的胡萝卜进行粉碎，过筛，得到胡萝卜干粉。
4. 指标测定：（1）水分含量：采用105℃干燥法测定。
（2）营养成分：测定胡萝卜干粉中的蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素等。
（3）色泽：采用色差计测定胡萝卜干粉的L、a、b值。
四、实验结果与分析1. 水分含量：A组、B组、C组、D组胡萝卜干粉的水分含量分别为16.2%、10.5%、9.8%、8.2%。
由此可见，真空干燥胡萝卜干粉的水分含量最低，其次是高温烘干、低温烘干和自然晾晒。
2. 营养成分：A组、B组、C组、D组胡萝卜干粉的营养成分如下：蛋白质含量分别为1.8%、2.5%、2.7%、3.0%；脂肪含量分别为0.5%、0.8%、1.0%、1.2%；碳水化合物含量分别为9.2%、10.5%、11.0%、12.0%；维生素C含量分别为15.0mg/100g、18.0mg/100g、20.0mg/100g、22.0mg/100g。
3. 色泽：A组、B组、C组、D组胡萝卜干粉的L、a、b值分别为（46.2、-5.2、-4.3）、（49.0、-3.5、-2.1）、（51.8、-2.0、-1.8）、（54.5、-1.5、-1.2）。
胡萝卜微波真空干燥工艺的试验研究
关键词 ：胡萝 卜；微波真空干燥 ；干燥时间 ；工艺参数 中图分类号 ￡Ｔ Ｓ ２ ５ ５ ． ３ ６ 文献标 志码 ：Ａ ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ １ — ９ ６ ４ ６ （ Ｃ ） ． ２ ０ １ １ ． ０ ７ ． ０ ０ ５
胡萝 卜 微波真 空干燥 工艺的试 验研 究
钟 丽霞 ， 张 伟
１ ６ ３ ３ １ ９ ） （ 黑龙 江八一农垦大学 工程学院 ，黑卜 微波 真空干燥生产率及其 品质的影响 。采用 二次正交旋转组合设 计的试验方 法 ， 探讨微波功率 、真空度 、切片厚度对胡萝 卜 干燥 时间的影 响规律 。利用单 、双因素分 析法 ，分析各 因素 与试验
生产 能耗 大 。
Ｏ 引言
微 波 真 空 干燥 是物 料 脱水 干 燥 的一 种新 的工艺 胡 萝 卜营 养 价 值 高 ， 具 有 多 方 面 的 保 健 功 能 ， 能 满足人 体所需 的多种 营养 。 脱 水 干 制 是 一 种 最 古 老 的食 品 保 藏 方 法 ，它 能 措 施 ，将 真 空 干 燥 与 微 波 干 燥 结 合 起 来 ，利 用 磁 控 管产 生 的辐射 波 （ 波 长 在 电 磁 频 谱 中 介 于 红 外 线 与
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｌ ｆ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｄ ｒ ｙ ｉ ｎ ｇ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｓ ｒ ｏ ｆ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｗａ ｖ ｅ ｖ ａ ｃ ｕ ｕ ｍ ｄ ｙｉ ｒ ｎ ｇ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｖ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｑ ｕ ｌｉ ａ ｙ ｔ ｏ ｆ ｃ ａ ｒ ｒ ｏ ｔ ．Ｔ ｈ ｅ
胡萝卜片微波-热风滚动床干燥物料特性研究
2019年6月农业机械学报第50卷第6期doi:10.6041/j.issn.1000⁃1298.2019.06.041胡萝卜片微波热风滚动床干燥物料特性研究吕为乔1 宿佃斌1 王天行1 赵 丹2 马季威2 李 栋1(1.中国农业大学工学院,北京100083;2.中国农业机械化科学研究院,北京100083)摘要:为了改善微波干燥果蔬的物料特性,通过搭建的微波热风滚动床干燥(Microwave hot⁃airflow rolling drying,MARD)试验台,研究了胡萝卜片在MARD 不同干燥阶段的热像变化,通过低场核磁共振分析与成像(Low⁃field nuclear magnetic resonance analysis and imaging,NMR /MRI)研究了胡萝卜片在MARD 不同干燥阶段水分状态和水分分布,试验还测得在对应干燥阶段胡萝卜片介电常数ε′和介电损耗因子ε″的变化规律㊂通过分析物料的脱水过程和干燥品质发现,MARD 过程干燥速度逐渐降低,物料温度分布均匀,随着干燥进行温度稳定在设定范围;NMR 波谱下的水分信号量逐渐降低且主峰向左移,水分的活跃程度降低;MRI 信号显示,MARD 干燥过程中水分分布均匀;随着MARD 进行,物料介电常数ε′和介电损耗因子ε″显著降低,边缘部位介电损耗比心部低,随着干燥的进行,这种差别逐渐减小,说明由介电特性差异导致的微波干燥不均的影响在MARD 过程中减弱㊂关键词:胡萝卜片;微波干燥;滚动;热风;介电特性中图分类号:TS255.36;TQ028.6+77文献标识码:A文章编号:1000⁃1298(2019)06⁃0352⁃07收稿日期:20181121 修回日期:20190113基金项目:国家重点研发计划项目(2017YFD0400900㊁2018YFD700201)和中国农业大学基本科研业务费专项资金项目(2018QC013)作者简介:吕为乔(1984 ),男,讲师,博士,主要从事农产品干燥技术与装备研究,E⁃mail:lvweiqiao@ 通信作者:李栋(1973 ),男,教授,博士生导师,主要从事农产品加工物料特性研究,E⁃mail:dongli@Drying Characteristics of Carrot Slices during MicrowaveHot⁃airflowRolling DryingLÜWeiqiao 1 SU Dianbin 1 WANG Tianxing 1 ZHAO Dan 2 MA Jiwei 2 LI Dong 1(1.College of Engineering ,China Agricultural University ,Beijing 100083,China2.Chinese Academy of Agricultural Mechanization Sciences ,Beijing 100083,China )Abstract :In order to improve the drying quality of fruit and vegetables,microwave hot⁃airflow rolling drying (MARD)device was developed,using which the thermal image of carrot slices during drying was measured.In addition,the moisture state and distribution in different drying stages were detected with low⁃field nuclear magnetic resonance analysis and imaging (NMR /MRI).The dielectric constant ε′and dielectric loss factor ε″of carrot slices in the corresponding drying stage were also measured.The dehydration process and drying quality of the materials were analyzed by comprehensive indexes,and the results showed that the drying speed of carrot slices was decreased gradually,and the drying temperature was distributed evenly,and floated in the set range.In NMR spectrum,the water signal was decreased gradually and the main peak was shifted to the left,when the water was changed to the direction of compact combination with dry matter.The MR signal showed that the water distribution was uniform during MARD.With the development of MARD,the ε′and ε″of materials were decreased significantly,and the dielectric loss at the edge was lower than that at the core.With the drying processing,the difference was decreased,indicating the effect of non⁃uniform microwave drying caused by the difference of dielectric properties would be weakened in the MARD process.The research provided a reference for improving the efficiency and quality of microwave drying of fruits and vegetables.Key words :carrot slices;microwave drying;rolling;hot⁃airflow;dielectric properties0 引言微波是波长在0.001~1m之间的电磁波,其热效应最早发现于20世纪40年代,随着大功率磁控管技术的成熟,几种固定波段的微波逐渐被应用到农产品干燥领域[1-2]㊂微波干燥作为新型物理场干燥技术,其穿透能力强㊁干燥效率高,在果蔬干燥领域得到广泛研究和关注[3]㊂然而,微波的能量随着穿透深度的增加逐渐减小,果蔬物料自身介电特性和吸收微波的能力参差不齐,干燥不均是微波干燥的主要问题[4]㊂使物料保持运动状态,并与传统手段相结合是解决微波干燥不均问题的主要思路㊂目前,微波干燥主要分为微波喷动床干燥㊁微波振动床干燥和微波滚动床干燥,排除水汽的主要方式是热风或者真空作用㊂华盛顿州立大学将微波和热风喷动干燥结合在一起,改善了蓝莓微波干燥的均匀性[5]㊂文献[6-8]研制了负压微波喷动干燥装备,使物料脉冲式间歇喷动,并通过真空泵除水汽,该装备既提高了干燥均匀性,又对物料产生了膨化效应,在开发休闲食品方面有相关研究报道㊂在振动床方面,文献[9-10]研发了微波热风流态化干燥技术,对提高苹果丁干燥均匀性效果显著㊂微波热风滚动床干燥(Microwave hot⁃airflow rolling drying, MARD)是一种新的干燥模式,目前有少量的研究报道㊂文献[11-12]进行了水平转盘和转鼓微波干燥黄豆的均匀性试验,发现转鼓式结构中物料微波干燥的均匀性较好㊂通过矢量网络分析仪对物料介电特性进行分析㊁使用低场核磁共振分析及成像(Low⁃field nuclear magnetic resonance analysis and imaging,NMR/MRI)方法对物料的水分状态和分布进行分析是目前微波干燥常用的研究方法,在微波干燥蘑菇㊁莴苣㊁马铃薯等研究中多有报道[13-17]㊂本文设计聚四氟乙烯材料的腰鼓形滚动床,使微波与热风系统相结合,将热风直接馈入到物料表面,并通过红外传感器和可编程逻辑控制器(Programmable logic controller, PLC)调控微波功率,以介电特性分布不均且含水率较高的胡萝卜片为原料,研究高含水率果蔬微波干燥过程的温度环境㊁水分迁移环境以及微波作用下物料的介电特性变化,以期提升果蔬物料的微波干燥品质㊂1 材料与方法1.1 主要原料新鲜胡萝卜(Daucus carota L.var.sativa Hoffm.),购于本地市场,所有试验原料来自同一批次,无虫害㊁无机械损伤,在4℃温度冷藏备用㊂用105℃电热鼓风法测得本批次胡萝卜湿基含水率为90.50%,干基含水率为9.52%㊂1.2 仪器与设备课题组与南京澳润微波科技有限公司联合研制的ORW2S3000R型热风微波滚动床干燥机原理如图1所示㊂采用变频微波源,功率100~2000W 连续可调㊂干燥腔体为多模不锈钢微波谐振腔,尺寸:650mm×500mm×500mm㊂腰鼓形滚筒转速可调,调速范围广,转速为1~10r/min,传动装置采用齿轮传动,传动比准确,齿轮采用聚四氟乙烯材料制作,确保对微波干燥过程无干扰㊂热风功率3000W,连续可调,最大风量408m3/h,最大风压达到1100Pa,热风温度从20℃(室温)到180℃可调㊂为了控制热风循环量,在进风口设计了可调节风门㊂在干燥仓侧门上有红外传感器,实时监测滚动床上物料的温度,若温度超过设定值,微波源停止工作㊂设定间歇时间后,微波源继续开启㊂监测温度有一定的误差,物料在设定温度附近浮动㊂本试验利用热像仪系统分析干燥过程的热环境㊂图1 微波热风滚动床干燥机原理图Fig.1 Schematic of MARD device1.第二箱体2.侧开门3.观察窗4.微波源5.排风机6.排风管7.第一箱体8.触控屏9.热风管 10.滚动床装置11.热风进口 12.电动机 13.传动轴 14.热风机此外,主要分析仪器有MiroMR20030V I型低场核磁共振分析仪(纽迈电子科技有限公司)㊁FLIR E40型红外热像仪(前视红外热像系统贸易有限公司)㊁HP200型测色色差仪(新锐仪器仪表有限公司)㊁E5061型矢量网络分析仪(安捷伦技术有限公司)等㊂1.3 试验方法将准备好的新鲜胡萝卜原料清洗,沥干水分后利用专用切片装置切片,厚度为(5±0.2)mm㊂每组物料800g,置于MARD转动床体中,同时开启热风和微波㊂风量为100m3/h,入口热风温度设为353第6期 吕为乔等:胡萝卜片微波热风滚动床干燥物料特性研究65℃㊂除绘制干基含水率和干燥时间关系曲线以外,微波功率设为800W,物料最高温度设为70℃㊂当检测到物料的最高温度超过设定值时,微波源自动停止工作,经过设定的间歇时间(20s)后再继续工作,确保传感器监测的最高温度不超过设定值㊂干燥终点时,物料干基含水率控制在8%以下[16-18]㊂(1)干基含水率干燥时间关系曲线准备胡萝卜片9组,每组物料800g,微波功率分别为600㊁800㊁1200W,对应的热风入风口最高温度为60㊁65㊁70℃,物料最高温度依次设为65㊁70㊁75℃,测量干基含水率和干燥时间关系曲线㊂为了表征试验误差,每组试验做3组重复㊂试验每10min对物料称量一次,直至干燥终点㊂为保证干燥后期品质,最后一阶段通过经验观察并多次测量得到,干燥时间和干燥曲线为近似结果㊂(2)热像分析温度监测对表征干燥工艺具有重要作用,设备自身传感器监测的是滚动床内部某一点的温度㊂为了进一步研究物料在MARD过程的温度场分布,试验利用FLIR E40型红外热像仪测量胡萝卜片在干燥开始阶段(0min)㊁中间阶段(40min)和干燥后期(80min)的热像图,并观察热像图中最高温度与设定最高温度的关系,红外热像图反映了物料在微波干燥过程中温度的均匀度,对控制干燥过程和干燥品质有重要作用㊂(3)水分分布状态分析质子在磁场中形成核磁能级,在垂直于磁场的方向以脉冲的形式照射电磁波,部分低能态的氢质子跃迁到高能态[15]㊂如果停止激发脉冲,氢质子将返回到原来的低能态,氢质子在核系统内部释放能量的过程称为自旋自旋弛豫,弛豫时间用T2表示㊂T2反映了氢质子所处的化学环境,与氢质子所受的束缚力和自由度有关㊂氢质子受束缚力越大或自由度越小,弛豫时间T2越短,在T2谱上峰位置越靠左;反之则弛豫时间T2越长,在T2谱上峰位置越靠右[19]㊂将弛豫时间对应的信号作为空间坐标进行区分,得到二阶张量,利用这个信息得到核磁共振图像[20]㊂试验利用NMR/MRI测量胡萝卜片在不同干燥阶段关于弛豫时间T2的信号量曲线及关于MRI的空间分布,分析水分分布状态的变化㊂(4)介电特性分析微波干燥是利用水分子在微波场下的高速运动来产生水分蒸发的能量,物料吸收微波的多少,与自身的介电特性密切相关[21-22]㊂宏观上的介电特性可以用介电常数ε′和介电损耗因子ε″分析㊂其中ε′反映了材料在电磁场中存储电能的能力,ε″影响电磁能向热能的转化[23]㊂胡萝卜片在单纯的微波干燥中,心部易褐变,四周干燥速度慢,说明物料在微波干燥中介电特性分布不均㊂为了研究胡萝卜片在微波干燥过程的介电特性分布变化,试验利用矢量网络分析仪,测量不同干燥阶段心部和边缘两个部位物料的介电常数ε′和介电损耗因子ε″㊂为了表征测量误差,每个阶段抽样5次,测定平均值和标准差㊂(5)脱水产品的色泽变化采用HP200型测色色差仪测定胡萝卜片脱水产品的色泽品质变化㊂其中L*为明度指数,a*㊁b*为彩度指数㊂该描述方法用的是CLELAB色度空间法,颜色在L*㊁a*㊁b*3个不同的坐标轴间取值,具体色度趋向如表1所示[24]㊂胡萝卜片物料特性分布不均,心部为淡黄色,边缘为红褐色㊂利用色差仪测量干燥胡萝卜片不同部位色泽的变化,进而分析MARD工艺对胡萝卜片感官品质的影响㊂为了表征测量误差,每个阶段抽样5次,测定平均值和标准差㊂表1 色泽参数L*㊁a*㊁b*的物理意义Tab.1 Physical meaning of color parameters L*,a*and b*色差因素正向负向L*偏浅偏深a*接近红色接近绿色b*接近黄色接近蓝色2 结果与讨论2.1 干基含水率干燥时间关系胡萝卜片分3组,每组使用物料800g,微波功率600㊁800㊁1200W,物料最高温度65㊁70㊁75℃,测量干基含水率和干燥时间关系曲线㊂当检测到物料的最高温度超过设定值时,微波源停止工作,经过设定的间歇时间后再继续工作㊂为了监测MARD过程胡萝卜片干燥质量的变化规律,得到物料干基含水率干燥时间的关系曲线,如图2所示㊂由图2可以发现,在MARD干燥过程中,物料在初始40min 内干燥速度较快,在干燥后期干燥速度较慢㊂其中在干燥40~50min阶段,干燥速度明显降低㊂说明胡萝卜片在干燥后期,随着大部分水分的蒸发,物料吸收微波的效率较低,干燥速度较慢㊂在干燥时间上,低功率组(600W和最高温度65℃)干燥时间为120min,高功率组(1200W和最高温度75℃)干燥时间为70min㊂干燥功率与干燥速度呈正相关㊂为保证干燥后期不被糊化,最后一阶段(最后10~453农 业 机 械 学 报 2019年20min)通过经验观察并多次测量得到,干燥时间为近似结果㊂图2 胡萝卜片在MARD 过程干基含水率干燥时间关系曲线Fig.2 Relationship diagram between dry base moisturecontent and drying time of carrot slices during MARD2.2 MARD 过程的热像分布由于红外传感器监测物料温度的对象是一个点,物料在MARD 过程中不断滚动,导致干燥过程图3 不同MARD 阶段胡萝卜片的红外热像图Fig.3 Infrared thermographs of carrot slices at different MARD stages物料的温度有一定的误差㊂与此同时,红外传感器不能完全真实反映物料的温度分布㊂本试验采用热红外成像仪对干燥仓体㊁干燥前期(0min)㊁干燥中期(40min)和干燥后期(80min)的物料进行分析,得到不同干燥阶段的热像分布图,如图3所示㊂由图3可以发现,MARD 开始阶段物料含水率较高,并在微波和热风的协同作用下快速蒸发,物料在开始阶段并未达到最高温度㊂随着干燥的持续进行,物料温度逐渐升高㊂在干燥后期,物料达到最高温度,微波源开始间歇工作,物料达到稳定的温度㊂在MARD 过程中,物料不停地翻转,干燥温度分布均匀㊂相对于传统的微波干燥,热风和滚动床的结合有效地实现了微波干燥过程胡萝卜片干燥温度的均匀稳定[25]㊂随着含水率降低物料体积和质量均变小,红外传感器监测温度存在一定的误差,后期热像局部温度超过设定值70℃属于合理范围㊂微波功率在高温环境下会不断启停,由于干燥后期物料温度升高,微波间歇工作㊂该过程与干基含水率干燥时间曲线中,后期物料降水速度变慢的结果相吻合㊂2.3 水分状态试验对不同干燥阶段胡萝卜片取样分析,测得干燥0㊁40㊁80min 物料在NMR 下的横向弛豫时间T 2,不同弛豫时间对应的信号量如图4所示㊂信号量A 2,又称为总的信号幅度,它反映在某一状态下氢质子的多少,为无量纲指标,在农产品干燥中信号量的信息主要来源于水分[26]㊂在信号量与T 2的关系曲线中,右侧倾向于自由水,左侧倾向于结合水,中间为不易流动水㊂对于3种水分的划分,目前在弛豫时间上尚没有具体的量化指标[14-27]㊂在图4的信号量与T 2的关系曲线中发现,氢质子在NMR 中的横向弛豫时间在1000ms 以内,信号量在横坐标的对数曲线上波峰变化规律显著㊂在开始阶段,NMR 图谱的主峰值靠右,绝大多数氢质子的弛豫时间较长,说明新鲜物料的自由水含量较高㊂随着干燥的进行,在MARD 干燥40min 后,主峰值减小,位置向左移动,说明物料的自由水转变为不易流动水㊂在干燥后期以结合水的状态为主㊂NMR 图谱表明,随着干燥的进行,水分向更难以蒸发的方向转变,同553第6期 吕为乔等:胡萝卜片微波热风滚动床干燥物料特性研究时造成了后期干燥的困难和干燥速度的变慢㊂NMR 图谱结果与MARD 后期干燥速度变慢㊁干燥热像图中温度升高的结果相一致,共同表征了水分图4 不同MARD 干燥阶段胡萝卜片的NMR 信号量弛豫时间关系曲线Fig.4 Relationship curves of NMR signal amplitude and relaxation time of carrot slices at different drying stagesof MARD 流动特性㊂MRI 可以提供自旋的空间信息,得到质子在物料空间的分布㊂样品复杂结构的清晰度主要受组分中含水率的影响㊂图像中的亮度越高,说明氢质子的状态越活跃,在胡萝卜片脱水过程中,表现为水分的多少及其活跃程度㊂试验测得MARD 干燥0㊁40㊁80min 物料的MRI 图,经过统一映射,得到的结果如图5所示㊂所有样品在三维空间内部切分扫描㊂可以发现,新鲜的胡萝卜片内部水分丰富且分布均衡㊂随着干燥的进行,含水率逐渐降低㊂在干燥后期,水分出现轻微的干燥不均现象,由于水分信号非常低,结合实际品质结果在可接受的范围㊂MRI 信号显示,胡萝卜片在热风微波滚动床协同作用下,干燥过程不均现象不明显㊂与文献[28]报道的静态物料微波干燥相比,热风和床体的滚动缓解了胡萝卜片微波干燥不均的问题㊂图5 胡萝卜片MRI 断面扫描结果Fig.5 Cross⁃sectional scanning results of MRI of carrot slices2.4 介电特性介电特性与物料吸收微波的过程密切相关,胡萝卜片心部和边缘介电特性存在一定的差异,胡萝卜片在MARD 过程中,介电特性不断变化㊂试验测得了MARD 干燥10㊁20㊁30㊁40㊁50㊁60㊁70㊁80min 胡萝卜片心部和边缘介电常数ε′和介电损耗因子ε″的变化,测量结果为无量纲指标,如图6所示㊂结果发现,随着干燥的进行,胡萝卜片的含水率降低,边缘介电常数ε′和介电损耗因子ε″显著降低㊂比较而言,介电常数ε′降低幅度更大,说明物料储能的能力减弱,导致干燥后期微波干燥的能效降低㊂对于不同区域来说,边缘部位介电常数较高,但介电损耗较低,说明微波储能的能力较高,但向内能转化的能力较低㊂这一结果造成心部更容易吸收微波能促进水分蒸发㊂但随着干燥的进行,心部和边缘的这种差别逐渐减小,宏观上表现为微波能将集中到含水率高的位置㊂随着干燥的进行,物料在干燥均匀性上具有自我调整的能力㊂同时,适当的进行翻滚,并施加足够强度的热风,能调整介电特性,避免干燥不均造成的品质劣变㊂图6 MARD 过程中胡萝卜片心部和边缘介电常数ε′和介电损耗因子ε″变化曲线Fig.6 Changing curves of dielectric constant ε′and dielectricloss factor ε″in core and edge of carrot slices during MARD2.5 色差和感官品质新鲜胡萝卜片和脱水后胡萝卜片的色差如表2所示㊂随着MARD 干燥的完成,胡萝卜片的L *值显著减小,在外观上表现为明度减小,在彩度上,a *和b *变小,物料更接近于红色和黄色㊂相对于新鲜胡萝卜的色差ΔE ,心部比边缘变化值更大㊂产品的色泽影响到产品的感官品质㊂试验尽可能减小ΔE ,以接近物料原有的颜色㊂653农 业 机 械 学 报 2019年表2 胡萝卜片MARD 干燥前后的色泽指标Tab.2 Chromatic aberration of carrot slices beforeand after MARD drying测试部位L *a *b *ΔE新鲜胡萝卜片心部43.8913.4420.60 脱水胡萝卜片心部7.135.4920.2022.84新鲜胡萝卜片边缘46.5926.0536.23 脱水胡萝卜片边缘-1.481.8716.8416.923 结论(1)MARD 过程干燥速度逐渐降低,物料温度分布均匀,随着干燥的进行温度稳定在设定范围㊂相对于物料静止的微波干燥,热风和滚动床的结合实现了微波干燥过程胡萝卜片干燥温度的均匀稳定㊂(2)NMR 波谱下的水分信号量逐渐降低且主峰向左移,水分向与干物质结合紧凑的方向转化,MRI信号显示,MARD 干燥过程中水分分布均匀㊂相对于物料静止的微波干燥,MARD 过程水分状态变化较快,实现了胡萝卜片的均匀干燥㊂(3)随着MARD 进行,物料介电常数ε′和介电损耗因子ε″显著降低,心部介电损耗比边缘部位高㊂随着干燥的进行,这种差别逐渐减小,微波对水分的吸收具有自我调整的能力㊂(4)经过MARD 脱水,胡萝卜片色泽变深,在彩度上,物料更接近于红色和黄色㊂相对于新鲜胡萝卜的色差ΔE ,心部比边缘变化值更大,应尽可能减小物料色差,以保持物料原有的颜色㊂参考文献[1] TANG J.Unlocking potentials of microwaves for food safety and quality[J].Journal of Food Science,2015,80(8):1776-1793.[2] 苏慧,郑明珠,蔡丹,等.微波辅助技术在食品工业中的应用研究进展[J].食品与机械,2011,27(2):165-167.SU Hui,ZHENG Mingzhu,CAI 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Machinery,2014,45(8):231-235.http:∥www.j⁃ /jcsam /ch /reader /view_abstract.aspx?file_no =20140837&flag =1.DOI:10.6041/j.issn.1000⁃1298.2014.08.037.(in Chinese)[11] 王瑞芳,李占勇.水平转盘与转鼓微波干燥均匀性的实验研究[J].天津科技大学学报2009,24(4):58-61.WANG Ruifang,LI Zhanyong.Experimental study on microwave drying uniformity in rotating turntable and rotary drum[J].Journal of Tianjin University of Science and Technology,2009,24(4):58-61.(in Chinese)[12] WANG R,LI Z,SU parison of microwave drying of soybean in static and rotary conditions[J].International Journal ofFood Engineering,2010,6(2):1-10.[13] 段续,闫莎莎,曾凡莲,等.基于介电特性的白蘑菇微波冻干传热传质模拟[J].现代食品科技,2016,32(6):177-182.DUAN Xu,YAN Shasha,ZENG Fanlian,et al.Drying temperature characteristics and fissuring law of paddy rice kernel [J].Modern Food Science and Technology,2016,32(6):177-182.(in Chinese)[14] WANG Y,ZHANG M,MUJUMDAR A S,et al.Effect of blanching on microwave freeze drying of stem lettuce cubes in acircular conduit drying chamber[J].Journal of Food Engineering,2012,113(2):177-185.[15] 李冰,尹青,殷丽君,等.香菇热风微波流态化的干燥特性与机理分析[J].中国食品学报,2015,15(5):134-139.753第6期 吕为乔等:胡萝卜片微波热风滚动床干燥物料特性研究853农 业 机 械 学 报 2019年LI Bing,YIN Qing,YIN Lijun,et al.Studies on characteristics and mechanism of hot air⁃microwave fluidized drying oflentinusedodes[J].Journal of Chinese Institude of Food Science and Technology,2015,15(5):134-139.(in Chinese) [16] ROKNUL A S M,ZHANG M,WANG Yuchuan.A comparative study of four drying methods on drying time and qualitycharacteristics of stem lettuce slices(Lactuca sativa L.)[J].Drying Technology,2014,32(6):657-666. [17] 朱文学,尤泰斐,白喜婷,等.基于低场核磁的马铃薯切片干燥过程水分迁移规律研究[J/OL].农业机械学报,2018,49(12):364-370.ZHU Wenxue,YOU Taifei,BAI Xiting,et al.Analysis of moisture transfer of potato slices during drying using low⁃field NMR [J/OL].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2018,49(12):364-370.http:∥www.j⁃csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20181243&flag=1.DOI:10.6041/j.issn.1000⁃1298.2018.12.043.(in Chinese)[18] WANG R,ZHANG M,MUJUMDAR A S.Microwave freeze⁃drying characteristics and sensory quality of instant vegetable soup[J].Drying Technology,2009,27(9):962-968.[19] 徐建国,徐刚,张绪坤,等.利用核磁共振成像技术分析胡萝卜干燥过程中内部水分传递[J].农业工程学报,2013,29(12):271-276.XU Jianguo,XU Gang,ZHANG Xukun,et al.Moisture transport in carrot during hot air drying using magnetic resonance imaging[J].Transactions of the CSAE,2013,29(12):271-276.(in Chinese)[20] JIN X,VANDER S R,GERKEMA E,et al.Moisture distribution in broccoli:measurements by MRI hot air dryingexperiments[C]∥Procedia Food Science.11th International Congress on Engineering and Food(ICEF11),2011:640-646.[21] LIU Z,ZHANG M,WANG Y.Drying of restructured chips made from the old stalks of Asparagus officinalis:impact ofdifferent drying methods[J].Journal of the Science of Food and Agriculture2015,96(8):2815-2824.[22] 朱新华,郭文川.影响食品射频微波介电特性的因素及影响机理分析[J].食品科学,2010,31(17):410-414.ZHU Xinhua,GUO Wenchuan.A review of affecting factors and their mechanisms of the radio frequency⁃microwave dielectric properties od foods[J].Food Science,2010,31(17):410-414.(in Chinese)[23] 王玉川.莴苣颗粒负压微波高效节能均匀干燥机理及工艺研究[D].无锡:江南大学,2013.WANG Yuchuan.Studies on mechansim and technology of nagative pressure drying assisted by microwave for stem lettuce cubes with efficiency,energy⁃saving and uniformity[D].Wuxi:Jiangnan University,2013.(in Chinese) [24] SU Y,ZHANG M,ZHANG W,et al.Application of novel microwave⁃assisted vacuum frying to reduce the oil uptake andimprove the quality of potato chips[J].LWT Food Science and Technology,2016,73:490-497.[25] LV W,HAN Q,LI S,et al.Thermal dynamic and physical qualities of ginger(Zingiber officinale)slices in intermittentmicrowave fluidized drying[J].IAEJ,2015,24(1):39-46.[26] 毕金峰,王雪媛,周林燕,等.脉动压差闪蒸处理对苹果片水分散失特性及品质影响[J].农业工程学报,2016,32(增刊2):376-382.BI Jinfeng,WANG Xueyuan,ZHOU Linyan,et al.Effect of instant controlled pressure drop drying on water loss and quality in apple slices[J].Transactions of the CSAE,2016,32(Supp.2):376-382.(in Chinese)[27] BERTRAM H C,KARLSSON A H,ANDERSEN H J.The significance of cooling rate on water dynamics in porcine musclefrom heterozygote carriers and non⁃carriers of the halothane gene a low⁃field NMR relaxation study[J].Meat Science,2003, 65(4):1281-1291.[28] LV W,ZHANG M,WANG Y,et al.Online measurement of moisture content,moisture distribution,and state of water in cornkernels during microwave vacuum drying using novel smart NMR/MRI detection system[J].Drying Technology,2018, 36(13):1592-1602.。
胡萝卜微波真空干燥研究
胡萝卜微波真空干燥研究
王丰;李保国;苏树强;雷海斌;张明融
【期刊名称】《食品与发酵工业》
【年(卷),期】2011(037)009
【摘要】以胡萝卜为原料，在1000Pa的压力以下，采用单因素试验对胡萝卜片微波真空干燥进行研究，得到了干燥曲线及干燥过程温度变化曲线；通过响应面回归分析，得到微波真空干燥胡萝卜的适宜工艺条件为，微波功率2．18W／g，压力330Pa。
在此条件下可获得感官质量优良的脱水胡萝卜，干燥所用时间为
170min。
【总页数】5页(P146-150)
【作者】王丰;李保国;苏树强;雷海斌;张明融
【作者单位】上海理工大学食品科学与工程研究所,上海200093;上海理工大学食品科学与工程研究所,上海200093;上海锦立保鲜科技有限公司,上海201201;上海锦立保鲜科技有限公司,上海201201;上海锦立保鲜科技有限公司,上海201201【正文语种】中文
【中图分类】TS255.3
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胡萝卜片渗透脱水与真空油炸联合干燥动力学研究_黄生权
现代食品科技
Modern Food Science and Technology
2013, Vol.29, No.2
1.2.2 胡萝卜片渗透脱水与真空油炸联合干燥试验 将上述经过不同时间渗透预脱水的胡萝卜片置于 油炸篮内进行真空油炸。油炸温度为 100 ℃，真空度 为 0.090 Mpa，油炸 1、2、3、4、5、8、10、15、20、 25 和 30 min 后，分别取样研究其水分、脂肪含量随 油炸时间的变化。 1.2.3 真空油炸过程中物料水分蒸发与脂肪吸收动力 学模型 真空油炸过程中，随着油炸时间的延长，水分含 量逐渐下降， 而脂肪含量逐渐上升。按照 Baumann 等 人的研究，油炸过程中的传质规律符合一级反应动力 学方程[10~11]。可以得到水分与脂肪含量的方程为：
m me (m0 ' me ) exp( K m t )
关系数为 0.95338） ：脂肪含量与其即随着胡萝卜片初始水 分含量的降低， 其脂肪含量逐渐减少。 Gamble 等人在 研究常压深层油炸过程中也得出了相似的结果[11~15]。
m 0.031( td 0.27 t t ) (m0' 0.031( d )0.27 )exp(0.25( d )0.35 t ) 200 200 200
（7) (8)
图 4 渗透与真空油炸联合干燥胡萝卜片平衡水分/脂肪含量 （a）以及油炸速率常数(b) Fig.4 The equilibrium water, fat contents (a) and frying rate (b) of the carrot chips treated bythe combined drying of the osmotic dehydration and vacuum frying
微波干制胡萝卜丝工艺参数的试验研究
微波干制胡萝卜丝工艺参数的试验研究
黄莉莉;朱德泉;周杰敏;朱德文
【期刊名称】《包装与食品机械》
【年(卷),期】2006(024)006
【摘要】以提高蔬菜干制品质为目的,采用自制的微波干燥试验装置,研究了不同干燥功率、物料铺放厚度及排湿风速对干制胡萝卜丝品质和能耗的影响.采用正交试验的极差和方差分析方法,进行了参数综合优化.结果表明:不同微波干燥参数对干制胡萝卜丝品质有显著的影响,物料脱水过程主要处于恒速阶段,微波干燥功率为
1.125W/g,铺放厚度为1.5cm,风速为75m/min时,可确保胡萝卜丝干燥后的食用价值且便于储存,而且能耗较低.
【总页数】5页(P18-21,45)
【作者】黄莉莉;朱德泉;周杰敏;朱德文
【作者单位】安徽农业大学工学院,合肥,230036;安徽农业大学工学院,合
肥,230036;安徽农业大学工学院,合肥,230036;农业部南京农机化研究所,南
京,210014
【正文语种】中文
【中图分类】TS205.1
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图 5 微波功率对干制品复水性的影响
的复原能力。一般来说，高真空度干燥的干制品复
由图 5 可以看出，随着真空室内微波功率的
水后的体积较大，颜色较鲜艳，口感较松软。
降低，胡萝卜的复水曲线变化明显，在微波功率为
真空度对干燥速率的影响见图 4。
X 学 术
交流
800
◆
700
◆
◆
◆
600
◆
■
■
■
■
500
▲
▲
▲
400
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▲ ★
★
★
★
300
▲★
质量 m/g
200
100 ◆▲★■
0
1
2
3
4
5
6
时间 t/h
◆ - 90 kPa；■ - 70 kPa；▲ - 60 kPa；★ - 45 kPa
图 3 真空度对干制品复水性的影响
的复水速度较快，但随着复水时间的延长，其复水
图 4 真空度对干燥速率的影响
由图 4 可以看出，微波真空干燥过程中，真空
度越大，干燥速率会越大，干燥时间会越短；微波
真空干燥过程中，真空度越小，干燥速率就越小，
干燥时间就越长。这是因为胡萝卜在高真空度下干
燥时，其沸点非常低的缘故。
1 500 W 和 2 500 W 时，胡萝卜的复水情况基本相 似，所以对于干燥仓内的微波功率多大比较适合试 验这一问题，需要进一步的研究。
等地区的一种胡萝卜深加工产品。目前我国脱水胡 进行试验，研究不同干燥因素 （微波功率 、真空
萝卜主要由热风干燥加工而成，产品质量较差，且 度、物料厚度） 对胡萝卜干燥时间的影响规律，以
收稿日期：2011-05-13 作者简介：钟丽霞 （1979- ），女，江苏人，在读硕士，研究方向：农产品加工。E-mail：zhonglixia52@。
试验因素与水平编码见表 1。
水平
+2 +1 0 -1 -2
表 1 试验因素与水平编码
X1 真空度 /kPa 60
X2 微波功率 P/W 1 000
65
1 250
70
1 500
75
1 750
80
2 000
X3 切片厚度 /mm 5 6 7 8 9
2 结果与分析
质量 m/g
350
300 ▲■◆
■▲
250
◆▲
200
◆■
▲
150
■
▲
▲
100
◆■
50
◆
■
▲
0
◆ ■▲
10 20 30 40 50 60 70 80
时间 t/min
◆ - 3 cm；■ - 7 cm；▲ - 13 cm
图 2 胡萝卜切片厚度对干燥速率的影响
由图 2 可看出，胡萝卜切片厚度越大，微波真
空干燥过程的干燥速率越小；而胡萝卜切片厚度减
0 引言
生产能耗大[2]。 微波真空干燥是物料脱水干燥的一种新的工艺
胡萝卜营养价值高，具有多方面的保健功能， 措施，将真空干燥与微波干燥结合起来，利用磁控
能满足人体所需的多种营养。
管产生的辐射波 （波长在电磁频谱中介于红外线与
脱水干制是一种最古老的食品保藏方法，它能 电磁波之间） 来进行工作，不需要电热烘干设备和
07/ 2011 农产品加工·创新版 67
X 学术 交流
大的微波功率不仅消耗能量且易产生击穿现象和较
大的微波反射，损坏磁控管，缩短其使用寿命。 鉴于微波功率本身的性质和对复水性、干燥
速率的影响，故选微波功率为 1 000~2 000 W 较 合适。 2.2 胡萝卜真空干燥的多因素试验分析
分析试验因素对胡萝卜微波真空干燥时间的 影响。
Zhong Lixia，*Zhang Wei （College of Engineering，Heilongjiang August First Land Reclamation University，Daqing，Heilongjiang 163311，China） Abstract： The influence of drying parameters of microwave vacuum drying on productivity and quality of carrot. The impact of microwave power，vacuum degree and section thickness on drying time was studied by nonlinear orthogonal design. Using single and double factor analysis method，the relation between experimental criteria and drying paramters was established， and the influence order of the parameters was determined. Experimental results show that microwave vacuum have greatest influence on the carrot drying time， then the least section thickness. The optimum drying parameters for drying time are microwave power 2 kW，vacuum degree 69.8 kPa and section thickness 6.78 mm，drying time 0.912 h. Key words：carrot；microwave vacuum drying；drying time；proces parameters
由图 6 可以看出，随着微波功率的增加，切片
但并不是真空度越高越好，较高的真空度不仅 的干燥速率随之升高，但不能为了提高干燥速率而
对微波干燥设备的要求较高、投资增加，消耗的能 使微波功率太大。微波功率太大会使胡萝卜切片中
量增大，且易产生击穿现象，因此正确选择真空度 心温度过高，导致胡萝卜切片塌陷甚至烧焦，且较
（1） 非线性回归方程的建立根据 23 次试验所 得干燥时间，应用 DPS 数据处理系统求得各试验因 素与胡萝卜微波真空干燥时间关系在编码空间的回
干燥时间 t/h
8 6 4 2 0
9
8
切片厚度 7 /mm
6
5 60
80
70 真空度
/kPa
图 8 真空度和切片厚度的响应
归方程为：
Y=- 277.17+3.385 X1+48.956 X2+14.19 X30.032 5 X12- 0.34 X1X2- 3.758 X220.064 6 X1X3- 0.348 X2X3- 0.99 X32.
500 W 时 ， 复 水 曲 线 明 显 升 高 ； 在 微 波 功 率 为
350
质量 m/g
300 ★◆▲■ ★
250
▲★
■
200
▲★
■▲
150
◆
■
★▲
★
100
◆
■ ▲★
50
◆
■ ▲★
◆
0
◆ ■ ▲★
10 20 30 40 50 60 70 80 90
时间 t/min
◆ - 90 kPa；■ - 70 kPa；▲ - 60 kPa；★ - 45 kPa
在微波真空干燥过程中，不同的微波功率对胡
萝卜切片的干燥速率和复水率的影响程度也不同。 微波功率对干制品复水性的影响见图 5。
质量 m/g
1 000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0
◆
◆
◆
◆
◆
◆
◆
▲■
■ ▲
■ ▲
■ ▲
■ ▲
■
■▲
▲
▲◆■
12345678 时间 t/h
微波功率对干燥速率的影响见图 6。
质量 m/g
350
300 ◆▲■ ◆
250
■◆
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◆
200
■
▲
150
■
◆
100
▲
◆
■
◆
50
■
▲
0
▲ ■ ◆■
10 20 30 40 50 60 70 80
时间 t/min
◆ - 500 W；■ - 1 500 W；▲ - 2 500 W
图 6 微波功率对干燥速率的影响
小，微波真空干燥速率就会增大，微波真空干燥时
间就会越短。
考虑到干燥速率和复水性，故切片厚度 5~9 mm
较为合适。
2.1 胡萝卜微波真空干燥的单因素试验结果与分析 2.1.2 真空度对微波真空干燥过程中干燥速率和干
2.1.1 胡萝卜切片厚度对微波真空干燥过程中的干 制品复水性影响程度的分析
燥速率和干制品复水性影响程度的分析
使食品在室温条件下长期贮藏，以调节食品的供应 蒸气加热设备。微波真空干燥速率大，能较好地保
季节。食品脱水后，质量减小，体积缩小，可节省 持产品的色、香、味、形，提高产品的复水性，能
包装[1]。
耗相对较低，尤其适用于对水果、蔬菜的干燥[3]。
脱水胡萝卜是我国出口日本以及东南亚和欧盟
本试验采用微波真空干燥技术对胡萝卜的干燥
率对干燥影响的单因素试验；在微波功率 1 500 W 能力越强，复水比越大。
和切片厚度 7 mm 的条件下进行不同真空度对干燥