香菇脆热泵—瞬时压差膨化干燥工艺优化

工艺参数为预干 燥 含 水 率 ３５．
６３％ ,膨 化 温 度 １００ ℃ ,真
空干 燥 温 度 ６４．
１７ ℃ ,此 条 件 下 的 香 菇 脆 膨 化 度 为
６９．
３４％ ,色 差 为 ２０．
６８,硬 度 为 １０８．
１６ N,脆 度 为 ７５．
７９.
结论:均匀设计结合响应面可优化 香 菇 脆 DIC 工 艺,得 到
迹变化与数学 模 型 构 建 和 求 解 的 动 态 优 化 策 略,是 压 差
闪蒸联合干燥工艺数字化 和 智 能 化 发 展 的 方 向. 研 究 拟
以预干燥含水 率、膨 化 温 度、停 滞 时 间、膨 化 压 力 和 真 空
温度为因素,以膨化度(
Pd)、复 水 比 (
RR )、总 色 差 (
ΔE )、
公司;
计算 Pd.
V －V０
Pd＝
×１００％ ,
V０
(
１)
式中:
V０ ———DIC 前香菇体积,
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基金项目:山东理工大学—沂源县产业技术研究院 科 技 项 目 支 持
计划(编号:
３２２１００５)
作者简介:赵亚,女,山东理工大学高级实验师,硕士.
高品质非油炸香菇脆.
关键 词:香 菇 脆;瞬 时 压 差 膨 化;均 匀 设 计;膨 化 度;品 质
特性
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硬度和脆度为响应值,利用单 因 素 试 验 和 均 匀 试 验 设 计,
探究各因素对 响 应 值 的 影 响 规 律,通 过 加 权 综 合 评 分 法
构建 多 项 式 回 归 模 型,优 化 求 解 并 验 证 香 菇 脆 DIC 最 优
工艺参数,以 期 为 高 品 质、非 油 炸 香 菇 脆 HPDＧDIC 技 术
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５ ℃冷藏
备用,初 始 湿 基 含 水 率 为 (
８５±２)％ ,菌 盖 直 径 (
５．
０±
０．
５)cm,淄博众志农业科技有限公司;
麦芽糊精(MD):食 品 级,
DE 值 为 １５,山 东 西 王 集 团
有限公司;
乳清分离蛋白(WPI):食 品 级,山 东 谷 康 生 物 工 程 有
限公司;
无水亚硫 酸 钠:分 析 纯,天 津 市 瑞 金 特 化 学 品 有 限
３０％ ,
３５％ ,
４０％ ,
４５％ ,密 封 于 铝 箔 袋 中,
４ ℃均湿处理
２４h.将均湿处理后 的 香 菇 分 别 置 于 果 蔬 低 温 气 流 膨 化
设备中,控 制 膨 化 温 度 (
７５,
８０,
８５,
９０,
９５ ℃ )、膨 化 压 力
(
０．
１,
０．
２,
０．
３ MPa)、停 滞 时 间 (
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DIC)技术,通过 均 匀 设 计,探 究 热 泵 预 干 燥 含 水 率、膨 化
温度、真空干燥温度对香 菇 脆 膨 化 度、复 水 比、总 色 差、硬
度和脆度的影 响,通 过 加 权 综 合 评 分 法 构 建 多 项 式 回 归
模型,优化 求 解 并 进 行 实 验 验 证.结 果:香 菇 脆 DIC 最 优
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脆片,但设 备 投 资 和 维 护 成 本 高 [６－７]. 真 空 微 波 干 燥 速
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干燥、热泵干燥、
VFD 串联 DIC,制备 疏 松、多 孔 膨 化 制 品
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１９３
开 发 应 用 DEVELOPMENT & APPLICATION
总 第 ２６１ 期 |２０２３ 年 ７ 月 |
的技术 [１１].目前,压差 闪 蒸 联 合 干 燥 主 要 用 于 果 蔬 脆 片
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通信作者:石启龙(
１９７４—),男,山东理工大学教授,博士.
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收稿日期:
２０２２
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１２
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１９ 改回日期:
２０２３
Ｇ
０３
Ｇ
１２
率快、节能高效、营养素损 失 少,但 是 加 热 不 均 匀,产 品 容
易焦糊,且存在微 波 泄 露 等 问 题 [８－９]. 此 外,红 外 干 燥 也
可以获得高品质香菇脆片,但 其 以 脱 水 为 主,干 制 品 膨 化
程度低 [１０].
瞬时 压 差 膨 化 (
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DIC),又称气流膨化、变 温 压 差 膨 化、爆 炸 膨 化 干
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燥、压差闪蒸 膨 化 干 燥. 压 差 闪 蒸 联 合 干 燥 是 指 将 热 风
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冷冻干燥(
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VFD)可获得高品质香菇
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但产品含 油 率 高,长 期 食 用 对 人 体 健 康 不 利 [４－５]. 真 空
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FOOD & MACHINERY
第 ３９ 卷 第 ７ 期 总 第 ２６１ 期 |２０２３ 年 ７ 月 |
DOI:
１０．
１３６５２/
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x．
１００３．
５７８８．
２０２２．
８１１８３
j．
p
j
[文章编号]１００３
Ｇ
５７８８(
２０２３)
０７
Ｇ
０１９３
Ｇ
０９
香菇脆热泵 — 瞬时压差膨化干燥工艺优化
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面的研 究 尚 未 见 报 道.VFD 能 耗 高
,红 外 辐 射 加 热
[
６,
９]
限公司.
１．
２ 试验方法
１．
２．
１ 渗 透 调 味 预 处 理 香 菇 去 除 菇 柄、清 洗 后 置 于 质
量分数 ０．
６％ 亚 硫 酸 钠 溶 液 中 护 色 ２０ mi
n,沥 干 表 面 水
分.于 热 泵 干 燥 温 度 ３５ ℃ 、风 速 １．
的发展提供依据.
置于 复 合 渗 透 调 味 溶 液 (
２０％ MD,
１０％ WPI,
２％ 食 盐,
调味处理 ３h.
１．
２．
２ 单 因 素 试 验 渗 透 调 味 预 处 理 后 的 香 菇 平 均 分 成
５ 份,于 热 泵 干 燥 温 度 ３５ ℃ 、风 速 １．
５ m/s,相 对 湿 度
４０％~６０％ 条 件 下,预 干 燥 至 湿 基 含 水 率 分 别 为 ２５％ ,
的加工,如苹 果
萝卜
、南瓜
[
１８]
、黄 桃
[
１２－１３]
、山药
[
１９]
、枸 杞
[
１４]
[
２０]
、胡 萝 卜
[
１５]
等.刘增强等
[
２１－２２]
、白
[
１６－１７]
以切片后的
香菇为原 料,采 用 响 应 面 法 优 化 了 VFDＧDIC、中 短 波 红
外ＧDIC 香菇脆片工艺参数.但有关整果香菇 DIC 膨化方
９,
１２,
１５,
１８,
２１ mi
n)和 真
空干燥温度(
６０,
６５,
７０,
７５,
８０ ℃ ),直 至 样 品 的 湿 基 含 水
率 ≤７％ ,铝箔袋密封备用.
１．
２．
３ 均 匀 试 验 设 计 选 择 热 泵 预 干 燥 后 湿 基 含 水 率
(
X１ )、膨化温度(
X２ )、真空干燥温度(
X３ )作为自变量,以
５ m/s,相 对 湿 度
不 均 匀 且 穿 透 深 度 有 限 [２３]. 热 泵 干 燥 (
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４０％~６０％ 条件下,预 干 燥 至 湿 基 含 水 率 ７０％ . 将 香 菇
友好等优点,尤 其 适 用 于 热 敏 性 物 料 如 果 蔬、水 产 品、食
１％ 鸡味粉)中,于温度 ２５ ℃ 、料液比 １∶３ (
g/mL)下渗透
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HPD)因参数易 于 调 控、条 件 温 和、能 效 高 且 环 境
y
用菌等的干燥
.研究
[
２４]
表 明,
DIC 工 艺 参 数 之 间 存
[
２５－２９]
在显著 交 互 作 用,对 膨 化 制 品 品 质 影 响 显 著. 毕 金 峰
等 [１１]指出,基于温度、压力、含水率、品质等关键条 件 的 轨
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(山东理工大学农业工程与食品科学学院,山东 淄博 ２５５０００)