学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

红枣的粉体化微波干燥特性研究

作　者: 刘娟娟
导　师: 程裕东
学　校: 上海海洋大学
专　业: 食品科学与工程
关键词: 金丝小枣粉微波介电特性微波热风联合干燥品质
分类号: TS255.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 28次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本研究对红枣浆粉体化的微波干燥特性、介电特性、热风干燥特性及其微波/热风联合干燥特性开展了研究，借以确定红枣浆粉体化过程的最优干燥条件。首先，本文对不同铺料厚度（2、4、6mm）红枣浆的微波（微波功率:500、700、900W）干燥特性进行了考察，并选用三种典型的干燥模型（指数模型（Lewis）、单项扩散模型（HF:Hustrulid and Flikke）和Page模型）对水分比值进行拟合。结果表明，在微波功率一定得条件下，铺料厚度越小，干燥速率及升温速率越快；在铺料厚度一定得情况下，微波功率越大，干燥速率及升温速度也越快；Page模型对红枣浆的微波干燥过程的拟合度最高，其能够更好的描述红枣浆的微波干燥过程。本研究采用了同轴探针法对红枣浆样品在不同温度（10-100℃）、频率（800-2840MHz）下的介电特性值进行了研究，考察了红枣浆的介电常数、介电损失率、穿透深度与频率和温度的相关关系。结果表明：其介电常数值随频率的升高而降低。在10-100℃时，介电损失率随频率的变化规律为，在10-30℃范围，介电损失率随频率的升高而升高；在40-60℃范围，介电损失率随频率的升高先降低后升高，拐点约在1200MHz出现；在70-100℃范围，介电损失率随频率的增加而降低。在915MHz时，其穿透深度值随温度升高先缓慢上升，而后缓慢下降，最大值在40℃达到为3.86；在2450MHz时，其穿透深度值急剧上升，60℃后，其值超过在915MHz时的值。同时本研究利用Origin8.0软件进行回归分析，分别得到了在915MHz和2450MHz下红枣浆的介电特性值及穿透深度的回归方程。利用这些回归方程可以较好的预测在915MHz和2450MHz下，10-100℃时，红枣浆的介电特性值，对于红枣浆的微波干燥具有重要指导意义。本研究对不同热风干燥条件（100、110、120℃）的铺料厚度为2、4、6mm的红枣浆的热风干燥与红枣浆的微波干燥进行对比（包括干燥特性及红枣粉的品质指标）分析。也通过Origin8.0软件用三种常用的干燥模型对红枣浆物料的传热传质过程进行模拟分析以及最佳模型的拟合验证。结果表明，热风温度越大、铺料厚度越小，红枣浆升温速度越快，水分比MR下降速度越快，所能达到的最大干燥速率越大，同一时间的干燥速率也越大，从而所需干燥时间也就越小。Page模型对于红枣浆的热风薄层干燥的拟合度最高，可以较好的描述红枣浆的热风干燥过程。通过该模型可以对热风干燥条件下的不同时间的红枣浆样品的水分含量等进行预测，同时也可以对特定水分含量下的干燥时间进行预测。微波干燥红枣浆升温速度、干燥速率快，所需干燥时间与干燥能耗远远少于热风干燥。但是热风干燥较好的保持了物料的固有结构，红枣粉吸湿性较好，色差一般也较小。因此考虑采用微波与热风联合干燥的方法制备红枣粉。由于微波/热风联合干燥正交试验中，各干燥条件下所得的红枣粉的HG差别不大且红枣粉的玻璃转化温度均远远大于室温，实验9的色差最小仅为2.04，实验3所需总单位能耗最小，仅为为1.063106KJ/kg H2O，其次为实验8、9，所需总单位能耗为1.453106KJ/kg H2O，实验9所含大枣多糖含量最高为55.88%，远远大于实验3的35.03%，因此实验九为微波热风联合干燥制备红枣粉的最优实验条件，即微波/热风联合干燥红枣浆制备红枣粉的干燥条件是铺料厚度为4mm、微波功率为900W、热风干燥温度为120℃。其总干燥时间是9855S，总单位能耗是1.45303106KJ/kg H2O，总能耗是23.74953106KJ/kg H2O。并得到了最优正交实验条件下红枣浆在微波/热风联合干燥过程中的Page模型为：MR=exp(-5.4723310-53t1.9015) MR≥0.2（1）MR=exp(-0.10823t0.4441) MR≤0.2（2）总体上来讲，微波/热风联合干燥综合了微波与热风干燥各自的优势，在缩短干燥时间、减少干燥能耗的基础上较好的保持了红枣粉的品质。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-11
第一章引言  11-17
  1.1 研究背景  11-13
    1.1.1 红枣的营养及利用现状  11
    1.1.2 粉状制品的利用现状  11-12
    1.1.3 微波干燥原理及优势  12-13
  1.2 既往研究  13-16
    1.2.1 红枣方便制品的研究状况  13
    1.2.2 粉状食品的微波干燥研究  13-14
    1.2.3 食品的介电特性的研究  14-15
    1.2.4 食品的物理特性研究  15-16
  1.3 研究目的、意义及内容  16-17
第二章红枣的微波干燥粉末化研究  17-35
  2.1 引言  17
  2.2 材料和方法  17-20
    2.2.1 材料  17
    2.2.2 仪器与设备  17-18
    2.2.3 原料的基本成分测定  18-19
    2.2.4 实验样品的制备  19
    2.2.5 实验方法  19
    2.2.6 理论解析  19-20
  2.3 结果和讨论  20-33
    2.3.1 铺料厚度对微波薄层干燥速率影响  20-23
    2.3.2 微波功率对微波薄层干燥速率影响  23-25
    2.3.3 铺料厚度对微波薄层干燥升温特性影响  25-27
    2.3.4 微波功率对微波薄层干燥升温特性影响  27-29
    2.3.5 微波干燥条件下实验样品的水分比 MR 曲线  29-32
    2.3.6 微波干燥模型  32-33
  2.4 本章小结  33-35
第三章红枣浆实验样品的介电特性研究  35-44
  3.1 引言  35
  3.2 材料与方法  35-36
    3.2.1 材料与样品制备  35
    3.2.2 仪器与设备  35-36
    3.2.3 实验方法  36
  3.3 结果和讨论  36-42
    3.3.1 频率、温度与红枣浆的介电特性值（ε′、ε″）的关系  36-39
    3.3.2 不同温度下红枣浆的穿透深度  39-41
    3.3.3 回归分析  41-42
  3.4 本章小结  42-44
第四章热风与微波干燥特性的比较研究  44-63
  4.1 引言  44
  4.2 材料与方法  44-46
    4.2.1 材料与样品制备  44
    4.2.2 仪器与设备  44-45
    4.2.3 实验方法  45-46
  4.3 结果和讨论  46-61
    4.3.1 铺料厚度对热风薄层干燥速率影响  46-48
    4.3.2 热风温度对热风薄层干燥速率影响  48-50
    4.3.3 铺料厚度对热风薄层干燥升温特性影响  50-52
    4.3.4 热风温度对热风薄层干燥升温特性影响  52-54
    4.3.5 热风干燥条件下红枣浆样品的水分比 MR 曲线  54-57
    4.3.6 热风干燥模型分析  57-58
    4.3.7 热风干燥与微波干燥特性对比  58-61
  4.4 本章小结  61-63
第五章微波/热风联合干燥红枣粉干燥特性的研究  63-74
  5.1 引言  63-64
  5.2 材料与方法  64-66
    5.2.1 材料与样品制备  64
    5.2.2 仪器与设备  64
    5.2.3 实验方法  64-66
  5.3 结果和讨论  66-72
    5.3.1 微波/热风联合干燥红枣粉正交实验结果  66-69
    5.3.2 微波/热风联合干燥红枣粉最优组干燥特性  69-72
    5.3.3 微波/热风联合干燥红枣粉最优组干燥模型  72
  5.4 本章小结  72-74
第六章结论  74-76
  6.1 本文结论  74-75
  6.2 展望  75-76
致谢  76-78
参考文献  78-82

红枣的粉体化微波干燥特性研究

内容摘要

全文目录

相似论文