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辐照预处理胡萝卜热风和微波干燥特性及品质研究

作　者: 廖文艳
导　师: 王俊
学　校: 浙江大学
专　业: 生物系统工程
关键词: 胡萝卜辐照预处理热风干燥微波干燥
分类号: TS255.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

γ射线除有效的灭菌功能外,还可以在一定程度破坏农产品显微结构,提高辐照物料的水分活性,促进水分的扩散能力,进而提高干燥速率。本文将γ射线辐照作为胡萝卜干燥前的预处理工艺,由此探讨胡萝卜经辐照后进行热风干燥和微波干燥时的干燥特性及品质变化。在热风干燥工艺中,选择辐照剂量、热风温度、切片厚度为三个实验因素,并采用单因素及多元分析方法,进行三因素对胡萝卜干燥特性和品质影响规律的实验研究。在微波干燥工艺中,选择辐照剂量、切片厚度、单位质量发射功率为三个实验因素,并采用单因素分析方法分析其对干燥特性的影响,结果表明单位质量发射功率对干燥特性的影响较显著。因此,选择辐照剂量,前期发射功率,后期发射功率以及前期干燥时间为四个实验因素,采用多元分析方法,分析四个因素对胡萝卜干燥特性和品质影响。同时,本实验从显微结构以及水分活度等角度探讨实验结果产生的原因。目前国内外对γ射线辐照与热风干燥以及微波干燥技术联合使用的研究还很少。论文的主要研究内容如下:1.辐照预处理胡萝卜热风干燥特性以及品质的研究:1)实验研究发现,辐照剂量对胡萝卜的内部组织结构、水分活度有显著影响,而这些影响使得胡萝卜热风失水速率和表面温度随辐照剂量的变化而改变。2)通过单因素实验分析得出,辐照剂量,热风温度和切片厚度对干燥速率影响较显著。且辐照剂量对热风干燥过程中胡萝卜的表面温度影响显著。3)使用果蔬干燥常用的六个经验模型为基础模型,建立受三因素影响的胡萝卜热风失水过程模拟的半经验模型,选择较优的模型。4)基于三元二次正交回归旋转组合实验设计的多元统计分析,建立了受三因素影响关于干燥所需时间、平均失水速率、胡萝卜素、复水性、感官评价指标的三元二次多项式经验模型,该模型可以有效地预测实验条件范围内胡萝卜片干燥特性以及品质受三因素的影响规律。2.辐照预处理对胡萝卜微波干燥特性以及品质的研究:1)通过单因素实验分析得出,在相同的干燥条件下,辐照剂量以及切片厚度对干燥速率,含水率以及耗电量的影响均不显著。单位质量发射功率对微波胡萝卜干燥的失水特性以及耗电量的影响显著。2)使用果蔬干燥常用的六个经验模型为基础模型,建立受单位质量发射功率一次项以及二次项影响的胡萝卜微波干燥失水过程模拟的半经验模型,选择较优的模型。3)基于四元二次正交旋转回归实验设计的多元统计分析,建立受四个因素影响的干燥时间、耗电量、胡萝卜素、复水性、感官评价为响应函数的四元二次多项式经验模型,各方程的复相关系数都较高,该模型可以有效地预测实验条件范围内胡萝卜片干燥特性以及品质受四个因素影响的变化规律。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-11
第一章:绪论  11-20
  1.1 立题依据及意义  11-12
  1.2 国内外研究现状  12-18
    1.2.1 国内外农产品干燥技术的研究现状  12-15
    1.2.2 国内外γ射线应用于农产加工的研究现状  15-18
  1.3 本研究的主要的内容  18-20
第二章:实验材料、仪器与方法  20-24
  2.1 实验材料  20
  2.2 实验设备  20
  2.3 实验方法及步骤  20-22
    2.3.1 胡萝卜辐照  20
    2.3.2 热风干燥  20
    2.3.3 微波干燥  20-21
    2.3.4 水分活度测定  21
    2.3.5 显微观察  21
    2.3.6 干制品复水  21
    2.3.7 感官评价  21-22
    2.3.8 胡萝卜素测定  22
  2.4 实验指标  22-24
    2.4.1 干燥过程中物料含水率(干基)  22
    2.4.2 干燥过程中物料干燥速率  22
    2.4.3 复水性能指标  22-24
第三章:辐照预处理对胡萝卜热风干燥特性的影响  24-40
  3.1 引言  24
  3.2 辐照对胡萝卜热风干燥失水及温度特性实验结果  24-28
    3.2.1 辐照预处理胡萝卜的失水及温度特性实验结果  24-28
  3.3.辐照胡萝卜热风温度的失水及温度特性影响分析  28-33
    3.3.1 辐照对胡萝卜热风干燥失水特性的影响分析  28-32
    3.3.2 热风温度对胡萝卜失水特性的影响分析  32
    3.3.3 切片厚度对胡萝卜失水特性的影响分析  32
    3.3.4 辐照剂量对胡萝卜表面温度的影响分析  32-33
  3.4 辐照预处理胡萝卜热风干燥失水模型研究  33-39
    3.4.1 模型拟合  34-35
    3.4.2 模型选择  35-39
  3.5.结论  39-40
第四章:辐照预处理胡萝卜热风干燥工艺参数优化  40-50
  4.1 引言  40
  4.2 辐照预处理胡萝卜热风干燥实验优化设计  40-42
    4.2.1 胡萝卜二次正交旋转组合实验设计及实验结果  40-42
  4.3 实验数据的多元统计分析及较佳工艺研究  42-49
    4.3.1 胡萝卜二次正交旋转组合实验设计实验数据的回归分析  43-44
    4.3.2 胡萝卜二次正交旋转组合实验设计较佳工艺研究  44-49
  4.4 结论  49-50
第五章:辐照预处理对胡萝卜微波干燥特性的影响  50-61
  5.1 引言  50
  5.2 实验结果与分析  50-56
    5.2.1 辐照预处理胡萝卜干燥特性及耗电量实验结果  50-55
    5.2.2 辐照胡萝卜微波失水特性以及耗电量的影响分析  55-56
  5.3 辐照预处理胡萝卜微波干燥模型建立  56-59
  5.4.结论  59-61
第六章:辐照预处理胡萝卜微波干燥工艺参数优化  61-73
  6.1 引言  61
  6.2 辐照预处理胡萝卜热风干燥实验优化设计  61-64
    6.2.1 胡萝卜二次正交旋转组合实验设计及实验结果  61-64
  6.3 实验数据的多元统计分析及较佳工艺研究  64-71
    6.3.1 胡萝卜二次正交旋转组合实验设计实验数据的回归分析  64-66
    6.3.2 辐照预处理胡萝卜微波干燥二次正交旋转组合实验设计较佳工艺研究  66-71
  6.4 结论  71-73
第七章:结论与展望  73-76
  7.1 主要结论  73-74
    7.1.1 辐照预处理热风干燥特性以及品质研究  73
    7.1.2 辐照预处理微波干燥特性以及品质研究  73-74
  7.2 主要创新性结果  74-75
  7.3 进一步研究方向  75-76
参考文献  76-82
致谢  82-84
作者简历  84
研究生期间主要成果  84

辐照预处理胡萝卜热风和微波干燥特性及品质研究

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