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真空冷冻干燥和热泵—微波联合干燥工艺的实验研究

作　者: 郑立静
导　师: 关志强
学　校: 广东海洋大学
专　业: 水产品加工及贮藏工程
关键词: 真空冷冻干燥护色热泵干燥微波干燥联合干燥工艺参数
分类号: TS254.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文分别以栉孔扇贝、荔枝以及罗非鱼为原材料,对真空冷冻干燥与热泵-微波联合干燥两种干燥方法的工艺特性进行了研究。在真空冷冻干燥工艺研究中,以栉孔扇贝闭壳肌为实验材料,在冻干过程中采用两次变温和一次变压的过程参数调节法进行冻干实验,结果表明:第一次变温时的物料中心温度对冻干样品的复水率和能耗是有影响的,当物料中心温度为1℃时进行第一次变温调节,样品的复水率和复水速度最快,品质最好,且干燥能耗也最少。在单因素试验基础上,通过五因素四水平的正交试验,得出了各工艺参数影响冻干能耗及产品品质的主次关系为:加热板第一高温﹥加热板第二高温﹥干燥室低压﹥加热板低温﹥干燥室高压,各因素的最佳组合是C4E1B3D3A1,即加热板第一高温为33℃,第二高温为39℃,干燥室低压为40 Pa,加热板低温为36℃,干燥室高压为60 Pa。利用热泵干燥装置进行荔枝干燥实验,以综合感官评价指数为评价指标,单因素法考察了烫漂时间及L-半胱氨酸(L-Cys)、柠檬酸和Vc等健康环保护色剂的含量对荔枝干护色效果的影响,并用四因素三水平的正交实验优化了护色工艺。结果表明,烫漂时间和护色剂的含量均能显著影响荔枝干的色泽和形态,影响的主次顺序是:烫漂时间>L-Cys>柠檬酸>Vc,优化后的护色工艺参数是:烫漂时间160s,L-Cys含量0.2%,柠檬酸含量5%,Vc含量0.1%,优化条件下感观评价指数达到23.5。以荔枝为实验材料,进行热泵-微波联合干燥的实验研究。首先利用热泵干燥装置进行了干燥实验,得出了在恒定干燥条件下荔枝的干燥曲线和干燥速率曲线,并据此确定了热泵-微波联合干燥的水分转换点参数水平。并通过三因素三水平正交实验,以感官综合性能指数为评价标准,研究了热泵干燥温度,热泵-微波转换点水分含量及微波干燥时间对热泵-微波联合干燥荔枝品质的影响。结果表明:热泵干燥温度是影响荔枝干品品质的主要因素,其次是热泵-微波转换点水分含量,最后才是微波干燥的时间。基于此,得出实验范围内使荔枝干燥品质最好的参数组合是:热泵干燥温度50℃,热泵-微波转换点水分含量1.0g/g,微波干燥时间2.5min,在此组合参数条件下,感官评价综合得分27。以罗非鱼片为原料进行水产品的热泵-微波联合干燥试验研究。通过微波干燥罗非鱼片的单因素实验,得出了罗非鱼片先经热泵干燥至含水量为40%后转为微波干燥过程中,微波功率越大,干燥速率越快,但是功率较大时造成干燥产品的品质较差。经不同微波干燥时间段的比较试验证明:罗非鱼片干燥过程中单个干燥时间段太长并不合适,会导致产品品质低下,单个干燥时间段较短时,产品的品质会相应提高。通过热泵干燥罗非鱼片的初步试验,得出热泵风速对罗非鱼片的干燥时间和品质是有一定影响的,研究表明:风速越大,干燥速率越快,但随着风速的增大,风速对干燥速率的影响变小,干燥速率也随之下降,因此,热泵干燥过程中,干燥后期采用微波干燥是比较合理的。在单因素试验的基础上,以热泵温度、转换点的含水率和微波功率为自变量,以干燥能耗、复水率为因变量,通过中心组合试验,响应面分析,分别得出了罗非鱼片联合干燥的最优工艺。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-12
1 绪论  12-20
  1.1 课题的提出与意义  12-14
  1.2 真空冷冻干燥与联合干燥技术的国内外发展现状  14-19
  1.3 本课题的主要研究内容  19-20
2 扇贝真空冷冻干燥过程中变温变压工艺的研究  20-32
  2.1 实验仪器、材料与方法  20-24
  2.2 试验结果与分析  24-28
  2.3 扇贝真空冷冻干燥过程中变温变压工艺优化的研究  28-30
  2.4 实验验证与比较  30-31
  2.5 本章小结  31-32
3 荔枝干护色工艺研究  32-38
  3.1 材料、装置及工艺流程  32-33
  3.2 试验方法  33-34
  3.3 评价指标  34-35
  3.4 结果与分析  35-37
  3.5 本章小结  37-38
4 热泵-微波联合干燥整果荔枝工艺的初步研究  38-49
  4.1 材料与方法  38-40
  4.2 预备试验及结果分析  40-43
  4.3 正交试验设计及结果分析  43-47
  4.4 与市售整果荔枝干的对比  47
  4.5 本章小结  47-49
5 罗非鱼片热泵-微波联合干燥特性研究  49-63
  5.1 试验材料与方法  49-51
  5.2 结果与分析  51-54
  5.3 罗非鱼片热泵-微波联合干燥工艺条件优化  54-61
  5.4 与纯热泵干制罗非鱼片的比较  61
  5.5 本章小结  61-63
6 总结与展望  63-65
  6.1 总结  63-64
  6.2 展望  64-65
参考文献  65-71
致谢  71-72
作者简介  72-73
导师简介  73

真空冷冻干燥和热泵—微波联合干燥工艺的实验研究

内容摘要

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