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微波辅助泡沫干燥蓝靛果工艺研究

作　者: 孙宇
导　师: 郑先哲
学　校: 东北农业大学
专　业: 农业机械化工程
关键词: 蓝靛果微波干燥泡沫干燥干燥模型
分类号: TS255.42
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 62次
引　用: 1次
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内容摘要

蓝靛果(Lonicera edulis Turcz),具有丰富的营养,有较高的食用价值和药用价值。微波辅助泡沫干燥法相比于常规的喷雾干燥、冷冻干燥、热风干燥等干燥方式,具有产品质量好、生产速度快、节约能源等优点,研究微波辅助泡沫干燥工艺及干燥过程的热特性,对推广该生产工艺在浆果加工领域的应用具有重要意义。本文应用单因素试验方法研究蓝靛果的微波泡沫干燥特性,确定了干燥过程中微波功率、载样量及物料厚度对所得蓝靛果果粉含水量,花青素含量及维生素C含量的影响规律。结果表明,微波功率与果粉含水量、花青素及维生素C含量呈显著负相关；随着载样量的增加,果粉含水量增高,花青素及维生素C含量随干燥时间延长,降解量加大；厚度对各指标的影响最低。本文通过响应面中心组合试验方法,研究工艺参数(微波功率、载样量和厚度)对果粉品质指标(含水量、花青素含量、维生素C含量及色度)的影响。所得研究结果表明,1)各工艺参数对果粉含水量的影响次序为：微波功率>厚度>载样量；微波功率越大,含水量越低；厚度为8mm时,果粉含水量最低；果粉的含水量与载样量呈正相关趋势。2)各工艺参数对果粉中花青素含量的影响次序为：厚度>微波功率>载样量；花青素含量随干燥时间的增加而降低,载样量的增加、厚度的增加都对果粉中花青素含量有显著影响。3)各工艺参数对果粉中维生素C含量的影响次序为：微波功率>载样量>厚度;维生素C含量与载样量和厚度呈负相关关系,随着微波功率的增加先升高后降低。4)各工艺参数对果粉色度的影响次序为：微波功率>厚度>载样量；果粉的色度受干燥时间影响显著。本文优化出最佳工艺参数及响应值,在微波功率为10kW、载样量为200g、料层厚度为5.5mm条件下,制得的蓝靛果果粉含水率9.4832%,花青素含量56.398mg/g,维生素c含量14.7735mg/g,色度10.396。对优化所得的工艺条件进行了验证实验,实验结果与理论预测值的相关系数为0.991。根据能量守恒、热平衡和扩散方程建立相应的模型,在分析微波干燥起泡果浆过程的基础上,得到了果浆的热物理性质(热导率、比热、热扩散系数)与微波功率的关系,并应用相似理论将该工艺推广到大型微波干燥设备,验证实验的结果与模型预测值拟合良好。

全文目录

摘要  9-10
Abstract  10-12
1 引言  12-18
  1.1 蓝靛果  12-13
    1.1.1 蓝靛果营养分析  12
    1.1.2 蓝靛果的研究及加工现状  12-13
  1.2 微波辅助泡沫干燥  13-17
    1.2.1 微波辅助泡沫干燥法原理  13-14
    1.2.2 微波辅助泡沫干燥特点  14
    1.2.3 微波辅助泡沫干燥方法的应用  14-17
  1.3 研究的目的及意义  17
  1.4 研究内容  17-18
2 蓝靛果微波辅助泡沫干燥特性研究  18-31
  2.1 材料与方法  18-21
    2.1.1 试剂  18
    2.1.2 仪器设备  18-19
    2.1.3 样品处理和试验方法  19-21
  2.2 试验设计  21-22
  2.3 结果与分析  22-29
    2.3.1 微波功率对果粉干燥特性影响  22-25
    2.3.2 载样量对果粉干燥特性的影响  25-27
    2.3.3 厚度对果粉干燥特性的影响  27-29
  2.4 小结  29-31
3 微波辅助泡沫干燥工艺参数对果粉品质影响的研究  31-51
  3.1 材料与方法  31-32
    3.1.1 试剂  31
    3.1.2 仪器设备  31
    3.1.3 样品处理和试验方法  31-32
  3.2 试验设计  32
  3.3 结果与分析  32-49
    3.3.1 工艺参数对含水量的交互影响  33-37
    3.3.2 工艺参数对花青素的交互影响  37-40
    3.3.3 工艺参数对维生素C的交互影响  40-44
    3.3.4 工艺参数对果粉色泽的交互影响  44-48
    3.3.5 最优工艺参数的确定及验证  48-49
  3.4 小结  49-51
4 微波辅助泡沫干燥蓝靛果的热特性研究  51-65
  4.1 材料与方法  51-52
    4.1.1 试剂  51
    4.1.2 仪器设备  51-52
    4.1.3 试验方法  52
    4.1.4 数据分析方法  52
  4.2 传热传质模型的理论分析  52-58
    4.2.1 微波加热过程分析  52-55
    4.2.2 热特性及物理特性  55-57
    4.2.3 电场强度  57-58
  4.3 结果与分析  58-65
    4.3.1 微波功率的变化对热导率的影响  58-59
    4.3.2 微波功率的变化对体比热的影响  59-60
    4.3.3 微波功率的变化对热扩散系数的影响  60-61
    4.3.4 发泡果浆的热物理性质的变化  61-63
    4.3.5 验证和扩展  63-65
5 结论  65-67
  5.1 主要结论  65
  5.2 研究特色与创新  65-66
  5.3 不足与完善  66-67
致谢  67-68
参考文献  68-72
攻读硕士学位期间发表的学术论文  72

微波辅助泡沫干燥蓝靛果工艺研究

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