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竹笋微波、薄层及其联合干燥对比试验的研究

作　者: 杨娜伟
导　师: 陈建；李云伍
学　校: 西南大学
专　业: 农业机械化工程
关键词: 竹笋微波干燥热风薄层干燥微波—热风薄层联合干燥正交对比试验
分类号: TS255.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

竹笋含有蛋白质、脂肪、淀粉、膳食纤维、钙、磷、铁、胡萝卜素、Vb、Vc等多种营养成分,是公认的最佳绿色天然食品,被誉为“素食第一品”。我国竹子种植面积占世界总量的30%,居世界第一,但具有明显的地域性特点。竹子和竹笋的相关产品年出口创汇达8亿美元。尽管如此,由于鲜竹笋季节性明显,采收期短,采后易木质化,储存期短等特性,因此研究竹笋的干燥贮藏对丰富人们的菜篮子、增加农民收入具有重要的意义。以获得“优质高效低耗低排放”的笋干为目的,采用正交试验、对比试验及工艺优化试验等研究方法,确定了竹笋干燥工艺评价指标体系,研究了竹笋的干燥特性、竹笋微波杀青的最优组合条件以及热风薄层和微波—热风薄层联合干燥的最佳干燥工艺,比较了两种干燥方式的优劣性,验证了竹笋热风薄层干燥模型。试验数据主要运用Excel软件和DPS数据分析软件进行分析。1、建立了一套竹笋干燥工艺评价指标体系,并对各试验结果进行了综合评分。对竹笋热风薄层干燥正交试验进行极差分析可知：①风速3.05m/s、风温65℃为最优组合,②风速1.58m/s、风温65℃为次优组合。但在风温一定风速不变的情况下,二者的综合得分相差不大,而最优组合的总耗能要大很多,由此可知方案②风速1.58m/s、风温65℃则为最优生产工艺。对竹笋微波一热风薄层联合干燥正交试验进行极差分析可知：①最优组合为：在250W微波功率下干燥20分钟,然后转移到风速1.58m/s、风温65℃的热风薄层干燥条件下进行干燥；②次优组合为：在750W微波功率下干燥2分钟,然后转移到风速1.58m/s、风温65℃的热风薄层干燥条件下进行干燥。由于最优与次优组合综合得分状况相差很小,而次优组合总耗时缩短了十几分钟,由此可知方案②在750W微波功率下干燥2分钟,然后转移到风速1.58m/s、风温65℃的热风薄层干燥条件下进行干燥,为最优生产工艺。由试验可知,单一微波干燥无法正常完成对竹笋的正常干燥,单一热风薄层干燥既耗能又费时,而微波一热风薄层联合干燥比其他两种干燥方式更优异。2、微波杀青与传统杀青的试验结果表明：微波杀青优于传统杀青,微波杀青的最优组合为：微波功率为900W,杀青时间为60s。3、竹笋干燥特性的试验中,恒温干燥特性的试验研究表明：载重量相同的情况下,温度越高,则干燥速率越高,干燥时间越短,失水速率曲线的加速、恒速、降速三个阶段越不明显；温度相同的情况下,载重量越大,则干燥速率越低,干燥时间越长,失水速率曲线的加速、恒速、降速三个阶段越明显。微波干燥特性的试验研究表明,微波功率越大,干燥时间越短,干燥速率越高。4、竹笋分别在150W、250W、350W、450W、550W、650W、750W微波功率下进行干燥,结果表明：竹笋干燥一段时间后,表面出现褐变现象,大大影响了竹笋的品质,继续干燥褐变点变多、变深,使竹笋失去市场价值,竹笋微波干燥失去意义。5、薄层干燥的数学模型包括单项扩散模型、指数模型、Page方程三种,对干燥数据进行处理分析可知,单项扩散模型MR=Bexp(-At)巨适合做竹笋热风薄层干燥的模型。6、在干燥时间与复水比、复水率、总功耗的比较曲线中发现,微波-热风薄层联合干燥结果都明显优于热风薄层干燥,竹笋干燥品质后者略输于前者,但相差不大,则说明微波一热风薄层联合干燥更具优越性,是今后生产实践中首选的方案。关键词：竹笋微波干燥热风薄层干燥微波一热风薄层联合干燥正交对比试验

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摘要  7-8
ABSTRACT  8-10
第1章文献综述  10-18
  1.1 竹笋干燥  10-11
    1.1.1 果蔬干燥的概况  10
    1.1.2 竹笋干燥  10-11
  1.2 国内外相关领域研究现状  11-17
    1.2.1 微波干燥  12-13
    1.2.2 热风薄层干燥  13-14
    1.2.3 联合干燥  14-16
    1.2.4 竹笋干燥的研究现状  16-17
  1.3 竹笋干燥存在的问题  17-18
第2章绪论  18-22
  2.1 选题背景及研究意义  18-19
  2.2 竹笋干燥研究内容及拟解决的问题  19-20
    2.2.1 研究内容  19
    2.2.2 拟解决的关键问题  19-20
  2.3 竹笋干燥的研究目标及特色  20-21
    2.3.1 研究目标  20
    2.3.2 研究特色  20-21
  2.4 竹笋干燥的研究路线  21-22
第3章竹笋干燥前的准备  22-34
  3.1 试验材料和设备  22
  3.2 竹笋干燥试验参数的确定  22
  3.3 竹笋干燥评价标准的建立  22-23
  3.4 竹笋干燥的试验指标与测定方法  23-27
    3.4.1 初始含水率的测定  23-24
    3.4.2 干燥厚度的选择  24
    3.4.3 安全含水率  24-25
    3.4.4 干燥能耗的计算  25
    3.4.5 干燥失水率的计算  25-26
    3.4.6 干燥速率的计算  26
    3.4.7 失水效率的计算  26-27
    3.4.8 复水性的测定  27
  3.5 竹笋微波与传统杀青  27-32
    3.5.1 试验设计  27-28
    3.5.2 微波与传统杀青的对比试验  28-32
    3.5.3 对比试验结果分析  32
  3.6 统计软件  32-34
第4章试验方案的设计  34-38
  4.1 鲜竹笋的处理工艺流程  34
  4.2 鲜竹笋初始含水率测定试验  34-35
  4.3 竹笋微波干燥试验方案的设计  35-36
    4.3.1 微波干燥特性的研究  35
    4.3.2 微波分段变温干燥试验方案  35
    4.3.3 微波干燥褐变时间的测定  35-36
  4.4 竹笋热风薄层干燥试验方案的设计  36-37
  4.5 竹笋微波-热风薄层联合干燥试验方案的设计  37-38
第5章试验结果与分析  38-66
  5.1 竹笋干燥特性的研究  38-45
    5.1.1 恒温干燥特性的研究  38-42
    5.1.2 微波干燥特性的研究  42-45
  5.2 竹笋微波干燥试验  45-49
    5.2.1 干燥初期试验结果的分析  45-46
    5.2.2 干燥功率与时间的关系  46-49
  5.3 竹笋热风薄层干燥试验  49-61
    5.3.1 失水特性  49
    5.3.2 失水速率  49-50
    5.3.3 干燥时间与风温的关系  50-52
    5.3.4 干燥时间与风速的关系  52
    5.3.5 干燥产品的复水比  52-53
    5.3.6 数学模型的建立  53-61
    5.3.7 热风薄层干燥的工艺分析  61
  5.4 竹笋微波-热风薄层联合干燥试验  61-66
    5.4.1 联合干燥产品的复水比  61-62
    5.4.2 与热风薄层各相应试验的比较  62-64
    5.4.3 联合干燥的工艺分析  64-66
第6章结论与建议  66-68
  6.1 结论  66-67
  6.2 建议  67-68
参考文献  68-72
附录  72-76
致谢  76-78
在校期间发表的论文  78

竹笋微波、薄层及其联合干燥对比试验的研究

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