果蔬干燥品质试验研究

作     者：焦丹 

作者单位：陕西科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：袁越锦

授予年度：2017年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083203[工学-农产品加工及贮藏工程] 

主      题：果蔬干燥 品质 热风 真空(冷冻) 数学模型 

摘      要：干燥操作是果蔬加工最基本的方法之一,随着消费者生活质量的提高,对果蔬干制品的品质要求也越来越高。为了最大限度保留果蔬的色泽和维生素等营养成分,保持果蔬外观特性,满足消费者需求,本论文以多种新鲜果蔬为试验原材料,分别对其进行热风干燥、真空干燥、热风-真空联合干燥及冷冻（真空）-热风联合干燥,考察不同干燥方式对果蔬干燥品质的影响,从而为果蔬干燥加工工艺改进和相关设备设计提供理论及技术依据。对香蕉切片在四种不同的干燥方式下的试验结果分别采用Excel、MATLAB、Origin和Design-Expert软件进行分析,并分析得出了不同干燥方式对香蕉切片干燥时间（干燥速率）、复水比、VC含量及收缩率等干燥品质的影响。其中在热风干燥方式下,研究了切片厚度及热风温度等试验因素对香蕉切片干燥品质的影响,通过综合评分与综合平衡相结合的方法,对香蕉的干燥时间及三种干燥品质综合指标进行分析,得出热风干燥香蕉片的最佳工艺条件为切片厚度为5mm,热风温度为80℃。真空干燥试验与热风-真空联合干燥试验采用正交试验设计,利用MATLAB软件对其进行极差与方差分析,得出试验因素对香蕉切片干燥品质影响的主次顺序及最佳干燥工艺参数。通过Design-Expert 8.0软件对冷冻（真空）-热风联合干燥的通用旋转组合设计进行响应曲面分析,获得了该种干燥方式下香蕉干燥品质的综合得分和试验因素之间的多元二次回归方程,并分析试验因素间的交互作用。最后比较得出冷冻（真空）-热风联合干燥方式下的香蕉切片干燥品质最好。对苦瓜切片在四种不同的干燥方式下的试验结果分别采用Excel、SPSS、Origin及Design-Expert软件进行了分析,并分析得出了不同干燥方式对苦瓜切片干燥综合品质的影响。其中热风干燥方式下,研究了切片厚度及热风温度等试验因素对苦瓜切片干燥品质的影响,通过综合评分与综合平衡相结合的方法,对苦瓜的干燥时间及三种干燥品质综合指标进行分析,得出热风干燥苦瓜片的最佳工艺条件为切片厚度为4mm,热风温度为67℃。真空干燥试验采用正交试验设计,利用SPSS 22.0软件对其进行极差与方差分析,得出试验因素对苦瓜切片干燥品质影响的主次顺序及最佳干燥工艺参数。热风-真空与冷冻-热风联合干燥试验分别采用Design-Expert 8.0通过响应面法分析了试验因素与干燥时间及干燥品质综合值之间的关系,并建立了苦瓜联合干燥的回归数学模型。同样最终得出冷冻-热风联合干燥方式下的苦瓜切片干燥品质最佳。由于果蔬干燥的热质传递过程非常复杂,因此,建立恰当的果蔬干燥数学模型,对果蔬干燥机理的研究、果蔬干燥过程的参数优化及设备的自动控制意义匪浅。本文通过大量的果蔬干燥试验数据,对国内外学者建立的较好的6种果蔬干燥薄层模型分别进行分析拟合,从而建立较好地描述和预测果蔬干燥过程的数学模型。