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蓮子實(shí)驗(yàn)室噴霧干燥機(jī)廠家特性及干燥工藝的研究
蓮子(Nelumbo nucifera Gaertn)，為睡蓮科植物蓮的成熟去芯種子，具有豐富的營養(yǎng)價(jià)值和特殊的滋補(bǔ)和療效作用。干蓮作為傳統(tǒng)的蓮子制品，一直受到國內(nèi)外消費(fèi)者的青睞。本項(xiàng)目將微波技術(shù)應(yīng)用于蓮子干燥，深入研究蓮子的實(shí)驗(yàn)室噴霧干燥機(jī)廠家特性及干燥中蓮子主要品質(zhì)的變化規(guī)律，建立蓮子實(shí)驗(yàn)室噴霧干燥機(jī)廠家動力學(xué)模型及品質(zhì)動力學(xué)模型，并研究了不同干燥工藝對蓮子品質(zhì)特性的影響，確定了蓮子的微波一熱風(fēng)聯(lián)合干燥工藝及其*工藝條件，為實(shí)現(xiàn)蓮子實(shí)驗(yàn)室噴霧干燥機(jī)廠家的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供了重要的理論依據(jù)。 1．通過對蓮子實(shí)驗(yàn)室噴霧干燥機(jī)廠家特性的系統(tǒng)研究，獲得蓮子在實(shí)驗(yàn)室噴霧干燥機(jī)廠家過程中的水分和溫度變化規(guī)律：蓮子實(shí)驗(yàn)室噴霧干燥機(jī)廠家過程分為加速、恒速和降速干燥三個(gè)階段，干燥過程中微波功率越高，裝載量越小，單位質(zhì)量發(fā)射功率越大，蓮子降水速率越快，水分去除越*，干燥時(shí)間也越短；蓮子中心溫度、表面溫度和環(huán)境溫度的變化也分為預(yù)熱、穩(wěn)定和上升三個(gè)階段，分別與失水三階段相對應(yīng)，干燥時(shí)單位質(zhì)量發(fā)射功率越大，中心溫度、表面溫度上升越快，且中心溫度始終高于表面溫度和環(huán)境溫度。 2．實(shí)驗(yàn)室噴霧干燥機(jī)廠家根據(jù)蓮子實(shí)驗(yàn)室噴霧干燥機(jī)廠家特性，建立蓮子實(shí)驗(yàn)室噴霧干燥機(jī)廠家動力學(xué)模型，其模型滿足Page方程MR=e~(-rt~N)，其中r=e~(-49.038+44.767P-10.077P~2)，N=1.051+0.456P-0.202P~2；經(jīng)試驗(yàn)證明，用模型求得的水分比，其預(yù)測值與試驗(yàn)值基本相符，該模型可較好地描述蓮子實(shí)驗(yàn)室噴霧干燥機(jī)廠家過程中水分的變化情況。 3．研究了在實(shí)驗(yàn)室噴霧干燥機(jī)廠家過程中，蓮子多酚氧化酶(PPO)活性、抗性淀粉(RS)含量和色澤(亮度L、紅色度a、黃色度b、色澤角H~o、飽和度C)的變化規(guī)律：微波對PPO活性具有較強(qiáng)的鈍化作用，微波功率越高，加熱時(shí)間越長，效果越好，但功率過高或時(shí)間過長，易導(dǎo)致蓮子局部過熱而焦化；較低功率的加熱，有利于RS的形成，高功率或長時(shí)間加熱會導(dǎo)致RS的含量下降；當(dāng)加熱時(shí)間一定時(shí)，隨著微波功率的提高，蓮子的色澤參數(shù)L值和b值下降，a值、H~o和C的變化趨勢不明顯；當(dāng)微波功率一定時(shí)，隨著加熱時(shí)間的延長，蓮子的L值和H~o下降，a值升高，b值和C先升高后下降，呈拋物線狀變化。 4．根據(jù)蓮子各色澤參數(shù)的變化規(guī)律，建立了相應(yīng)的色澤動力學(xué)模型，其中飽和度(C)是描述蓮子實(shí)驗(yàn)室噴霧干燥機(jī)廠家期間色澤動力學(xué)變化的*指標(biāo)，其動力學(xué)模型為C=-0.019W+2.308t-0.154t~2+0.003t~3+29.285，R~2=0.964，顯著性水平P(=0.000)＜0.01，飽和度比其它色澤參數(shù)更能真實(shí)準(zhǔn)確地反映出蓮子色澤的變化動態(tài)。 5．采用了微波—熱風(fēng)聯(lián)合干燥工藝對蓮子進(jìn)行干燥，以前期微波功率、裝載量、轉(zhuǎn)換水分含量和后期熱風(fēng)干燥溫度為因素，以復(fù)水率、RS含量和色澤角(H~o)為指標(biāo)，進(jìn)行四因素三指標(biāo)的等水平均勻試驗(yàn)，結(jié)果表明：四因素對各指標(biāo)影響的主次順序各不相同，其中微波功率對各指標(biāo)的影響zui顯著；經(jīng)多元線性回歸及統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，各指標(biāo)的回歸方程均極顯著。采用評價(jià)函數(shù)法進(jìn)行綜合優(yōu)化，得到蓮子微波—熱風(fēng)聯(lián)合干燥的*工藝條件為：前期微波功率539W，裝載量200g，轉(zhuǎn)換水分30％，后期熱風(fēng)溫度70℃。 6．實(shí)驗(yàn)室噴霧干燥機(jī)廠家系統(tǒng)研究了自然干燥、熱風(fēng)干燥、真空干燥、冷凍干燥、實(shí)驗(yàn)室噴霧干燥機(jī)廠家和微波—熱風(fēng)聯(lián)合干燥等6種不同干燥工藝對蓮子收縮率、復(fù)水性、RS含量、色澤(亮度L、紅色度a、黃色度b、色澤角H~o、飽和度C)和組織結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)果表明：不同干燥工藝對蓮子收縮率的影響不同，按體積的收縮程度可排列為冷凍干燥＜實(shí)驗(yàn)室噴霧干燥機(jī)廠家＜微波—熱風(fēng)聯(lián)合干燥＜熱風(fēng)干燥＜自然干燥＜真空干燥；冷凍干燥的蓮子復(fù)水率zui高，復(fù)水性能，其次為微波—熱風(fēng)聯(lián)合干燥，自然干燥、熱風(fēng)干燥、真空干燥和實(shí)驗(yàn)室噴霧干燥機(jī)廠家的蓮子復(fù)水率較低；自然干燥、熱風(fēng)干燥、真空干燥和冷凍干燥蓮子的RS含量較高，微波—熱風(fēng)聯(lián)合干燥和實(shí)驗(yàn)室噴霧干燥機(jī)廠家的RS含量低，提示微波加熱能夠大大降低蓮子中的RS含量；6種干燥工藝加工的蓮子色澤以微波—熱風(fēng)聯(lián)合干燥*，zui接近于蓮子的原始色澤參數(shù)值，其次為實(shí)驗(yàn)室噴霧干燥機(jī)廠家和真空干燥，自然干燥、熱風(fēng)干燥、冷凍干燥蓮子的色澤均較差；自然干燥、熱風(fēng)干燥、真空干燥和冷凍干燥蓮子的組織結(jié)構(gòu)均發(fā)生了明顯的變形和皺縮，細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)受到不同程度破壞，部分淀粉顆粒裸露在細(xì)胞壁外；而實(shí)驗(yàn)室噴霧干燥機(jī)廠家和微波—熱風(fēng)干燥則能夠較好地保持蓮子的原始組織結(jié)構(gòu)。綜合6種不同干燥工藝對蓮子品質(zhì)指標(biāo)的影響研究結(jié)果，表明：微波—熱風(fēng)聯(lián)合干燥是蓮子的*干燥工藝。實(shí)驗(yàn)室噴霧干燥機(jī)廠家