菠菜冰溫真空干燥技術(shù)研究.pdf

1、本文主要目的是研究葉菜類蔬菜的冰溫真空干燥技術(shù)，并且以菠菜為樣本開展了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要有:研究了菠菜冰溫真空干燥的動(dòng)力學(xué)特性，并且以常用的8種經(jīng)驗(yàn)、半經(jīng)驗(yàn)數(shù)學(xué)模型公式為基礎(chǔ)，利用Matlab軟件對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了公式擬合，根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)評價(jià)指標(biāo)決定系數(shù)(R2)、均方根差（RMSE）、誤差平方和(SSE)選出符合菠菜冰溫真空干燥的數(shù)學(xué)模型，最后將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和選出的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行對比;將菠菜冰溫真空干燥和冷凍真空干燥、熱風(fēng)干燥進(jìn)行對比研究，分析

2、不同的干燥方式得到菠菜干燥后品質(zhì)的變化，主要測量指標(biāo)有:復(fù)水性能、葉綠素變化、色差、維生素C的變化;根據(jù)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)和調(diào)研結(jié)果對冰溫真空干燥的的經(jīng)濟(jì)性和工業(yè)發(fā)展前景做了分析，并和冷凍真空干燥和熱風(fēng)干燥進(jìn)行了對比。研究結(jié)果表明:(1)根據(jù)0℃、5℃和10℃條件下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制菠菜冰溫干燥過程的干燥特性曲線，結(jié)果表明:菠菜冰溫干燥過程沒有理論上的恒速干燥過程;在干燥初始1h以內(nèi)存在一個(gè)最大干燥速率時(shí)刻;溫度越高，達(dá)到平衡含濕量的時(shí)間越短;根

3、據(jù)菲克擴(kuò)散定律計(jì)算菠菜冰溫干燥過程的有效擴(kuò)散系數(shù)，結(jié)果表明:隨著溫度的升高，有效擴(kuò)散系數(shù)升高，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果擬合了擴(kuò)散系數(shù)的有效方程。
　　 根據(jù)阿倫尼烏斯(Arrhenius)方程計(jì)算菠菜活化能，計(jì)算結(jié)果表明:菠菜的水分?jǐn)U散活化能(Ea)為32.84 kJ/mol，在實(shí)際物料活化能的數(shù)值范圍內(nèi);通過Matlab軟件，用非線性回歸的方法對8種傳統(tǒng)理論模型、經(jīng)驗(yàn)、半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行擬合、求解和分析，最后根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)的擬合優(yōu)度指標(biāo)對各模型

4、進(jìn)行評價(jià)，得出結(jié)論:Two-term模型較適合菠菜冰溫真空干燥過程;
　　 (2)冰溫0℃真空干燥菠菜的復(fù)水比為8.0，小于冷凍真空干燥的復(fù)水比9.2，但是高于熱風(fēng)干燥的5.1，主要原因是冷凍真空干燥能夠最大程度的保留菠菜的組織結(jié)構(gòu)，干燥后菠菜的多孔性較好。雖然冰溫真空干燥后菠菜結(jié)構(gòu)有一定程度的坍塌現(xiàn)象，但并不是很嚴(yán)重，復(fù)水效果仍然很好;冰溫真空干燥和冷凍真空干燥均可以很好的保存菠菜葉片的葉綠素，冰溫(0℃)真空干燥菠菜后菠菜葉

5、綠素含量為18.7 mg/g d.b.，冷凍真空干燥和熱風(fēng)干燥的葉綠素含量分別為18.7 mg/g d.b.和11.5 mg/g d.b.，冰溫真空干燥和冷凍真空干燥效果相當(dāng)，熱風(fēng)干燥效果最差;和葉綠素效果一樣，冰溫真空干燥和冷凍真空干燥都可以很好的保存菠菜的顏色，主要原因是脫水過程中一些水溶性色素比如:葉綠素，葉黃素，花色素苷等，很容易降解或變質(zhì)，從而引起菠菜色澤的變化，而水溶性色素的損失最主要的原因是溫度與光照，在熱風(fēng)、冷凍干燥過程

6、中，葉綠素a轉(zhuǎn)變成脫鎂葉綠素a;而冰溫真空干燥屬于低溫非凍結(jié)干燥，可以很好的保護(hù)水溶性色素，避免降解或變質(zhì)，從而保持菠菜原有的鮮艷色澤;和冷凍真空干燥和熱風(fēng)干燥相比較，冰溫真空干燥最能有效的保存菠菜VC含量，主要原因是VC是一種熱敏感化合物，并且長期暴漏在空氣中容易被氧化，因此熱風(fēng)干燥過程中VC損失最大;除此之外VC還是一種水溶性化合物，冷凍干燥破壞了菠菜原有組織結(jié)構(gòu)，提高了細(xì)胞膜通透性，因此加速了VC損失。冰溫干燥可以克服熱風(fēng)干燥和冷