基于品质和能耗的杏鲍菇微波真空干燥工艺参数优化

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)福建农林大学食品科学学院 作者:陈健凯

  为了提高杏鲍菇干制产品品质,降低干燥能耗,该文应用微波真空技术干燥杏鲍菇。采用三元二次回归旋转组合设计方法进行工艺参数优化试验,考察分析微波强度(X1)、物料厚度(X2)、腔体绝对压力(X3)因素对品质指标色差(Y1)、复水比(Y2)、氨基酸含量(Y3)和单位能耗(Y4)的影响及因子间交互作用对指标的影响;采用线性加权法,将多目标综合优化,确定干燥工艺的最优参数组合。结果表明:微波强度、物料厚度、腔体绝对压力对试验指标色差、复水比、氨基酸含量、单位能耗影响显著,物料厚度是影响色差的主要因素,物料厚度小于2 cm 时,产品色泽较差;腔体绝对压力是影响复水比和氨基酸含量的主要因素,较小的腔体绝对压力有利于产品复水和减少氨基酸损失;微波强度是影响单位能耗的主要因素,高的微波强度,能耗较高,高的微波强度与较小的腔体绝对压力组合时,干燥能耗更高;杏鲍菇微波真空干燥高品质低能耗的最优工艺参数组合为微波强度12.5 kW/kg、物料厚度2.4 cm、腔体绝对压力18 kPa,此条件下干燥的产品品质优良,色泽洁白,色差L 为78,复水性好,复水比为1.58,氨基酸破坏少,其值为473.1 mg/100 g,单位能耗较低,为9.3 kJ/kg。

  引言

  杏鲍菇(Pleurotus eryngii),味道鲜美,营养丰富,蛋白质含量高,是中国食用菌家族中的新宠,近几年,杏鲍菇产量剧增。由于杏鲍菇湿基含水率达88%~92%,采后保鲜加工成为杏鲍菇产业发展急待解决的问题,而干制是延长其货架供应期的重要措施之一。热风干燥是较常规的传统干制方法,其优点是物料处理量大,设备成本及操作费用低,但由于干燥时间长,干燥温度高,易造成产品的品质差,能耗高。微波真空干燥技术结合真空干燥和微波干燥的优势,是在真空条件下对物料进行微波加热而达到脱水目的,具有高效低温的特点。国内外一些学者应用该技术对香蕉、苹果等果蔬的干制进行研究,也有学者应用该技术对双孢菇、银耳等食用菌进行研究,研究结果表明微波真空干燥技术能较好地保持产品的色泽和营养品质,有效降低能耗。前人对杏鲍菇微波真空干燥已有初步研究,认为杏鲍菇适合微波真空干燥,其干燥过程符合Page 方程。但有关微波真空干燥时兼顾产品品质和能耗的工艺参数优化研究目前尚未见报道。

  本文采用三元二次回归旋转组合设计优化试验,探讨不同水平的微波强度、物料厚度、腔体绝对压力等微波真空干燥工艺参数对杏鲍菇干燥产品色差、复水比、氨基酸含量和单位能耗的影响,以期获得高品质、低能耗的杏鲍菇微波真空干燥工艺参数,为杏鲍菇干制提供科学依据和生产指导。

  3、结论

  1)微波强度、物料厚度、腔体绝对压力对杏鲍菇微波真空干燥产品色差、复水比、氨基酸含量和单位能耗的影响显著。物料厚度是影响杏鲍菇微波真空干燥产品色差的主要因素,物料厚度小于2 cm 时,产品的色泽较差;腔体绝对压力是影响杏鲍菇微波真空干燥产品复水比和氨基酸含量的主要因素,较小的腔体绝对压力有利于杏鲍菇微波真空干燥产品复水和减少氨基酸损失;微波强度是影响杏鲍菇微波真空干燥单位能耗的主要因素,微波强度高,则能耗较高,高的微波强度与较小的腔体绝对压力组合时,鲍菇微波真空干燥的能耗更高。

  2)高品质、低能耗杏鲍菇微波真空干燥的综合优化工艺参数为:微波强度12.5 kW/kg、物料厚度2.4 cm、腔体绝对压力18 kPa,在此工艺参数条件下获得的杏鲍菇干制品色差(Y1)为78,复水比(Y2)为1.58,氨基酸(Y3)为473.1 mg/100 g,单位能耗(Y4)为9.3 kJ/kg。

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