傳統(tǒng)熟化甘薯干燥工藝、模型及品質變化研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、我國是甘薯種植大國,甘薯經干燥脫水后,可以加工成甘薯干,營養(yǎng)味美、食用方便,具有較大的市場開發(fā)潛力。傳統(tǒng)的甘薯干在生產過程中,由于干燥溫度、風速等條件難以控制,導致產品出現(xiàn)表面硬化,色澤發(fā)黑的現(xiàn)象,致使產品的品質下降,市場消費受到限制,不利于其進一步的發(fā)展。本文通過對熟化甘薯進行熱風干燥試驗,建立描述熟化甘薯熱風干燥特性的最佳干燥數學模型,并對其干燥工藝進行優(yōu)化,可以為甘薯熱風干燥的工廠化生產控制和生產工藝提供理論基礎和依據,同時,有利

2、于降低干燥能耗,提升產品品質。
   本課題首先研究了不同溫度(60、70、80℃)、風速(0.8、1.2、1.6m/s)和厚度(0.6、0.9、1.2 cm)條件下熟化甘薯的熱風干燥特性,通過對12種常見的薄層干燥數學模型進行擬合分析,從而選擇Wang andSingh數學模型作為熟化甘薯熱風干燥的最佳數學模型,其相關系數R2、X2以及均方根差RMSE值分別為0.996、0.000496和0.0185;比較了不同干燥溫度、風速

3、和厚度條件下的有效水分擴散系數Deff,計算得出本試驗中熟化甘薯干燥的活化能Ea為40.103kJ/mol。
   研究了不同糖漬預處理濃度對熟化甘薯熱風干燥特性及有效水分擴散系數Deff的影響,運用9種數學模型對所得試驗數據進行擬合分析,最終選擇Page模型與線性關系式關聯(lián)的模型為描述糖漬甘薯熱風干燥的最佳模型,其R2值和RMSE值分別為0.982和0.043;利用Arrhenius關系式計算并比較糖漬和未糖漬甘薯的指前因子D

4、0和活化能Ea,結果表明,糖漬甘薯的D0(6.66×10-8m2/s)和Ea(12.423 kJ/mol)均低于未經糖漬預處理的甘薯的D0(9.69×10-4m2/s)和Ea(40.103kJ/mol)。
   在對熟化甘薯的熱風干燥動力學模型進行研究的基礎上,以熱風干燥過程中甘薯干的干燥速率、干燥后的硬度、彈性和總色差作為指標,進行熱風干燥的單因素試驗。在單因素試驗的基礎上,利用Box.Behnken響應面法對熟化甘薯的熱風干

5、燥工藝進行優(yōu)化,最終確定了熟化甘薯熱風干燥的最佳工藝參數為:干燥溫度67℃、干燥風速1.15m/s、物料厚度1.26cm。
   對熟化甘薯熱風干燥過程中的水分變化進行研究,結果表明,隨著干燥時間的延長,甘薯的干基含水率和水分活度逐漸減少,復水性呈先上升后不變的趨勢;干燥過程中,熟化甘薯內部的自由水首先被脫除,其次是構造水,結合水的變化不明顯。
   測定并比較甘薯干制品與鮮薯原料的基本營養(yǎng)成分,結果顯示,甘薯干中淀粉、

6、維生素C的含量較鮮薯樣品下降較明顯,還原糖含量有所升高,粗纖維、粗蛋白由于其化學穩(wěn)定性,因而含量變化不明顯。
   研究了干燥過程中熟化甘薯質構各指標的變化趨勢,隨著干燥時間的延長,甘薯的硬度、膠黏性和耐咀性逐漸變大,內聚性呈先上升后下降的趨勢,并對甘薯硬度與糖含量之間的關系進行了研究,結果表明,干燥過程中甘薯糖含量的增加可能是導致干燥過程中硬度指標變大的一個主要原因。
   為了更好的控制甘薯熱風干燥過程中的色澤變化,

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