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我国是农业大国,果蔬加工对于农业增产增收意义重大。果蔬干燥技术一直是食品加工领域的研究热点。考察红外干燥技术对于果蔬干燥加工的效果,以期为大宗高品质果蔬干燥产品的干燥技术提供新方法。 首先,研究了不同红外干燥(功率、辐射距离、切片厚度)条件对苹果片的PPO相对活性和色泽变化等关键指标的影响。结果表明:PPO相对活性随功率的增大、切片的厚度减小而降低,确定了苹果片红外技术的最佳灭酶工艺条件为:功率1500W、辐射距离3 cm、切片厚度5mm、干燥时间3.5 min,在此条件下PPO相对活性降低到2.76%,L*、a*、b*值分别为71.05、0.56、13.60。考察了热风干燥的热风温度(75℃、80℃、85℃)和切片厚度(3 mm、5mm、7mm)对苹果片的干燥特性和产品品质的影响,结果显示:厚度3mm、热风温度85℃条件下得到的苹果脆片色泽最佳,L*、a*、b*值分别为57.73、13.03、27.76,亮度远不及红外干燥的苹果片。由苹果片的红外干燥和热风干燥试验研究可以得出,单一红外干燥和单一热风干燥不能得到质量理想的产品。可采用红外辐射对苹果片进行灭酶处理,后期采用热风干燥继续脱水。 其次,红外-热风组合干燥特性和产品品质进行研究,结果显示最佳工艺参数为:红外功率1500W、辐射距离5 cm、切片厚度5mm、热风温度85℃。在此条件下,苹果片干燥时间最短(135 min);苹果脆片的色泽良好,L*、a*、b*值分别为66.97、14.98、32.92,复水率为5.24;并且具有较好的酥脆性(硬度640.0 g,脆度0.87 s)。电镜扫描观察到此条件下干燥得到的苹果片具有均匀的蜂窝状多孔结构。 最后,运用遗传算法和Matlab编程的方法建立了红外.热风组合干燥苹果片的干燥动力学模型,结果表明Modified Page模型对苹果片红外.热风组合干燥过程中的水分随时间的变化拟合效果最好,经过模型验证,在厚度5mm、辐射距离5 cm、热风温度85℃条件下,模型适应度r2为0.0211。在试验条件范围内,苹果片水分有效扩散系数Deff在3.63×10-8~8.85×10-8 m2/s之间变化,并且水分有效扩散系数Deff随着热风温度的升高而增大。