论文部分内容阅读
紫薯(Solanumtuberdsm),又名紫心甘薯、黑薯,薯肉呈紫色至深紫色,其除普通甘薯所含蛋白质、淀粉、果胶、纤维素、氨基酸和维生素外,还富含硒元素、铁元素和花青素,具有极高的营养价值和特殊的保健功效。但新鲜紫薯含水量高,营养物质丰富,易受微生物侵染,贮藏保鲜难度大。因此脱水干制成为紫薯加工贮藏的一个重要手段。本项目以福建主栽紫薯品种“连城1号”(purple sweet potato cv.Liancheng No.1)为试验原料,利用太阳能辅助热泵干燥技术研究了紫薯干制品无硫护色工艺,探讨了紫薯太阳能辅助热泵干燥工艺特性,分析了紫薯太阳能辅助热泵干燥的品质特性,并对紫薯太阳能辅助热泵干燥进行了工艺优化。1.通过单因素试验和正交试验研究紫薯无硫护色工艺及配方,结果表明:柠檬酸浓度、植酸浓度、L-半胱氨酸浓度以及护色时间对紫薯干制品的护色效果影响较为明显,特别是对紫薯干制品的L值(亮度)和a值(红色度)有明显的提升作用,增加了产品的附加值。紫薯在植酸浓度为0.25%、L-半胱氨酸浓度为0.10%、柠檬酸浓度为0.3%下护色时间为90 min,护色效果最佳。2.采用热风干燥、微波干燥、太阳能干燥、真空干燥以及太阳能辅助热泵干燥五种不同的干燥技术对紫薯进行干制加工,采用模糊综合评价法对不同干燥方式获得的紫薯干制产品的感官品质进行评价,筛选出经太阳能辅助热泵干燥技术加工所得的紫薯干制品品质最佳。3.分别以干燥温度、装载密度、转盘转速、切片厚度为影响因素,探讨了各因素对紫薯太阳能辅助热泵干燥特性的影响。结果表明:干燥温度、装载密度、切片厚度对紫薯的干燥速率影响较大,转盘转速对干燥速率的影响则不明显。经拟合验证发现紫薯太阳能辅助热泵干燥的水分比与干燥时间符合Page模型,该模型能较准确的反映紫薯太阳能辅助热泵干燥过程中的水分变化规律。4.以太阳能辅助热泵干燥温度为影响因子对紫薯功效成分含量的影响进行研究,发现干燥温度对紫薯干燥产品各功效成分均有较明显的影响,并呈现出一定的规律性;通过热风干燥、微波干燥、真空干燥和太阳能辅助热泵干燥四种不同干燥方式对紫薯干制品质特性进行综合比较分析,结果表明:太阳能辅助热泵干燥技术在紫薯加工过程中在干燥能效、产品的功效成分、产品质地、产品色泽以及微观结构等方面均有明显的优势,是一种值得应用推广的节能、绿色干燥加工技术。5.选取装载密度X1、切片厚度X2、转换含水率X3为自变量,采用二次旋转回归通用组合设计,进行紫薯太阳能辅助热泵干燥工艺优化试验,分别建立了各因子与干燥时间(Y1)、花青素保存率(Y2)、单位能耗(Y3)的回归模型方程,通过方差分析对回归方程进行拟合以及显著性检验;同时对各因素协同作用进行分析,并采用评价函数法进行综合优化,得到紫薯太阳能辅助热泵干燥的最佳工艺条件为:装载密度为3.68 kg/m3,切片厚度为5.84 mm,转换含水率为117.17%;验证试验得干燥时间为291.65 min,花青素保存率为86.21%,单位能耗为18.582 KJ/g。