基于品質(zhì)和能耗的杏鮑菇微波真空干燥工藝參數(shù)優(yōu)化
為了提高杏鮑菇干制產(chǎn)品品質(zhì),降低干燥能耗,該文應(yīng)用微波真空技術(shù)干燥杏鮑菇。采用三元二次回歸旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)方法進(jìn)行工藝參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn),考察分析微波強(qiáng)度(X1)、物料厚度(X2)、腔體絕對壓力(X3)因素對品質(zhì)指標(biāo)色差(Y1)、復(fù)水比(Y2)、氨基酸含量(Y3)和單位能耗(Y4)的影響及因子間交互作用對指標(biāo)的影響;采用線性加權(quán)法,將多目標(biāo)綜合優(yōu)化,確定干燥工藝的最優(yōu)參數(shù)組合。結(jié)果表明:微波強(qiáng)度、物料厚度、腔體絕對壓力對試驗(yàn)指標(biāo)色差、復(fù)水比、氨基酸含量、單位能耗影響顯著,物料厚度是影響色差的主要因素,物料厚度小于2 cm 時(shí),產(chǎn)品色澤較差;腔體絕對壓力是影響復(fù)水比和氨基酸含量的主要因素,較小的腔體絕對壓力有利于產(chǎn)品復(fù)水和減少氨基酸損失;微波強(qiáng)度是影響單位能耗的主要因素,高的微波強(qiáng)度,能耗較高,高的微波強(qiáng)度與較小的腔體絕對壓力組合時(shí),干燥能耗更高;杏鮑菇微波真空干燥高品質(zhì)低能耗的最優(yōu)工藝參數(shù)組合為微波強(qiáng)度12.5 kW/kg、物料厚度2.4 cm、腔體絕對壓力18 kPa,此條件下干燥的產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良,色澤潔白,色差L 為78,復(fù)水性好,復(fù)水比為1.58,氨基酸破壞少,其值為473.1 mg/100 g,單位能耗較低,為9.3 kJ/kg。
引言
杏鮑菇(Pleurotus eryngii),味道鮮美,營養(yǎng)豐富,蛋白質(zhì)含量高,是中國食用菌家族中的新寵,近幾年,杏鮑菇產(chǎn)量劇增。由于杏鮑菇濕基含水率達(dá)88%~92%,采后保鮮加工成為杏鮑菇產(chǎn)業(yè)發(fā)展急待解決的問題,而干制是延長其貨架供應(yīng)期的重要措施之一。熱風(fēng)干燥是較常規(guī)的傳統(tǒng)干制方法,其優(yōu)點(diǎn)是物料處理量大,設(shè)備成本及操作費(fèi)用低,但由于干燥時(shí)間長,干燥溫度高,易造成產(chǎn)品的品質(zhì)差,能耗高。微波真空干燥技術(shù)結(jié)合真空干燥和微波干燥的優(yōu)勢,是在真空條件下對物料進(jìn)行微波加熱而達(dá)到脫水目的,具有高效低溫的特點(diǎn)。國內(nèi)外一些學(xué)者應(yīng)用該技術(shù)對香蕉、蘋果等果蔬的干制進(jìn)行研究,也有學(xué)者應(yīng)用該技術(shù)對雙孢菇、銀耳等食用菌進(jìn)行研究,研究結(jié)果表明微波真空干燥技術(shù)能較好地保持產(chǎn)品的色澤和營養(yǎng)品質(zhì),有效降低能耗。前人對杏鮑菇微波真空干燥已有初步研究,認(rèn)為杏鮑菇適合微波真空干燥,其干燥過程符合Page 方程。但有關(guān)微波真空干燥時(shí)兼顧產(chǎn)品品質(zhì)和能耗的工藝參數(shù)優(yōu)化研究目前尚未見報(bào)道。
本文采用三元二次回歸旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)優(yōu)化試驗(yàn),探討不同水平的微波強(qiáng)度、物料厚度、腔體絕對壓力等微波真空干燥工藝參數(shù)對杏鮑菇干燥產(chǎn)品色差、復(fù)水比、氨基酸含量和單位能耗的影響,以期獲得高品質(zhì)、低能耗的杏鮑菇微波真空干燥工藝參數(shù),為杏鮑菇干制提供科學(xué)依據(jù)和生產(chǎn)指導(dǎo)。
3、結(jié)論
1)微波強(qiáng)度、物料厚度、腔體絕對壓力對杏鮑菇微波真空干燥產(chǎn)品色差、復(fù)水比、氨基酸含量和單位能耗的影響顯著。物料厚度是影響杏鮑菇微波真空干燥產(chǎn)品色差的主要因素,物料厚度小于2 cm 時(shí),產(chǎn)品的色澤較差;腔體絕對壓力是影響杏鮑菇微波真空干燥產(chǎn)品復(fù)水比和氨基酸含量的主要因素,較小的腔體絕對壓力有利于杏鮑菇微波真空干燥產(chǎn)品復(fù)水和減少氨基酸損失;微波強(qiáng)度是影響杏鮑菇微波真空干燥單位能耗的主要因素,微波強(qiáng)度高,則能耗較高,高的微波強(qiáng)度與較小的腔體絕對壓力組合時(shí),鮑菇微波真空干燥的能耗更高。
2)高品質(zhì)、低能耗杏鮑菇微波真空干燥的綜合優(yōu)化工藝參數(shù)為:微波強(qiáng)度12.5 kW/kg、物料厚度2.4 cm、腔體絕對壓力18 kPa,在此工藝參數(shù)條件下獲得的杏鮑菇干制品色差(Y1)為78,復(fù)水比(Y2)為1.58,氨基酸(Y3)為473.1 mg/100 g,單位能耗(Y4)為9.3 kJ/kg。