胡萝卜微波真空干燥试验研究

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1、胡萝卜微波真空干燥试验研究胡光华1张进疆1王喜鹏2（1广东省农产品干燥加工重点实验室广州市510630；2东北大学化工机械系沈阳110004）摘要：微波真空干燥利用微波快速均匀加热,并在真空条件下使水分蒸发,是综合了微波干燥和真空干燥各自优点的一项新技术，在果蔬干燥加工中有着广泛应用前景，因此，很有必要对它的工作参数进行研究。试验以胡萝卜为原料，采用均匀设计对微波真空干燥机的主要参数：微波功率、干燥温度及料层厚度进行试验研究，分析各试验条件下水分含量及胡萝卜素含量，得到干燥曲线和胡萝卜素保有量曲线，分别得出胡萝卜失水量、胡萝卜素含量与各因素之间的回归方程用于描述胡萝卜的

2、微波真空干燥特性。关键词：胡萝卜微波真空干燥均匀设计⒈引言农产品富含各种维生素等有益物质，传统的农产品干燥加工，由于干燥温度高，极易造成营养成分的分解流失，加工后的产品外观质量差。微波干燥作为新的干燥形式，与传统干燥方式相比，具有干燥时间短、加热均匀性好、热效率高的特点，在真空环境下，由于水的沸点较低，可使食品保持在较低的干燥温度下，有利于保存食品中维生素等营养成分，利用微波真空技术对农产品进行干燥加工是今后的发展趋势。本文通过对胡萝卜丝进行微波真空干燥试验，得出其失水规律，并建立微波真空干燥胡萝卜数学模型，得出各指标的回归方程，进行参数综合优化，提出了真空微波干燥参数

3、的较佳组合，以供读者参考。⒉试验装置与试验方法2.1设备与仪器真空微波干燥设备（真空度可达6000Pa~8000Pa）、红外线水分测定仪、红外线测温探头、电子秤、胡萝卜素测定仪器（分光光度计、旋转蒸发器等）2.2试验方法测出物料的平均初始水分含量。微波功率选择、、、1800,将胡萝卜丝平铺在在干燥机内转动的物料托盘上进行干燥，干燥室内的真空度为6000Pa~8000Pa。干燥过程中定时称重，计算干燥过程中胡萝卜丝的水分含量，至湿基含水量≤10％时停止干燥。温度由置于托盘上方的红外线测温探头测得。胡萝卜素含量用纸层析法测定，测定后的值统一换算成湿基含水为8%时的含量。⒊试

4、验方案设计和结果在试验方案设计时，考虑到需要考察三因素四水平，如果用全组合（43＝64）共64次试验；如果用正交表L16（45）设计，需要16次试验；均匀试验设计对于多水平试验，可以大大减少试验次数，节约人工与费用。根据均匀设计1.0软件提供的试验方案，可以选择U5（53）～U10*（108）均匀设计试验表。综合考虑试验次数和回归方程的可靠性，选择U8*（85）的1、3、4列，试验次数为8次，把四水平重复一次，得优化均匀试验方案表1，表1均匀试验方案表因素水平12345678112341234244332211331314242本试验的三因素四水平的划分按表2处理：表2

5、三因素四水平表水平(y)因素(X)X1干燥温度（℃）X2料层厚度（mm）X3微波功率（w）14010600250201000360301400470401800.首先，对胡萝卜进行刨丝处理,不作热烫处理。记录初始质量，开始按方案表中试验条件设置参数，进行烘干到终干水分（≤10％w.b.）含水率结束，并记录终干质量。得到试验结果见表3：表3试验结果表序号干燥温度（℃）料层厚度（mm）微波功率（w）单位失水量（g/h）β胡萝卜素含量（mg/100g）140401400642.214.7825040600482.315.69360301400652.616.344703060

6、0467.317.53540201800687.818.62650201000578.820.78760101800672.423.19870101000556.224.23⒋试验结果分析4.1回归模型运用SPSS10.0统计分析工具对数据进行处理，进行正交回归和显著性检验，去除不显著项，得出两指标回归方程如下：y=267.923+0.398X3-9.35*10-5X32⑴其中相关系数R＝0.993，F值为188.659，回归系数显著。观测值与拟合值误差非常小，准确度高。见表4。表4回归方程⑶预测效果表观测值拟合值误差1642.2641.8630.0525%2482.3

7、473.0632.0160%3652.6641.8631.6728%4467.3473.063-1.2182%5687.8681.3830.9418%6578.8572.4231.1140%7672.4681.383-1.3183%8556.2572.423-2.8341%胡萝卜素含量与各因素关系y=31.371-0.596X2-0.00159X3+5.775*10-3X22⑵其中相关系数R＝0.996，F值为187.152，回归系数显著。观测值与拟合值误差非常小，准确度高。见表5。表5回归方程⑷预测效果表观测值拟合值误差114.7814