香菇冷冻干燥工艺参数的试验研究

《香菇冷冻干燥工艺参数的试验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、沈阳农业大学硕士学位论文香菇冷冻干燥工艺参数的试验研究姓名：宫元娟申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：李成华2003.6.1沈阳农业大学硕士学位论文摘要f香菇真空冷冻干燥能保留其鲜品的色、香、味及营养成分，且脱水彻底、复水性好，是香菇脱水干燥的一种新的工艺措施。因此，对香菇冷冻干燥机、理和工艺参数进行试验研究，对指导生产具有重要意义o、j／为保证香菇干燥品质，设计合理干燥工艺参数，本文对香菇不同干燥方法进行了对比试验研究，分析干燥时间、干燥后香菇品质及营养成分含量。利用质热交换理论，分析了香菇冷冻干燥的过程和机理，建立了香菇冷

2、冻干燥升华速率、水蒸气的传输速率和干燥时间的数学模型。根据阿伦纽斯的溶解电离学说，测定香菇共晶点温度是一12"C～一13"C。通过单因素和双因素试验，确定了将干燥时间、干燥后物料体积收缩率及复水比作为研究冻干速率和冻干香菇品质指标，并且确定了影响这些指标的主要因素是干燥室压力、加热板温度、预冻降温速度和物料厚度，确定了这些参数的取值范围。通过四因素五水平的二次回归正交试验设计，研究了冻干室压力、加热板温度、预冻降温速度和物料厚度等因素对冻干时间、干燥后体积收缩率和复水比的影响；通过建立的数学模型，利用二元函数曲面对影响各个指标的主要因子—

3、—，～交互作用进行了分析，最后利用多目标非线性优化理论对工艺参数进行了优化。(通过实验研究得出以下结论：＼(1)通过对香菇不同干燥方法进行对比试验研究，得出冷冻干燥后的香菇不仅组织硫松、体积收缩率小、复水快，而且复水后重量与鲜品重量之比为86．5％。因此，无论从感观指标、复水情况，还是从营养成分含量上，冷冻干燥均优于其它干燥方法。(2)通过对所建立的香菇冷冻干燥升华速率、水蒸气的传输速率、干燥时间数学模型分析得出，物料厚度小，其热质的流动阻力小，热量传递快，升华速率快，干燥时间短。(3)通过单因素试验以及四因素五水平的二次回归正交试验，建

4、立香菇干燥时间、干燥后体积收缩率及复水比与其影响因子之间回归的数学模型；通过对模型分析，确定影响干燥时间的因素主次顺序为：物料厚度>干燥室压力)预冻降温速度>加热板温度；影响干燥后体积变化率的因素主次顺序为：物料厚度>干燥室压力>预冻降温速度>加热板温度；影响复水比的因素主次顺序为：物料厚度>预冻降温速度>干燥室室压力>2n热板温度。(4)利用多目标非线性优化理论对香菇冷冻干燥工艺参数进行了优化计算。在保证香菇干燥品质情况下，得到了香菇厚度为6-lOmm时，冷冻干燥的最优工艺参数为：干燥室压力102Pa，加热板温度42。C，降温速率一0．

5、25℃／min。研究结论为指导实际生产，提高冻干速率和冻干香菇品质以及降低生产成本提供了理论依据。一4关键词：香菇：真空冷冻干燥；工艺参数；试验研突I沈阳农业大学硕士学位论文1前言1．1香菇冷冻干燥的意义1．11干燥香菇的市场发展前景香菇是著名的食用菌，表褐里白，肉嫩味香，营养丰富，被人们誉为“天然的保健食品”。资料表明，每lOOg干香菇，含水分139、脂肪1．89、碳水化合物459、粗纤维7．89、灰分4．99。在灰分中，含钙124mg、磷415mg、铁25．3mg、尼克酸18．9mg、维生素B。、维生素＆、维生素C等(五经纶，2000

6、)。香菇不仅是营养丰富的食品，而且还有药用价值，香菇除含有种类齐全氨基酸和多种维生素之外，还含有多种能降低胆闻醇、防治心血管病、糖尿病、佝偻病、抗流感病毒、抗肿瘤的生理活性物质(黄年来，1993)。因此，以香菇为原料开发各种保健食品、饮品、调味品和药品，己引起国内外重视，说明香菇在未来的食品工业和医药工业发展中将占有一席之地。采收后香菇含水量高，一般为85％．95％(wb)。鲜香菇质地细嫩，后熟作用强，采收后鲜度迅速下降，并随之引起开伞、菌褶褐变、菇体萎缩等，影响风味和商品价值，故鲜菇不易贮存。但将其烘干可长期贮存，其附加值增加。经市场调

7、查，热风干燥后香菇增值2—3元／公斤，冷冻干燥后香菇增值20一25元／公斤。干香菇在国内外具有广泛的市场，远销美国、俄罗斯、日本、韩国等地区，因此，干燥香菇具有良好的市场发展前景。1．1．2香菇千燥方法及特点目前，香菇干燥的方法很多，本文按干燥室的压力情况进行分类，如图1．1所示。』f自然晒干干燥P叫嚣I低压干燥{真耋蠢纛犟燥Fig．1—1Classificationofdrying被干燥物料中水分的状态与干燥室内压力的关系如图1-2所示。在常压下干燥，物料中的水分直接从液态变成气态被干燥介质带走，真空干燥时干燥室的压力介于1．3kPa和

8、lOkPa之间(沈再春，1993)，物料中的水分也是直接从液态变成气态，但干燥速度快。真空冷冻干燥时干燥室的压力低于610Pa，物料中的水分直接从固态升华为气态。IO，∈R0出温度／℃图1-2