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          怎樣看待果蔬真空冷凍干燥機凍干技術的研究發展

          來源: 新芝凍干  作者: 新芝凍干  Time: 2020-12-04

          怎樣看待果蔬真空冷凍干燥機凍干技術的研究發展

          新鮮果蔬季節性強,不易貯藏。干燥是果蔬保藏中應用很廣泛的技術之一。隨著果蔬休閑食品的快速發展,干燥技術的研究也不斷深入。國內外相關研究主要集中在加工工藝及其工藝參數、干燥動力學以及干制果蔬品質等方面,利用低能耗加工工藝,在盡可能短的干燥時間內,使新鮮果蔬的營養成分實現更大限度的保留,獲得更好的感官品質。

          真空冷凍干燥機的冷凍干燥過程是在真空、低溫環境下進行,不會破壞熱敏性物質,且還抑制了酶的生 物活性和微生物的生長繁殖,因而可以較好地保留新鮮 果蔬的色、香、味、形及營養成分,可制備出高品質的果蔬 干制品。因此凍干果蔬能滿足消費者對果蔬食品營養、美味、健康的追求,然而由于高成本、高能耗、低產率,它也是最昂貴的干燥工藝之一。為實現規?;a業化生產,需進一步優化或者采取更有效的聯合干燥技術以 達到高品質、低能耗的要求。

          研究表明,除干燥條件、干燥機類型和物料特性等對凍干果蔬品質和干燥能耗有影響外,干燥前處理及預凍條件對冷凍干燥過程同樣具有重要作用。此外,相對于單一的干燥技術,冷凍聯合干燥技術作為一種分階段干燥的復合技術,結合冷凍干燥和其他干燥方式的優勢實現互補,在干燥品質、成本能耗方面具有較好的優勢,因而受到國內外學者和工業界的普遍關注,具有廣闊的應用前景。

          根據干燥機理不同,將干燥分為熱風干燥、微波干燥、真空干燥、FD(冷凍干燥)和 紅外干燥等方式。雖然熱風、微波生產成本不高、工業應用廣泛,但卻分別因營養損失嚴重、加熱均勻性差,嚴重影響了產品品質;另外3 種干燥方式在產品品質上具有明顯優勢,但因為真空干燥熱量傳遞困難、FD生產能耗高、紅外干燥穿透能力有限各種技術原因,難以在生產實踐中大規模應用。

          真空冷凍干燥機FD(冷凍干燥)以升華脫水為基礎。在干燥所需的低溫環境下,它可以更大限度地減少風味和芳香化合物的損失,產生多孔結構,減小體積皺縮;此外,由于大部分酶促反應的停止,保持了新鮮果蔬的初始狀態,產品具有良好的品質。

          然而,由于保持低溫狀態、提供升華熱、降低干燥室總壓等操作,真空冷凍干燥機FD (冷凍干燥)是一項高能耗、高成本的生產技術。因此,對整個干燥過程進行改進,提高干燥效率、降低能耗已成為許多研究的熱點。

          我們簡單提一下真空冷凍干燥機干燥過程的數學建模及優化。

          干燥動力學通常用于描述干燥過程中傳熱傳質的宏 觀和微觀機理,受干燥方法、干燥條件和物料特性等多種因素的影響,在改進設備設計、優化干燥過程和保質降耗方面有重要意義。薄層干燥是確定果蔬干燥動力學模型時廣泛應用的一種方法,常以水分比 MR 和時間t的關系描述干燥過程中的動態變化,利用決定系數R2 、卡方χ2 、均方誤差 RMSE等統計學指標驗證模型的準確度??梢宰鳛楣浪愀稍锴€、改進干燥過程、實現低能耗需求的一種重要工具。然而,在實際應用中,還沒有一種薄層干燥模型可以有效地概括所有的果蔬干燥動力學。在提質降耗方面,除了可以通過建立干燥動力學模型、改變干燥參數進而優化干燥過程外,當前的研究主要還集中在控制前處理方式、預凍方式和使用聯合干燥技術等方面。

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