当归切片远红外干燥特性及动力学研究

目的以当归切片为研究对象,探索当归切片的远红外干燥特性及动力学模型,为提高干制品品质,建立当归科学适宜的产地加工方法提供理论依据。方法将远红外加热技术应用于当归切片干燥,研究不同干燥温度、切片厚度和辐照高度条件下,当归切片的远红外干燥特性和干制品品质的变化规律,并利用Weibull函数拟合干燥曲线,建立试验因素和模型参数的定量关系。结果随着干燥温度的增加,切片厚度和辐照高度的降低,水分比明显减小,干燥速率显著增加;当归切片的远红外干燥过程服从Weibull分布函数(R2=0.983 34～0.999 34,χ2=0.001 3～0.006 5),尺寸参数和形状参数均与干燥温度、切片厚度和辐照高度有关;估算水分扩散系数(Dcal)的区间为4.698×10-11～2.084×10-10m2/s,有效水分扩散系数(Deff)的区间为3.891×10-9～2.179 2×10-8 m2/s,均随着干燥温度和切片厚度的增加,辐照高度的减少,总体呈现上升的趋势;与热风干燥的干制品相比,远红外干制品的色差值和水活度更小,更容易保留当归中的阿魏酸和挥发油;对不同干燥条件下干制品微观结构的扫描电镜分析发现,远红外可以增加当归切片内部的微孔数量,细胞排列更加整齐,增加了干燥过程的热质迁移速率,缩短了干燥时间。结论 Weibull分布函数可预测当归切片干燥过程的水分迁移规律,对于当归切片干燥过程的预测和工艺优化具有重要意义。     

基于熵权-变异系数法对不同干燥方式下当归干燥特性及理化性质的评价

目的 分析自然晾晒干燥（natural drying,ND）、热风干燥（hot air drying,HAD）、真空干燥（vacuum drying,VD）、微波真空干燥（microwave vacuum drying,MVD）、真空远红外干燥（vacuum far infrared drying,VFIRD）和超声-真空远红外干燥（ultrasonic vacuum far-infrared drying,US-VFIRD）6种干燥方式对当归干制品干燥特性、理化品质及微观结构的影响,探究当归的最佳干燥方式。方法 选取干燥时间、色差、复水比、收缩率等物理特性和绿原酸、阿魏酸、洋川芎内酯H、洋川芎内酯I、丁烯基苯酞、藁本内酯、多糖、总酚、总黄酮等化学成分含量作为评价指标,使用熵权-变异系数法计算耦合权重系数和综合评分,并利用加权逼近理想解排序法（weighted approximation ideal solution ranking method,TOPSIS）验证评价模型。结果 MVD干燥时间最短（110min）且干制品色差最低（△E＝8.12±3.97）;US-VFIRD能更好地保存样品中藁本内酯、绿原酸、阿魏酸等天然活性成分和多糖、总酚、总黄酮等基本营养成分的含量,并对样品内部组织结构有明显的改善作用,其干制品品质最佳（熵权-变异系数综合评分为77.94,TOPSIS相对贴近度Φ为0.8383）,其次是MVD。结论 采用US-VFIRD干燥方式明显优于其他5种干燥方式,为超声波技术用于当归干燥提供理论支持。     

超声预处理对枸杞远红外真空干燥特性及品质的影响

目的以枸杞为实验材料,探讨超声波技术对远红外真空干燥过程的影响。方法将超声波技术应用于枸杞的远红外真空干燥试验,利用自主研制的远红外真空辐射干燥设备,研究在不同超声频率、超声功率和超声处理时间条件下,枸杞的远红外真空干燥特性和其品质的变化规律,并用Weibull函数对干燥过程进行动力学模拟。结果随着超声频率、超声功率和超声处理时间的增加,干燥时间明显缩短,干燥速率显著增加;Weibull分布函数可以较好地模拟不同超声处理条件下枸杞的远红外真空干燥过程(r2=0.993 9～0.999 2,χ2=0.000 1～0.000 6),尺度参数α随着超声频率、超声功率和超声处理时间的增大总体呈现增加的趋势,形状参数β均大于1;与远红外真空干制品相比,进行超声处理不仅能减少枸杞的有效成分损失,还能缩短其干燥时间,其中超声频率为40 kHz对应单因素试验所得干制品的多糖(812.846 mg/g)最高,当超声功率为80 W时,其对应单因素试验所得枸杞干制品的总黄酮含量最高上升了28.69%,当超声频率为60 kHz时,其对应单因素试验所得枸杞干制品的总酚含量提高了10.11%,当超声处理时间为25 min时,其对应单因素试验所得枸杞干制品的DPPH值提高了14.33%;通过对比不同处理条件下的微观结构图,发现超声波不仅能增加物料表面微孔数量,还能降低对枸杞表皮细胞的损伤。结论将超声波技术应用于枸杞的远红外真空干燥,强化了枸杞内部的热质传递过程,改善了枸杞干果的品质,可以为枸杞干燥技术的发展提供技术指导。     

不同预处理方式对枸杞子远红外干燥特性和品质的影响

目的缩短枸杞子干燥时间,增加其货架期,改善其干制品品质,以期为枸杞子干燥产业的发展提供技术支持。方法以鲜枸杞子为试验材料,采用渗透、超声、热烫、超声+渗透和超声+热烫方式对其进行预处理后,进行远红外干燥试验,研究不同预处理方式对枸杞子远红外干燥特性的影响规律,并利用Weibull分布函数对其干燥过程进行拟合,分析其干制品品质和微观结构的变化规律。结果枸杞子经预处理后能显著减少干燥时间,增加干燥速率,其中与无预处理干燥相比,热烫预处理后的干燥时间缩短了27.5%,并且其物料的水分比下降最快,干燥速率最高;Weibull分布函数能够较好地模拟不同预处理条件下枸杞子的远红外干燥过程,其中决定系数(r²)为0.991 73～0.999 15,χ²值(拟合程度的评价指标)为8.1341×10^-5～8.84679×10^-4,尺度参数(α)和形状参数(β)所描述的变化规律与干燥曲线中反映的一致;超声+渗透后进行干燥所得干制品的色泽(6.756 4)与鲜样差别最小,物料内部的多糖含量(991.27 mg/g?DW,...