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本文以生姜为原料,采取间歇式以及变功率实现微波均匀化目的,筛选出时间短、能耗小、产品品质高的热风间歇微波耦合干燥(AD&IM),并结合多种前处理(渗透脱水、超高压、二氧化碳浸渍)与AD&IM进行联合干燥,进一步提高干燥产品品质、减小能耗,从而探索出一种高效、节能、保质的新工艺。论文主要结论如下:(1)选取热风干燥、红外干燥、冷冻干燥、微波干燥以及AD&IM进行干燥时间、能耗和品质的对比。结果表明,相比其他几种干燥方式,AD&IM的干燥时间短,能耗小,对6-姜酚、8-姜酚、10-姜酚具有较好的保留作用,其提取物清除DPPH-和ABTS·力最强。因此,选择AD&IM作为最佳干燥方式进行后续研究。(2)采用常压渗透、超声渗透以及真空渗透等前处理方式与AD&IM进行联合干燥。结果表明:相比直接AD&IM干燥,渗透处理使生姜干燥速率降低,而使干燥产品品质提高。常压渗透和脉冲真空渗透提高了干燥样品的复水性。渗透处理后干燥样品的姜酚、姜烯酚含量显著高于直接干燥样品,其中脉冲真空渗透的样品中各姜酚、姜烯酚含量最高。脉冲真空渗透处理对干燥生姜的挥发性成分具有保护作用。(3)采用超高压、冷冻结合超高压、热烫、冷冻等物理方式与AD&IM进行联合干燥。结果表明:高压500MPa处理后干燥样品的DPPH-清除能力、Fe3+还原能力以及ABTS-清除能力最强,显著高于未经高压处理的样品。高压处理后生姜干燥速率显著提高,其中,冷冻结合100MPa、500MPa、热烫处理以及冷处理后样品的干燥时间分别缩短了30%、20%、25%和10%。冷冻结合250MPa和冷冻结合100MPa处理后干燥样品的挥发性成分与鲜姜的最相似。(4)采用一种新型绿色环保的前处理方式——二氧化碳浸渍(Carbonica Maceration,CM)与AD&IM进行联合干燥。CM可以改变细胞的通透性,引发厌氧呼吸,对生姜干燥品质和干燥时间具有积极的影响。结果表明:CM处理后生姜干燥时间显著缩短,其中CM2(0.2MPa、40℃、10h)处理后样品干燥时间可缩短35%。CM处理后干燥样品中各姜酚含量显著升高。其中,CM4(0.2MPa、30℃、10h)处理后6-姜酚、8-姜酚、10-姜酚、6-姜烯酚含量分别是直接干燥样品的2.49倍、1.45倍、1.45倍、1.36倍。综合干燥速率以及姜酚含量、颜色、复水性等品质指标,认为CM2处理联合AD&IM为最优的生姜干燥工艺。(5)本文基于Lambert微波能量吸收定律以及Fick传质第二定律首次建立了一维平板数学模型来预测AD&IM干燥过程中水分和温度的变化规律,模型的相对偏差在10%以内,说明模型可以较好地模拟实际干燥过程,为AD&IM干燥过程的优化和自动控制提供了有效手段。