论文部分内容阅读
渗透脱水是一种通过物料与高渗透压溶液直接接触从而去除物料中部分水分的技术。本文以圣女果为原料，研究影响圣女果渗透脱水的因素以及其在三元溶液中的渗透脱水规律，开发圣女果真空-压力渗透脱水技术，并对渗后圣女果的热风干燥特性和产品品质进行研究。主要研究结论如下：1．通过考察表皮处理、固液比、温度、渗透溶液组成等因素对圣女果渗透脱水的影响，发现表皮扎孔处理能明显提高圣女果渗透脱水传质速率；固液比越大，圣女果的脱水率和固形物获取率越大，但固液比过大会造成溶质的大量摄入；渗透溶液产生的渗透压越大，传质过程越快速；温度升高可促进渗透脱水过程中的质量传递，但过高会使脱水率与固形物获取率的比值降低。圣女果渗透脱水的最佳工艺条件为温度45℃、40%糖与10%盐的混合溶液、固液比1:10。对三元溶液中糖、盐的相互影响关系进行分析，结果表明渗透溶液中蔗糖浓度越高，圣女果的糖获取率越大；样品中NaCl的含量与溶液中NaCl的浓度有直接关系，高浓度的蔗糖溶液可在一定程度上减少食盐的渗入。根据Fick第二定律计算出的圣女果的有效扩散率的数量级在10-1010-9，有效水分扩散率的范围为4.94×10-108.73×10-10m2/s，有效固形物扩散率的范围为4.35×10-101.58×10-9m2/s。2．采用真空-压力渗透脱水技术加速圣女果的渗透脱水传质速率，以脱水率和固形物获取率为指标，通过单因素试验摸索和响应面试验设计优化，分别得出圣女果真空-压力渗透脱水过程中的脱水率Y1、固形物获取率Y2及综合评分Y同压力值、真空度和压力保持时间的回归方程：Y1=-101.29+1447.65X1+255.14X2+1.10X3-606.25X1X2-0.86X2X3-7613.13X12-172.53X22Y2=20.40-56.24X2+0.23X3+47.73X22Y=-14.1223+138.3848X1+32.2681X2+0.0841X3-61.0274X1X2-713.8684X12-22.9344X22通过对综合评分回归方程进行优化，确定综合得分最高的圣女果真空-压力渗透脱水条件为：真空度0.07MPa，压力值0.57MPa，压力保持时间20min，此工艺条件下得到的圣女果的脱水率为34.12%，固形物获取率为6.98%，综合得分为0.927。3．通过比较不同脱水方式圣女果的热风干燥特性和产品品质，发现与常压渗透脱水后热风干燥和直接热风干燥的工艺相比，采用真空-压力渗透脱水后热风干燥加工圣女果干能明显缩短总脱水时间，提高生产效率。真空-压力渗透脱水后热风干燥制得的圣女果干在色泽、Vc保留率、复水特性和复水后的感官品质都明显优于直接热风干燥所得的产品；与常压渗透脱水后热风干燥所得产品相比，产品色泽差异不大，Vc保留率略有提高，感官品质略有下降，总体差异不大。