苹果脆片具有口感酥脆爽口、营养丰富、便于食用和携带等特点,因此在膨化食品市场占据很大的份额。然而在生产苹果脆片过程中,前期预干燥将新鲜苹果干燥至水分含量较低的半干片,半干片的品质对保证终产品的能耗和品质有决定性作用,所以开发高效节能且高品质的干燥工艺,是提高苹果半干片的品质,保证苹果脆片优良品质的前提。本文以新鲜苹果切片为对象,研究了单一干燥方式(如气体射流冲击干燥、真空微波干燥、热风干燥、热风辅助射频干燥、真空冷冻干燥)、组合干燥方式(如气体射流冲击-真空微波联合干燥以及气体射流冲击-热风辅助射频联合干燥)对苹果半干片品质的影响。在研究了苹果半干片的干燥工艺后,将半干片加工成终产品苹果脆片,研究不同干燥方式处理的苹果半干片对终产品品质的影响。本文主要研究内容和结果如下:(1)将新鲜苹果切片分别采用气体射流冲击干燥、真空微波干燥、热风干燥、热风辅助射频干燥和真空冷冻干燥,以水分含量低于15%作为干燥终点。然后建立干燥动力学模型,通过并比较干燥时间、能耗、色泽、Vc、总酚等指标,确定较佳的干燥方式。结果显示,苹果半干片真空微波干燥、射流冲击干燥、热风干燥的动力学模型满足Page方程,热风辅助射频干燥的动力学模型满足Logarithmic方程。真空冷冻干燥耗时最长,其次是热风辅助射频干燥,射流冲击干燥和真空微波干燥速率较快,真空微波干燥时间最短。与真空冷冻干燥相比,其它方式干燥的苹果半干片颜色都有变暗、发黄现象,气体射流冲击干燥这种现象不明显,真空微波干燥的苹果半干片颜色品质下降明显,而热风辅助射频干燥半干片颜色品质最差。与新鲜苹果片比较,真空冷冻干燥使Vc损失最少,但是总酚下降最多;气体射流冲击干燥和真空微波干燥的苹果片总酚降解最少,且Vc损失较少;热风辅助射频干燥的苹果半干片Vc损失最多,且总酚下降严重。因此,综合考虑干燥速率和苹果半干片品质,气体射流冲击干燥和真空微波干燥是较理想的干燥方式。但是仍然存在一些不足,如前者干燥时间比后者长,但产品品质比后者好,故可以考虑将两种干燥方式联合起来进行下一步研究。热风辅助射频干燥能耗最大且品质最差,不适合进行单一干燥,可以考虑与气体射流冲击干燥联合干燥,发挥其加热速度快、穿透深度大等的干燥优势。(2)气体射流冲击-真空微波联合干燥对苹果片的影响及工艺研究。首先采用响应面法优化气体射流冲击干燥工艺参数,以干燥温度(55、60和65℃℃)、风速(1.3、1.8和2.3 m/s)和苹果切片厚度(4mm、6 mm和8 mm)为设计变量,以干燥速率和色泽为响应变量,确定最优干燥条件。再将气体射流冲击与真空微波联合干燥,从干燥能耗、色泽、Vc等方面确定最佳的联合方式。最后将联合干燥方式与单一的干燥方式(气体射流冲击干燥、真空微波干燥以及传统的热风干燥)进行对比。结果如下:本实验中,气体射流冲击最佳的干燥条件为干燥温度65℃C,风速2.3 m/s,苹果片厚度6 mm。确定最佳的气体射流冲击干燥条件后,将其与真空微波干燥联合起来对新鲜苹果片进行干燥,综合考虑干燥时间、能耗、色泽和Vc的损耗。结果表明两种干燥技术最合适的联合方式为先用气体射流冲击干燥60min,再用真空微波继续干燥至终点(低于15%)。将联合干燥与单一的气体射流冲击干燥、真空微波干燥以及传统的热风干燥效果进行比较,发现联合干燥方式与气体射流冲击干燥相比,缩短了干燥时间,降低了能耗,与真空微波干燥相比保持了苹果半干片更高的营养品质。因此,气体射流冲击-真空微波联合干燥可作为优先考虑的干燥方法。(3)对气体射流冲击-热风辅助射频联合干燥对苹果片品质的影响及工艺研究。以Vc损失率为指标,从电极板间距、热风温度、气体射流冲击干燥时间3个因素优化联合干燥条件,确定联合干燥条件后,再将该联合干燥方式与热风辅助射频干燥进行对比。结果如下:气体射流冲击-热风辅助射频联合干燥的最适干燥条件为射频电极板间距为12 cm,辅助射频干燥的热风温度为60 ℃C,气体射流冲击干燥时间为100 min。将热风辅助射频、气体射流冲击-热风辅助射频联合干燥和气体射流冲击-热风联合干燥三种方式处理的苹果半干片进行能耗和品质比较,气体射流冲击-热风辅助射频联合干燥的干燥时间最短,能耗最低,色泽、Vc、总酚等破坏最少,是一种可以优先考虑的低能耗和高品质的干燥方式。(4)不同干燥方式获得苹果半干片对终产品品质的影响。首先分别用热风干燥、气体射流冲击干燥、真空微波干燥、气体射流冲击-热风辅助射频联合干燥和气体射流冲击-真空微波联合干燥对新鲜苹果片干燥,生成水分含量在12-15%的半干片,再经过均湿、膨化和真空干燥将半干片干燥至苹果脆片(水分含量≤5%)。结果表明:经过气体射流冲击-真空微波联合干燥方式处理生产的苹果脆片品质比单一的真空微波干燥处理的苹果脆片品质好,能耗比单一的气体射流冲击干燥能耗低,经过气体射流冲击-热风辅助射频联合干燥处理生产的苹果脆片与经过单一的热风辅助射频干燥处理的苹果脆片相比能耗低品质好。