玉米种子真空冷冻干燥微观实验研究及模型分析

目的 探究真空冷冻干燥技术对玉米种子的影响。方法 基于光学显微镜成像及真空冷冻干燥技术探究各冻干条件(冻结终温、升华干燥温度、解析干燥温度)对玉米种子细胞微观结构的影响。对比分析细胞形态学参数(当量直径、周长、面积、圆度)和含水率的变化规律,建立真空冷冻干燥条件与细胞形态学参数变化率之间关联的数学拟合模型。结果 细胞形态学参数变化率和含水率与冻结终温呈负相关趋势,随升华干燥和解析干燥温度的升高呈现先减少后增大的趋势,且升华干燥温度对玉米种子形态学参数变化率影响最大。在冻结终温为-25℃、升华干燥温度为5℃、解析干燥温度为40℃下,含水率(12.81%)最低。在细胞的当量直径(9.2%)、周长(8.4%)、面积(17.68%)的变化率最小且圆度(1.78%)小于4%时,干燥效果最好。采用二次多项式模型,决定系数R2均接近于1,FSSE和FRMSE均接近0。结论 该数学模型能较好地描述各真空冷冻干燥条件对玉米种子细胞形态学参数的影响,可在一定范围内对玉米米种子真空冷冻干燥后的品质进行控制。

真空冷冻干燥升华温度对玉米种子品质的影响

本文采用真空冷冻干燥机对玉米种子进行冷冻干燥处理,研究不同升华温度(3℃、5℃、7℃、9℃)条件下其物性指标(含水率、容重、出碴率、颗粒度指数、裂纹率、最大力、最大力点变形)和活性指标(发芽率、呼吸强度、相对导电率)的变化规律。研究结果表明:玉米种子的含水率、容重、出碴率、最大力、最大力点变形随升华温度升高先降低后升高,颗粒度指数随升华温度升高先增大后减小,裂纹率、相对电导率随升华温度升高先升高后降低。不同升华温度的玉米种子活性都有所下降,发芽率也都有所下降。在升华温度5℃下玉米种子呼吸强度最小,最适宜储存。

真空冷冻干燥不同升温程序对蓝莓干燥特性及品质影响

不同真空冷冻干燥(FD)程序中的温度设定影响果蔬干制品的感官和营养品质。为获得蓝莓FD较优程序,本研究采用差示扫描量热法探究蓝莓热力学特性及玻璃化转变温度(Tg)的变化,采用低场核磁共振技术测定水分分布及含量变化,以收缩率、花青素含量和质构品质为指标,探究5种FD不同升温程序对蓝莓脆干燥特性和营养品质的影响。结果表明,超声处理后蓝莓共晶点、共熔点和Tg无显著变化;随着蓝莓含水率的降低,其Tg升高,蓝莓中的自由水先转换为不易流动水,随后不易流动水转换为自由水和结合水。FD不同程序设定下,蓝莓脆粒的收缩率、色泽、感官和营养品质变化显著(P<0.05)。程序2干燥后蓝莓脆粒的收缩率最小,程序1干燥后蓝莓脆粒的脆性最大,程序5干燥后蓝莓硬度最大;程序4干燥后蓝莓△E值最大,程序1干燥后蓝莓脆粒的维生素C(Vc)含量最高、抗氧化活性较高。综合考虑,确定较优FD程序为程序2:0℃(2 h)→5℃(2 h)→10℃(2 h)→20℃(2 h)→30℃(2 h)→40℃(2 h)→50℃(12 h)。本研究结果为蓝莓脆产品开发提供了理论基础。

超声预处理蓝莓真空冷冻干燥工艺优化及对品质的影响

[目的]本文旨在更好提高蓝莓真空冷冻干燥速率与产品品质。[方法]利用超声处理作为预处理方式,研究超声温度(45、55、65和75℃)、频率(45、80和100 kHz)、功率(600、700、800、900和1000 W)和时间(25、30、35和40 min)对蓝莓真空冷冻干燥特性、质构、色泽、营养物质保留率及抗氧化活性的影响,并以干燥速率、花青素含量、色泽和脆性为指标进行四因素三水平响应面优化试验,筛选出最佳超声预处理工艺及参数。[结果]超声温度对蓝莓花青素含量的影响极显著(P<0.001);超声频率对蓝莓干燥速率、花青素含量和脆性的影响显著(P<0.05);超声功率对蓝莓脆性的影响显著(P<0.05);超声条件对蓝莓ΔE值的影响均不显著(P>0.05)。最终获得蓝莓超声预处理的优化工艺条件:超声温度55℃,频率80 kHz,功率700 W,时间30 min,此条件下蓝莓的干燥速率为1.69 g·g^(-1)·h^(-1),花青素含量0.55 mg·g^(-1),脆性2770.00 g,ΔE值6.16。[结论]超声预处理可改善蓝莓真空冷冻干燥品质,该结果为蓝莓真空冷冻干燥研究及产品开发提供基础。

超声辅助不同小分子糖渗透处理后真空冷冻干燥油柑的品质比较

该研究评价了超声辅助五种小分子糖渗透处理后冻干油柑的理化特性及体外抗氧化活性。结果表明:相比对照组,经超声辅助渗糖处理的油柑水分损失率、固形物增加率升高;冻干油柑内部孔隙更加致密,硬度显著提高、脆度基本保持,复水性下降;低聚异麦芽糖处理组的吸湿率(18.25%)低于对照组(22.54%);葡萄糖和麦芽糖处理组的冻干油柑色差ΔE小,分别为2.73和1.71,即颜色保留率高;低聚麦芽糖和蔗糖对冻干油柑的风味强化效果较好;蔗糖、葡萄糖和麦芽糖处理组的冻干油柑可滴定酸含量较低;与对照组玻璃化转变温度(T_(g)=43.66℃)相比,麦芽糖处理组的T_(g)升高到45.53℃,其他处理组则显著降低了样品的T_(g);除木糖醇处理组(9.44 mg/g)外,不同超声渗糖处理组的总酚保留率均较高;蔗糖和低聚异麦芽糖渗透处理可有效保持冻干油柑的体外抗氧化能力。总的来说,超声辅助蔗糖和低异聚麦芽糖渗透处理的冻干油柑品质较好,其中低异聚麦芽糖可作为一种蔗糖替代品用于开发功能性冻干油柑。

高静压和热预处理对真空冷冻干燥重组果蔬块品质的影响

以芒果、甜瓜、菠萝和胡萝卜为原料,采用传统热处理及不同高静压条件对复合果蔬浆进行预处理后,通过冷冻干燥(freeze?drying,FD)技术生产重组果蔬块,研究不同高静压压力对FD果蔬块理化品质、生物活性物质、抗氧化活性和感官品质的影响。结果表明:与热预处理相比,高静压预处理能显著提高FD果蔬块产品的a*值、b*值、可滴定酸含量、抗氧化活性(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除率、羟自由基清除率、铁离子还原能力),总酚、总黄酮、VC含量分别较热预处理提高21.11%~30.27%、59.96%~68.58%、13.35%~15.34%;醇类和酮类挥发性风味物质含量分别为189.65~207.82?μg/kg和59.60~81.16μg/kg,相较于热预处理显著提高。此外,高静压预处理FD果蔬块在5种香气属性上的感官强度和色泽、气味、滋味的喜好度也显著高于热预处理FD果蔬块。在300?MPa和500?MPa的高静压预处理条件下,FD果蔬块的感官品质最接近未处理组。高静压预处理通过提高细胞膜通透性,促进了生物活性物质和风味物质的释放,提高了抗氧化活性,与传统热预处理相比,高静压预处理有效改善了FD果蔬块的品质特性。

3种超声方式对蓝莓蜡质层和细胞结构及真空冷冻干燥特性的影响

蓝莓表皮蜡质成分严重阻碍其真空冷冻干燥过程中的水分扩散。以新鲜蓝莓为原料,分析3种超声方式对蓝莓蜡质层和内部细胞结构的影响,结合蓝莓脆品质特性和干燥特性,探究适宜蓝莓真空冷冻干燥的超声预处理方式。气相色谱-质谱联用结果表明:不同超声处理对蓝莓表皮蜡质组成和含量影响不同,其中间歇式超声处理后蓝莓表皮蜡质组成和总相对含量变化最大,与对照组相比总相对含量减少了35%。微观结构分析结果表明:探头式和间歇式超声处理后蓝莓表皮的蜡质分布疏松,表皮裸露;连续式超声处理后蓝莓表皮蜡质晶体结构由管状变为片状。探头式和间歇式超声处理对蓝莓内部细胞结构破坏较大,使其形成大尺寸微通道,并且探头式超声处理后,蓝莓细胞膜渗透率显著高于其他处理方式(P<0.05)。不同超声处理后蓝莓的T 2弛豫曲线均整体向左移动,峰面积和信号幅值减小;3种超声处理方式明显改善了真空冷冻干燥蓝莓干燥速率,连续式和探头式超声处理显著改善了真空冷冻干燥蓝莓的脆性,分别提高了38.25%、40.09%。连续式超声处理获得的真空冷冻干燥蓝莓维生素C和花青素保留率显著提高,分别为86.17%±0.18%和71.30%±1.88%。综合比较,连续式超声处理是较优的蓝莓真空冷冻干燥预处理方式。

微波真空冷冻干燥时怀山药的微CT孔道分布

局部温度过高的问题限制了微波真空冷冻干燥(microwave freeze drying,MFD)技术在果蔬干燥中的广泛应用。发展传热传质理论是解决MFD局部温度过高问题的根本途径。数值模拟是研究传热传质机理的重要方法,并有望解决MFD中局部温度过高的问题。利用详细的孔径和孔隙分布建立结构模型对数值模拟至关重要。该研究以怀山药为样品,利用微CT(X-ray micro-computed tomography)技术分析不同干燥仓压力(100、200、300 Pa)和微波加载量(0.5、1.0、1.5、2.0 W/g)时孔隙和孔隙分布的变化。结果表明,干燥仓内的低压环境更倾向于形成小孔隙,干燥仓内压力的变化对外层的孔隙大小和分布无明显影响,但对内层的孔隙大小和分布有明显影响。微波加载量对内、外层的孔隙大小和分布均有显著影响。研究结果将为解决MFD中局部温度过高问题的数值计算研究提供试验支持。

茶树花真空冷冻干燥工艺优化及体外抗氧化活性

为探究茶树花真空冷冻干燥最佳工艺并对冻干茶树花的体外抗氧化活性进行研究,以福鼎大白茶茶树花为研究对象,考察不同因素(预冻温度、预冻时间、真空度、搁板最大加热温度)对茶树花感官评分和复水比的影响,并通过响应面优化得到最佳工艺条件:预冻温度-30℃、预冻时间3.5 h、搁板最大加热温度39℃,在此条件下,福鼎大白茶冻干茶树花的感官评分为88.57±1.24,复水比为3.26±0.14。对比冻干前后茶树花生物活性成分和感官指标得出,真空冷冻干燥技术能够较好地保留茶树花的外观形态和活性成分。对冻干茶树花进行体外抗氧化活性研究,结果表明,茶树花羟自由基清除率明显高于同浓度的VC,DPPH自由基清除率和还原能力低于同浓度的VC,冻干茶树花DPPH自由基清除率和羟自由基清除率的IC50分别为78.85µg/mL、0.55 mg/mL,表明茶树花具有较好的抗氧化活性。

真空冷冻干燥提高乳酸菌存活率及延长贮藏期的研究进展

真空冷冻干燥过程中的诸多因素均会影响乳酸菌的存活率及贮藏时间,优化冻干工艺和贮藏条件是提高乳酸菌存活率及延长贮藏期的有效方法。本文介绍了真空冷冻干燥过程中影响乳酸菌存活率的因素,并探讨了如何优化冻干工艺及贮藏条件以提高其存活率及延长贮藏期,旨在为制备活性高且耐贮藏乳酸菌冻干制剂提供依据与参考。

基于指纹图谱评价不同产地真空冷冻干燥、热风干燥铁皮石斛质量

目的建立不同产地真空冷冻干燥、热风干燥铁皮石斛指纹图谱,并评价其质量。方法收集不同产地铁皮石斛共16批,HPLC法建立指纹图谱,采用相似度软件建立共有模式,确定共有峰,SPSS 23.0、SIMCA14.1软件进行统计学分析。结果真空冷冻干燥、热风干燥饮片相似度大于0.8。2种干燥方式饮片基本能各自聚类。正交最小二乘-判别分析可区分2种干燥方式之间的差异,峰1~9、23(石斛酚)可能是质量差异关键性成分。结论指纹图谱能有效区分真空冷冻干燥、热风干燥铁皮石斛,为饮片质量控制提供参考。

牛心柿果粉真空干燥与真空冷冻干燥工艺的优化及其对品质的影响

以牛心柿为原料,采用优化后的真空干燥和真空冷冻干燥工艺制备牛心柿果粉,比较不同工艺对果粉品质的影响。结果表明,真空干燥最优工艺为装填厚度6 mm、干燥时间12 h、干燥温度60℃;真空冷冻干燥最优工艺为预冻阶段装填厚度15 mm、预冻时间4 h、预冻温度-35℃,升华干燥和解析干燥均采用梯度升温方式。对两种工艺加工的果粉品质进行对比,真空冷冻干燥果粉还原糖含量(566.3 mg/100 g)、总酚含量(13.24 g/kg)、总糖含量(731.6 mg/100 g)均高于真空干燥果粉,但总酸含量(31.34 g/100 g)低于真空干燥果粉;真空冷冻干燥果粉的色泽、滋味和口感、溶解性、持水性均优于真空干燥果粉,但流动性低于真空干燥果粉,优化后的真空冷冻干燥工艺制备的牛心柿果粉品质优于真空干燥工艺。

前处理对真空冷冻干燥香菇脆品质的影响

目的研究前处理对真空冷冻干燥香菇脆品质的影响。方法对真空冷冻干燥香菇脆进行冻融处理、糖渍处理、酶解处理,对香菇脆的质构、感官性质、微结构进行测定。结果冻融处理有利于香菇脆微观结构的破坏,香菇脆品质随冻融处理次数的增加而逐渐改善。以麦芽糖浆为糖渍液时,3次冻融处理的香菇脆硬度从35.97 N降至23.43 N,组织纤维网孔破坏,糖渍液固形物含量从40%降至15.45%,糖渍效率大幅提高。麦芽糖浆糖渍液中添加麦芽糊精导致了香菇脆品质的劣化,香菇脆硬度高达39.48 N,糖渍效率和产品口感均明显下降。漂烫前对香菇进行蛋白酶酶解可促进组织结构的破坏,香菇脆硬度降至17.59 N,且酶解过程释放的鲜味肽加强了产品的特征风味,感官评分为89.49分,远高于漂烫后酶解和纤维素酶酶解所得样品。结论多次冻融处理、麦芽糖浆糖渍处理和漂烫前蛋白酶酶解处理有利于提高真空冷冻干燥香菇脆的品质。本研究可为香菇的精深加工提供理论基础。

鲜花工艺品真空冷冻干燥工艺研究

将月季、石竹鲜花花茎浸泡在5.0%柠檬酸溶液中4~6 h,剪留花朵,用0.50~0.85 mm细砂包埋并在-18℃环境中预冻12 h,放入预设-30℃的冻干机中进行真空冷冻干燥。隔板温度设定从-5℃开始逐渐降温至-18℃进行升华干燥约20 h,再从-18℃逐渐升温至30℃进行解析干燥约8 h。得到的干花用10%聚乙二醇2000无水乙醇溶液进行表面喷洒处理,晾干后用不饱和树脂包埋,放入烘箱使其固化,打磨抛光可得到晶莹透亮的琥珀式鲜花工艺品。

真空冷冻干燥肉苁蓉工艺的研究

为了研究肉苁蓉产地趁鲜切制干燥的可行性,采用真空冷冻干燥法,通过单因素试验比较了肉苁蓉冻干过程中片状、粒状、粉状等不同切制方式对其干燥率及质量的影响,为肉苁蓉的干燥保存提供有效可行的加工方法;使用HPLC-UV方法,对粉状肉苁蓉药材中的松果菊苷和毛蕊花糖苷进行测定。结果表明,通过粉状切制的肉苁蓉产品干燥率及质量最好;粉状的切制方式所得的肉苁蓉放置1年后,松果菊苷和毛蕊花糖苷含量较高;小块状的处理方式最为简易,产品的干燥率也较为优秀,氧化程度在3种制备方式中最低。

基于品质指标的正交试验优化铁皮石斛真空冷冻干燥工艺

【目的】在现有工业生产的铁皮石斛真空冷冻干燥工艺基础上优化时间参数,以期获得最佳干燥工艺,提高效率同时提升产品品质,为铁皮石斛干制产品工业化生产提供参考依据。【方法】以新鲜铁皮石斛为原料,采用正交试验考察不同升华时间对铁皮石斛多糖、甘露糖、醇浸出物和多酚含量及抗氧化活性的影响,与现有工业生产的真空冷冻干燥工艺进行对比,确定最佳真空冷冻干燥工艺。【结果】各因素对真空冷冻干燥铁皮石斛品质的影响主次顺序:35℃所用时间>55℃所用时间>25℃所用时间>45℃所用时间;铁皮石斛的最佳真空冷冻干燥工艺参数:真空度30Pa,冷阱温度-40℃,升华温度和升华时间为15℃(3 h)→25℃(3 h)→35℃(5 h)→45℃(9 h)→55℃(18 h),共38h,在此条件下,铁皮石斛多糖含量为35.3%,甘露糖含量为23.1%,醇浸出物含量为7.8%,1,1-二苯基-2-苦基肼(DPPH)自由基清除率为30.3%,综合评分为88.3分。与现有真空冷冻干燥铁皮石斛工艺相比,干燥时间缩短2.6%,多糖和甘露糖含量分别显著提高27.0%和5.0%(P<0.05,下同),醇浸出物含量无显著差异(P>0.05),DPPH自由基清除率显著减少31.0%,多酚含量相当,色泽较接近新鲜的铁皮石斛样品。【结论】经优化后真空冷冻干燥工艺得到的铁皮石斛有效成分含量较高,干燥时间缩短,色泽更佳。

基于响应面法的非饱和云南小粒速溶咖啡真空冷冻干燥工艺研究

为探究非饱和云南小粒速溶咖啡真空冷冻干燥的最佳工艺参数。以云南小粒速溶咖啡浓缩液为主要原料,采用“液氮制冰激凌法”制备非饱和物料进行真空冷冻干燥。在单因素试验基础上,运用响应面法中的Box-Behnken设计,考察干燥温度、干燥压力、比表面积和三者的交互作用对感官评定、单位能耗、干燥时间的影响,并建立回归方程,得出最佳工艺参数。结果表明:真空冷冻干燥过程始终处于降速阶段;干燥温度越高,干燥速率越大,含水率下降越快;样品比表面积越大,干燥速率越大,含水率下降越快。样品比表面积对感官得分的影响极其显著(P<0.01),干燥温度、干燥压力和样品比表面积对单位能耗有极显著的影响(P<0.01),干燥温度和样品比表面积对干燥时间的影响极其显著(P<0.01);综合优化干燥工艺参数为:干燥温度58℃、干燥压力50 Pa、样品比表面积4.13 cm^(2)/g,在此工艺条件下获得非饱和云南小粒速溶咖啡的感官得分为7.62,单位能耗为2.81 kJ/g,干燥时间为275 min。

复合果蔬加工中真空冷冻干燥技术应用问题及对策

本文研究了真空冷冻干燥技术在复合果蔬加工中的应用。通过分析复合果蔬的种类和特点,探讨该技术的原理及优势,发现其能有效去除水分并保留营养成分。然而,技术应用中仍存在热传导不均、水分迁移动力学机理不明、能耗高等问题。对此,本文提出了优化热传导、构建水分迁移模型、采用多级真空系统等策略,以提高干燥效率和经济效益,推动复合果蔬产业的发展。

非饱和云南小粒速溶咖啡真空冷冻干燥单因素试验分析

以云南小粒速溶咖啡浓缩液为主要原料,采用液氮制冰激凌法制备非饱和云南小粒速溶咖啡液态物料,改变干燥温度、干燥压力和样品比表面积对非饱和云南小粒速溶咖啡进行真空冷冻干燥单因素试验设计,探究3者对非饱和云南小粒速溶咖啡真空冷冻干燥过程中干燥速率、感官评定的影响。试验结果表明,非饱和云南小粒速溶咖啡干燥过程中,干燥温度、干燥压力和样品比表面积3者都能影响非饱和云南小粒速溶咖啡真空冷冻干燥的干燥速率,干燥温度和样品比表面积对样品的干燥速率都有显著的影响,样品比表面积对感官评定的影响较大;干燥压力对样品干燥速率和感官评定有小幅影响,其中对感官评定影响相对较大。该研究可为非饱和云南小粒速溶咖啡真空冷冻干燥技术提供参考,进而优化其工艺。

真空冷冻干燥苹果复合果蔬块工艺

苹果营养价值高,富含有机酸、多种维生素、矿物质、膳食纤维及多酚和黄酮类生物活性成分,经常食用有增进记忆、促进肠道健康、提高免疫力等作用。我国苹果的种植面积和产量都居世界第一,一直以来苹果消费以鲜食为主,深加工品类比较传统,高附加值产品不多,随着时代的发展,消费者对产品质量要求更高,对产品多样性需求更大,优质苹果及其加工产品的市场前景较好。