Artificial neural network techniques to predict the moisture ratio content during hot air drying and vacuum drying of Radix isatidis extract

Background:To predict the moisture ratio of Radix isatidis extract during drying.Methods:Artificial neural networks were designed using the MATLAB neural network toolbox to produce a moisture ratio prediction model of Radix isatidis extract during hot air drying and vacuum drying,where regression values and mean squared error were used as evaluation indexes to optimize the number of hidden layer nodes and determine the topological structure of artificial neural networks model.In addition,the drying curves for the different drying parameters were analyzed.Results:The optimal topological structure of the moisture ratio prediction model for hot air drying and vacuum drying of Radix isatidis extract were“4-9-1”and“5-9-1”respectively,and the regression values between the predicted value and the experimental value is close to 1.This indicates that it has a high prediction accuracy.The moisture ratio gradually decreases with an increase in the drying time,reducing the loading,initial moisture content,increasing the temperature,and pressure can shorten the drying time and improve the drying efficiency.Conclusion:Artificial neural networks technology has the advantages of rapid and accurate prediction,and can provide a theoretical basis and technical support for online prediction during the drying process of the extract.

Effect of different drying methods on the taste and volatile compounds,sensory characteristics of Takifugu obscurus

Pufferfish is prone to deterioration due to abundant nutrients and high moisture content.Drying technology can extend the shelf life and enhance the flavor quality of aquatic products.The study investigated the effect of hot air drying(HAD),microwave vacuum drying(MVD)and hot air assisted radio frequency drying(HARFD)on the taste and volatile profiles of Takifugu obscurus.Different drying methods had significant influence on the color,rehydration,5’-nucleotides,free amino acids and volatile components(P<0.05).The results showed that HAD and HARFD could promote the flavor of T.obscurus by producing higher equivalent umami concentration(EUC)values,which were about two times of MVD group,and more pronounced pleasant odor according to sensory analysis.HAD is more appropriate for industrial application than HARFD and MVD considering the economic benefits.This study could provide a reference for the industrial application of drying T.obscurus.

基于遗传算法的南瓜联合干燥工艺优化

[目的]优化南瓜热风—真空联合干燥最佳工艺参数。[方法]对南瓜进行热风干燥、真空干燥及热风—真空联合干燥试验,以单位能耗、复水比及色差为评价指标,对比其干燥特性,以BP神经网络模型结合遗传算法,基于熵权结合加权评分法对南瓜热风—真空联合干燥进行多目标综合优化。[结果]同等条件下,热风干燥效率最高;当干燥温度为55℃,含水率转换点为30%时,联合干燥时间比真空干燥缩短了52.63%;真空干燥单位能耗最低;热风干燥的复水性能最差;真空干燥的色泽最好;结合BP神经网络模型的遗传算法得到最优干燥参数为热风干燥温度65℃,转换点含水率50%,真空干燥温度56.0509℃,此时单位能耗、复水比和色差值与验证实验值的平均相对误差分别为2.5%,5.53%,4.84%,均<6%。[结论]南瓜热风—真空联合干燥兼具热风干燥和真空干燥的优点,且结合BP神经网络遗传算法模型可以优化其工艺参数。

热风真空组合干燥对黄芪品质的影响及工艺优化研究

为解决黄芪加工过程中药效成分流失问题,使用热风真空组合干燥技术加工鲜黄芪以提高干燥品质。以色泽度、总黄酮含量、干燥时间为指标,进行单因素试验,研究切片厚度、热风温度、中间转换点含水率、真空温度对黄芪品质的影响规律;使用Central-Composite响应面法和综合评分法,建立二次回归数学模型,分析获取优化工艺参数。结果表明,各影响因素对黄芪品质的影响主次顺序:真空温度>切片厚度>中间转换点含水率>热风温度。最佳工艺参数:切片厚度4.86 mm,热风温度52℃,转换点含水率35%,真空温度69℃,在此条件下色差值为9.89,总黄酮含量为0.78 mg/g,干燥时间105 min,综合评分63.69。研究结果可为黄芪的干燥加工工艺提供参考。

热风-真空冷冻联合干燥对脆性龙眼果干品质及益生活性的影响

[目的]研究热风-真空冷冻联合干燥对脆性龙眼果干品质及益生活性的影响,为高品质龙眼果干工业化节能干燥模式提供理论依据.[方法]以热风干燥、真空冷冻干燥龙眼果干为对照,比较分析热风-真空冷冻联合干燥对脆性龙眼果干水分含量、水分活度、皱缩率、复水比等理化特性和总糖、多糖等营养品质的影响.同时采用GC-MS测定风味物质变化,电量表测定能源消耗量.并选用植物乳杆菌和嗜酸乳杆菌发酵龙眼果干,比较发酵过程中活菌数、总糖、还原糖以及短链脂肪酸的变化,评价热风-真空冷冻联合干燥对龙眼体外益生活性的影响.[结果]热风-真空冷冻联合干燥龙眼果干的水分含量、水分活度和皱缩率显著低于热风干燥,而复水比显著高于热风干燥.在总糖、多糖含量以及挥发性风味物质种类和总量上,热风-真空冷冻联合干燥低于真空冷冻干燥而高于热风干燥.在能源消耗上,热风-真空冷冻联合干燥比真空冷冻干燥节约干燥时间12.16%,节约单位能耗25.40%.在益生活性方面,植物乳杆菌和嗜酸乳杆菌均能通过发酵龙眼干增加活菌数量,利用龙眼干中的总糖产生短链脂肪酸,降低发酵液pH,且益生效果受干燥方式和菌株种类的影响较大.当植物乳杆菌发酵热风-真空冷冻干燥的龙眼果干48 h后,活菌数生长最多可达12.40 lg cfu/mL,高于真空冷冻干燥、热风干燥和新鲜龙眼.嗜酸乳杆菌发酵48 h后,热风-真空冷冻联合干燥活菌数达11.84 lg cfu/mL,与真空冷冻干燥接近,低于热风干燥,但高于新鲜龙眼.[结论]热风-真空冷冻联合干燥结合了热风干燥和真空冷冻干燥两种干燥方式的特点,可以显著缩短干燥时间,节约能耗,提高干燥效率和果干品质.

微波真空冷冻干燥对芒果干制品品质特性的影响

为获得较优的芒果干燥方法,以复水性、感官为评价指标,比较微波真空冷冻干燥、热板真空冷冻干燥和热风干燥3种不同干燥方法对芒果干制品品质的影响。结果表明:真空冷冻干燥法的产品各项指标均优于热风干燥法。微波真空冷冻干燥的产品复水性最好,25℃与100℃最大复水比分别为3.363、3.674;其次为热板真空冷冻干燥,两温度条件下与微波真空冷冻干燥产品复水比相差较小;热风干燥产品复水性最差,分别为2.140、3.028。感官指标中色泽、香气和口味3方面均为:微波真空冷冻干燥>热板真空冷冻干燥>热风干燥。

枸杞热风微波真空组合干燥试验

进行了半干枸杞的微波真空干燥试验,分析了护色处理对新鲜枸杞微波真空干燥效果的影响,对热风微波真空组合干燥、微波真空干燥、热风干燥和自然晾晒4种干燥方式对枸杞干燥效果的影响进行了比较。结果表明,护色处理有利于枸杞的干燥加工;微波真空干燥不适合新鲜枸杞的直接干燥加工,更适合于枸杞的后期干燥;热风微波真空组合干燥具有干燥时间短,感官状态良好,枸杞多糖保存率较高的特点,干燥时间为13.1 h,比热风干燥缩短了34.9 h,比自然晾晒缩短了94.9 h,感官状态好于微波真空干燥,与热风干燥接近,枸杞多糖保存率与热风干燥和自然晾晒基本接近。

不同干燥方式对杨梅果粉品质的影响

通过比较不同干燥方式所得杨梅果粉的水分含量、溶解性、流动性、色泽、香气成分、VC含量、花色苷含量和总酚含量,研究真空干燥、真空冷冻干燥和热风-微波联合干燥3种干燥方式分别对杨梅果粉品质的影响。结果表明:真空冷冻干燥所得杨梅果粉水分含量(3.68%)最低,溶解性(57.68%)、流动性(34.25°)和色泽(a*值为24.48)最好,干燥后杨梅的特征香气成分损失最少,VC、花色苷和总酚含量(分别为103.51、122.81、144.59 mg/100 g)最高;其次是热风-微波联合干燥;真空干燥效果最差。综合考虑杨梅果粉的品质、干燥效率和成本,热风-微波联合干燥适宜在杨梅果粉加工产业推广应用。

干燥方式对大果山楂粉干燥速率及品质的影响

探究真空微波脉冲干燥、真空微波干燥、热风联合真空微波干燥和热风干燥4种干燥方式对大果山楂粉色泽、褐变度、持水性、持油性、透光性、Vc、总酸和黄酮含量等品质指标的影响。结果表明:干燥方式对大果山楂粉的色泽、褐变度、透光性和总酸含量有显著影响(P<0.05);真空微波脉冲干燥大果山楂粉的综合品质优于其他3种,该工艺生产效率较高,成本低,是大果山楂粉生产中较适宜的干燥工艺。

热风远红外联合干燥肉脯的工艺优化及其品质研究

为提高肉脯品质,本文研究了不同干燥技术对肉脯品质的影响,以水分含量、剪切力、色差和质构为指标,通过单因素和正交试验优化热风-远红外联合干燥肉脯的工艺条件,确定干燥模型,并对比分析微波、热风、远红外干燥技术对肉脯品质的影响。结果表明:热风-远红外联合干燥肉脯的最佳工艺为:第一段热风干燥温度Ⅰ170℃,第二段热风干燥温度Ⅱ250℃,第三段红外烤制温度Ⅲ260℃,干燥100 s,制得肉脯的水分含量低(13.54±0.48) g/100 g,嫩度高,易咀嚼,符合Modified Henderson and Pabis干燥模型(R2=0.9976);与微波干燥、热风干燥和远红外干燥相比,热风-远红外联合干燥的肉脯品质最佳,改善了产品的感官质量,水分含量、剪切力、硬度、咀嚼性、L*值和a*值分别是热风干燥的92%、55%、60%、46%、109%和121%,胶粘性和b*值无显著差异。该研究为肉脯的干燥加工提供了理论依据。

不同干燥处理方法对鸡肉丁的干燥效果

分别采用热风干燥法(hot air drying)、真空冷冻干燥法(vacuum freeze drying)和微波-热风耦合干燥法(combined microwave and hot air drying)干燥鸡肉,探究3种不同干燥方法对鸡肉丁的干燥曲线、色泽和水分活度、微观结构、复水性、复水后鸡肉丁质构特性和感官评定等指标的影响。结果表明,真空冷冻干燥后鸡肉色泽与水分活度明显优于其他2种干燥方式;环境扫描电镜(environmental scanning electron microscope, ESEM)观察结果表明,干燥后样品微观结构均发生一定程度收缩,真空冷冻干燥收缩最小,微观结构清晰饱满,与未经干燥样品的微观结构最为接近;真空冷冻干燥后的鸡肉复水时间最短,复水率最大,复水后真空冷冻干燥样品表现出良好的质构特性与感官品质,其次为微波-热风耦合干燥,热风干燥效果最差。

热风真空联合干燥对银耳品质及其微观结构影响

研究热风——真空联合干燥对银耳品质的影响。以银耳收缩率、复水比、色泽、多糖含量以及微观结构等指标评价联合干燥效果,并与单独的热风干燥和单独的真空干燥进行对比,分析联合干燥的成本优势。结果表明,不同联合干燥条件热风60℃——真空50℃、热风60℃——真空60℃、热风60℃——真空70℃干燥效果均较好,干制后的银耳收缩率不低于60%,复水比可达12以上,多糖含量22%以上,并具有良好的微观组织结构,相比单一的真空干燥和冷冻干燥,联合干燥成本分别降低19%和51%。热风——真空联合干燥作为一种高品质、低能耗的干燥方式值得推广。

不同的干燥方法对木瓜品质的影响

本文主要研究了不同的干燥方法对木瓜品质的影响,干燥方法主要包括单一热风干燥、单一真空干燥、热风与冷冻组合干燥、真空与冷冻组合干燥。实验结果显示真空干燥、真空冷冻组合干燥能较好的保持干制木瓜产品的VC和黄酮含量,但干制后的颜色与脆硬度不十分理想,而热风干制可以获得较理想的脆硬度。

热风和微波真空联合干燥甘蓝试验

对甘蓝进行热风和微波真空联合干燥试验,目的是缩短热风干燥时间,提高产品质量.结果表明:联合干燥缩短了干燥时间约48.33%,提高了产品的营养成分保存率、叶绿素保存率;微波真空干燥使产品质构疏松.

高菜真空冷冻与热风联合干燥工艺研究

研究真空冷冻(FD)与热风(AD)联合干燥腌制调味高菜,以期找到能生产优质节能的脱水腌制调味高菜的联合干燥方式。将联合干燥得到的产品分别与AD和FD干燥得到的产品进行总能耗和物理特性(包括复水比、色泽、体积密度以及产品的硬度和脆度)的比较,研究结果表明,FD20h+AD1h的产品与FD的产品在品质上无显著差异,比FD干燥方式节省能耗约33%;AD1h+FD22h比FD干燥方式节省能耗约22%,与FD的产品在色泽上有显著差异。两种联合干燥方式的产品最终湿基水分含量均达到了小于8%的要求,复水比均大于5。

真空冷冻与热风联合干燥草莓

应用真空冷冻干燥与热风干燥(FAD)联合的方式做不同转换点试验,将得到的产品分别与完全的热风干燥(AD)和真空冷冻干燥(FD)的产品比较总的能量消耗和物化特性,确定了 FAD联合干燥的方式和较佳转换点. FAD联合干燥的产品极大地改善了完全热风干燥草莓的品质,其质量较接近完全真空冷冻干燥的产品.

真空与热风联合干燥香菇的研究

通过二次回归旋转设计试验研究真空与热风联合干燥香菇。结果表明,真空干燥产品复水性好,色泽保持良好,但是干燥耗时长,设备成本偏高。热风干燥产品耗时短,设备成本低,但是产品复水性差,褐变严重。真空与热风联合干燥的产品色泽和复水性接近真空干燥产品品质,远远优于热风干燥产品品质,比真空干燥大大缩短了干燥时间,降低了加工成本。

胡萝卜冰温干燥实验研究

采用干燥方法可将食品脱水进行长期保存。热风干燥不适合热敏性食品,且干燥后产品品质较差,而采用冷冻干燥,虽能克服上述缺点,但干燥时间长,效率低。文中提出一种冰温干燥新技术,以胡萝卜为实验原料进行了冰温干燥实验研究,并与真空冷冻干燥及热风干燥进行了对比。实验结果表明:在150 Pa的压力下,经过4 h冰温干燥,得到的胡萝卜含水率为4.8%,其复水性优于热风干燥,其干燥样品中的Vc及胡萝卜素等营养成分损失少,外观色泽优良,干燥时间比冷冻干燥显著减少。

真空冷冻与热风联合干燥毛竹笋

对毛竹笋进行真空冷冻与热风联合干燥研究,将得到的产品,分别与热风干燥和真空冷冻干燥的产品比较总的能量消耗和物化特性,确定了真空冷冻与热风联合干燥为较佳的联合干燥方式.较佳转换点为:真空冷冻干燥10.5 h后,转为热风干燥4 h,转换水分质量分数20％.真空冷冻与热风联合干燥的产品在感官、营养、复水比和细胞结构方面明显优于热风干燥的脱水笋片,较接近真空冷冻干燥的产品;同时,真空冷冻与热风联合干燥比真空冷冻干燥节省能耗约21%.

热风与微波联合干燥香蕉片的工艺研究

应用热风-微波(AD+MD)联合干燥方式,通过L16(45)正交试验,探讨香蕉片联合干燥过程中热风温度、风速、干燥转换点的物料含水率、微波功率对干燥速率的影响;并以成品色差L值、复水率、VC含量、质构和复水率为指标,对联合干燥、热风干燥(AD)和真空冷冻干燥(FD)的产品进行比较。结果表明,热风-微波联合干燥方式的干燥速率快,能耗低,产品品质与真空冷冻干燥的产品相近;其最佳工艺条件为:先在热风温度65℃,风速2.4m/s条件下干燥至物料的含水率为55%,再在微波功率为200W条件下干燥至成品。