红枣片冷冻—红外组合干燥特性

目的:优化红枣片干燥工艺,改善产品品质。方法:以红枣片为研究对象,研究转换含水率、红外温度和切片厚度与干燥时间和干燥速率的相关关系,计算红枣片在FD-IRD中水分有效扩散系数随转换含水率、红外温度和切片厚度的变化规律,并根据试验数据计算红枣片FD-IRD的干燥活化能。结果:转换含水率越低,红外干燥时间越短,但过低的转换含水率,会使冷冻干燥时间大幅延长;适当提高红外干燥温度有利于提高水分有效扩散系数;红枣片越薄干燥速率越大,减小切片厚度能够提高水分有效扩散系数,利于缩短干燥时间;前后两段均为降速干燥过程,通过费克第二定律求解得到不同干燥条件下的冷冻干燥和红外干燥的水分有效扩散系数分别为3.39×10^(-9)~9.47×10^(-9),3.34×10^(-9)~2.01×10^(-8)m^(2)/s;通过阿尼乌斯公式计算出红外干燥阶段干燥活化能为59.03 kJ/mol。结论:在转换含水率30%,红外温度60℃,切片厚度6 mm的条件下,冷冻—红外组合干燥技术所用干燥时间短、效率高。

适宜核桃壳划口位置改善其破壳特性提高整仁率

针对目前传统单一的机械破壳方式存在的破壳率和整仁率难以平衡的问题,该文以预处理视角研究了对新疆核桃进行破壳前划口预处理的静态压力试验,试验结果表明,核桃划口预处理相比未处理核桃的破壳力和破壳形变量明显减小,整仁率明显增加;当核桃划口位置和施加载荷位置均在核桃肚部时,核桃破壳力和破壳形变量均明显减小,与未处理的核桃相比破壳力减小了139 N,减幅为38.4%;破壳形变量减小了0.37 mm,减幅为18.2%;利用三维扫描仪对研究对象进行三维建模,使其更接近物料实形,并实施模型核桃划口处理。有限元静力学分析结果表明:未划口处理的核桃,其壳体表面最大应变、应力和形变发生在加载位置;当加载力相同时,划口预处理条件下在核桃划口位置产生的应变、应力和形变量最大;当核桃划口位置和加载位置均在核桃肚部时,核桃壳表面产生的应变、应力和形变量均较大。该研究结果经验证与静态压力试验结果基本吻合。研究结果为核桃划口机和核桃破壳设备的研制提供理论支撑。

红枣片冷冻-红外分段组合干燥工艺优化

为开发一种提质增效的红枣片干燥工艺,比较了单一干燥(冷冻干燥、红外干燥、热风干燥和微波真空干燥)对红枣片干燥特性及品质的影响,选用冷冻与红外干燥分段组合的方法干制红枣片,以干燥时间和维生素C保留率为评价指标,采用三元二次通用旋转组合设计优化红枣片冷冻-红外组合干燥工艺参数,并与红外干燥、冷冻干燥产品的干燥时间和品质进行对比分析。结果表明:1)冷冻与热风干燥的干燥时间最长,微波真空干燥最短,红外干燥次之;2)冷冻干燥产品品质较好,但酥脆性一般,红外干燥产品在色泽、质构(硬/脆度)、微观结构方面均好于热风和微波真空干燥产品,且酥脆性较好;3)转换含水率、红外温度和切片厚度对红枣片冷冻-红外组合干燥过程有显著影响(P<0.05),对干燥时间影响主次顺序依次为转换含水率、红外温度、切片厚度,对维生素C保留率影响主次顺序依次为红外温度、转换含水率、切片厚度;4)采用响应曲面法优化与试验验证确定出较佳工艺参数为:转换含水率34%、红外温度64℃、切片厚度5 mm,此时,干燥时间3.62 h,维生素C保留率68.92%;5)冷冻-红外组合干燥产品品质优于红外干燥,干燥时间比冷冻干燥缩短57.6%,维生素C保留率比红外干燥提高了34.6%。结果表明冷冻-红外组合干燥缩短了干燥时间同时保证了干燥品质,可为红枣片干制加工提供一种新的组合干燥技术和理论依据。

基于划口预处理的不同品种核桃破壳分析研究

为了提高核桃的破壳率同时减小核桃仁损伤,以新丰核桃和新早丰为研究对象,进行了有限元分析,以简化试验过程,再通过静态压力试验和划口预处理对破壳影响的正交试验进行分析。静态压力试验结果表明:划口预处理后核桃更易破壳;划口位置与加载力位置重合时比划口所在方向与加载力方向垂直时核桃更易破壳;划口位置与加载力位置在肚部重合时核桃最易破壳。正交试验结果表明:新丰与新早丰核桃一次破壳率和高露仁率因素的主次顺序均是划口深度>划口长度>划口宽度;当划口深度1.5 mm、划口宽度2.55 mm、划口长度19 mm时,可以得到较好的破壳效果。