果蔬低温高压膨化干燥关键技术研究
本文以苹果、柑桔、哈密瓜、马铃薯为主要原料，选取预干燥原料含水量、膨化温度、膨化压力、停滞时间、抽空温度、抽空时间等关键因素，采用单因素和二次正交旋转组合试验设计方法，通过测定膨化产品含水量、色泽、膨化度、酥脆度等指标，研究果蔬低温高压膨化干燥关键技术，并进行了果蔬膨化干燥机理探讨，最终确定果蔬膨化生产工艺和膨化产品质量标准，为果蔬低温高压膨化干燥生产提供理论和技术支撑。其主要结论：
1、苹果膨化最佳生产工艺：切片厚度为5mm、预干燥后含水量为30％、膨化温度为105℃、膨化压力为0.3Mpa、停滞时间为5min、抽空温度为85℃、抽空时间为48min。苹果片预干燥后的含水量、膨化温度、膨化压力三个因素在一定范围内对膨化产品质量的影响不显著。苹果片厚度(X1)、抽空温度(X2)和抽空时间(X3)对产品含水量(Y1)、硬度(Y2)和色泽(Y3)有显著影响。通过三因子二次正交旋转组合试验数据分析得到以下方程(R2＞0.92)：
Y1=5.49941+1.01707X1-1.54771X2-2.18954X3+0.34289X12+0.44909X22+0.96165X32-0.55440X1X2-0.85499X1X3+0.44459X2X3Y2=847.16573+321.09381X1+141.91570X2+288.6816X3-52.6296X12-51.076X22-132.66378X32+148.36546X1X2+235.122X1X3+35.17204X2X3Y3=-4.46426+0.36335X1+0.71501X2+0.27823X3+0.32823X12+0.86651X22+0.23542X32+0.13625X1X2-0.41750X1X3+0.18000X2X3采用数据处理软件对Y1、Y2、Y3进行优化，确定Y1＜7％、Y2范围为800～1100g、Y3＜-3，选出最佳膨化工艺参数的编码组合为：X1=0(5mm)、X2=0.5(85℃)、X3=1(48min)，Y1=3.84、Y2=1079、Y3=-3.2。
2、柑桔膨化最佳生产工艺：预干燥后含水量为35％、膨化温度为95℃、停滞时间为5min、压力差为0.1MPa、抽空温度为80℃、抽空时间为2.5h。停滞时间、压力差两个因素在一定范围内对柑桔膨化产品质量的影响不显著；原料预干燥后含水量(X1)、膨化温度(X2)和抽空时间(X3)对膨化柑桔含水量(Y1)、脆度(Y2)、膨化度(Y3)和色泽(Y4)有显著影响。通过三因子二次正交旋转组合试验数据分析得到以下方程(R2＞0.85)：Y1=8.64634-4.89202X1-1.35832X2-4.06415X3+3.12434X12+0.06066X22+2.41283X32+0.63842X1X2+0.66124X1X3+0.56074X2X3Y2=209.32729+59.76974X1+15.00326X2+42.68413X3-29.79776X12-5.29660X22-30.61093X32-2.07500X1X2-18.77500X1X3+7.72500X2X3Y3=1.83495+0.27099X1+0.05528X2+0.00466X3-0.36826X12-0.19325X22-0.17027X32+0.16625X1X2-0.00625X1X3+0.00375X2X3Y4=82.92478+3.58168X1+0.43602X2+3.92431X3-4.32931X12-1.41162X22-4.12766X32-0.65750X1X2-0.76381X1X3-0.18250X2X3采用数据处理软件对Y1、Y2、Y3、Y4进行优化，Y1＜7％、Y2＞190个、Y3＞1.5、Y4＞75，选出最佳柑桔膨化工艺参数的编码组合为：X1=0(35.0％)、X2=0.5(95℃)、X3=0.5(2.5h)，Y1=6.70、Y2=231.13、Y3=1.77、Y4=83.67。
3、哈密瓜脆片最佳生产工艺：预干燥后含水量为25％、膨化温度为90℃、停滞时间为5min、压力差为0.2MPa、抽空温度为80℃、抽空时间为2h。停滞时间、压力差两个因素在一定范围内对哈密瓜膨化产品质量影响不显著。原料预干燥后含水量(X1)、膨化温度(X2)和抽空时间(X3)对膨化产品含水量(Y1)、脆度(Y2)、膨化度(Y3)和色泽(Y4)有显著影响，通过三因子二次正交旋转组合试验数据分析得到回归方程，确定哈密瓜最佳膨化工艺参数的编码组合为：X1=0.5(25％)，X2=0.5(90℃)，X3=0(2h)，Y1=6.29，Y2=125.68，Y3=1.08，Y4=63.96。
4、马铃薯脆片最佳生产工艺：切片厚度为2mm、膨化温度为135℃、停滞时间为10min、压力差为0.3MPa、抽空温度为125℃、抽空时间为1h。停滞时间、压力差两个因素在一定范围内对马铃薯膨化产品质量影响不显著。原料膨化温度(X1)、抽空温度(X2)和抽空时间(X3)对膨化产品含水量(Y1)、硬度(Y2)、色泽(Y3)有着显著影响，通过三因子二次正交旋转组合试验数据分析得到回归方程，确定马铃薯最佳膨化工艺参数的编码组合为：X1=0.5(135℃)、X2=0.5(125℃)、X3=0(60min),Y1=3.36、Y2=232.78、Y3=16.30。
果蔬膨化产品;膨化干燥工艺;低温高压;干燥机理
中国农业科学院
博士后
农产品质量与食物安全
魏益民
2005
中文
TS255.36
161
2006-11-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）