摘要：本文將微波間歇干燥技術用于蘋果片干燥，研究了蘋果片在700W、600W、450W、250W功率，切片厚度為3mm、5mm、7mm、9mm，加熱時間4s、5s、6s、7s下的干燥動力學特性，并建立了數學模型。試驗結果表明蘋果片微波間歇干燥過程屬于降速干燥，綜合考慮能耗和制品品質選取功率為450W，厚度為5mm，加熱時間為5s為宜，水分有效擴散系數隨著干燥功率的升高、切片厚度的增加、加熱時間的延長而增加。用weibull模型、Two-term模型、Wang and Singh模型與試驗數據相擬合，結果表明weibull模型可以較好地描述蘋果間歇干燥試驗過程規律。模型的尺度參數α隨功率增大、厚度減小、加熱時間增加而減小，功率、厚度和加熱時間對形狀參數β影響很小，β>1，表明物料在干燥前期存在“延滯”階段，即在干燥前期干燥速率先升高后降低。
關鍵詞：微波間歇干燥;蘋果片;干燥特性;模型擬合
Abstract: In this paper, the microwave drying technology was applied to the drying of apple slices. The effects of microwave drying on apple slices were studied at 700W, 600W, 450W, 250W, slice thicknesses of 3mm, 5mm, 7mm, 9mm, heating time 4s, 5s, 6s, 7s Drying kinetic characteristics, and established a mathematical model. The experimental results show that the microwave drying process of apple slices belongs to slow drying, Considering the energy consumption and product quality selection of power 450W, thickness of 5mm, heating time of 5s is appropriate, the effective diffusion coefficient of water increases with the drying power, The thickness increases, the heating time increases. Weibull model, Two-term model and Wang and Singh model were used to fit the experimental data. The results showed that Weibull model could describe the intermittent drying process of apple. The size parameter α of the model decreases with the increase of power, thickness and heating time, while the power, thickness and heating time have little influence on the shape parameter β, β> 1, which indicates that the material has "lag" That is, in the early drying period, the drying rate increases first and then decreases.
Key words: microwave intermittent drying, apple slice, drying characteristic, model fitting
0引言
蘋果作為我國第一大水果，占水果總量的30%左右。是最具競爭力的農產品之一。但蘋果上市量集中，在營銷、貯運、保鮮等方面的發展水平還很落后，加工率低，損失嚴重[1]。因此進行蘋果加工轉化具有重要的現實意義。
蘋果脆片因其口感松脆、低脂肪、高纖維、富含維生素和多種礦物質，攜帶方便，保存期長等特點，成為非常流行的休閑果蔬食品[2]。現有的干燥方式有真空低溫油炸、真空冷凍干燥、微波真空干燥、熱風干燥、太陽能干燥、紅外干燥、氣體流射干燥等[3]。而微波干燥具有快速、高效、低溫等優點，能較好地保持食品原有的色、香、味及營養成分，目前已被廣泛應用[4]。Zhang 等[5]對甘藍重組脆片在不同干燥方式下的表現進行了對比，實驗結果證明提高微波強度或干燥溫度可以明顯縮短干燥時間，但是同樣會對產品品質造成不利影響。Hongjie Pu等6]探討了相對濕度在微波干燥過程中對產品質量和干燥速率的影響。結果表明,補充水方法可以提供最好的產品質量,其次是加速和低氣流方案。高流量和空氣減速方案應該避免。張黎驊等[7]用響應面法優化酒糟微波間歇干燥工藝，得到了酒糟微波間歇干燥工藝的最佳參數。張懿琨等[8]探討了荔枝微波間歇干燥過程的物理變化和機理。李靜[9]等研究了蘋果微波干燥的變溫控制方法，結果表明干燥速率在干燥中期控制為恒速，但在初期存在缺陷。因蘋果片采用微波間歇干燥較少，結合微波干燥優點，本研究采用間歇式微波干燥蘋果技術，為今后微波干燥技術提供現實依據。
1.1試驗原料
試驗所用原料挑選新鮮飽滿，成熟度和大小均勻，無病蟲害，無機械損傷的蘋果作為試驗材料。試驗前用保鮮膜將蘋果封存。
1.2試驗裝置
MZ-2070EGZ型微波爐（青島膠南海爾微波制品有限公司）；OHAUS-AR522CN型電子精密天平（奧豪斯儀器（上海）有限公司制造實際分度值（0.01g））；HCJYET HT-866紅外線測溫計，MA150 Starorius水分儀。
1.3試驗方法
取出保存的鮮蘋果，去皮、切片、去核。將每片蘋果均勻地單層擺放在帶孔物料托盤上。將料盤懸掛在置于微波爐頂端電子天平的的下拉鉤上。通過按鍵“開始”“暫停”智能控制加熱時間和間歇時間確保整個干燥過程在40℃-60℃范圍內。稱取樣品實驗前初始質量，在不同條件下分別進行蘋果微波間歇干燥單因素試驗，每隔20min或30min測定樣品的質量變化，直至蘋果干基含水率降到7%~5%時停止試驗[10]。繪制失水曲線，研究干燥特性，進行模型擬合等。具體試驗安排如圖表1-1所示，每組試驗重復3次，直至試驗全部完成，取3次試驗的平均值進行數據分析和處理。
