白蘑菇微波冷凍干燥質(zhì)熱傳遞過程研究.pdf

1、白蘑菇(Agaricus bisporus)是一種具有營養(yǎng)與保健功能的食物。其營養(yǎng)豐富獨特，具有解毒消熱、消炎潤肺等多種功效。但由于其含水量高，質(zhì)地細嫩，不耐貯存，故常采用干燥方法對其進行保藏。目前有多種干燥方法：自然曬干，熱風干燥、冷凍干燥等。曬干法易致使菌褶變黑，質(zhì)量不穩(wěn)定，不適合大規(guī)模生產(chǎn)。與冷凍干燥相比，熱風干燥產(chǎn)品外形收縮嚴重、復原率低、營養(yǎng)成分損失大；冷凍干燥產(chǎn)品可最大限度保持產(chǎn)品原有形狀結(jié)構(gòu)和顏色，而且復水性好，蛋白質(zhì)、維

2、生素C等均高于熱風干制品。但白蘑菇的冷凍干燥耗時長、能耗高，導致其冷凍干燥成本高。
　　微波冷凍干燥(Microwave Freeze-drying,MFD)可彌補以上不足，因為微波能以電磁波形式穿透到介質(zhì)內(nèi)部，冰晶受熱升華快，提高干燥速率，縮短干燥時間。微波冷凍干燥技術是一種快速干燥脫水技術，可應用在一些特定食品上，尤其是海產(chǎn)品、水果和蔬菜等。與傳統(tǒng)冷凍干燥技術(Freeze drying,FD)相比，微波冷凍干燥可節(jié)約干燥時間

3、和能量，提高產(chǎn)品質(zhì)量。但是微波冷凍干燥過程中的質(zhì)熱傳遞機理始終制約著該技術的發(fā)展，以至于該技術還未能大規(guī)模應用在實際生產(chǎn)中。
　　本文針對以上問題主要有以下三方面研究：(1)在前人建立的干燥模型及相應控制方程組的基礎上考慮微波物料介電特性因素，使用Matlab進行數(shù)值模擬，進一步研究傳熱傳質(zhì)機理及各參數(shù)對干燥過程的影響規(guī)律；(2)白蘑菇介電特性的測定：介電常數(shù)ε′和介電損耗因子ε′′，所用儀器為網(wǎng)絡分析儀；(3)白蘑菇驗證試驗，分

4、析干燥壓強、物料厚度等因素對干燥速率的影響以及物料溫度的變化。數(shù)值模擬與驗證試驗進行比較，得出結(jié)論。
　　主要結(jié)論：(1)白蘑菇介電特性的測定：得出了介電常數(shù)和介電損耗因子分別對溫度、含水率的回歸方程；其中介電損耗因子回歸方程為：y=62.4943365-124.61825910x1+0.28264244820x2-0.15420650792x1x2+89.72199675x12，方程高度顯著；(2)在白蘑菇微波凍干驗證試驗中，得