過熱蒸汽干燥是利用過熱蒸汽直接與被干物料接 觸而除去水分的一種干燥方式。它具有節(jié)能效果突出、干燥品質(zhì)好、無失火爆炸危險(xiǎn)、傳熱傳質(zhì)效率高 等特點(diǎn)。過熱蒸汽干燥是傳熱與傳質(zhì)同時(shí)進(jìn)行的過程，干燥速率比傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥速率提高2~5倍。過熱 蒸汽干燥技術(shù)被用于木材、煤炭、污泥等物料 的干燥。過熱蒸汽干燥的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是干燥介質(zhì) 中沒有氧氣，干燥時(shí)不會產(chǎn)生氧化反應(yīng)，因而可以避 免褐變或降解問題。此外，干燥過程中除水蒸氣外沒 有其他氣體，物料的結(jié)殼和收縮較少，這對食品加工 是有利的。因此，過熱蒸汽干燥技術(shù)越來越廣泛地 被應(yīng)用于食品加工領(lǐng)域。

1　材料與方法

1.1　試驗(yàn)材料

南美白對蝦（山東海城生態(tài)科技有限公司）；新 鮮南美白對蝦，每尾（17±2）g，測得對蝦的初始含 水量為75%±0.25%。

1.2　試驗(yàn)設(shè)備與儀器

過熱蒸汽干燥試驗(yàn)裝置，主要包括蒸汽發(fā)生器、 電加熱式過熱器、干燥室和離心風(fēng)機(jī)，如圖1所示； 博迅GZX-9140MBE電熱鼓風(fēng)恒溫干燥箱（上海博迅公司）；DA 200型電子天平（莆田市亞太計(jì)量儀器有限 公司）；BSA 224 S-W型電子分析天平（德國賽多利 斯集團(tuán)）；CR-410色彩色差計(jì)（柯尼卡美能達(dá)科技 有限公司）。

1.3　試驗(yàn)方法

1.3.1　干燥方法

由蒸汽發(fā)生器出來的蒸汽，經(jīng)過電加熱電阻絲進(jìn) 行過熱，過熱蒸汽由離心風(fēng)機(jī)進(jìn)入干燥箱，對物料進(jìn) 行干燥后的過熱蒸汽再次進(jìn)入電加熱器加熱，循環(huán)使 用。在運(yùn)行用于干燥蝦的過熱蒸汽之前，將熱空氣用 于預(yù)熱所有單元，直到溫度達(dá)到目標(biāo)值，更換過熱蒸 汽。通過這種方法，可以避免蒸汽在管道中冷凝。管 道內(nèi)蒸汽速度固定為1.5 m/s，過熱蒸汽進(jìn)入干燥箱的 溫度通過調(diào)節(jié)加熱電阻絲不同的電壓以滿足溫度要 求，被干物料的質(zhì)量變化通過改裝后的天平進(jìn)行稱量 并記錄數(shù)據(jù)。

1.3.2　預(yù)處理方法

新鮮南美白對蝦，清洗后瀝干，稱質(zhì)量，待用。

1.3.3　水分測定

105 ℃干燥至恒質(zhì)量。

1.3.4　干燥特性曲線的測定

將預(yù)處理過的南美白對蝦放入干燥箱，每10 min 測1次數(shù)據(jù)，烘干至所需安全干基含水率8%以下，干 燥時(shí)外界環(huán)境的相對濕度為58%~62%，干燥箱內(nèi) 風(fēng)速1.5 m/s，干燥箱內(nèi)溫度設(shè)定為130，140，150和 160 ℃。

1.3.5　色澤測定

于日光燈下采用CR-400色彩色差計(jì)測定。L* 值，明度，反映色澤的亮度；a*值，Hunter標(biāo)度中的 a軸值，正數(shù)代表紅色，負(fù)數(shù)代表綠色；b*值，Hunter 標(biāo)度中的b軸值，正數(shù)代表黃色，負(fù)數(shù)代表藍(lán)色。同 時(shí)對處理組和標(biāo)準(zhǔn)板總色澤差異值ΔE*進(jìn)行評價(jià)，其 中ΔE*=[（ΔL*）2 +（Δa*）2 +（Δb*）2 ] 1/2，重復(fù)3次。

1.3.6　復(fù)水率的測定

將蝦干制品放入100 ℃沸水中煮制5 min后撈出， 用濾紙擦干表面水分后檢測質(zhì)量變化，由式（1）求 出復(fù)水率，重復(fù)3次。 復(fù)水率=G4/G2×100%　　　　 （1） 式中：G4為樣品復(fù)水后瀝干質(zhì)量，g；G2為干燥前樣 品的質(zhì)量，即預(yù)處理后，冷卻瀝干后側(cè)得的樣品質(zhì) 量，g。

1.3.7　數(shù)據(jù)分析

采用方差分析進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，Origin Pro 8.0進(jìn)行 統(tǒng)計(jì)分析并制圖，差異性顯著性（p＜0.05），所有試 驗(yàn)均重復(fù)至少3次。

2　結(jié)果與分析

南美白對蝦 干基含水率隨干燥時(shí)間的變化曲線。過熱蒸汽的溫度 越高，南美白對蝦的含水率下降越快。過熱蒸汽干 燥溫度越高，達(dá)到終止含水率25%所用時(shí)間越短。過熱蒸汽干燥溫度為130 ℃時(shí)，由初始含水率干燥到終 止含水率25%需約120 min，而過熱蒸汽干燥溫度為 140，150和160 ℃時(shí)，干燥完成時(shí)間分別為90，65和 40 min。相同的干燥時(shí)間內(nèi)干燥溫度越高，物料的含 水率越低。干燥30 min后，過熱蒸汽干燥溫度為130 ℃條件下的南美白對蝦的干基含水率為180%，而過 熱蒸汽干燥溫度為140，150和160 ℃條件下的南美白 對蝦的含水率則分別為150%，104%和52%，因此，提 高過熱蒸汽溫度可明顯提高干燥速率，節(jié)省干燥時(shí)間。與干燥前相比，在不同過熱蒸汽 溫度條件下，對蝦干燥結(jié)束后亮度L*值、a*值和b*值 都有下降，ΔE*均增大，與干燥前相比差異極顯著 （p＜0.01）。干燥后，過熱蒸汽干燥溫度越高，對蝦 的亮度值L*越小，但不同過熱蒸汽干燥溫度下對蝦的 亮度沒有顯著性差異（p＞0.05）。干燥后，過熱蒸 汽干燥溫度越高，對蝦的綠度a*、b*值越小。在130和 140 ℃干燥溫度下對蝦的綠度a*不存在顯著性差異 （p＞0.05），但150與130 ℃相比，對蝦的綠度a*差 異極顯著（p＜0.01），但150與140 ℃相比對蝦的綠 度a*差異顯著（p＜0.05）。160 ℃與其他干燥溫度相 比，其對蝦的綠度a*均存在極顯著差異（p＜0.01）。

3　結(jié)論

將過熱蒸汽干燥技術(shù)運(yùn)用于帶殼南美白對蝦的干 燥加工中。試驗(yàn)探討不同過熱蒸汽干燥溫度對南美白 對蝦干燥特性及干制品的色澤、復(fù)水率的影響。試驗(yàn) 結(jié)果表明，過熱蒸汽干燥溫度越高，南美白對蝦達(dá)到 相同終止含水率所用時(shí)間越短；南美白對蝦在過熱蒸 汽干燥條件下，干燥過程沒有經(jīng)歷明顯的升速、恒速 干燥階段，而是直接開始了降速干燥階段；南美白對 蝦過熱蒸汽干燥過程中，在相同干基含水率下，過熱 蒸汽溫度越高，干燥速率越大；過熱蒸汽干燥溫度越 低，南美白對蝦的色澤度越好。干燥結(jié)束后，干制品 的復(fù)水率越高；綜合考慮干燥速率和干制品品質(zhì)，過 熱蒸汽干燥溫度不宜超過150 ℃，以不超過140 ℃為 最佳，可在保證產(chǎn)品品質(zhì)的前提下盡量縮短干燥時(shí)間。



 

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