变温变压的优化组合对扇贝真空冷冻干燥过程影响的实验研究
为了获得调压调温的优化组合对栉孔扇贝真空冷冻干燥过程的品质、能耗和时间的综合影响,在前期研究的基础上,本文对两次变温和一次变压的温度和压力组合参数进行了五因素四水平的正交组合试验,并以能耗、冻干时间和复水率等三指标的综合加权平分值为指标,得出了各温度和压力条件影响冻干能耗及品质的主次关系为:加热板高温2>干燥室低压>加热板高温1>加热板低温>干燥室高压,各因素的最佳组合是加热板高温1为42℃,高温2为30℃,干燥室低压为25Pa,加热板低温为25℃,干燥室高压为80 Pa,在这个优化组合工艺条件下,扇贝的复水率达到83.7%,与16组实验中的最佳相比,复水率提高了12.20%,能耗下降了2.17%,干燥时间缩短了20%。
关键词:栉孔扇贝;冷冻真空干燥;两次变温;一次变压;优化组合;综合加权平分值
栉孔扇贝学名Chlamys ( Azumapecten) Farreri, 俗名干贝蛤( 其闭壳肌制成) 、海扇, 属软体动物门、瓣腮纲、珍珠贝目Pterioida、扇贝科Pectinidae、扇贝属。中国广大海域都有生产, 为了增加产品的附加性, 常将扇贝闭壳肌制成干品/干贝0, 又称瑶柱。真空冷冻干燥技术自出现以来, 因其独特的干燥性质, 在食品、医药和生物制品等工业中得到了广泛应用[1-3] 。但是真空冻干消耗能量大、过程时间长等缺点在很大程度上阻碍了其进一步推广应用,因此, 采取适当措施提高真空冷冻干燥速率, 缩短干燥时间是提高真空冷冻干燥生产率, 减少能耗, 降低成本的关键, 也是长期受到科研工作者重视的问题。研究发现影响冻干速率的因素有很多, 除了物料本身的性质外, 主要还有外部条件, 如加热板温度、干燥室压力等。人们对这些参数与冻干速率之间的关系已经做了很多研究[4] 。调压变温干燥是一种比较新的干燥方式[5] , 在果蔬加工、种子干燥方面取得了一定的进展, 但主要是应用在固定床及流化床方面,且在冻干过程中适时改变加热板温度还少见报道。
本工作所室完成了贝柱调压的工作所的科研分析, 工作所結果表面, 在冻干环节中 中适度调压比在不变负荷下低温变干的冻干的日子以缩减10%之上, 在罗非鱼的变温变压制冷低温变干的工作所的科研分析中, 要经过有做次控温器和有做次调压的低温变干用电量能进两步以缩减, 以扇贝为化学原料完成了真空环境箱制冷低温变干环节中 性能指标对其凝练干的日子的反应, 对扇贝完成的十次变性情清新有做次变压的单要素工作所的科研分析凸显, 能很大的地不但缩减低温变干的日子和降低低温变干用电量[6-10] 。为了能让进两步获取组合公式起来公式名字性能指标发展对扇贝冻干的日子和冻干用电量的反应, 并对变温变压制作工序性能指标完成网站改进组合公式起来公式名字, 论文在下一阶段的科研分析的基础上上完成了重新变性情清新有做次变压的控温器调压原辅料转化成温暖点的网站改进组合公式起来公式名字工作所的科研分析, 拟查找最优投资组合公式的大小温暖调接点和大小负荷点组合公式起来公式名字, 以达到为真空环境箱制冷低温变干变温变压制作工序的的科研分析和工作活动给予参看。 调查机器设备、材质与的方法本试验采用军事医学科学院实验仪器厂生产的的LGJ-18 型冷冻干燥机, 并进行适当改造, 以便能进行干燥室压强的调节。其结构图与文献[6] 同, 通过真空调节阀来实现不同的真空度。装置自带数据采集, 有三个测温探头, 分别用来测冷阱温度, 加热板温度和物料温度, 实验中将物料测温探头置于物料中心位置。一个测压探头, 置于真空冷冻干燥室内, 不需另配测温表和测压表。真空冷冻干燥过程的结束主要采用温度趋近法判断, 由于加热方式采用板式导热, 当物料温度接近加热板温度并稳定不变时, 即可认为干燥过程结束[ 10] 。
进行实验文件是栉孔扇贝, 购于成都市鱼业品专业批发市厂, 常温、干燥前在BD-370LT-86L-I 型海尔极高低温手机截图箱中于- 35 e 下预冻。 试验调接具体方法和实操步聚 适用四次变温, 连续变压的转换手段, 即: 常温、干躁開始时将升温板设为耐高温, 仅以货品中心局的局高温作控温器调压的可以参考点, 当货品中心局的局高温为1 e 时[10], 对升温板高温参与第连续变温, 控温器至对于高低温, 当货品中心局的局高温为5 e 时[10] , 对升温板参与二是次变温,将高温对于调高, 同一时间间隔, 常温、干躁室的负压也由之前的较高负压调至较低负压, 并在电表上获取常温、干躁開始时、凝炼价段和常温、干躁终结了时的高能耗, 同一时间间隔记载凝炼常温、干躁终结了时和一个常温、干躁终结了时的时间间隔。由预调查所知, 当货品高温可达5 e 时, 扇贝中也没有比较突出的冰晶普遍存在, 可观点凝炼常温、干躁价段终结了。 (1) 应用多次变温与1次变压的团体调理步骤,变更真空室冰冻期间的加工制作工艺 主要参数, 能分明降低空气变干准确时刻和降低空气变干高耗能; 且跟踪服务冻干期间及时调理气温和负担, 极为有益的于綜合特性指標的上升。及时温度控制器调压, 极为有益的于在差异的空气变干一阶段形成热传递和传质静态平衡量管理体系, 在静态平衡量具体条件下品牌的高耗能, 空气变干准确时刻和复水率的綜合特性合适。 (2) 在五要素四程度的正交经过多次实验发现, 计算出来了各工序产品参数干扰冻干高能耗品質的梁和梁关心为: 热处理板第五高的温度> 干躁室压差大> 热处理板首个高的温度> 热处理板高冷藏> 干躁室直流电, 且干躁室的直流电改善对后果干扰好大, 各要素的最佳选择组合起来是E4B2C1D3A2, 即热处理板第五高的温度为30 e , 首个高的温度为42 e , 干躁室压差大为25Pa, 热处理板高冷藏为25 e , 干躁室直流电为80 Pa。 (3) 推广后的组合式公式生产工艺技术指标值进行实验英文室后果与正交进行实验英文室中的是最好的后果实施赛果析表述, 干品的复水率增加了12.20% , 碳排放量减退了21.7%, 冻干时间段就缩短了20.00%。而且表述, 只要的技术指标值组合式公式是可以使扇贝冻干流程的个个时段.都能存在热传导传质的发展情形。进行实验英文室后果能为差不多產品的冻干保护装置的方案和冻干流程技术指标值的转换打造借鉴。 Abstract: A novel technique was developed for freeze-drying of scallop in vacuum.In the technique,the sample experienced two temperature adjustments,and one pressure regulation.The impacts of the freeze-drying conditions,such as the sample temperature,heating rate,and pressure,on energy consumption and quality of the dried scallop were evaluated.The freeze-drying conditions in vacuum were optimized via the orthogonal combination of test.As compared with conventional freeze-drying,the newly-developed technique resulted in a rehydration rate of the scallop dried under the optimized conditions,up to 83.7%(an increase by 12.20%),a 2.17% reduction of energy consumption,and a 20% decrease of drying time. Keywords: Scallop,Vacuum freezer drying,Twice temperature changed,Once pressure changed,Technological optimization,Synthetic weighted 基金、期货、现货、微盘、期货、现货、微盘品牌: 广州省科枝厅品牌(200610040); 广州海上本科大学那自然物理学基金、期货、现货、微盘、期货、现货、微盘品牌(1012147)参考文献:
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