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题目:猕猴桃粉加工特性及工艺设计

关键词:猕猴桃粉;加工工艺;干燥特性;薄层干燥模型;工厂设计

  摘要


猕猴桃富含多种营养成分和功能成分,是一种深受消费者喜爱的水果。但是目前猕猴桃大多以鲜食为主,对其进行工业化深加工的产品还比较少,因此开发一种具有市场竞争力的高品质的猕猴桃深加工产品倍受关注,而猕猴桃粉就是其中之一。猕猴桃粉因其具有猕猴桃和果粉的双重优势使其市场前景广阔,但加工过程中存在的一些难点,使得猕猴桃粉产品的工业化生产一直鲜有问津。本研究以猕猴桃粉的工厂化生产为出发点,选择经济实用的热风干燥作为猕猴桃粉加工的主要方法,对干燥工艺进行探讨,深入研究了猕猴桃的热风干燥特性和干燥规律,建立了薄层干燥模型;确定了猕猴桃粉的干燥温度,并对猕猴桃粉冲溶后的稳定性做了研究。主要结果如下:
1.确定了加工原料猕猴桃的多种营养指标,包括含水量、脂肪、蛋白质、氨基酸、膳食纤维、多酚、果胶、淀粉、抗坏血酸、还原糖的含量。
2.以热风温度(60℃、80℃、100℃)为试验因素对猕猴桃进行薄层干燥试验,获得了猕猴桃在热风干燥条件下温度和水分变化的基本规律:干燥温度越高,干燥速率越快,干燥时间也越短;猕猴桃热风干燥失水速率前期比后期要快,干燥过程中没有恒速干燥阶段,只存在降速干燥。

同时讨论了热风干燥下猕猴桃的有效水分扩散系数和干燥活化能。热风温度为60℃、80℃、100℃时,有效水分扩散系数分别是4.458×10-8、8.662×10-8、10.421×10-8m/s2,干燥活化能为26.60kJ/mol。
根据猕猴桃的热风干燥特性,建立了猕猴桃的薄层干燥模型,模型符合Page方程MR=exp(-ktn),猕猴桃片的薄层干燥数学模型方程为MR=exp(-(0.09762 - 0.002888t + 0.00002123t2)t(0.2018-0.0548t-0.0002989t2));通过试验证明,预测值和试验值具有很好的拟合度,说明Page模型可以用来描述猕猴桃的热风干燥过程。
3.确定了猕猴桃粉的干燥温度和稳定剂。通过Vc保留率和干燥前后色值的对比,确定猕猴桃粉工艺在热风干燥阶段的干燥温度为80℃。对猕猴桃粉冲溶后的稳定性研究发现,黄原胶在添加量为4%时,猕猴桃粉具有很好的稳定性。
4.根据前期试验,对猕猴桃粉的加工工艺进行工厂化初步设计,确定生产方案、加工工艺、物料衡算、设备选型和平面设计,为高品质猕猴桃粉的工业化生产提供依据。