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香菇分段变温红外喷动床干燥工艺参数优化

2021-12-28徐一铭任广跃李琳琳侯志昀赵梦月

农业工程学报 2021年19期
关键词:收缩率含水率香菇

段 续,徐一铭,任广跃,李琳琳,侯志昀,赵梦月

香菇分段变温红外喷动床干燥工艺参数优化

段 续1,2,徐一铭1,任广跃1,2,李琳琳1,侯志昀1,赵梦月1

(1.河南科技大学食品与生物工程学院,洛阳 471023; 2. 粮食储藏安全河南省协同创新中心,郑州 450001)

为获得节能低耗和品质较优的干香菇,利用红外喷动床干燥设备,对香菇分段变温干燥工艺进行试验研究。在单因素试验基础上运用Box-Behnken Design优化试验,研究前期风温、转换点含水率和后期风温对单位能耗、粗多糖含量、亮度*值和收缩率的影响,通过加权综合评分法推导多项式回归模型,优化红外喷动床干燥工艺参数。经响应面优化的干燥参数为:前期风温56.00 ℃、转换点含水率53.00%、后期风温72.00 ℃,该工艺下单位能耗为143.52 kJ/g、粗多糖含量9.98 mg/g、亮度*值68.11、收缩率83.15%,综合评分值为35.37,与预测值拟合度高达99.27%,表明应用红外喷动床干燥取得的香菇制品能满足当前香菇干燥的发展趋势及需求,为香菇干制品的综合应用及生产加工提供参考。

干燥;品质控制;工艺优化;香菇;红外喷动床干燥;单位能耗

0 引 言

香菇,富含蛋白质﹑维生素﹑多糖和多酚类等物质,味道鲜美且香气独特,深受广大消费者喜爱,是著名的食药兼用菌[1-2]。大量研究证明香菇多糖具有抗肿瘤、调节免疫、抗衰老、抗氧化和防辐射等功效[2]。鲜香菇初始含水率高达80%(湿基)以上,采收后新鲜度下降快,易引起菌褶褐变、菇体萎缩和霉变等问题,进而影响香菇的风味和商品价值。故鲜香菇不易贮存,干燥能延长香菇的货架期。目前,香菇常用的干燥方法主要有热风干燥、微波干燥、真空冷冻干燥、红外干燥、热泵干燥以及联合干燥技术等[3]。

其中红外辐射加热干燥技术被广泛应用于食品加工中,如油菜蜂花粉[4]、胡萝卜[5]、桑葚[6]等,具有干燥效率高、产品质量佳等优点[7]。但该技术存在一定的局限性,如红外辐射能耗大、成本高[8]、穿透度低、多层干燥物料时导致干燥不均匀等[9]。物料内部结构的含水率大于外部结构,采用红外干燥时水分由内向外进行扩散,物料内部温度比表面温度高,因此易造成物料受热不够均匀。为改善这一问题,合理地将红外辐射干燥与其他干燥技术相结合,如喷动床干燥技术。喷动床干燥的设备结构简单易操作[10]、干燥均匀性好、传热传质速率高[11]。相关研究证明,红外联合喷动床干燥设备干燥时间短,能降低干燥能耗[12]。将红外干燥与喷动床干燥相结合,不仅改善红外干燥设备存在的高耗能,红外喷动床热损失大等问题,也可利用喷动床干燥的优点提高红外加热的均匀性,保持产品品质[13]。

相关研究表明,当前虽存在多种香菇干燥技术,但传统的干燥设备难以满足能耗及品质方面的优质高效,此外,对干燥工艺及技术方法进行优化也是目前香菇干燥的需求之一[14]。开发利用节能环保且低投入高产出的新型联合干燥装备是香菇干燥的发展趋势,联合干燥既能提高干燥效率,又能提高物料的品质,促进相关产业的发展[15]。本试验采取红外与喷动床联合的新型干燥技术,对香菇干燥工艺及技术方法进行优化,以期得到节能低耗和优质的干香菇。通过在单因素试验基础上运用Box-Behnken Design优化试验[16],研究前期风温、转换点含水率和后期风温对香菇干燥的单位能耗、粗多糖含量、亮度*值和收缩率的影响,在节能保质前提下以期得到香菇优化干燥工艺参数,提高香菇的商用价值,为相关研究提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜香菇购于洛阳市大张超市。硫酸、无水乙醇、苯酚、葡萄糖(均为分析纯),洛阳奥龙化玻公司。

1.2 仪器与设备

本研究所用的红外喷动床由实验室自制,设备结构如图1所示。

其他仪器与设备:X-rite Color I5色差仪,美国爱色丽公司;101型电热恒温鼓风干燥箱、HH-S4型电热恒温水浴锅,北京科伟永兴仪器有限公司;JA-2003N型电子天平,上海佑科仪器仪表有限公司;BCD-565WT/B型电冰箱,北京海信电器有限公司;FA1004型分析天平,上海上平仪器公司;UV2006A型紫外可见分光光度计,尤尼柯(上海)仪器有限公司;KQ-500DE型数控超声波清洗器,昆山市超声仪器有限公司;H1850R型高速冷冻离心机,湖南湘仪离心机有限公司;FLIR I7红外热像仪,深圳市仪达智能科技有限公司。

1.3 方 法

1.3.1 工艺流程

新鲜香菇→清洗→去柄→切丁→红外喷动床干燥→粉碎过筛→指标测定。具体如下:挑选无霉变、虫蛀,菌盖大小均匀、表面无皱痕的香菇样品用于干燥试验。将香菇去柄,采用12 mm × 12 mm × 12 mm(长×宽×高)的切丁器处理。干燥开始前,将红外功率设置为1 000 W,波长设置为10m[13]。每组取200 g投放到红外喷动床内,以含水率低于13%为干燥终点[17-18]。经粉碎过筛,放置密封袋中备用。试验处理组平行重复做3次,测定各自试验指标值,最后取其平均值。

1.3.2 确定试验因素

香菇红外喷动床干燥与诸多因素有关,如出风温度、出风风速等。具体操作如下,将200 g切丁后的新鲜香菇投放至红外喷动床内,在预试验中设置风温为60 ℃[14-19],分别在出风风速为7.0、7.5、8.0、8.5 m/s下进行试验,得到当出风风速为8.0 m/s时,样品的综合评分值较高,因此固定出风风速为8.0 m/s。在预试验干燥过程中,样品处于含水率50%~60%时形态变化明显,因此设定转换点含水率为45%、50%、55%、60%、65%进行试验。本试验以前期风温、转换点含水率和后期风温为因素,分别分析其对香菇单位能耗、粗多糖含量、亮度*值和收缩率的影响。干燥过程中的物料温度由红外热像仪进行测定。

1.3.3 单因素试验设计

用单因素试验[16]来分析前期风温、转换点含水率和后期风温对香菇品质的综合影响。在出风风速为8.0 m/s 条件下分别进行试验,试验分为3组,每组3次平行,记录各组的4项指标。

前期风温设置:40、45、50、55、60 ℃,待含水率降至55%,转至后期风温60 ℃进行干燥。

后期风温设定:前期风温为50 ℃,待含水率降至55%,设置后期风温为60、65、70、75、80 ℃。

转换点含水率设定:设置前期风温为50 ℃,待含水率降至40%、45%、50%、55%、60%、65%,转为后期风温60 ℃。为和单因素前期风温保持一致,设置后期风温为60 ℃。

1.3.4 响应面优化设计

根据单因素试验数据分析结果,在单因素试验基础上,根据Box-Behnken试验设计原理,以前期风温()、转换点含水率()、后期风温()3个影响香菇红外喷动床干燥的主要因素为自变量,研究其与单位能耗、粗多糖含量、亮度*值和收缩率的关系。根据单因素试验,确定了各个试验因素,试验因素水平见表1。

表1 试验因素水平表

1.4 指标测定

1.4.1 含水率的测定

依据GB 5009.3-2016《食品中水分的测定》[20]测定香菇的初始含水率为89.06%。

1.4.2 单位能耗的测定

干燥能耗为干燥1 g水分的能耗(kJ),干燥过程的总脱水量和干燥能耗参考张迎敏等[16]的方法。

按公式(1)、(2)进行计算。

式中1为脱水量,g;为干燥终点样品质量,g;1为初始湿基含水率,%;2为最终湿基含水率,%;为干燥能耗,kJ/g;0为功率,kW;为时间,h。

1.4.3 粗多糖含量的测定

粗多糖含量的测定参考参照NY/T 1676-2008 《食用菌中粗多糖含量的测定》[21],单位为mg/g,结果均以干质量计[22]。

1.4.4 色泽的测定

采用 XT-I5 型色差仪测定各试验组的亮度值*、红绿值*、黄蓝值*,按公式计算彩度(*)[22]。每组样品测量3次,取平均值。

1.4.5 收缩率的测定

尺寸收缩率[23]采用游标卡尺分别测定干燥前后香菇丁的厚度。干燥前随机选5个香菇样品,分别从3 个不同的方向进行测量并标记,干燥结束后再次测量相应位置的尺寸,按照公式(4)计算。

式中0和t分别为干燥前后香菇的厚度,mm。

1.4.6 加权综合评分法

本研究主要是探究一种节能保质的香菇干燥方式,故将单位能耗、粗多糖含量、亮度*值、收缩率这4个指标的重要性比例设为4∶3∶2∶1进行工艺优化,根据公式计(5)和(6)计算综合评分,其中∑=1,设ymax对应100分,ymin对应 0分,越小越好的指标前应为负号,综合指标越大越好[24],单位能耗和收缩率都是越小越好,因此在计算综合指标时应在单位能耗和收缩率指标前加负号。

1.4.7 数据分析

运用Origin 8.5、SPSS 20.0 和 Design-Expert 8.0 软件对试验数据进行分析和作图。

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 前期风温对香菇品质的影响

由图2可知,香菇经红外喷动床干燥后粗多糖含量随前期风温的升高逐渐增大,在60 ℃时达到最大值9.33 mg/g,与戈永慧等[25]、王娅等[26]研究相比,经红外喷动床干燥的香菇中粗多糖保留率有所提升。香菇粗多糖含量与加热温度[16]和干燥时间[27]有密切关系,高温易引发美拉德和焦糖化反应,使得多糖降解为低聚糖和部分焦糖,造成含量下降。图3显示在前期风温条件下的温度曲线,物料在60 ℃时,粗多糖保留率较高,说明在该温度条件下对物料的营养成分损失影响不大。红外喷动床干燥不存在明显的恒速干燥阶段[13],与Szadziska等[28]研究一致,表明在干燥过程中水分子的主要运动机制是扩散。因红外辐射的能量渗透到物料中转化的热量,减少了由外向内扩散的过程,加快水由内向外扩散的速度[29],且喷动床具有干燥均匀性较好的优势,使得物料受热均匀,从而缩短了干燥时间。单位能耗在60℃时达到最小值160.95 kJ/g,干燥时间也随温度的升高而缩短,耗电量减少,因此单位能耗随温度的升高而下降。在前期风温40~60 ℃范围内,随着温度升高,干燥时间由260 min缩短至180 min,粗多糖损耗量较小,香菇物料干物质的质量逐渐增加,干物质中粗多糖的含量增加。在较高的空气温度下能迅速降低物料的含水率,干燥速率也随之提高,而低温则需要消耗更多的热能,导致干燥时间增加,单位能耗增加[30],加工成本也随之增高。选择合适的前期温度可有效降低能耗,保持良好的营养成分,增加产品经济效益。

图4和表2表明,随着前期风温的增加,干燥后的香菇亮度*值和收缩率呈现先上升后下降的趋势,均在55 ℃呈现最大值,分别为69.70和91.43%。香菇亮度*值呈现此趋势与郭玲玲[31]研究中结果一致。*值间接反映样品的受热程度[32],本试验中*值差异显著(<0.05)。采用红外喷动床进行干燥时,干燥箱内物料处于规律流动[12],能有效改善单一红外干燥方式引起的物料加热不均匀,避免美拉德反应造成褐变的发生。与红外热空气对流干燥方法相比,干燥后的香菇样品亮度有所提升[29]。前期风温为60 ℃时,样品的亮度*值较55 ℃时有所下降,但高于40 ℃条件下的亮度值,50 ℃较55 ℃条件下亮度低,原因是在干燥过程中红外辐射及喷动床干燥对酶活性的影响和干燥时间较短,较高温度下达到转换点含水率较快,在一定程度上有效抑制了香菇的酶促褐变和氧化反应。样品亮度的增加,有助于保持样品的色泽,在低温下会延长干燥时间,进而易发生美拉德反应,亮度较低。*值随温度的升高整体呈现降低趋势,说明香菇在此干燥方式下,由美拉德反应产生的焦糊现象不明显,褐变程度较小。皱缩率值越大,表明皱缩程度越明显,与干燥过程中水分扩散速率有一定关联。新鲜香菇初始含水率高达86.06%,在较高温内部水分大量扩散蒸发,且红外辐射使水从样品内部迅速转移到表面,导致细胞膨胀,内外压差大[29],物料结构发生剧烈变化,随着温度的升高,出现皱缩。收缩率在60 ℃条件下较55 ℃有所下降,干燥时间随温度的升高而缩短,在较高温度条件下,物料受热均匀,内外结构压差减小,因此出现下降。低温会造成单位能耗增加,且产品品质较差,本试验旨在寻求低能耗、高品质的干燥条件,能耗作为重要指标,综合考虑将50 ℃作为前期风温的较优水平。

表2 前期风温对香菇色泽的影响

注:同列字母不同表示差异显著(<0.05),下同。

Note: Different letters in the same column indicate significant differences (<0.05). The same below.

2.1.2 后期风温对香菇品质的影响

高温促进美拉德反应和焦糖化反应的发生,导致粗多糖含量下降[33]。图5中表明,60~70 ℃时,粗多糖含量随温度的升高而有所增加,后期风温70 ℃达到最大值10.44 mg/g,高于前期风温60 ℃时的最大值9.33 mg/g。温度逐渐升高,达到80 ℃时,粗多糖含量降至9.10 mg/g,低于后期风温60 ℃时的含量,且下降趋势明显。温度过高,不利于干燥过程中营养成分的保留,多糖降解产生低聚糖和部分焦糖,使多糖含量有所损失,导致产品营养品质降低,不利于生产加工。单位能耗与前期风温结果趋势保持一致,随着温度的升高,物料温度也不断上升,干燥速率加快,能耗降低,自由水与弱结合水易被蒸发,且速度较快,因此干燥时间缩短,图6显示了不同后期风温下的干燥时间。由于强结合水需在高热量的条件下才会被蒸出,所以综合考虑应选取后期风温在较高条件下以使得产品营养成分保留率较高及干燥能耗较低,所以选取70 ℃为较优水平进行工艺优化试验。

图7和表3显示了后期风温对香菇亮度*值和收缩率的影响,*值随温度的升高持续下降,收缩率呈现先上升后下降的趋势。温度为75 ℃时,香菇收缩最为明显,高达88.89%,此时*值处于最大值19.93,说明香菇发生一定程度的褐变反应,粗多糖含量的下降也表明了香菇发生糖降解,进而出现焦化现象,导致色泽偏黄,且差异显著(<0.05)。虽然高温有助于加快干燥速率,降低能耗,但温度过高则无法保持香菇色泽处于良好状态。随着温度升高,结构中的细胞失水速率加快,细胞的孔隙也紧密皱缩[17],收缩率不断增大。香菇在干燥箱内呈现规律喷动的状态,温度促进干燥速率加快,干燥至一定程度的香菇丁易因喷动发生轻微破碎,也使得收缩率较大。因本试验注重绿色低耗的干燥工艺,单位能耗占比较大,综合考虑选取70 ℃作为较优水平进行试验。在单因素试验中,70 ℃时收缩率为86.57%,*值为68.42。

表3 后期风温对香菇色泽的影响

2.1.3 转换点含水率对香菇品质的影响

由图8可知,单位能耗随转换点含水率的增大而逐渐下降,粗多糖含量呈现先增加后降低的趋势。设定前期风温为50 ℃,后期风温为60 ℃。经试验得转换点含水率越高,风温便越快转换为后期风温60 ℃,转换后的温度升高使得反应速率加快,单位能耗随之呈现逐渐降低趋势,干燥时间随之缩短。物料的水分在干燥过程中同时进行外扩散和内扩散,扩散的速度差及物料内部的水分不均匀现象影响着能耗和干燥品质[24]。转换点含水率越高,香菇在后期风温条件下干燥的时间占比越长,较高温度下干燥易使多糖发生降解,部分多糖转化为小分子低聚糖,而低聚糖吸收热能发生融化[34],多糖含量下降。在转换点含水率55%时,粗多糖含量处于最大值10.26 mg/g,此后随着转换点含水率增大,粗多糖含量降低。在转换点含水率为55%时,与60%及65%的转换点含水率相比,在较低的前期风温下干燥时间占比较长,多糖在低温下不易发生降解,在此状况下可能粗多糖含量所占比重增多,因此含量有所上升。红外喷动床干燥的香菇样品在转换点55%时营养成分保留较好。对比程慧等[24]采用热泵-真空联合干燥香菇得到最佳工艺条件下的单位能耗为345.01kJ/g及超声波-微波-红外辅助对流干燥物料所得单位能耗[35]均高于本试验得到的单位能耗最大值261.05kJ/g,红外喷动床的干燥速率较快,香菇经红外喷动床干燥至含水率为13%以下时,用时最长为260 min,比三段式微波真空冷冻干燥、冷冻干燥[17]、太阳能干燥、热风干燥及真空冷冻干燥[26]等香菇干燥技术所用时间短,有利于节约生产加工成本。

图10和表4显示收缩率与亮度*值随转换点含水率的增加呈现先增大后减小的趋势。本试验中*值差异显著(<0.05),*值在转换点含水率为55%时,达到最大值71.75。从*极差值得出,红外喷动床干燥条件下物料受热较为均匀,与图9所示的温度曲线结果一致。

表4 转换点含水率对香菇色泽的影响

转换点含水率过高或过低都将对亮度造成影响,高转换点含水率能加快干燥速率,但在后期风温下干燥时间比前期风温干燥时间长,易发生美拉德反应、焦化现象等,*在转换点含水率为55%时呈现最小值16.73,此条件下色泽较好。本试验中*值均优于中短波红外干燥[31-32]及热风-微波分段联合干燥[27]香菇的亮度值,红外与喷动床相结合的干燥方式有助于改善物料的色泽。收缩率在转换点含水率50%时达到最大值。合适的转换点含水率能维持样品较好的形态,过高的转换点含水率会导致后期风温干燥时间过长,使样品结构的收缩加快,降低物料复水的能力。综合考虑,选取55%转换点含水率为较佳,作为较优水平进行试验。

2.2 响应面优化设计

2.2.1 响应面试验设计和回归方程显著性分析

通过响应面法分析前期风温()、转换点含水率()和后期风温()3个因素对单位能耗、粗多糖含量、亮度*值和收缩率的综合评分值,并进行优化设计,结果见表5。

由表6可知,单位能耗回归方程的显著性值为2 618.35,对应的值<0.000 1,表明该模型是极显著的[36];失拟项F为0.34,对应的P值为0.799 8(P>0.05),失拟项不显著,表明试验误差较小;单位能耗回归方程2为0.998 9,说明拟合度达到99.89%,能较好地预测单位能耗;粗多糖含量、*值及收缩率的的2均高达0.993以上。此外,由表6得到3个试验因素对单位能耗的影响主次为:前期风温()、转换点含水率()、热风干燥温度()且2>2>2;对粗多糖含量影响的主次为、、且2>2>2;对色泽亮度*值的影响主次为、、且2>2;对收缩率的影响主次为、、。

表5 响应面试验设计与结果

表6 单指标回归方程

由表7知,以综合评分值为响应值,经过拟合得到回归方程:=30.37+12.41+0.55+13.56−7.50– 9.24+7.02–8.842–8.512–17.652。该模型中值为36.19,<0.000 1,表明模型极显著。模型的决定系数2=0.984 5,表明经试验得到的综合评分值与预测值一致性较高;模型调整决定系数为2=0.964 7,试验值有96.47%能完全解释预测值,只有3.53%不能该模型的预测值解释[37]。由模型均值检验可得前期风温()、转换点含水率()和后期风温()对香菇综合品质的影响主次为、、且2>2>2,各个交互作用影响的主次为、、。

表7 综合评分值回归方程方差分析表

注:<0.01表示差异极显著。

Note:<0.01 indicates extremely significant difference.

2.2.2 工艺参数优化与验证

通过软件分析单指标和综合指标的优化结果如表8所示。香菇红外喷动床干燥的综合指标优化工艺为:前期风温56.37 ℃、转换点含水率52.52%、后期风温72.36 ℃,此时综合评分值为35.63。为考虑试验的可行性,将优化工艺参数调整为:前期风温56.00 ℃、转换点含水率53.00%、后期风温72.00 ℃,在此条件下进行验证试验,得到单位能耗为143.52 kJ/g、粗多糖含量9.98 mg/g、亮度*值68.11、收缩率83.15%,综合评分值为35.37,与预测值拟合度达99.27%,相对误差约为0.73%,表明经该多元二次回归模型[38-39]得到的工艺参数可靠系数高,较适合香菇红外喷动床干燥工艺。

表8 指标回归方程优化结果

3 结 论

本试验以单位能耗、粗多糖含量、亮度*值和收缩率为品质指标综合分析前期风温、转换点含水率和后期风温对香菇红外喷动床干燥的影响。在单因素试验中得出红外喷动床干燥方式在单位能耗、干燥时间及物料营养成分保留率等方面,与香菇单一干燥方式及其他联合干燥方式相比,具有一定的干燥优势。经优化得到干燥工艺为前期风温56.00 ℃、转换点含水率53.00%、后期风温72.00 ℃,该工艺下单位能耗为143.52 kJ/g、粗多糖含量9.98 mg/g、亮度*值68.11、收缩率83.15%,综合评分值为35.37,与预测值拟合度高达99.27%。采用新型联合干燥装备—红外喷动床对香菇进行干燥,在一定程度上达到了能耗及品质方面的优质高效,解决香菇干燥中对干燥工艺及技术方法进行优化的需求,顺应香菇干制品的发展趋势,为香菇干制品的综合利用提供理论基础。

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Optimization of the drying process parameters for lentinus edodes in segment variable temperature infrared assisted spouted bed

Duan Xu1,2, Xu Yiming1, Ren Guangyue1,2, Li Linlin1, Hou Zhiyun1, Zhao Mengyue1

(1.,,471023,; 2.,,450001,)

Lentinus edodes are favored by consumers, due mainly to the antitumor, immunoregulation, anti-aging, antioxidation, and anti-radiation. However, the drying process can be used to extend the shelf life, because the fresh lentinus edodes are not easy to store. In this experiment, a new infrared-assisted spouted bed drying equipment was used to investigate the drying process of lentinus edodes under the segment variable temperature. An infrared-assisted spouted bed was utilized to improve the high energy consumption and heat loss of infrared drying with uniform distribution. A single factor Box-Behnken Design was used to optimize the response surface experiment. The parameters included the early wind temperature, water content at conversion point, and late wind temperature on specific power consumption, crude polysaccharide content, brightness value*and shrinkage ratio. The polynomial regression was derived by a weighted comprehensive score to optimize the drying process parameters of an infrared-assisted spouted bed. The results showed that the crude polysaccharide content of lentinus edodes dried by infrared spouted assisted bed gradually increased, with the increase of early wind temperature (), where the retention rate increased to a maximum of 9.33 mg/g at 60°C. The materials were also heated evenly during drying. The specific power consumption decreased to reach the minimum of 160.95 kJ/g, while the drying time was shortened, with the increase of temperature, when the early wind temperature was 60°C. Brightness value*and shrinkage ratio showed a trend of first increased and then decreased, with the increase of early wind temperature at the maximum of 55°C. Appropriate early wind temperature could effectively reduce the specific power consumption, thereby maintaining high nutrients for better economic benefits. The content of crude polysaccharide increased significantly, where the maximum was 10.44 mg/g at 70°C, particularly when the late wind temperature () was 60°C-70°C. Furthermore, there was an obvious downward trend, when the temperature continued to rise. Excessive temperature could damage the retention of nutrients during drying, due mainly to polysaccharide degradation produced oligosaccharides and partial caramel. The drying rate accelerated, but the specific power consumption decreased, with the increase of temperature. In addition, there was the most obvious shrinkage ratio at 75°C, with the maximum yellow/blue value*of 19.93, while the brightness value*value continued to decrease, with the increase of late wind temperature. Correspondingly, there was a significant difference (<0.05), particularly slightly browning, and yellow color of Lentinula edodes.The specific power consumption decreased gradually, with the increase of water content at conversion point (). There was also a trend of first increasing and then decreasing in the crude polysaccharide content. The shrinkage ratio and brightness value*increased first and then decreased, with the increase of water content at the conversion point. The single factor interaction was ranked in the order of>>The optimal drying parameters were achieved using the response surface method, where the early wind temperature was 56.00°C, the water content at the conversion point was 53.00%, and the late wind temperature was 72.00°C. In this case, the specific power consumption was 143.52 kJ/g, the crude polysaccharide content was 9.98 mg/g, the brightness value*value was 68.11, the shrinkage ratio was 83.15%, the comprehensive score value was 35.37, and the fitting degree with the predicted value was 99.27%. Consequently, the infrared-assisted spouted bed drying can widely be expected to fully meet the development trend and demand of lentinus edodes products. The finding can also provide a theoretical foundation for the production and processing of dried lentinus edodes products.

drying; quality control; process optimization; lentinus edodes; infrared assisted spouted bed drying; specific power consumption

段续,徐一铭,任广跃,等. 香菇分段变温红外喷动床干燥工艺参数优化[J]. 农业工程学报,2021,37(19):293-302.doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2021.19.034 http://www.tcsae.org

Duan Xu, Xu Yiming, Ren Guangyue, et al. Optimization of the drying process parameters for lentinus edodes in segment variable temperature infrared assisted spouted bed[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2021, 37(19): 293-302. (in Chinese with English abstract) doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2021.19.034 http://www.tcsae.org

2021-06-24

2021-08-20

“十三五”国家重点研发计划“现代食品加工及粮食储运技术与装备”(2017YFD0400901).

段续,博士,教授,研究方向为农产品加工。Email:duanxu_dx@163.com

10.11975/j.issn.1002-6819.2021.19.034

TS255.3

A

1002-6819(2021)-19-0293-10

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