微波真空干燥对虾的试验研究

对虾作为一种味道鲜美、营养丰富和经济价值高的水产品，特别是其干制品风味、耐贮存和携带方便等特点深受广大消费者的青睐，但是传统的干燥加工技术远不能满足国内外市场对其产量和质量的要求。微波真空干燥技术是把微波干燥和真空干燥两项技术结合起来，充分发挥各自优势，微波可为干燥提供热源，利用介电加热原理，依靠高频电磁振荡来引发分子运动，使物料发热，加热方式有别于一般的热源对物料的热传导加热，微波对物体直接进行辐射加热，克服了真空状态下常规热传导速率慢的缺点。而在真空条件下湿物料所含的水或湿介质对应的饱和温度（沸点）降低，这使得物料可以在较低温度下进行干燥，尤其是对热敏性的水产品，可较好地保存物料营养成分及改善干制品质量（如褐变）的同时又缩短了干燥时间，提高了生产效率ra.本文拟采用微波真空干燥技术进行中国明对虾的干燥试验研究，探讨微波真空干燥主要工艺参数对干燥对虾的影响，以期为这项新技术在对虾干燥加工生产中的应用提供有益的。
1材料与方法1.1试验材料与仪器设备~5cm，购于大连当地水产市场。
原料预处理工序：挑选体表光滑，颜色淡红，虾体较硬的对虾，清洗后用6的盐水煮沸3次，待虾脑凝固，虾壳发白捞出，沥干，去虾头，待用0.试验设备采用南京汇研微波系统工程有限公司生产的MZ08S4型微波真空，随着微波功率密度的增大，干燥速度明显加快。当微波功率密度为3WXg时，只需24min就达到了12.56的含水率，而微波功率密度为1WXg时，经过52min后干燥含水率才达到13. 57，所需干燥时间是3WXg时的2.16倍。可见微波功率密度对物料干燥速度有较大影响，微波功率密度越大干燥速度越快，完成干燥所需时间越短。张国琢等3利用微波真空干燥扇贝时发现增大微波功率密度可显著提高干燥速度。张黎骅等H研究糟层厚度对酒糟微波脱水特性的影响时也发现，随着糟层厚度的增加，物料装载量增大，相应的微波功率密度减小，干燥速度降低。杨薇等5用微波干燥胡萝卜也得出相同的结论。因为在微波加热过程中，湿物料中液态水介质损耗较大，能大量吸收微波能并转换为热能，导致物料中的水分蒸发，因此当微波输出功率一定，物料装载量越大即微波功率密度越小，同一时刻物料中总含水量越多，单位体积的水分吸收的热量相对较少，导致水分迁移和蒸发速率较慢，干燥时间较长。
从还可以看出当微波功率密度从1WXg提高到1.5WXg时，完成干燥节省的时间（15min）较多，之后每增加0.5WXg的微波功率密度，干燥速度的提高幅度较之前有所减小。说明微波功率密度的增加和干燥速度的提升是非线性的，即存在个可以兼顾干燥速度和干品特性的微波功率密度区间。
从对虾的干品特性来看，随着微波功率密度的增大，收缩率呈减小趋势，在3WXg时收缩率小为13.05.这是由于微波在干燥过程中，物料的水分蒸发和向表面迁移同时进行，较大的微波功率密度使物料内部水分汽化的速率有可能超过其向表面迁移的速率，从而在物料内部形成了较高的内压力，导致压力梯度很高，造成定的膨化效果，降低了物料的收缩性。从物料的复水率看，随着微波功率密度的增大，复水率出现先增后减的趋势，其中微波功率密度为2WXg时复水率达到高的63. 66.在1WXg时复水率小且收缩率也大。一方面是在1WXg微波功率密度下干燥对虾时，物料内部水分汽化和迁移速率较为接近，导致物料脱水速率与收缩速率相近，膨化作用较小，收缩比较均匀。另方面是该条件下完成干燥所需时间较长，在干燥后期，物料内部的游离水分蒸发殆尽，微波加热作用于物料固态组织的时间较长，可能出现内部过热焦糊而在外观上没有显现的情况，从而限制了其复水能力，导致复水率较低。当微波功率密度超过2WXg时，干品的复水率有所下降，在2WXg时物料具有较好的复水性。
不同微波功率密度下对虾的收缩率和复水率Fig.3Shrinkagerateandrehydrationrate 2.2间歇方式对干燥对虾的影响选取微波功率密度为2WXg，以30s为周期进行微波加载与暂停时间不同的间歇方式干燥，干燥曲线如所示，在初始含水率相同的情况下，随着间歇时间增大，对虾的干燥时间增加。采用连续无间歇干燥方式用时31min含水率达到了13.15，而间歇方式为10s>nX20s?>ff用时多达到94min，含水率达到13.25.从各种间歇方式的微波加载总时间来看，所需时间较为接近，大约在31min左右，说明延长间歇时间并不能加快干燥速度，物料中水分的扩散速度主要受制于微波加热的时间。这与陈燕等67用微波干燥荔枝和龙眼得出的结论相似。然而间歇干燥时间较长，在本试验中微波间歇时仍需真空泵来保持干燥室所需真空度，多消耗了一定的能量，所以微波真空间歇干燥与连续干燥方式相比能耗较高。
时间/min从可知，随着间歇时间的增加，干品的收缩率有增大的趋势，其中连续干燥的物料收缩率较小为15.56，而微波间歇方式为20s-mX10s-）ff干品的收缩率高达到17.07.这是因为在微波暂停时期，物料有一个“缓苏”过程，即内部水分在这一时段内会自动地扩散至表面，温度也会随着热量的自动传递而趋于平衡，使得物料的湿度和温度梯度下降8，较长的间歇时间可以较好地改善物料内的水分扩散和物料收缩的均匀性，减弱了其膨化作用，导致干品的收缩较大，而物料的收缩率增大也降低了其复水性，从复水率可以看出，随着间歇时间的延长，物料的复水率逐渐降低，而连续无间歇干燥时物料的复水率大为63.66. 2.3真空度对干燥对虾的影响不同真空度条件下，选用微波功率密度2WXg进行对虾的连续干燥，从干燥曲线可以看出，在本试验条件下，真空度对微波真空干燥对虾的干燥速度影响较小，当真空度0.082、0.086和0.090MPa时，完成干燥用时分别为32、30和31min，干燥速度差别不明显。与赵伟等微波真空干燥南美白对虾虾仁时，真空度对干燥速率的影响较小的规律相似。虽然真空度的增大，可以使水的沸点降低，加快物料中的水分蒸发速度，而且较高的真空度可以使物料内外形成较大压力梯度，促进水分由内向外的迁移，使干燥速率有所提高。但是在该微波功率密度条件下，利用提高真空度来节省干燥时间的能力有限。
不同真空度条件下对虾的干燥曲线从可以看出，随着真空度的降低，物料的收缩率逐步增大。其中真空度为0.090MPa时，其收缩率小为15.56.说明在相同微波功率密度作用下，较高的真空度有助于进一步增大物料体内外的压差3，而且高真空度下的沸点较低，物料体内的汽化速率比迁移速率更大，从而膨化作用较为明显，导致较小的收缩率。从复水率上看，真空度越高复水率越大，说明高真空度干燥的物料经较大的膨化作用后，物料内部的孔隙较大，导致复水能力也相应增强。
不同真空度条件下对虾的收缩率和复水率Fig.7Shrinkagerateandrehydrationrate 3结论（1）微波功率密度对微波真空干燥对虾的速度有较为显著的影响，随着微波功率密度的增加，干燥速度明显加快，而且干燥产品的收缩率随微波功率密度的增大而减小，复水率在微波功率密度为2W/g时大。
随着微波间歇时间的增大，完成对虾微波真空干燥的时间延长，但各间歇方微波加载的总时间相近。连续干燥的对虾收缩率较小而且其复水率高。
真空度对微波干燥对虾的速度影响较小，但选用较大真空度（0.090MPa）干燥对虾时可获得较小的收缩率和较大的复水率。
本试验条件下，采用微波功率密度为2W/g，真空度为0. 090MPa进行连续干燥，可获得较好的干燥效果。