蘑菇热风、微波对流和微波真空干燥的对比试验

新鲜蘑菇由于含水率较高（一般为87 ~95），极容易腐烂，所以通常用干制的方法，脱水至其安全水分以下储藏。传统的干制方法以热风（对流）干燥为主，研究人员在这方面做过许多研究。热风干燥的特点是干制时间较长、脱水速率和能源利用率低、产品质量难于保证。近年来针对热风干燥存在的不足，国内外学者研究了许多其他干燥方法，例如真空冷冻干燥、微波干燥、微波真云南省教育厅科学研宄基金重点项目（项目编号：06Z096B）杨薇昆明理工大学农业工程学院副教授，650224昆明市欧又成昆明理工大学农业工程学院副教授张付杰昆明理工大学农业工程学院讲师齐亚峰昆明理工大学农业工程学院讲师空干燥等。
真空冷冻干燥产品质量好，但干燥成本高、生产能力有限，目前主要用于一些具有高附加值的产品，例如药品或生物制品。微波干燥与热风干燥相比，具有速度快、时间短、加热效率高等优点。有研究表明，其干燥时间可缩短近1/8.微波干燥的缺点是经常会出现过度加热，局部温度过高，导致产品品质下降。微波真空干燥是将微波与真空技术相结合，综合微波和真空干燥的优点，既降低了干燥温度，又加快了干燥速度，能较好地保留被干燥物料原有的色香味和其他有效成分，得到较好的干燥品质。
具有快速、高效、低温等特点。
本文通过蘑菇的微波对流、微波真空与传统的热风干燥进行对比研究，重点探索用不同的干燥方法、在特定的干燥条件下，蘑菇干燥时间、干燥速率、内部温度的变化规律，以此评价各个因素对产品质量的影响。
1试验材料与方法1.1试验装置试验装置如所示。该试验装置由下列系统组成：①微波系统，包括微波发生器、微波控制装置、微波腔体。②空气加热系统，包括温控电加热器、变速风扇。③真空系统，包括真空泵、真空容器等。④称量和测温系统，包括质量传感器、热敏温度计、光纤测温仪及温度显示器。⑤数据采集与控制系统，包括数据采集器和计算机。该装置可分别完成热风干燥、微波对流和微波真空干燥试验。
1.2材料与方法得，放入冰箱保存备用，保存时间不超过3d.所选蘑菇的初始含水率为93~93. 6（根据AOAC的结论一致。加入功率密度为0.5W/g的微波后，产品内部温度产生波动，而且在微波对流干燥中，产品温度远高于微波真空和热风干燥。原因是微波和热空气同时提供了热能，促使产品温度快速上升。当采用微波真空干燥方法时，在同样的功率密度下，产品温度得到了很好的控制。从理论上讲，当压力为5.1kPa时水分的蒸发温度大约是33C.试验结果表明，干燥前期产品平均温度略高于这个值，后期（h以后）产品温度明显下降。这可能是在前期，物料含水率较高，分子流动速率较快；后期物料含水率急剧减小，对微波能的吸收减少。所以，微波真空干燥是一种较好的干燥方法，它既提高了干燥速率，又降低了产品温度，使产品质量得到了保证。
在不同干燥方法下，蘑菇温度随干燥时间的变化曲线3产品颜色表1为不同干燥方法下，蘑菇颜色变化值。从表1结果可知，热风干燥蘑菇的颜色接近新鲜蘑菇，其次是微波真空干燥，微波对流干燥的色质差。这个结果与中Xu等人的研宄结果是一致的4由此也可以看出产品的颜色与干燥过程中产品的温度有直接关系，温度越，产品颜色就变得越深暗。在同样的微波功率密度下，微波真空干燥比微波对流干燥所得到的产品颜色要好得多。
表1不同干燥方法下，蘑菇的颜色变化值（Lab\"）Tab.1Lab干燥方法新鲜蘑菇微波对流干燥（05W/g60C1m/s）注：相同字母的数字没有明显差距。
2.4产品复水性根据张愁等人的研宄结论，真空干燥产品比常压干燥产品的复水性普遍要好些，烘温过高则会引起复原率的下降，而烘时过长同样会引起复水比率下降。表2为不同干燥方法下蘑菇的复水率。从表2中可知，热风干燥的蘑菇其复水性好，其次是微波真空干燥，微波对流干燥的结果稍差。此结果与张怒等人的基本一致。说明干燥过程中，产品温度是影响蘑菇复水性的主要因素。
干燥方法复水率3结论整菇的微波干燥与热风干燥相比较，微波干燥时间约为热风干燥的1/4即微波干燥的脱水速率明显加快。
（2）热风干燥过程中，产品内部温度较低且保持稳定；而微波对流干燥时，产品温度明显高于热风干燥温度，而且波动较大，这对产品质量产生了相当大的影响；将真空与微波组合使用后，在保持较高的干燥速率下，较好地降低了产品的温度，改善了产品质量。