牛肉干中红外-热风组合干燥工艺中水分迁移规律

• 作者: 张春晖 李侠 王兆进 王春青 王金枝 穆国锋 谢小雷
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 核磁共振波谱 核磁共振成像 干燥 中红外干燥 水分迁移 牛肉干
• 年，卷（期）: 2014,（14）
• 所属期刊栏目: 农产品加工工程
• 页码范围: 322-330
• 页数: 9页
• 分类号: TS251.5+2
• 字数: 5724字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1002-6819.2014.14.040

摘要

为研究牛肉干中红外-热风组合（combined mid-infrared and hot air，CMIHA）干燥过程中水分迁移的规律，进而阐明这种干燥工艺的合理性，在干燥温度70℃，辐射强度0.48 W/cm2，辐射距离8 cm，风速1 m/s的条件下，通过对比牛肉干CMIHA干燥和热风（hot air，HA）干燥的干燥曲线、热收缩率及测定水分扩散率、内外温差等指标，研究了牛肉干CMIHA干燥过程中水分迁移变化；借助水分低场核磁共振波谱（low field magnetic resonance spectroscopy，MRS）及氢质子成像（magnetic resonance imaging，MRI）技术分析牛肉干CMIHA干燥和HA干燥过程中水分的状态变化及分布，比较2种干燥方法对牛肉干内部3种状态水的横向弛豫时间、含量、信号幅度及H质子密度的影响，揭示CMIHA干燥牛肉干水分迁移规律。结果表明，与HA干燥相比，CMIHA干燥能够显著提高（p＜0.05）干燥过程中牛肉干的内、外部温度及其温差，显著降低牛肉干收缩率（p＜0.05），从而提高CMIHA干燥的水分扩散率（p＜0.05），加快水分的迁移，提高干燥效率（p＜0.05）；这是由于干燥初期CMIHA干燥能够显著提高牛肉干不易流动水和自由水的横向弛豫时间（p＜0.05），加快内部不易流动水向自由水的转变，不易流动水的含量、信号幅度显著降低（p＜0.05），自由水的含量、信号幅度显著提高（p＜0.05），促进自由水扩散至物料表面而散失；此外，2种干燥方法对牛肉干干燥过程中结合水的影响差异不显著（p＞0.05）。研究结果为CMIHA干燥在牛肉干生产上的应用提供了理论依据。