花椒的真空微波干燥工艺参数优化

　　1) 真空微波干燥花椒可明显地分为 : 加速 、恒速 、降速 3 个阶段. 功率和干燥温度的增加 , 干燥速率

　　明显提高 , 但干燥品质会降低 , 特别是功率 ≥11 2 kW , 温度 ≥70 ℃以后 , 花椒品质急剧下降. 因为微波 功率越大 , 在干燥过程中就会出现局部过热 , 内部出现烧焦现象.

　　试验用汉源清溪花椒 (直径 3～4 mm) 为大红袍品种 , 挑选颜色鲜红 、气味香郁 、霉粒杂质少且新鲜 、

　　示 , 其温度测定采用德国 testo8262T4 非接触式红外温度计. 微波炉

　　21 41 2 装载量对干燥特性的影响 将干燥参数设定为 60 kPa 、1 kW 对花椒进行真空微波干燥 , 通过改变装载量 , 然后测量其含水速

　　率的变化. 干燥过程装载量对脱水速率的影响 : 由图 4 可知 , 整个干燥可分 3 个阶段 , 即加速干燥 、恒 速干燥 、降速干燥阶段. 在相同功率 、相同含水率条件下 , 装载量不同 , 相应的干燥速率也不同. 装载量 过大或过小均会导致平均干燥速率的下降. 根本原因 : 当装载物料过少时 , 微波不能得到充分的利用 , 导 致干燥速率也降低. 21 41 3 功率对干燥特性的影响

　　由回归系数的检验得 , 影响目标平均干燥速率主次顺序为微波功率 、上限温度 、装载量.

　　根据回归方程 , 对于真空微波干燥 , 本试验主要考察它的工作效率和品质问题 , 目的是寻找高生产率

　　和高品质的工艺. 通过回归方程 , 对方程参数求导法 , 计算各参数在允许范围内 , 平均干燥速率最大和品

　　式中 : M 为湿基含水率 ( %) ; m 为即时质量 (kg) ; md 为绝干物料质量 (kg) . 湿基含水量低于 11 %(安全贮藏水分) 时 , 停止干燥. 平均干燥速度是指单位时间内平均花椒含水率的变化. ( %/ h) 感官鉴评 花椒色泽和口感的评分标准[1] . 理化指标 挥发精油的含量 , 蛋白质 、维生素和脂肪酸的含量等.

　　能够自动设置炉腔的加热温度 (设定 65 ℃) , 压力测定采用 KYZ2G

　　在花椒进行微波真空干燥试验前 , 使用精密电子天平和电热干燥 箱 , 按照标准水分检测的新方法检测预处理后花椒的初始含水率. 真空微 波设备工作频率为 2 450 M Hz , 微波功率选择 01 8 ,1 ,11 2 kW , 其线 x′2 01 867 x′3

　　对试验结果进行方差分析 (表 3) , 根据结果得出 , 在α= 0110 显著水平 , 剔除不显著项以后 , 简化的回归方程

　　空度设定为 60 k Pa. 将物料平铺在物料板上 , 进行干燥. 在试验中每隔一段时间读取一次数据 , 计算机自 动采集其质量变化 , 每组试验重复 3 次 , 取试验的平均值作为花椒含水率 , 绘制含水率随干燥时间变化的 干燥曲线 , 根据经验值 , 花椒的安全含水率在 11 %左右[1] .

　　试验表明 , 随着干燥室内大气压力的降低 , 其干燥速率会有所增加 (如图 3 所示) , 而且干燥品质越 好. 所以 , 从提高干燥品质 、干燥速率 , 降低干燥温度的方面出发 , 干燥瓶内大气压力越低越好 , 但是 , 如果大气压力过低 , 将会降低空气中的击穿场强 , 使气体分子易被电场电离 , 从而出现气体击穿 、拉弧 等现象 , 这样不仅会消耗微波能 , 而且还会缩短磁控管的常规使用的寿命. 所以 , 综合各种各样的因素 , 本次试验干 燥线 干燥影响参数的正交表及试验结果

　　将干燥参数设定为 60 k Pa 、01 1 kg 对花椒进行真空微波干燥 , 通过改变微波功率 , 然后测量其含水速 率的变化. 干燥过程功率对平均干燥速率的影响 : 从图 5 中可知 , 不同的功率 , 脱水过程同样可分为 3 个阶 段 , 即加速干燥阶段 、恒速干燥阶段 、降速干燥阶段. 从 3 个阶段看 , 功率越大 , 平均干燥速率也越大.

　　摘要 : 为了寻求一种快速 、高效 、优质的花椒干燥方法 , 采用自制真空微波干燥设备对花椒进行 3 因素 (功率 、

　　21 1 正交试验设计 试验取花椒的装载量 、微波加热功率和上限温度作为 3 因素. 为便于综合考察试验的最优性 , 取平

　　均干燥速率 Y 作为指标 , 进行 3 因素 3 水平指标的二次回归正交试验. 试验设计如表 1. 21 2 回归方程

　　运用 SA S 统计分析工具对数据来进行处理 , 进行正交回归和显著性检验 , 去除不显著项 , 得出回归 方程.

　　将一定量的花椒进行真空微波干燥 , 改变其玻璃瓶中的线 k Pa) , 并测量其温度和含水 速率的变化. 如图 2 所示 , 干燥初期温度迅速上升 , 随后温度上升逐渐变慢 , 进入干燥中期温度稳定在某 一温度 , 至干燥后期 , 因物料内部水含量变低 , 失水速率降低 , 温度又开始上升. 而且真空度对温度没有明 确的影响.

　　微波间歇方式干燥花椒 , 其品质不够理想 , 很难达到一级花椒的要求[1] . 所以 , 为了寻求一种快速 、高 效 、优质的花椒干燥方法 , 本文采用微波真空干燥技术对花椒进行干燥研究 , 通过对花椒进行真空微波干 燥的失水特性试验 , 并通过二次正交回归试验 , 得出各指标的回归方程 , 进行参数综合优化 , 提出了真空 微波干燥参数的较佳组合 , 试验证明 , 花椒采用微波真空干燥技术能提高干燥花椒的品质.

　　装载量 、温度) 、单指标 (平均干燥速率) 的二次正交回归干燥试验 , 得出平均干燥速率的回归方程 , 并进行参数

　　综合优化 , 提出了花椒真空微波干燥工艺参数的最佳组合. 试验表明 , 采取微波真空干燥工艺 , 能改善花椒微波