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黃花菜真空冷凍干燥工藝優(yōu)化研究

閱讀:773        發(fā)布時(shí)間:2017-12-5

來源:真空技術(shù)網(wǎng) 南京野生植物綜合利用研究院 作者:許國寧

  為了提高黃花菜的干制品品質(zhì)和優(yōu)化真空冷凍干燥工藝,,以還原糖含量,、維生素C含量和復(fù)水比為評價(jià)指標(biāo),通過Design-Expert軟件的Central Composite Design方法設(shè)計(jì)黃花菜干制的工藝,,建立評價(jià)指標(biāo)與物料裝載量和加熱板溫度影響因素之間的回歸數(shù)學(xué)模型,。結(jié)合響應(yīng)面分析方法對黃花菜真空冷凍干燥工藝進(jìn)行優(yōu)化,,確定了真空冷凍干燥黃花菜的*工藝條件為:物料裝載量為225g,,加熱板溫度為50℃。

  黃花菜開花季節(jié)正處于6~8月的高溫多雨季節(jié),,在常溫下黃花菜的耐貯藏性能極差,,一般2d后全部開花,第3d就變質(zhì),。即使在冷藏條件(溫度在0~5℃間)下,,黃花菜在7d后也易發(fā)生變質(zhì)。所以,,為了延長黃花菜的保藏時(shí)間,,脫水干制是黃花菜貯藏、市場流通的常用加工方式,。真空冷凍干燥技術(shù)是在低溫和真空狀態(tài)下進(jìn)行的,,其加工過程處于基本無氧和*避光的環(huán)境中,使食品中的成分不會(huì)發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng),,原理是建立于把已經(jīng)冷凍的黃花菜放在壓力低于水的三相點(diǎn)壓力條件下時(shí),,黃花菜中的固態(tài)冰可以直接轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的水蒸氣散出,在保持原物料的外觀形狀的前提下達(dá)到干燥目的,。

  因此,,真空冷凍干燥得到的產(chǎn)品保持了新鮮食品所具有的色澤、香氣,、味道,、形狀和有效地保存了食品中的各種維生素、碳水化合物和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)成分,。通過對真空冷凍干燥原理的理論分析及設(shè)備的要求,,選取物料厚度和加熱板溫度作為本實(shí)驗(yàn)的考察因素,。利用中心旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法確定真空冷凍干燥黃花菜的*工藝條件。

  1,、材料與方法

  1.1,、材料與儀器

  黃花菜取于江蘇省宿遷市泗陽縣丁莊大菜黃花菜生產(chǎn)基地,品種為大烏嘴,。大烏嘴的采摘標(biāo)準(zhǔn)為:黃花菜的長度豐滿,,花蕾飽滿,顏色黃綠,,花瓣上縱溝明顯,,顏色呈現(xiàn)黃綠色。采收時(shí)間為晚上采收,,采收之后馬上冷藏處理,。

  H6-LED電子天平中國凱豐集團(tuán)有限公司;EL-410S電子天平上海民儀電子有限公司,;冷凍機(jī),;ZDG-0.25型真空凍干機(jī)工作條件:加熱板溫度:常溫~150℃,冷阱工作溫度:-30~-45℃,,工作真空度:13~133Pa,,煙臺冰輪股份有限公司;DT9208A數(shù)字表,;SHZ-Ⅲ型循環(huán)水真空泵上海亞榮生化儀器廠,;電熱恒溫水浴鍋上海滬南科學(xué)儀器聯(lián)營廠;TU-1800紫外可見分光光度計(jì)北京普析通用儀器有限責(zé)任公司,;電熱鼓風(fēng)干燥箱南京電器三廠,;微型高速試樣粉碎機(jī)天津市泰斯特儀器有限公司;冰箱西門子,。

  1.2,、實(shí)驗(yàn)方法

  1.2.1、工藝流程原料選擇→預(yù)處理→預(yù)凍處理→真空冷凍干燥→包裝→貯藏選擇個(gè)大飽滿,,花嘴未裂,,色澤稍微發(fā)黃,三條接縫十分明顯的黃花菜作為原料,。經(jīng)去花蒂,、清洗后,在1%鹽水中以(95±1)℃條件漂燙50s[5-6],,迅速冷卻,、瀝干,再進(jìn)行冷凍處理,,然后就可以在設(shè)定的條件下進(jìn)行真空冷凍干燥,。

  1.2.2,、真空冷凍干燥工藝優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在單體冷凍機(jī)-45℃條件下進(jìn)行預(yù)冷凍處理,以干燥室的壓強(qiáng)為26.1~33.2Pa,,冷阱溫度是-35~-45℃條件下進(jìn)行真空冷凍干燥,。以復(fù)水性對不同載樣量、加熱板溫度下的干制黃花菜進(jìn)行評價(jià),,確定在單因素條件下的復(fù)水性的變化特征,。

  為建立干燥條件優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型,分析實(shí)驗(yàn)指標(biāo)與實(shí)驗(yàn)的各個(gè)影響因子的內(nèi)在,,以裝載量,、加熱板溫度為實(shí)驗(yàn)因素,應(yīng)用Design-Expert V8.06統(tǒng)計(jì)分析軟件的Central Composite Design對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì),,同時(shí)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,、求出回歸方程和繪制響應(yīng)曲面圖。干制品的含水率和復(fù)水性是脫水蔬菜品質(zhì)的重要指標(biāo),,對干制品的感官鑒定是評價(jià)脫水蔬菜總體可接受度的重要方法,。在黃花菜含水率不大于15%條件下,通過各個(gè)影響因素變化時(shí),,探討黃花菜干制品的感官品質(zhì),、還原糖含量、抗壞血酸含量,、復(fù)水比等指標(biāo)變化的內(nèi)在規(guī)律性,確定真空冷凍干燥黃花菜的*工藝參數(shù),。

表1 黃花菜真空冷凍干燥實(shí)驗(yàn)因素設(shè)計(jì)

黃花菜真空冷凍干燥實(shí)驗(yàn)因素設(shè)計(jì)

  1.3,、指標(biāo)測定

  1.3.1 共晶點(diǎn)測定采用電阻法來測量黃花菜的共晶點(diǎn),。

  1.3.2、還原糖含量的測定3,,5-二硝基水楊酸比色法,。

  1.3.3、維生素C含量的測定2,,4-二硝基苯肼比色法,。

  1.3.4、復(fù)水比的測定取5g干制黃花菜浸入98℃蒸餾水中,,每隔1min取出后,,放入布氏漏斗的濾紙上,布氏漏斗置于抽濾長頸瓶上,,長頸瓶與真空泵相連,,用真空泵抽干真空30s,,除去表面水分,取出稱重,。直至質(zhì)量恒重,,樣品*復(fù)水。每樣重復(fù)3次,,取其平均值,。復(fù)水比(RR)計(jì)算公式為:

黃花菜真空冷凍干燥實(shí)驗(yàn)因素設(shè)計(jì)

  式中::復(fù)水后黃花菜總重量,,g;Wd:復(fù)水前的干品總重量,,g,。

  3、結(jié)論

  共晶點(diǎn)的測定是研究金針菜真空冷凍干燥的重要環(huán)節(jié),。通過電阻法測定黃花菜的冰晶點(diǎn),,得知電阻在溫度降至-18~-32℃時(shí),電阻值就會(huì)突然增大,。所以,,結(jié)合預(yù)凍設(shè)備設(shè)置條件,本實(shí)驗(yàn)確定預(yù)凍的溫度為-45℃,。

  通過中心組合實(shí)驗(yàn),,利用Design-Expert軟件的CCD,以加熱板溫度,、物料裝載量為因素,,以真空冷凍干燥黃花菜的維生素C含量、復(fù)水比和還原糖含量為指標(biāo),,建立了各指標(biāo)與影響因素之間的回歸數(shù)學(xué)模型,,應(yīng)用響應(yīng)面分析,確定了真空冷凍干燥黃花菜的*工藝條件為:物料裝載量為225g,,加熱板溫度為50℃,。

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