過熱蒸汽干燥是利用過熱蒸汽直接與被干物料接 觸而除去水分的一種干燥方式。它具有節能效果突出、干燥品質好、無失火爆炸危險、傳熱傳質效率高 等特點。過熱蒸汽干燥是傳熱與傳質同時進行的過程，干燥速率比傳統熱風干燥速率提高2~5倍。過熱 蒸汽干燥技術被用于木材、煤炭、污泥等物料 的干燥。過熱蒸汽干燥的另外一個優點就是干燥介質 中沒有氧氣，干燥時不會產生氧化反應，因而可以避 免褐變或降解問題。此外，干燥過程中除水蒸氣外沒 有其他氣體，物料的結殼和收縮較少，這對食品加工 是有利的。因此，過熱蒸汽干燥技術越來越廣泛地 被應用于食品加工領域。

1　材料與方法

1.1　試驗材料

南美白對蝦（山東海城生態科技有限公司）；新 鮮南美白對蝦，每尾（17±2）g，測得對蝦的初始含 水量為75%±0.25%。

1.2　試驗設備與儀器

過熱蒸汽干燥試驗裝置，主要包括蒸汽發生器、 電加熱式過熱器、干燥室和離心風機，如圖1所示； 博迅GZX-9140MBE電熱鼓風恒溫干燥箱（上海博迅公司）；DA 200型電子天平（莆田市亞太計量儀器有限 公司）；BSA 224 S-W型電子分析天平（德國賽多利 斯集團）；CR-410色彩色差計（柯尼卡美能達科技 有限公司）。

1.3　試驗方法

1.3.1　干燥方法

由蒸汽發生器出來的蒸汽，經過電加熱電阻絲進 行過熱，過熱蒸汽由離心風機進入干燥箱，對物料進 行干燥后的過熱蒸汽再次進入電加熱器加熱，循環使 用。在運行用于干燥蝦的過熱蒸汽之前，將熱空氣用 于預熱所有單元，直到溫度達到目標值，更換過熱蒸 汽。通過這種方法，可以避免蒸汽在管道中冷凝。管 道內蒸汽速度固定為1.5 m/s，過熱蒸汽進入干燥箱的 溫度通過調節加熱電阻絲不同的電壓以滿足溫度要 求，被干物料的質量變化通過改裝后的天平進行稱量 并記錄數據。

1.3.2　預處理方法

新鮮南美白對蝦，清洗后瀝干，稱質量，待用。

1.3.3　水分測定

105 ℃干燥至恒質量。

1.3.4　干燥特性曲線的測定

將預處理過的南美白對蝦放入干燥箱，每10 min 測1次數據，烘干至所需安全干基含水率8%以下，干 燥時外界環境的相對濕度為58%~62%，干燥箱內 風速1.5 m/s，干燥箱內溫度設定為130，140，150和 160 ℃。

1.3.5　色澤測定

于日光燈下采用CR-400色彩色差計測定。L* 值，明度，反映色澤的亮度；a*值，Hunter標度中的 a軸值，正數代表紅色，負數代表綠色；b*值，Hunter 標度中的b軸值，正數代表黃色，負數代表藍色。同 時對處理組和標準板總色澤差異值ΔE*進行評價，其 中ΔE*=[（ΔL*）2 +（Δa*）2 +（Δb*）2 ] 1/2，重復3次。

1.3.6　復水率的測定

將蝦干制品放入100 ℃沸水中煮制5 min后撈出， 用濾紙擦干表面水分后檢測質量變化，由式（1）求 出復水率，重復3次。 復水率=G4/G2×100%　　　　 （1） 式中：G4為樣品復水后瀝干質量，g；G2為干燥前樣 品的質量，即預處理后，冷卻瀝干后側得的樣品質 量，g。

1.3.7　數據分析

采用方差分析進行數據分析，Origin Pro 8.0進行 統計分析并制圖，差異性顯著性（p＜0.05），所有試 驗均重復至少3次。

2　結果與分析

南美白對蝦 干基含水率隨干燥時間的變化曲線。過熱蒸汽的溫度 越高，南美白對蝦的含水率下降越快。過熱蒸汽干 燥溫度越高，達到終止含水率25%所用時間越短。過熱蒸汽干燥溫度為130 ℃時，由初始含水率干燥到終 止含水率25%需約120 min，而過熱蒸汽干燥溫度為 140，150和160 ℃時，干燥完成時間分別為90，65和 40 min。相同的干燥時間內干燥溫度越高，物料的含 水率越低。干燥30 min后，過熱蒸汽干燥溫度為130 ℃條件下的南美白對蝦的干基含水率為180%，而過 熱蒸汽干燥溫度為140，150和160 ℃條件下的南美白 對蝦的含水率則分別為150%，104%和52%，因此，提 高過熱蒸汽溫度可明顯提高干燥速率，節省干燥時間。與干燥前相比，在不同過熱蒸汽 溫度條件下，對蝦干燥結束后亮度L*值、a*值和b*值 都有下降，ΔE*均增大，與干燥前相比差異極顯著 （p＜0.01）。干燥后，過熱蒸汽干燥溫度越高，對蝦 的亮度值L*越小，但不同過熱蒸汽干燥溫度下對蝦的 亮度沒有顯著性差異（p＞0.05）。干燥后，過熱蒸 汽干燥溫度越高，對蝦的綠度a*、b*值越小。在130和 140 ℃干燥溫度下對蝦的綠度a*不存在顯著性差異 （p＞0.05），但150與130 ℃相比，對蝦的綠度a*差 異極顯著（p＜0.01），但150與140 ℃相比對蝦的綠 度a*差異顯著（p＜0.05）。160 ℃與其他干燥溫度相 比，其對蝦的綠度a*均存在極顯著差異（p＜0.01）。

3　結論

將過熱蒸汽干燥技術運用于帶殼南美白對蝦的干 燥加工中。試驗探討不同過熱蒸汽干燥溫度對南美白 對蝦干燥特性及干制品的色澤、復水率的影響。試驗 結果表明，過熱蒸汽干燥溫度越高，南美白對蝦達到 相同終止含水率所用時間越短；南美白對蝦在過熱蒸 汽干燥條件下，干燥過程沒有經歷明顯的升速、恒速 干燥階段，而是直接開始了降速干燥階段；南美白對 蝦過熱蒸汽干燥過程中，在相同干基含水率下，過熱 蒸汽溫度越高，干燥速率越大；過熱蒸汽干燥溫度越 低，南美白對蝦的色澤度越好。干燥結束后，干制品 的復水率越高；綜合考慮干燥速率和干制品品質，過 熱蒸汽干燥溫度不宜超過150 ℃，以不超過140 ℃為 最佳，可在保證產品品質的前提下盡量縮短干燥時間。



 

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