超声波平板冷冻提高胡萝卜冻干速率 - ingenta connect.pdf

第 33 卷 第 1 期 农 业 工 程 学 报 Vol.33 No.1 256 2017 年 1 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Jan. 2017 ·农产品加工工程· 超声波平板冷冻提高胡萝卜冻干速率 周新丽，滕 芸，戴 澄 （上海理工大学医疗器械与食品学院，上海 200093 ） 摘 要：为了探究接触式超声波辅助平板冷冻法对固体果蔬冻干过程的影响，该文研究了接触式超声波辅助胡萝卜的平 板冷冻过程。首先，利用低温显微镜证实了接触式超声波能够有效促进平板冷冻固体果蔬样品成核，并且冰晶的形态与 成核温度呈显著相关性（相关系数 0.99 ），即成核温度越高，冰晶尺寸越大。其次，研究了超声波作用参数（功率，作用 时间）对胡萝卜冰晶尺寸以及冻干速率的影响。结果表明，在胡萝卜样品厚度为 5 mm，样品冷冻温度为1℃时施加 178.7 W 功率的超声波 10 s 能显著提高（P0.05 ）样品的成核温度，使冻干胡萝卜的孔隙当量直径从无超声波辅助条件下对照 组样品的 (66.29±3.58) µm 提高到了(80.81±3.03) µm ，同时干燥至实际含水率为 10 %时，升华干燥速率提升了 29.1% 。该 研究为接触式超声波辅助平板冷冻用于果蔬样品的冻干过程提供了有益参考。 关键词：超声波；成核；干燥；冻干速率；胡萝卜 doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.01.035 中图分类号：TS201.1 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2017)-01-0256-06 周新丽，滕 芸，戴 澄. 超声波平板冷冻提高胡萝卜冻干速率[J]. 农业工程学报，2017，33(1)：256－261. doi ： 10.11975/j.issn.1002-6819.2017.01.035 Zhou Xinli, Teng Yun, Dai Cheng. Contact ultrasound freezing improving freeze drying rate of carrot[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(1): 256 －261. (in Chinese with English abstract) doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.01.035 由于液体与声波间的声阻抗很低十分利于超声波的传 0 引 言  播。而声能在食品组织中的传播效率并不高，这就解释 冻干果蔬作为一种可以最大程度地保存食品原有营 了为什么辅助成核的试验对象很少为固体样品。但在冷 养价值与感官品质的干制果蔬产品越来越受到消费者的 冻干燥工业中，冷冻是通过冷板来实现的，因此用液体 欢迎。但冷冻干燥工艺由于其干燥时间长、能源成本高 作为超声波的传播环境显然是不现实的。另一方面，一 等因素，极大限制了其在食品消费领域的普及。在冷冻 些科学家也进行了直接接触超声波促进对流干燥过程的 干燥工艺中，冷冻是指在一定的过冷度下水转变为冰晶 研究。Gallego-Juárez 等[24]利用超声波与果蔬直接接触的 的过程，这个过程