基于温湿度控制的热风干燥技术对果蔬物料干燥适应性研究

材料与方法

1.1 试验原料

试验原料为茄子、胡萝卜、香菇，购买自北京當地农贸市场。茄子、胡萝卜、香菇的初始含水率分别为93.5±0.5%、91.5±0.5%、89.5±0.6%（真空干燥，65°C）。

将茄子切为厚1.5cm，长3cm，宽3cm的茄块;将胡萝卜切为厚1.0cm，长2.0cm，宽2.0cm的胡萝卜块;香菇大小（直径约为60mm）尽量均匀一致，去蒂，留1～2cm蒂根，菌盖向上整菇干燥。试验前将物料放置于（4±1）°C，相对湿度为90%RH的冰箱中保存。

1.2主要试验装置

基于温湿度控制的箱式热风干燥机（中国农业大学工学院农产品加工技术与装备实验室）[7];工作时，通过触摸屏控制面板可以设定多个不同干燥阶段的温度、相对湿度和保持时间，即可按照预设物料干燥工艺，实现升温、保温、排湿和进风等各种功能，完成物料分阶段变工艺干燥。干燥机自动控制加热管使箱内温度保持在预设值，最大偏差为±1°C;采用积分分离式PID算法精确控制干燥介质相对湿度，最大偏差为0.5%。

其他试验仪器设备还包括：

DHG-9140A型电热恒温鼓风干燥箱（上海一恒科技有限公司）;电子恒温不锈钢水浴锅（上海宜昌仪器纱筛厂）;电子天平（奥豪斯国际贸易上海有限公司，0.001g）;机器视觉系统（工业相机BASLERACA2500-14GC;CMOS感光芯片）;游标卡尺（.上海市量具厂）、烧杯、玻璃棒。

1.3 试验方法

开启基于温湿度控制的热风干燥机，预热至设定温度值后，通过触摸屏设定好各阶段干燥的温湿度值及保持时间。将物料单层均匀平铺于料盘上，将温度传感器Pt100插入到物料的中心处，用于测定物料内部干燥过程的温度变化情况。从干燥开始对物料块定时自动称量，直至其湿基含水率降低到10%以下时结束试验。此外，本研究将干燥机中直接控制加湿电磁阀的开关关闭，对整个干燥过程不进行加湿，由物料内部蒸发出来的水分达到预设相对湿度值。在试验前选取9个物料样品分成3组，用于拍照测定物料的收缩及色泽变化情况。每组试验重复3次，取平均值作为试验结果。

1.3.1 茄子试验设计

（1）首先，探究不同温度（45、50、55、60、65°C）对茄子干燥品质及干燥特性的影响，设定相对湿度为20%，装载量为180g，对各指标综合评价得出最优的茄子干燥温度;然后，在较优的干燥温度下，探究不同的RH控制范围（（24-20）%、（34-30）%、（44-40）%、（54-50）%至终）对茄子干燥品质及干燥特性的影响，箱内干燥介质相对湿度控制方式为物料内部蒸发出来的水分使介质相对湿度慢慢上升直至达到相对湿度上限预设值（如：54%），排湿离心风机打开进行排湿至相对湿度下限预设值（如：50%），停止排湿，反复如此。为了使箱内相对湿度能够达到预设值，加大物料装载量至800g。具体试验设计见表1所示。

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