紫菜微波干燥工艺研究

材料与仪器

1.1   材料

头水湿紫菜，购于南日岛。

1.2   仪器

EG7KCH3-NA1型美的微波炉，广东美的微波炉制造有限公司产品;MB45型水分测定仪，奥豪斯仪器（常州）有限公司产品。

1.3   方法

1.3.1   微波功率的选择

准确切取并称取5份相同的厚度和相同质量的紫菜置于相同玻璃器皿中，控制室内温度为常温，设定微波功率分别为100，200，300，400，500 W，微波干燥9 min，测定其水分含量和感官特征。

1.3.2   微波时间的选择

准确切取并称取5份相同的厚度和相同质量的紫菜置于相同器皿中，控制室内温度为常温，设定微波功率为500 W，分别设置微波时间为6，9，12，

15，18 min进行微波干燥，测定其水分含量和感官特征。

1.3.3   堆积厚度的选择

准确切取5份堆积厚度为3，5，6，7，9 mm并按厚度比例称取的紫菜置于相同器皿中，控制室内温度为常温，设定微波功率为500 W，微波时间6 min，测定其水分含量和感官特征。

1.3.4   主要因素的确定及工艺条件的优化

用正交试验方法对影响紫菜中干燥紫菜的微波功率、微波時间、堆积厚度3个因素进行考查，对干燥紫菜的工艺条件进行优化。

L9（34）正交试验因素与水平设计见表1。

2   结果与分析

2.1   微波功率对紫菜干燥的影响

不同微波功率对紫菜感官评分的影响见图1。

由图1可知，在相同微波时间和堆积厚度条件下，微波功率范围在100～300 W，感官评分呈上升趋势，当微波功率为200 W时评分最高为84分。因为微波功率过低时紫菜微波不干，导致水分过多影响感官评分。随着微波功率的增大，紫菜出现焦煳、焦味等现象，从而导致感官评分呈下降趋势。

不同微波功率对紫菜水分含量的影响见图2。

由图2可知，紫菜的水分含量随着微波功率的增强而降低。在500 W时水分含量最低为3.8%，这是由于在堆积厚度、微波时间不变的前提下，微波功率越大，紫菜烘干越彻底，所以水分含量越低。在紫菜干燥过程中，微波功率过高紫菜会出现烤焦现象，所以综合感官评分和水分含量選定微波功率100，200，300 W作为正交试验的3个水平。

2.2   堆积厚度对紫菜干燥的影响

不同堆积厚度对紫菜感官评分的影响见图3。

从图3可知，在相同微波时间和微波功率条件下，3～6 mm堆积厚度范围内，紫菜的感官评分呈上升趋势;在6～9 mm范围内，紫菜的感官性状呈缓慢下降趋势;当堆积厚度为6 mm时，感官评分最高为87.6分。在干燥试验过程中，一开始堆积厚度太薄，导致紫菜干燥过度变焦，影响感官评分。而堆积厚大于6 mm时，紫菜干燥不完全导致水分含量过高，影响紫菜的品质。

不同堆积厚度对紫菜水分含量的影响见图4。

从图4可知，紫菜的水分含量随着堆积厚度的增加而增加。在堆积厚度为9 mm时水分含量最大为81.7%。这是由于在微波时间和微波功率不变的前提下，堆积厚度增加、增加受热面积会导致紫菜烘干速度慢，所以堆积厚度约高水分含量越高。综合感官评分和水分含量选定堆积厚度为5，6，7 mm作为正交试验的3个水平。

2.3   紫菜微波时间对紫菜干燥的影响

不同微波时间对紫菜感官评分的影响见图5。

由图5可知，在相同微波功率、堆积厚度条件下，6～12 min时，紫菜感官评分呈上升趋势;在12～18 min时，感官评分呈下降趋势;当微波时间为12 min时紫菜感官评分最高为82.7分。这是由于微波时间过短时，紫菜烘干不彻底，导致水分含量过高影响感官评分;微波时间过长时，紫菜烘干过度，导致紫菜烤焦影响外观。

不同微波时间对紫菜水分含量的影响见图6。

由图6可知，紫菜的水分含量随着微波时间的增长而降低。在18 min时水分含量最低为3.3%。这是由于堆积厚度、微波功率不变的前提下，微波时间越久，紫菜受热时间越久，水分散发越多，所以水分含量逐渐降低。综合感官评分和水分含量选定微波时间为6，9，12 min作为正交试验的3个水平。

2.4   微波干燥最佳工艺的选择

通过上述微波功率、堆放厚度、微波时间等因素试验，优选出3个因素水平，以此为基础进行三因素三水平L9（34）正交试验，并记录每组试验的感官评分及水分含量。

紫菜微波干燥正交试验设计与结果分析见表2。

由表2结果分析可知，极差R值大小表示对紫菜加工工艺的影响程度，以上3个因素对微波干燥紫菜的影响主次依次为微波时间>堆积厚度>微波功率，其中微波时间和堆积厚度的影响最显著。最优水平为A3B3C1，由此可得微波干燥紫菜的最佳条件为微波时间12 min，堆积厚度5 mm，微波功率300 W。

3   结论

通过紫菜的单因素试验和正交试验，优选出微波功率、堆积厚度、微波时间等因素水平。采用L9（34）正交优化试验研究结果表明，影响紫菜加工工艺的主要因素为微波功率、微波时间，其次为堆积厚度。优选方案为A3B3C1，即微波时间12 min，堆积厚度  5 mm，微波功率300 W。在此微波条件下，紫菜感官评分为93.2分，水分含量为5.0%。紫菜微波冻干工艺技术作为交叉学科发展的产物，在紫菜加工过程中能保持其色、香及水分含量，并在贮藏方面有重要的意义。微波冻干技术易于控制，效率高，在食品加工行业有着广阔的前景。

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