过热蒸汽干燥是利用过热蒸汽直接与被干物料接 触而除去水分的一种干燥方式。它具有节能效果突出、干燥品质好、无失火爆炸危险、传热传质效率高 等特点。过热蒸汽干燥是传热与传质同时进行的过程，干燥速率比传统热风干燥速率提高2~5倍。过热 蒸汽干燥技术被用于木材、煤炭、污泥等物料 的干燥。过热蒸汽干燥的另外一个优点就是干燥介质 中没有氧气，干燥时不会产生氧化反应，因而可以避 免褐变或降解问题。此外，干燥过程中除水蒸气外没 有其他气体，物料的结壳和收缩较少，这对食品加工 是有利的。因此，过热蒸汽干燥技术越来越广泛地 被应用于食品加工领域。

1　材料与方法

1.1　试验材料

南美白对虾（山东海城生态科技有限公司）；新 鲜南美白对虾，每尾（17±2）g，测得对虾的初始含 水量为75%±0.25%。

1.2　试验设备与仪器

过热蒸汽干燥试验装置，主要包括蒸汽发生器、 电加热式过热器、干燥室和离心风机，如图1所示； 九州网址GZX-9140MBE电热鼓风恒温干燥箱（上海九州网址公司）；DA 200型电子天平（莆田市亚太计量仪器有限 公司）；BSA 224 S-W型电子分析天平（德国赛多利 斯集团）；CR-410色彩色差计（柯尼卡美能达科技 有限公司）。

1.3　试验方法

1.3.1　干燥方法

由蒸汽发生器出来的蒸汽，经过电加热电阻丝进 行过热，过热蒸汽由离心风机进入干燥箱，对物料进 行干燥后的过热蒸汽再次进入电加热器加热，循环使 用。在运行用于干燥虾的过热蒸汽之前，将热空气用 于预热所有单元，直到温度达到目标值，更换过热蒸 汽。通过这种方法，可以避免蒸汽在管道中冷凝。管 道内蒸汽速度固定为1.5 m/s，过热蒸汽进入干燥箱的 温度通过调节加热电阻丝不同的电压以满足温度要 求，被干物料的质量变化通过改装后的天平进行称量 并记录数据。

1.3.2　预处理方法

新鲜南美白对虾，清洗后沥干，称质量，待用。

1.3.3　水分测定

105 ℃干燥至恒质量。

1.3.4　干燥特性曲线的测定

将预处理过的南美白对虾放入干燥箱，每10 min 测1次数据，烘干至所需安全干基含水率8%以下，干 燥时外界环境的相对湿度为58%~62%，干燥箱内 风速1.5 m/s，干燥箱内温度设定为130，140，150和 160 ℃。

1.3.5　色泽测定

于日光灯下采用CR-400色彩色差计测定。L* 值，明度，反映色泽的亮度；a*值，Hunter标度中的 a轴值，正数代表红色，负数代表绿色；b*值，Hunter 标度中的b轴值，正数代表黄色，负数代表蓝色。同 时对处理组和标准板总色泽差异值ΔE*进行评价，其 中ΔE*=[（ΔL*）2 +（Δa*）2 +（Δb*）2 ] 1/2，重复3次。

1.3.6　复水率的测定

将虾干制品放入100 ℃沸水中煮制5 min后捞出， 用滤纸擦干表面水分后检测质量变化，由式（1）求 出复水率，重复3次。 复水率=G4/G2×100%　　　　 （1） 式中：G4为样品复水后沥干质量，g；G2为干燥前样 品的质量，即预处理后，冷却沥干后侧得的样品质 量，g。

1.3.7　数据分析

采用方差分析进行数据分析，Origin Pro 8.0进行 统计分析并制图，差异性显著性（p＜0.05），所有试 验均重复至少3次。

2　结果与分析

南美白对虾 干基含水率随干燥时间的变化曲线。过热蒸汽的温度 越高，南美白对虾的含水率下降越快。过热蒸汽干 燥温度越高，达到终止含水率25%所用时间越短。过热蒸汽干燥温度为130 ℃时，由初始含水率干燥到终 止含水率25%需约120 min，而过热蒸汽干燥温度为 140，150和160 ℃时，干燥完成时间分别为90，65和 40 min。相同的干燥时间内干燥温度越高，物料的含 水率越低。干燥30 min后，过热蒸汽干燥温度为130 ℃条件下的南美白对虾的干基含水率为180%，而过 热蒸汽干燥温度为140，150和160 ℃条件下的南美白 对虾的含水率则分别为150%，104%和52%，因此，提 高过热蒸汽温度可明显提高干燥速率，节省干燥时间。与干燥前相比，在不同过热蒸汽 温度条件下，对虾干燥结束后亮度L*值、a*值和b*值 都有下降，ΔE*均增大，与干燥前相比差异极显著 （p＜0.01）。干燥后，过热蒸汽干燥温度越高，对虾 的亮度值L*越小，但不同过热蒸汽干燥温度下对虾的 亮度没有显著性差异（p＞0.05）。干燥后，过热蒸 汽干燥温度越高，对虾的绿度a*、b*值越小。在130和 140 ℃干燥温度下对虾的绿度a*不存在显著性差异 （p＞0.05），但150与130 ℃相比，对虾的绿度a*差 异极显著（p＜0.01），但150与140 ℃相比对虾的绿 度a*差异显著（p＜0.05）。160 ℃与其他干燥温度相 比，其对虾的绿度a*均存在极显著差异（p＜0.01）。

3　结论

将过热蒸汽干燥技术运用于带壳南美白对虾的干 燥加工中。试验探讨不同过热蒸汽干燥温度对南美白 对虾干燥特性及干制品的色泽、复水率的影响。试验 结果表明，过热蒸汽干燥温度越高，南美白对虾达到 相同终止含水率所用时间越短；南美白对虾在过热蒸 汽干燥条件下，干燥过程没有经历明显的升速、恒速 干燥阶段，而是直接开始了降速干燥阶段；南美白对 虾过热蒸汽干燥过程中，在相同干基含水率下，过热 蒸汽温度越高，干燥速率越大；过热蒸汽干燥温度越 低，南美白对虾的色泽度越好。干燥结束后，干制品 的复水率越高；综合考虑干燥速率和干制品品质，过 热蒸汽干燥温度不宜超过150 ℃，以不超过140 ℃为 最佳，可在保证产品品质的前提下尽量缩短干燥时间。



 

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