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摘要
为充分利用果蔬微观结构的特点提高干燥效率,探究切片方式对胡萝卜干燥效率的影响,根据胡萝卜切片的微观区室结构具有各向异性多孔介质的特征,在红外干燥过程中,分别对样品采用纵切和横切方式进行对照试验,在加热功率为800 W,辐照距离为50 cm,表面温度为60℃条件下,直径40 mm、厚度为5mm的圆饼状横切薄片,比35 mm×35 mm×5 mm的长方体纵切薄片,湿基含水率到达10%的时间少1.5 h,说明横切胡萝卜薄片的干燥速率高于纵切薄片,横向切片的干燥效率更高,能耗更低。对干燥后横切样品的中心和边缘部位分别取样,利用扫描电镜观察,由扫描电镜图像分析得到:失水后干物质形成蜂窝状区室结构,各区室形成的内部孔隙在轴向上前后连接;横截面方向上,孔隙被干物质隔断为独立的单元空间,且样品中心部位比边缘部位孔隙率高,物料弯曲度低,区室舒展,孔隙系数大,区室空间开阔,微孔半径大。用高光谱技术测定胡萝卜薄片干燥过程中的含水率,发现在同一时间点上,中心部位的含水率始终高于边缘部位,两部位的含水率变化率基本相同,说明物料中心和边缘部位的水分迁移相互独立,水分沿横向迁移不明显,由于中心部位的初始含水率高,所以中心部位对红外辐射能量的利用率更高。在新鲜胡萝卜和干燥后样品的同一位置取样,根的上部方向为上表面,根冠的方向为下表面,利用透射电镜对细胞的超微结构进行对照观察,由透射电镜图像分析得到:失水后的细胞内容物沉积于细胞壁横截面的四周,与细胞壁紧密结合在一起,降低了该区域细胞壁的通透性;在细胞壁横截面的顶部和底部,未发现细胞内容物形成的干物质沉积,孔隙的通透性较高。在垂直于区室壁的方向上,水迁移受到的阻力较大,物料中的水主要沿区室连通的方向进行迁移。研究结果为胡萝卜横向切片具有较高干燥效率做出了微观解释。
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