探討了杏鮑菇在不同微波強(qiáng)度、物料厚度和腔體絕對(duì)壓力條件下的微波真空干燥特性，研究其干燥曲線和水分?jǐn)U散速度；應(yīng)用單因素試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)12種經(jīng)驗(yàn)干燥模型進(jìn)行擬合求解，確定適合的數(shù)學(xué)模型；采用三元二次回歸正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)，求出模型參數(shù)。結(jié)果表明:微波強(qiáng)度和腔體絕對(duì)壓力對(duì)杏鮑菇干燥過(guò)程水分的擴(kuò)散影響較大，而杏鮑菇物料厚度的影響不明顯；模型擬合結(jié)果表明Page模型擬合優(yōu)化值最好，利用回歸正交數(shù)據(jù)求出Page方程表達(dá)式中的參數(shù)n、k與各干燥因素的關(guān)系式。驗(yàn)證結(jié)果表明，該模型的預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值的擬合度良好，能較準(zhǔn)確地表達(dá)和預(yù)測(cè)杏鮑菇微波真空干燥過(guò)程中的即時(shí)水分變化規(guī)律。

　　杏鮑菇(Pleurotuseryngii)采摘后貯藏期短，在2~10℃低溫下貯藏保鮮期僅10~15d，其采后保鮮加工成為杏鮑菇產(chǎn)業(yè)發(fā)展亟待解決的問(wèn)題。將杏鮑菇進(jìn)行干制是延長(zhǎng)其貨架供應(yīng)期的重要措施之一。

　　微波真空干燥是在真空條件下對(duì)物料進(jìn)行微波加熱而達(dá)到水分的蒸發(fā)，能較好地保留食品原有的色、香、味及營(yíng)養(yǎng)成分。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)荔枝、獼猴桃、胡蘿卜、馬鈴薯、蒜瓣、蘑菇等農(nóng)產(chǎn)品的微波真空干燥工藝的研究認(rèn)為，微波真空干燥的果蔬制品感官品質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)成分的保留率十分接近真空冷凍干燥，但干燥時(shí)間比傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥和真空冷凍干燥時(shí)間大為縮短、能耗大為降低。但目前尚未見(jiàn)杏鮑菇微波真空干燥方面的研究報(bào)道。本文以杏鮑菇為原料，通過(guò)單因素試驗(yàn)，研究微波強(qiáng)度、物料厚度和腔體絕對(duì)壓力等因素對(duì)杏鮑菇微波真空干燥過(guò)程物料含水率和干燥速率的影響，建立適合杏鮑菇微波真空薄層干燥的數(shù)學(xué)模型，并運(yùn)用三元二次旋轉(zhuǎn)回歸正交試驗(yàn)，求出數(shù)學(xué)模型的參數(shù)，旨在闡明杏鮑菇微波真空干燥過(guò)程中的水分變化規(guī)律，為微波真空干燥在杏鮑菇干制產(chǎn)品加工生產(chǎn)上提供指導(dǎo)。

1、材料與方法

　　1.1、試驗(yàn)材料

　　杏鮑菇，由福建省漳州市九湖食用菌研究所提供，測(cè)得杏鮑菇的平均干基含水率為8.42~9.51kg/kg。選取直徑為4~5cm的杏鮑菇，截去根部及尾部，留菇體約12cm長(zhǎng)度作為試驗(yàn)材料，沿菇長(zhǎng)方向取材，根據(jù)試驗(yàn)要求切成不同厚度的圓片狀。

　　1.2、試驗(yàn)儀器與設(shè)備

　　KL-4型微波真空干燥機(jī)(福建農(nóng)林大學(xué)與廣州凱棱工業(yè)用微波設(shè)備有限公司聯(lián)合研制)；DHG-9070A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)；BS224S型電子天平(賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司)；CP2102型電子天平(奧豪斯儀器(上海)有限公司)。

　　1.3、試驗(yàn)方法

　　試驗(yàn)開(kāi)始前參照GB/T500913-2003測(cè)定杏鮑菇的初始含水率。將切好的杏鮑菇平攤在微波盤(pán)上，接通微波真空干燥機(jī)電源，將盛放杏鮑菇的微波盤(pán)放入干燥腔中，抽真空達(dá)到設(shè)定值后微波加熱并開(kāi)始計(jì)時(shí)。干燥過(guò)程中，隔一定時(shí)間將杏鮑菇從干燥腔內(nèi)取出，迅速稱(chēng)量后即刻放回干燥腔內(nèi)，重新抽為真空至設(shè)定值繼續(xù)干燥計(jì)時(shí)，直至干基含水率達(dá)到國(guó)家規(guī)定的安全含水率0.149kg/kg以內(nèi)時(shí)，停止干燥。將干燥過(guò)程定時(shí)稱(chēng)量得到的物料即時(shí)質(zhì)量換算成含水率。

　　單因素試驗(yàn)時(shí)，固定杏鮑菇物料厚度1.5cm、腔體絕對(duì)壓力16kPa，研究4，8，12，16kW/kg等不同微波強(qiáng)度對(duì)杏鮑菇干燥特性的影響；固定微波強(qiáng)度8kW/kg、腔體絕對(duì)壓力16kPa，研究0.5，1.5，2.5，3.5cm等不同杏鮑菇物料厚度對(duì)杏鮑菇干燥特性的影響；固定微波強(qiáng)度8kW/kg、杏鮑菇物料厚度1.5cm，研究11，21，31，41kPa等不同腔體絕對(duì)壓力對(duì)杏鮑菇干燥特性的影響(腔體絕對(duì)壓力越小，則真空度越高)。每組試驗(yàn)的物料量決定于微波強(qiáng)度，如參數(shù)微波強(qiáng)度8kW/kg，微波功率取2kW時(shí)，物料質(zhì)量為0.25kg。

　　通過(guò)單因素試驗(yàn)，選取微波強(qiáng)度、杏鮑菇物料厚度和腔體絕對(duì)壓力為試驗(yàn)因素，采用三元二次通用旋轉(zhuǎn)回歸組合設(shè)計(jì)，進(jìn)行杏鮑菇微波真空干燥的多因素試驗(yàn)，考察各種干燥條件下的干燥特性。因素水平編碼如表1所示。

表1 因素水平編碼

3、結(jié)論

　　(1)功率強(qiáng)度、杏鮑菇物料厚度、腔體絕對(duì)壓力對(duì)杏鮑菇微波真空干燥均有影響。功率強(qiáng)度對(duì)杏鮑菇的干燥速率影響最大。功率強(qiáng)度較大時(shí)(如10kW/kg以上)，不同的杏鮑菇物料厚度水平和腔體絕對(duì)壓力水平對(duì)杏鮑菇干燥影響不大；功率強(qiáng)度相同的情況下，腔體絕對(duì)壓力對(duì)干燥速率的影響取決于杏鮑菇物料厚度，薄的物料(如1.1cm)，腔體絕對(duì)壓力高的干燥速率大于腔體絕對(duì)壓力低的干燥速率；厚的物料(如2.9cm)，則腔體絕對(duì)壓力低的干燥速率大于腔體絕對(duì)壓力高的干燥速率。

　　(2)利用單因素試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)12種薄層數(shù)學(xué)模型進(jìn)行擬合，Page的R2為0.9995~0.9998，殘差平方和為0.0004~0.0009，均方根誤差為0.0058~0.0078，是12種數(shù)學(xué)模型中擬合優(yōu)度評(píng)價(jià)指標(biāo)最好的，因此確定杏鮑菇微波真空干燥的薄層數(shù)學(xué)模型為Page方程MR=exp(-ktn)；通過(guò)三元二次回歸正交的20組試驗(yàn)，求出參數(shù)n、k與各干燥因素的關(guān)系式。模型考慮了功率強(qiáng)度、杏鮑菇物料厚度、腔體絕對(duì)壓力3個(gè)因素。經(jīng)驗(yàn)證，模型的擬合精度良好，能很好地表達(dá)和預(yù)測(cè)杏鮑菇微波真空干燥過(guò)程中水分的變化規(guī)律。