李健雄， 楊艾迪， 唐小俊， 張名位,*， 魏振承， 張 雁， 朱榮業(yè)， 鐘遠(yuǎn)愛(ài)， 鄒利運(yùn)

(1.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所/農(nóng)業(yè)部功能食品重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/廣東省農(nóng)產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 廣東 廣州 510610； 2.廣東霸王花食品有限公司， 廣東 河源 517500)

南方波紋米粉絲是我國(guó)南方地區(qū)傳統(tǒng)米制品，其消費(fèi)人群主要分布在我國(guó)南方地區(qū)和東南亞、歐洲及美國(guó)、加拿大等華人聚居地。在南方波紋米粉絲的生產(chǎn)中，干燥是非常重要的環(huán)節(jié)，它對(duì)產(chǎn)品的品質(zhì)和生產(chǎn)成本均有重要影響。目前在南方波紋米粉絲的規(guī)?；a(chǎn)中，采用的都是熱風(fēng)干燥，這種干燥方式以煤炭或電力為能源，雖然具有使用方便、設(shè)備投資少等優(yōu)點(diǎn)，但也有能耗高、產(chǎn)品品質(zhì)不佳[1-2]等缺點(diǎn)。目前南方波紋米粉絲加工業(yè)存在成本高、利潤(rùn)低，企業(yè)發(fā)展后勁嚴(yán)重不足等問(wèn)題，降低成本、提高產(chǎn)品品質(zhì)是產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大的關(guān)鍵，因此采用現(xiàn)代先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)改造傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝是我國(guó)南方波紋米粉絲加工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

熱泵干燥技術(shù)是20世紀(jì)70年代末80年代初發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新型干燥技術(shù)，是一種能從環(huán)境熱源吸取熱量，并使其在較高溫度下釋放，作為有用熱能加以利用的干燥技術(shù)，其顯著特點(diǎn)是節(jié)能，干燥后產(chǎn)品品質(zhì)好[3]。但熱泵干燥也存在缺點(diǎn)，在干燥后期，由于物料含水量較低，熱泵干燥的干燥速率較低而能耗升高[4]。采用熱泵-熱風(fēng)組合干燥既能克服單一熱泵干燥存在的問(wèn)題[5]，也能解決熱風(fēng)干燥能耗高等問(wèn)題[6]，因此在南方波紋米粉絲生產(chǎn)中具有很大的應(yīng)用價(jià)值，但目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)相關(guān)的研究報(bào)道。本研究旨在探討熱泵-熱風(fēng)組合對(duì)提高南方波紋米粉絲產(chǎn)品品質(zhì)，降低生產(chǎn)成本等方面的效果，以改進(jìn)和提升南方波紋米粉絲傳統(tǒng)干燥技術(shù)，促進(jìn)南方波紋米粉絲加工業(yè)的健康發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

南方波紋米粉絲，廣東霸王花食品有限公司提供。

1.2 儀器與設(shè)備

GHRH-20型熱泵干燥機(jī)，廣東弘科農(nóng)業(yè)機(jī)械研究開(kāi)發(fā)有限公司；MA100型快速水分測(cè)定儀、SQP型電子天平，Sartorius公司；DHG-9240A型電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海一恒科技有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1測(cè)定方法

分別稱取40 kg的濕南方波紋米粉絲均勻放置于熱泵干燥專用架上，根據(jù)試驗(yàn)要求在一定條件下進(jìn)行熱泵干燥。干燥至一定含水量后，將熱泵干燥后的南方波紋米粉絲移入恒溫干燥箱進(jìn)行熱風(fēng)干燥，直至含水量為13.5%。測(cè)定并計(jì)算濕南方波紋米粉絲的品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)值(以斷條率和蒸煮損失率為指標(biāo))、干燥速率及干燥過(guò)程的能耗，并以失水速率、南方波紋米粉絲品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)值及能耗為干燥效果評(píng)價(jià)指標(biāo)(其值運(yùn)用平均加權(quán)法計(jì)算)，分別研究熱泵干燥時(shí)載樣量、干燥溫度、干燥風(fēng)速各單因素對(duì)南方波紋米粉絲干燥效果評(píng)價(jià)值的影響。各項(xiàng)計(jì)算公式為：

1)干燥速率，按式(1)計(jì)算。

(1)

式(1)中：N為干燥速率，g/min；Mi+1為物料ti+1時(shí)刻的質(zhì)量，g；Mi為物料ti時(shí)刻的質(zhì)量，g。

2)能耗按式(2)計(jì)算。

(2)

式(2)中：U為能耗，kW·h/kg；P1為熱泵耗電量，kW·h；P2為熱風(fēng)干燥耗電量，kW·h；m為樣品質(zhì)量，kg。

3)南方波紋米粉絲斷條率、南方波紋米粉絲蒸煮損失率的測(cè)定，均參照楊艾迪等[7]的方法。

4)品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)值的計(jì)算，參照楊艾迪等[7]的計(jì)算方法。

5)干燥效果評(píng)價(jià)值的計(jì)算。對(duì)南方波紋米粉絲品質(zhì)綜合值、能耗、干燥速率，采用加權(quán)評(píng)分法合并得到反映干燥效果的干燥效果評(píng)價(jià)值。將品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)值權(quán)重設(shè)為0.3，干燥速率權(quán)重設(shè)為0.3，能耗權(quán)重設(shè)為0.4；由于南方波紋米粉絲品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)值和干燥速率越大越好，而能耗越低越好，故將測(cè)得的最大品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)值及最大的干燥速率定為100分，將最小的能耗定為100分。評(píng)分時(shí)以各指標(biāo)進(jìn)行歸一化[8]。按式(3)計(jì)算品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)值。

干燥效果評(píng)價(jià)值=
0.3×100×(Y3/最大品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)值)+
0.3×100×(Y4/最大干燥速率)+
0.4×100×(能耗/Y5) 。

(3)

式(3)中：Y3為品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)值；Y4為干燥速率；Y5為能耗。

1.3.2單因素實(shí)驗(yàn)

1)熱泵溫度影響實(shí)驗(yàn)。分別稱取40 kg的南方波紋米粉絲均勻放置于干燥架，進(jìn)行熱泵干燥，干燥溫度分別設(shè)為45、50、55、60、65 ℃，之后分別將干燥至含水量為24%的米粉絲移入恒溫干燥箱，在80 ℃條件下進(jìn)行熱風(fēng)干燥，研究不同熱泵溫度對(duì)米粉絲干燥效果評(píng)價(jià)值的影響。

2)轉(zhuǎn)換點(diǎn)含水量影響實(shí)驗(yàn)。在熱泵溫度50 ℃條件下，將分別經(jīng)熱泵干燥至含水量為16%、20%、24%、28%、32%的米粉絲移入80 ℃的恒溫干燥箱進(jìn)行熱風(fēng)干燥，研究不同轉(zhuǎn)換點(diǎn)含水量對(duì)南方波紋米粉絲干燥效果評(píng)價(jià)值的影響。

3) 熱風(fēng)干燥溫度影響實(shí)驗(yàn)。在熱泵溫度50 ℃條件下，將經(jīng)熱泵干燥至含水量為24%的米粉絲移入一定溫度的恒溫干燥箱，干燥箱溫度分別設(shè)為70、75、80、85、90 ℃，研究不同熱風(fēng)溫度對(duì)南方波紋米粉絲干燥效果評(píng)價(jià)值的影響。

1.3.3多因素優(yōu)化試驗(yàn)

在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以熱泵溫度、轉(zhuǎn)換點(diǎn)含水量、熱風(fēng)溫度3個(gè)因素為自變量，以干燥效果評(píng)價(jià)值為響應(yīng)值，采用Design Expert 8.0軟件設(shè)計(jì)響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，并對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行分析處理，以獲取優(yōu)化工藝條件[9]。

1.3.4熱泵-熱風(fēng)組合干燥與熱泵、熱風(fēng)干燥的對(duì)比實(shí)驗(yàn)

對(duì)濕南方波紋米粉絲分別進(jìn)行熱泵干燥、熱風(fēng)干燥、熱泵-熱風(fēng)組合干燥，然后對(duì)3種干燥方法的干燥效果進(jìn)行對(duì)比。

稱取120 kg濕南方波紋米粉絲，平均分成3份，每份40 kg，分別進(jìn)行熱泵、熱風(fēng)、熱泵-熱風(fēng)組合干燥，直至水分含量達(dá)到13.5%，然后評(píng)價(jià)其干燥效果。其中，熱泵干燥條件為溫度50 ℃、干燥風(fēng)速0.4 m/s；熱風(fēng)干燥條件中溫度參照廣東省霸王花食品有限公司實(shí)際生產(chǎn)所采用的溫度，即平均95 ℃，風(fēng)速調(diào)整至中等風(fēng)速；熱泵-熱風(fēng)組合干燥條件為熱泵溫度48 ℃、轉(zhuǎn)換點(diǎn)含水量23%及熱風(fēng)溫度78 ℃。試驗(yàn)重復(fù)3次，取平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1.1熱泵溫度對(duì)南方波紋米粉絲干燥效果的影響

熱泵溫度對(duì)南方波紋米粉絲干燥效果的影響見(jiàn)圖1。圖1結(jié)果顯示，熱泵溫度對(duì)南方波紋米粉絲斷條率及蒸煮損失率有明顯的影響，其中在熱泵溫度低于50 ℃的條件下，斷條率及蒸煮損失率隨溫度升高而緩慢增加，但溫度超過(guò)50 ℃后，斷條率及蒸煮損失率增加速度有所加快，其中蒸煮損失率的增速較斷條率慢。南方波紋米粉絲品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)值則與斷條率及蒸煮損失率的變化趨勢(shì)相反，隨著熱泵溫度的升高而呈持續(xù)降低的趨勢(shì)。

圖1 熱泵溫度對(duì)米粉絲斷條率、蒸煮損失率及品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)值的影響Fig.1 Effects of heat pump drying temperature on cooked broken rate, cooked loss rate, and comprehensive evaluating value on quality of rice noodles

圖2 熱泵溫度對(duì)南方波紋米粉絲干燥速率、能耗及干燥效果評(píng)價(jià)值的影響Fig.2 Effects of heat pump drying temperature on drying rate, energy consumption, and dry effect evaluating value of rice noodles

熱泵溫度對(duì)能耗及干燥速率的影響如圖2。圖2中，隨著熱泵溫度升高，干燥速率和能耗均不斷上升，其中能耗在55 ℃以前上升比較明顯，大于55 ℃后則趨于平緩；干燥效果評(píng)價(jià)值在55 ℃前持續(xù)下降，在超過(guò)55 ℃后下降趨勢(shì)變緩，因此確定50 ℃為最適的熱泵干燥溫度，并選擇45、50、55 ℃進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)。

2.1.2轉(zhuǎn)換點(diǎn)含水量對(duì)南方波紋米粉絲干燥效果的影響

轉(zhuǎn)換點(diǎn)含水量是干燥方式從熱泵轉(zhuǎn)換至熱風(fēng)時(shí)南方波紋米粉絲的含水量，其對(duì)南方波紋米粉絲品質(zhì)的影響如圖3。圖3中，隨著轉(zhuǎn)換點(diǎn)含水量增大，南方波紋米粉絲斷條率及蒸煮損失率也隨之增大，其中斷條率增大趨勢(shì)更顯著；南方波紋米粉絲品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)值則隨轉(zhuǎn)換點(diǎn)含水量的增大而降低，這說(shuō)明隨著轉(zhuǎn)換點(diǎn)含水量的增大，熱風(fēng)干燥時(shí)間增加，南方波紋米粉絲的品質(zhì)變差。

圖3 轉(zhuǎn)換點(diǎn)含水量對(duì)米粉絲斷條率、蒸煮損失率及品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)值的影響Fig.3 Effects of moisture changing point on cooked broken rate, cooked loss rate, and comprehensive evaluating value on quality of rice noodles

圖4 轉(zhuǎn)換點(diǎn)含水量對(duì)南方波紋米粉絲干燥速率、能耗及干燥效果評(píng)價(jià)值的影響Fig.4 Effects of moisture changing point on drying rate, energy consumption, and dry effect evaluating value of rice noodles

轉(zhuǎn)換點(diǎn)含水量對(duì)南方波紋米粉絲干燥速率、能耗及干燥效果評(píng)價(jià)值影響的結(jié)果見(jiàn)圖4。圖4結(jié)果顯示，隨著轉(zhuǎn)換點(diǎn)含水量的增大，干燥速率和能耗都隨之上升，其中，當(dāng)轉(zhuǎn)換點(diǎn)含水量超過(guò)20%后，干燥速率上升趨勢(shì)減緩，而能耗上升速度則加快；當(dāng)轉(zhuǎn)換點(diǎn)含水量超過(guò)28%后，能耗上升趨勢(shì)變緩。干燥效果評(píng)價(jià)值隨著轉(zhuǎn)換點(diǎn)含水量的增大，下降趨勢(shì)明顯。因此確定24%為最適轉(zhuǎn)換點(diǎn)含水量，并選擇20%、24%、28%的轉(zhuǎn)換點(diǎn)含水量進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)。

2.1.3熱風(fēng)溫度對(duì)南方波紋米粉絲干燥效果的影響

熱風(fēng)溫度對(duì)米粉絲斷條率、蒸煮損失率及品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)值影響的結(jié)果見(jiàn)圖5。從圖5可以看出，隨著熱風(fēng)溫度的升高，南方波紋米粉絲斷條率和蒸煮損失率呈不斷上升的趨勢(shì)，其中，在低于80 ℃時(shí)，上升趨勢(shì)都比較緩慢，但超過(guò)80 ℃后，上升趨勢(shì)都加快；南方波紋米粉絲的品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)值則隨熱風(fēng)溫度的升高而呈明顯下降的趨勢(shì)。

圖5 熱風(fēng)溫度對(duì)米粉絲斷條率、蒸煮損失率及品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)值的影響Fig.5 Effects of hot air drying temperature on cooked broken rate, cooked loss rate, and comprehensive evaluating value on quality of rice noodles

熱風(fēng)溫度對(duì)南方波紋米粉絲干燥速率、能耗及干燥效果評(píng)價(jià)值影響的結(jié)果見(jiàn)圖6。從圖6可以看出，熱風(fēng)溫度對(duì)能耗及干燥速率的影響均較明顯，其中干燥速率隨著熱風(fēng)溫度的增大呈緩慢上升的趨勢(shì)；而能耗則隨熱風(fēng)溫度的增大而呈不斷降低的趨勢(shì)，當(dāng)溫度大于85 ℃后，降低趨勢(shì)變緩。隨著熱風(fēng)溫度的增大，干燥效果評(píng)價(jià)值在80 ℃前基本保持穩(wěn)定，隨后呈現(xiàn)快速下降的趨勢(shì)。因此確定熱風(fēng)溫度80 ℃為最適的干燥溫度，并選擇熱風(fēng)溫度75、80、85 ℃進(jìn)行完全析因設(shè)計(jì)。

圖6 熱風(fēng)溫度對(duì)南方波紋米粉絲干燥速率、能耗及干燥效果評(píng)價(jià)值的影響Fig.6 Effects of hot air drying temperature on drying rate, energy consumption, and dry effect evaluating value of rice noodles

2.2 南方波紋米粉絲熱泵-熱風(fēng)組合干燥工藝優(yōu)化

2.2.1模型的建立及顯著性檢驗(yàn)

在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，進(jìn)行了完全析因設(shè)計(jì)，試驗(yàn)因素與水平見(jiàn)表1，試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見(jiàn)表2。

表1 試驗(yàn)因素與水平

采用Design Expert 8.0軟件對(duì)表2所得結(jié)果進(jìn)行方差分析，所得結(jié)果見(jiàn)表3。進(jìn)行二次多元回歸擬合分析，得到干燥效果評(píng)價(jià)值對(duì)編碼自變量X1、X2、X3的二次多元回歸方程，見(jiàn)式(4)。

Y6=85.37-1.38X1-1.87X2-0.90X3-0.63X1X2- (4)

表3 方差分析表

2.2.2交互作用分析

根據(jù)回歸方程做出響應(yīng)面圖和等高線圖，考察響應(yīng)面圖的形狀，分析熱泵溫度X1、轉(zhuǎn)換點(diǎn)含水量X2和熱風(fēng)溫度X3對(duì)熱泵-熱風(fēng)組合干燥效果評(píng)價(jià)值Y6的影響，見(jiàn)圖7至圖9。由圖7至圖9看出，熱泵溫度和轉(zhuǎn)換點(diǎn)含水量、熱泵溫度和熱風(fēng)溫度之間的交互作用顯著，其他交互作用不顯著，這與方差分析的結(jié)果是一致的。

2.2.3優(yōu)化結(jié)果確定及驗(yàn)證性試驗(yàn)

采用Design Expert 8.0軟件進(jìn)行預(yù)測(cè)模擬，得到優(yōu)化的干燥工藝條件：干燥溫度為48.02 ℃，轉(zhuǎn)換點(diǎn)含水量為22.55%，熱風(fēng)溫度為78.47 ℃。為便于操作，將工藝參數(shù)調(diào)整為：熱泵溫度48 ℃，轉(zhuǎn)換點(diǎn)含水量23%，熱風(fēng)溫度78 ℃，此時(shí)得到的干燥效果評(píng)價(jià)值為86.13，與其對(duì)應(yīng)的各指標(biāo)分別為斷條率5.86%，蒸煮損失率2.04%，品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)值89.56，干燥速率0.11 g/min，能耗0.28 kW·h/kg。為驗(yàn)證優(yōu)化的干燥工藝條件，在此條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到干燥效果評(píng)價(jià)值為86.19，與其對(duì)應(yīng)的各指標(biāo)分別為斷條率5.81%，蒸煮損失率2.11%，品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)值89.10，干燥速率0.11 g/min，能耗0.27kW·h/kg，其中干燥效果評(píng)價(jià)值與理論相對(duì)誤差小于0.5%，可以說(shuō)明所得到的回歸方程可以反映南方波紋米粉絲的熱泵干燥工藝，優(yōu)化得到的南方波紋米粉絲熱泵-熱風(fēng)組合干燥工藝條件參數(shù)準(zhǔn)確可靠，具有一定的參考價(jià)值。

圖7 熱泵-熱風(fēng)組合干燥中X1和X2的交互作用Fig.7 Interaction between X1 and X2 during combined drying of heat pump with hot air

圖8 熱泵-熱風(fēng)組合干燥中X1和X3的交互作用Fig.8 Interaction between X1 and X3 during combined drying of heat pump with hot air

圖9 熱泵-熱風(fēng)組合干燥中X2和X3的交互作用Fig.9 Interaction between X2 and X3 during combined drying of heat pump with hot air

2.2.4熱泵-熱風(fēng)組合干燥與熱泵、熱風(fēng)干燥的對(duì)比試驗(yàn)

3種干燥方式對(duì)南方波紋米粉絲干燥效果的對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表4。從表4的結(jié)果可知，熱泵-熱風(fēng)組合干燥相較熱風(fēng)干燥，南方波紋米粉絲斷條率、蒸煮損失率分別降低了22.74%、43.13%，能耗降低了25.00%；與熱泵干燥相比，南方波紋米粉絲品質(zhì)比熱泵干燥略低，但能耗降低了15.63%；在3種干燥方法中，熱泵-熱風(fēng)組合干燥的干燥效果評(píng)價(jià)值最高，說(shuō)明熱泵-熱風(fēng)組合干燥是南方波紋米粉絲的較佳干燥方式。

表4 不同干燥方式對(duì)南方波紋米粉絲干燥效果的對(duì)比

不同小寫字母代表差異顯著，即p<0.05。

3 討 論

本研究結(jié)果顯示，在南方波紋米粉絲的干燥方法中，熱泵-熱風(fēng)組合干燥優(yōu)于熱風(fēng)干燥和熱泵干燥，這與前人在其他物料的干燥方法研究中所取得的結(jié)果是一致的。

在蔬菜與水產(chǎn)品干燥中，熱泵-熱風(fēng)組合干燥與熱風(fēng)干燥相比，即可節(jié)能，又能提高產(chǎn)品品質(zhì)。李遠(yuǎn)志等[10]研究結(jié)果顯示，新鮮胡蘿卜中胡蘿卜素含量為286 μg/g，經(jīng)熱風(fēng)與熱泵結(jié)合干燥后含量降低至236 μg/g，而經(jīng)熱風(fēng)干燥后降低至178 μg/g，說(shuō)明熱風(fēng)與熱泵結(jié)合干燥對(duì)胡蘿卜素的保存效果顯著好于熱風(fēng)干燥。成剛[11]對(duì)甘藍(lán)菜干燥的研究結(jié)果表明，熱泵-熱風(fēng)聯(lián)合干燥比熱風(fēng)干燥耗能降低40.67%，得到的甘藍(lán)菜成品Vc含量、復(fù)水比都優(yōu)于熱風(fēng)干燥。應(yīng)林火[12]研究結(jié)果表明，采用熱泵-熱風(fēng)聯(lián)合干燥得到的萵筍品質(zhì)高于熱風(fēng)干燥，而且能耗比熱風(fēng)單獨(dú)干燥降低32.26%。孫嬡等[13]研究結(jié)果表明，與熱風(fēng)干燥相比，采用熱泵-熱風(fēng)聯(lián)合干燥小黃魚能耗降低了34.8%，得到的小黃魚干制品揮發(fā)性鹽基氮含量顯著低于熱風(fēng)干燥。任愛(ài)清[14]研究結(jié)果顯示，與熱風(fēng)干燥相比，熱泵-熱風(fēng)聯(lián)合干燥魷魚能耗降低了38.67%，產(chǎn)品揮發(fā)性鹽基氮含量明顯降低，色澤和復(fù)水性都優(yōu)于熱風(fēng)干燥。

熱泵-熱風(fēng)組合干燥與熱泵干燥相比，可以縮短干燥時(shí)間。徐建國(guó)等[15]研究了熱泵-熱風(fēng)分段式聯(lián)合干燥胡蘿卜片的效果，結(jié)果顯示，聯(lián)合干燥比單一熱泵干燥時(shí)間縮短28.6%。

采用熱泵-熱風(fēng)組合干燥的方式對(duì)南方波紋米粉絲進(jìn)行干燥，可以充分發(fā)揮熱泵干燥節(jié)能的特點(diǎn)和熱風(fēng)干燥高溫快速的優(yōu)勢(shì)。這是因?yàn)閱为?dú)采用熱泵干燥時(shí)，當(dāng)南方波紋米粉絲水分降低到23%后，干濕界面向物料中心退縮，外部干區(qū)的導(dǎo)熱系數(shù)小，熱量難以傳遞到干濕界面供水分汽化，整個(gè)干燥過(guò)程受干區(qū)部位熱傳導(dǎo)的控制，所以干燥速度變慢，能耗上升。當(dāng)南方波紋米粉絲水分降低到23%后，采用比熱泵干燥溫度要高的78 ℃熱風(fēng)干燥，就可以顯著提高干燥速率、縮短干燥時(shí)間、降低能耗。另外，在南方波紋米粉絲干燥時(shí)，前階段采用低溫的熱泵干燥，可避免高溫干燥時(shí)物料容易出現(xiàn)的表面結(jié)殼現(xiàn)象，使物料表面形成具有良好透氣性能的多孔結(jié)構(gòu)，這有利于后期干燥時(shí)水汽的溢出[4]。

干燥溫度對(duì)粉絲的品質(zhì)有重要影響。前人研究結(jié)果表明，干燥溫度越高，粉絲表面龜裂越多，斷條率越高，品質(zhì)越差[1]。這是由于溫度越高，粉絲表層水分?jǐn)U散速度也越快，這容易引起粉絲表層殼化而使內(nèi)部水蒸氣壓力加大，最終導(dǎo)致粉絲表層龜裂或斷裂[16-17]。本研究采用50 ℃熱泵干燥，或前期采用48 ℃熱泵干燥，后期采用78 ℃熱風(fēng)干燥，所得南方波紋米粉絲的品質(zhì)均顯著好于熱風(fēng)干燥，與已有研究結(jié)果一致。

4 結(jié) 論

采用完全析因設(shè)計(jì)優(yōu)化確定了南方波紋米粉絲的熱泵-熱風(fēng)組合干燥方法的優(yōu)化工藝條件：熱泵溫度48 ℃、轉(zhuǎn)換點(diǎn)含水量23%及熱風(fēng)溫度78 ℃。在此條件下所得南方波紋米粉絲干燥效果評(píng)價(jià)值為86.19，斷條率為5.81%，蒸煮損失率為2.11%，品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)值為89.10，干燥速率為0.11 g/min，能耗為0.27 kW·h/kg。

與熱風(fēng)干燥和熱泵干燥方法相比，熱泵-熱風(fēng)組合干燥方法的干燥效果評(píng)價(jià)值分別提高了11.99%和13.15%，能耗分別降低了25.00%、15.63%。干燥后南方波紋米粉絲的品質(zhì)明顯優(yōu)于熱風(fēng)干燥方法，而略低于熱泵干燥方法。熱泵- 熱風(fēng)組合干燥是南方波紋米粉絲的較佳干燥方法。

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