吳釗龍，李欣慧，蒙莉，韋云伊，李秉正，，4*，黃紀(jì)民，4，黃志民，4*

（1.廣西科學(xué)院 廣西壯族自治區(qū)微波先進(jìn)制造工程研究中心，廣西 南寧 530007；2.南寧學(xué)院 食品與質(zhì)量工程學(xué)院，廣西 南寧 530200；3.廣西科學(xué)院 廣西生物煉制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 南寧 530007；4.廣西中科微波先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，廣西 南寧 530007）

板栗又名栗子、栗果，是一種殼斗科屬植物，是重要的食用堅(jiān)果和經(jīng)濟(jì)作物資源[1]。板栗營養(yǎng)價(jià)值較高，富含淀粉、蛋白質(zhì)、維生素和人體所需的8 種必需氨基酸，有“干果之王”、“鐵桿莊稼”的美譽(yù)[2-4]。但新鮮板栗水分含量較高，新陳代謝旺盛，不耐貯藏，且被致密內(nèi)皮和外殼緊密包裹，在貯藏和運(yùn)輸過程中易出現(xiàn)發(fā)芽、霉變生蟲等現(xiàn)象[5-6]。因此需對新鮮板栗進(jìn)行適度干燥加工處理以保持其較好的品質(zhì)特性。

微波是利用波長在1～1 000 mm，頻率在0.3～300 GHz 的電磁波，工業(yè)微波工作頻率為915 MHz 和2 450 MHz，屬于非電離輻射[7]。微波干燥具有快速、反應(yīng)靈敏、易于控制等特點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于蔬菜、水果和中藥材的加工[8]。袁源等[9]通過研究風(fēng)干、曬干、烘干、微波干燥和凍干等干燥方式對檳榔理化性質(zhì)和抗氧化能力的影響，發(fā)現(xiàn)微波干燥耗時(shí)最短，黃酮、多酚和檳榔堿等活性物質(zhì)的得率最高。唐毓瑋等[10]通過研究熱風(fēng)干燥、真空冷凍干燥和微波干燥對睡蓮花茶總酚、黃酮含量及抗氧化活性的影響，發(fā)現(xiàn)微波干燥效率高，能較好地保留睡蓮花茶中酚類物質(zhì)，使其具有較強(qiáng)的抗氧化活性。王紅利等[11]發(fā)現(xiàn)甘藍(lán)采用微波干燥方式優(yōu)于熱風(fēng)干燥和熱風(fēng)-微波聯(lián)合干燥。王振帥等[12]發(fā)現(xiàn)微波干燥對朝鮮薊粉酚類物質(zhì)的保護(hù)效果最好，其干燥后的物料抗氧化能力最強(qiáng)，香氣物質(zhì)也較豐富。但只使用微波技術(shù)進(jìn)行干燥，微波功率密度過大易導(dǎo)致物料內(nèi)部局部過熱而燒焦等品質(zhì)問題，微波功率密度過低不能發(fā)揮微波干燥的優(yōu)越性。

本試驗(yàn)以板栗為主要研究對象，分別在915 MHz和2 450 MHz 下探究板栗在不同微波干燥模式下的干燥特性，分析干燥過程中溫度、水分變化規(guī)律和能耗，并確定恰當(dāng)?shù)奈⒉ǜ稍锬Ｊ胶凸に噮?shù)，為板栗的加工生產(chǎn)提供理論和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料

板栗：市售，平均單粒質(zhì)量8 g，初始濕基含水量為50.7%，去殼、去紅衣后，用旋轉(zhuǎn)切片機(jī)切成厚度約為4 mm 薄片，切片后2 h 內(nèi)進(jìn)行干燥處理。

1.2 試驗(yàn)設(shè)備

915 MHz 微波設(shè)備：自主設(shè)計(jì)制造（結(jié)構(gòu)如圖1 所示）；2 450 MHz 微波設(shè)備（Webox-A6 型）：株洲市微朗科技有限公司；手持紅外熱像儀（TiS10 型）：美國Fluke公司；色彩色差計(jì)（CR-10plus 型）：日本KONICA MINOLTA 公司；快速水分測定儀（DHS-20A 型）：力辰科技寧波有限公司。

圖1 915 MHz 微波干燥裝置Fig.1 915 MHz microwave drying device

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 微波干燥試驗(yàn)

1）板栗片固定功率密度微波連續(xù)干燥

分別在915 MHz 和2 450 MHz 下，考察微波功率密度（1.0、2.0、3.0 W/g）對板栗片微波連續(xù)干燥特性的影響。干燥過程中，當(dāng)觀察到板栗片開始出現(xiàn)褐變現(xiàn)象時(shí)，記錄出現(xiàn)褐變現(xiàn)象的時(shí)間及對應(yīng)的物料溫度和濕基含水率。當(dāng)濕基含水率小于9.0%時(shí)，停止微波干燥試驗(yàn)并記錄能耗。

2）板栗片固定功率密度微波間歇干燥

分別在915 MHz 和2 450 MHz 下，固定加熱時(shí)間為2 min、間歇時(shí)間為1 min，考察微波功率密度（1、2、3 W/g）對板栗片微波間歇干燥特性的影響。當(dāng)觀察到板栗片開始出現(xiàn)褐變現(xiàn)象時(shí)，記錄出現(xiàn)褐變現(xiàn)象的時(shí)間及對應(yīng)的物料溫度和濕基含水率，濕基含水率小于9.0%時(shí)，停止微波干燥試驗(yàn)并記錄能耗。

3）板栗片變功率密度微波連續(xù)干燥

將干燥過程分為3 個(gè)階段，選取微波功率密度為1、2 W/g 或3 W/g，按微波功率密度先高后低的原則對不同階段的微波功率密度和處理時(shí)間進(jìn)行組合。結(jié)合固定功率密度連續(xù)模式和固定功率密度間歇模式的干燥曲線、干燥速率曲線、板栗片外觀變化，兼顧效率和品質(zhì)尋求較優(yōu)的干燥參數(shù)組合。通過預(yù)試驗(yàn)，得到的干燥參數(shù)組合見表1。

1.3.2 干基含水率的測定

利用DHS-20A 型快速水分測定儀測定板栗片的含水量，得到板栗片平均初始濕基含水率為50.7%。板栗片干基含水率的計(jì)算公式如下[13]。

式中：M 為板栗片干燥至t 時(shí)刻的干基含水率，%；mt為板栗片干燥至t 時(shí)刻的質(zhì)量，g；m 為絕干板栗片的質(zhì)量，g。

1.3.3 干燥速率的測定

干燥速率的計(jì)算公式如下[14]。

式中：D 為干燥速率，g/（g·min）；Δt 為相鄰2 次測定板栗片的時(shí)間間隔，min；Mt+Δt為干燥至t+Δt 時(shí)刻板栗片的干基含水量，g/g；Mt為干燥至t 時(shí)刻板栗片的干基含水量，g/g。

1.3.4 色澤的測定

利用色彩色差計(jì)測定不同干燥模式制備的板栗干片亮度值（L*值）。L*值表示明暗，其值越大，產(chǎn)品的亮度越好，可以間接反映產(chǎn)品色澤的好壞[15-16]。每個(gè)樣品測定3 片板栗干片的L*值，并計(jì)算平均值。

1.3.5 單位質(zhì)量微波能耗的計(jì)算

單位質(zhì)量微波能耗計(jì)算公式如下[17]。

式中：e 為單位質(zhì)量微波能耗，（kW·h）/kg；P 為微波功率，kW；t 為微波加熱時(shí)間，h；m 為除去的水分質(zhì)量，kg。

1.3.6 干燥效率的計(jì)算

干燥效率指微波干燥過程中，板栗片中的水分吸收的能量與微波源所發(fā)出的能量之比[18]。干燥效率的計(jì)算公式如下。

式中：η 為干燥效率，%；P 為微波源輸出功率，W；λ 為水的汽化潛熱，2 257 kJ/kg；t 為干燥時(shí)間，s；m 為干燥過程中物料所失去的水的質(zhì)量，kg。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010 整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，采用Origin 2018.0軟件制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 板栗片固定功率密度微波連續(xù)干燥分析

2.1.1 915 MHz 微波設(shè)備連續(xù)干燥結(jié)果分析

圖2 為板栗片在915 MHz 下，固定功率密度微波連續(xù)干燥過程中的溫度變化曲線。

圖2 915 MHz 下板栗片固定功率密度微波連續(xù)干燥過程中的溫度變化曲線Fig.2 Temperature variation profiles during continuous microwave drying of chestnut slices at a fixed power density at 915 MHz

由圖2 可以看出，在不同微波功率密度下，板栗片溫度均呈現(xiàn)先迅速升高后接近勻速升溫的規(guī)律。在干燥終點(diǎn)，1.0、2.0、3.0 W/g 微波功率密度下物料的最高溫度分別達(dá)到103、122、132 ℃。表明微波功率密度越大，干燥過程中溫度越高。

表2 為利用915 MHz 微波設(shè)備進(jìn)行固定功率密度連續(xù)微波干燥，板栗片開始出現(xiàn)褐變的時(shí)間、溫度和濕基含水率。

表2 915 MHz 下板栗片固定功率微波連續(xù)干燥的褐變時(shí)間、溫度和濕基含水率Table 2 Browning time，temperature and moisture content of wet base for continuous drying of chestnut slices at 915 MHz with fixed power microwaves

由表2 可以看出，微波功率密度為1.0 W/g 時(shí)，板栗片在整個(gè)干燥過程中均未出現(xiàn)褐變現(xiàn)象；微波功率密度為2.0 W/g 時(shí)，板栗片在75 min 開始出現(xiàn)褐變現(xiàn)象，此時(shí)物料的溫度為104 ℃，濕基含水率為19.12%；微波功率密度為3.0 W/g 時(shí)，板栗片出現(xiàn)褐變現(xiàn)象的時(shí)間為43 min，此時(shí)物料的溫度為105 ℃，濕基含水率為24.03%。微波功率密度越大，板栗片出現(xiàn)褐變的時(shí)間越短，褐變發(fā)生時(shí)物料濕基含水率越高。

圖3 為915 MHz 下板栗片固定功率密度微波連續(xù)干燥曲線和干燥速率曲線。

圖3 915 MHz 下板栗片固定功率密度微波連續(xù)干燥曲線和干燥速率曲線Fig.3 Continuous microwave drying curve and drying rate curve for chestnut slices at a fixed power density at 915 MHz

從圖3（a）可以看出，微波功率密度分別為1.0、2.0、3.0 W/g 時(shí)，板栗片濕基含水率從50.7%降至9.0%以下所用時(shí)間分別為240、120、80 min，微波功率密度越高，干燥至安全儲(chǔ)存水分含量所需時(shí)間越短。雖然采用較高微波功率密度（3.0 W/g）可明顯縮短干燥時(shí)間，但當(dāng)濕基含水率降低到一定程度時(shí)，物料溫度過高會(huì)出現(xiàn)褐變現(xiàn)象，嚴(yán)重?fù)p害干制品品質(zhì)。相反，采用較低微波功率密度（1.0 W/g）可避免干燥過程出現(xiàn)褐變現(xiàn)象，但整個(gè)干燥過程耗時(shí)為3.0 W/g 時(shí)的3 倍。

從圖3（b）可以看出，微波功率密度為1.0 W/g 時(shí)有明顯的加速、恒速、降速3 個(gè)階段，微波功率密度為2.0 W/g 和3.0 W/g 時(shí)有明顯的加速、降速兩個(gè)階段，說明微波功率密度越大，干燥速率越快，恒速階段不明顯。主要是由于微波功率密度越大，板栗片內(nèi)部的水分子吸收能量越多，水分汽化速度越快，因此物料水分降低速度也越快，當(dāng)采用較大微波功率密度處理時(shí)，板栗片中的絕大部分水在初始的加速階段就已經(jīng)被脫去，所含的水分已經(jīng)不能維持其干燥速度，因此恒速階段不明顯[19]。

圖4 為利用915 MHz 微波設(shè)備進(jìn)行固定功率密度連續(xù)干燥時(shí)的板栗片的單位質(zhì)量微波能耗。

圖4 915 MHz 下板栗片固定功率密度微波連續(xù)干燥的單位質(zhì)量微波能耗Fig.4 Microwave energy consumption per unit mass for continuous microwave drying of chestnut slices at a fixed power density at 915 MHz

由圖4 可知，微波功率密度為1.0、2.0、3.0 W/g 時(shí)的單位質(zhì)量微波能耗均為8.7（kW·h）/kg。結(jié)果表明，采用較低微波功率密度（1.0 W/g）進(jìn)行連續(xù)微波干燥，雖然能獲得較優(yōu)的板栗片外觀品質(zhì)（無褐變），但所需時(shí)間較長。

綜上，用固定功率密度對板栗片進(jìn)行微波連續(xù)干燥時(shí)，微波功率密度越小，干燥時(shí)間長；微波功率密度越大時(shí)，物料未干燥充分就出現(xiàn)褐變現(xiàn)象。原因是在干燥過程中，隨著濕基含水率的降低，物料吸收微波的能力越來越小，而微波提供的能量不變，因此導(dǎo)致干燥后期溫度難以控制和品質(zhì)惡化，同時(shí)還造成能量浪費(fèi)[20]。因此，915 MHz 下，固定功率密度連續(xù)干燥難以滿足板栗片高效、高品質(zhì)的干燥需求。

2.1.2 2 450 MHz 微波設(shè)備連續(xù)干燥結(jié)果分析

圖5 為2 450 MHz 下板栗片固定功率密度微波連續(xù)干燥過程中的溫度變化曲線。

圖5 2 450 MHz 下板栗片固定功率密度微波連續(xù)干燥過程中的溫度變化曲線Fig.5 Temperature variation profiles during continuous microwave drying of chestnut slices at a fixed power density at 2 450 MHz

從圖5 可以看出，在不同微波功率密度下，板栗片溫度均先迅速升高后接近勻速升溫。在干燥終點(diǎn)，1.0、2.0、3.0 W/g 微波功率密度下物料的最高溫度分別達(dá)到93、113、128 ℃。

表3 為設(shè)置固定微波功率密度，利用2 450 MHz微波設(shè)備對板栗片進(jìn)行連續(xù)微波干燥，開始出現(xiàn)褐變時(shí)間及所對應(yīng)的溫度和濕基含水率的結(jié)果。

表3 2 450 MHz 下板栗片固定功率微波連續(xù)干燥的褐變時(shí)間、溫度和濕基含水率Table 3 Browning time，temperature and moisture content of wet base for continuous drying of chestnut slices at 2 450 MHz with fixed power microwaves

由表3 可以看出，微波功率密度為1.0 W/g 時(shí)，板栗片在整個(gè)干燥過程中均未出現(xiàn)褐變現(xiàn)象；微波功率密度為2.0 W/g 時(shí)，板栗片在50 min 開始出現(xiàn)褐變現(xiàn)象，此時(shí)物料的濕基含水率為24.30%；微波功率密度為3.0 W/g 時(shí)，板栗片出現(xiàn)褐變現(xiàn)象的時(shí)間為12 min，此時(shí)物料的濕基含水率為27.64%。微波功率密度越大，板栗片出現(xiàn)褐變的時(shí)間越短，褐變發(fā)生時(shí)物料濕基含水率越高，與915 MHz 微波設(shè)備進(jìn)行干燥的規(guī)律基本一致。

圖6 為2 450 MHz 下板栗片固定功率密度微波連續(xù)干燥曲線和干燥速率曲線。

圖6 2 450 MHz 下板栗片固定功率密度微波連續(xù)干燥曲線和干燥速率曲線Fig.6 Continuous microwave drying curve and drying rate curve for chestnut slices at a fixed power density at 2 450 MHz

由圖6（a）可知，微波功率密度分別為1.0、2.0、3.0 W/g 時(shí)，板栗片濕基含水率由50.7%降至9.0%以下所用時(shí)間分別為80、50、22 min。由圖6（b）可知，3 條干燥速率曲線只有加速和降速2 個(gè)階段，微波功率密度越大，干燥速率越快。

圖7 為利用2 450 MHz 微波設(shè)備進(jìn)行固定功率密度進(jìn)行連續(xù)干燥時(shí)板栗片的單位質(zhì)量微波能耗。

圖7 2 450 MHz 下板栗片固定功率密度微波連續(xù)干燥的單位質(zhì)量微波能耗Fig.7 Microwave energy consumption per unit mass for continuous microwave drying of chestnut slices at a fixed power density at 2 450 MHz

由圖7 可知，單位質(zhì)量微波能耗隨著微波功率密度增大呈先上升后下降的趨勢，其中微波功率密度2.0 W/g時(shí)，單位質(zhì)量微波能耗最高，為3.9（kW·h）/kg；微波功率密度1.0 W/g 時(shí)，單位質(zhì)量微波能耗為3.1（kW·h）/kg；微波功率密度為3.0 W/g 時(shí)，單位質(zhì)量微波能耗降至2.6（kW·h）/kg。

2.1.3 915 MHz 和2 450 MHz 微波設(shè)備對比

在固定功率密度微波連續(xù)干燥方式下，且微波功率密度分別為1.0、2.0、3.0 W/g 時(shí)，采用2 450 MHz 微波設(shè)備將板栗片濕基含水率從50.7%干燥至9.0%以下所需的干燥時(shí)間分別為80、50、22 min，單位質(zhì)量微波能耗分別為3.1、3.9、2.6（kW·h）/kg，明顯優(yōu)于采用915 MHz 微波設(shè)備的相同微波功率密度的干燥時(shí)間和單位質(zhì)量微波能耗。雖然固定功率微波連續(xù)干燥處理的干燥時(shí)間短，但板栗片品質(zhì)差。

2.2 固定功率密度微波間歇干燥分析

2.2.1 915 MHz 微波設(shè)備間歇干燥結(jié)果分析

當(dāng)微波（915 MHz）功率密度為1.0、2.0、3.0 W/g 進(jìn)行間歇干燥時(shí)，從外觀上看板栗片均未出現(xiàn)褐變現(xiàn)象。圖8 為915 MHz 下板栗片固定功率密度微波連續(xù)干燥曲線和干燥速率曲線。

圖8 915 MHz 下板栗片固定功率密度微波間歇干燥曲線和干燥速率曲線Fig.8 Intermittent microwave drying curve and drying rate curve for chestnut slices at a fixed power density at 915 MHz

由圖8（a）可知，板栗片干燥至濕基含水率小于9.0%所需的干燥時(shí)間分別為310、166、126 min，與同條件下固定功率密度微波連續(xù)干燥相比，耗時(shí)更長。由圖8（b）可知，微波功率密度為1.0 W/g 時(shí)，干燥速率曲線可分為加速、恒速和降速3 個(gè)階段；當(dāng)微波功率密度為2.0 W/g 和3.0 W/g 時(shí)，干燥速率曲線只有加速和降速兩個(gè)階段，與唐小閑等[21]對小黃姜真空微波干燥的研究結(jié)果一致。

圖9 為利用915 MHz 微波設(shè)備進(jìn)行固定功率密度進(jìn)行連續(xù)干燥時(shí)板栗片的單位質(zhì)量微波能耗。

圖9 915 MHz 下板栗片固定功率密度微波間歇干燥的單位質(zhì)量微波能耗Fig.9 Microwave energy consumption per unit mass for intermittent microwave drying of chestnut slices at a fixed power density at 915 MHz

從圖9 可以看出，單位質(zhì)量微波能耗呈先上升后下降趨勢，微波功率密度2.0 W/g 時(shí)的單位質(zhì)量微波能耗最高，為10.2（kW·h）/kg。將圖4 與圖9 比較發(fā)現(xiàn)，與固定功率密度微波連續(xù)干燥相比，固定功率密度微波間歇干燥的單位質(zhì)量微波能耗有所提高。

2.2.2 2 450 MHz 微波設(shè)備間歇干燥結(jié)果分析

當(dāng)微波（2 450 MHz）功率密度為1.0、2.0、3.0 W/g進(jìn)行間歇干燥時(shí)，從外觀上看板栗片均未出現(xiàn)褐變現(xiàn)象。圖10 為2 450 MHz 下板栗片固定功率密度微波間歇干燥曲線和干燥速率曲線。

圖10 2 450 MHz 下板栗片固定功率密度微波間歇干燥曲線和干燥速率曲線Fig.10 Intermittent microwave drying curve and drying rate curve for chestnut slices at a fixed power density at 2 450 MHz

由圖10（a）可知，當(dāng)微波（2 450 MHz）功率密度為1.0、2.0、3.0 W/g 進(jìn)行間歇干燥時(shí)，板栗片干燥至濕基含水率小于9.0%所需的干燥時(shí)間分別為104、72、64 min，與同條件下固定功率密度微波連續(xù)干燥相比耗時(shí)更長。由圖10（b）可知，3 條不同微波功率密度的干燥速率曲線均只有加速、降速兩個(gè)階段。

圖11 為利用2 450 MHz 微波設(shè)備進(jìn)行固定功率密度進(jìn)行間歇干燥時(shí)板栗片的單位質(zhì)量微波能耗。

圖11 2 450 MHz 下板栗片固定功率密度微波間歇干燥單位質(zhì)量微波能耗Fig.11 Microwave energy consumption per mass of chestnut slices intermittently dried at a fixed power density at 2 450 MHz

從圖11 可以看出，單位質(zhì)量微波能耗隨著微波功率密度增大呈先上升后下降的趨勢，微波功率密度2.0 W/g 時(shí)，單位質(zhì)量微波能耗最高，為4.6（kW·h）/kg；微波功率密度為3.0 W/g 時(shí)，單位質(zhì)量微波能耗降至3.8（kW·h）/kg，略高于同條件下固定功率密度微波連續(xù)干燥的情況，但保證了干制品外觀質(zhì)量。

2.2.3 915 MHz 和2 450 MHz 微波設(shè)備對比分析

在固定功率密度微波間歇干燥方式下，且微波功率密度分別為1.0、2.0、3.0 W/g 時(shí)，采用2 450 MHz 微波設(shè)備將板栗片濕基含水率從50.7%干燥至9.0%以下所需的干燥時(shí)間分別為104、72、64 min，單位質(zhì)量微波能耗為3.5、4.6、3.8（kW·h）/kg，明顯優(yōu)于采用915 MHz微波設(shè)備的相同微波功率密度的干燥時(shí)間和單位質(zhì)量微波能耗。雖然固定功率微波間歇干燥可避免板栗片褐變，但這一干燥方式僅適用于批次式干燥設(shè)備，難以應(yīng)用于連續(xù)式微波干燥設(shè)備。

2.3 板栗片變功率密度微波連續(xù)干燥分析

2.3.1 915 MHz 微波設(shè)備連續(xù)干燥結(jié)果分析

圖12 為915 MHz 下板栗片變功率密度微波連續(xù)干燥曲線。

圖12 915 MHz 下板栗片變功率密度微波連續(xù)干燥曲線Fig.12 Continuous microwave drying curve for chestnut slices at 915 MHz with variable power density

從圖12 可以看出，板栗片濕基含水率由50.7%降至9.0%以下時(shí)，整個(gè)干燥過程用時(shí)120 min。整個(gè)干燥過程板栗片的溫度在70～90 ℃波動(dòng)。此外，第3 階段將微波功率密度降至1.0 W/g，可有效控制物料溫度，全程均未出現(xiàn)由于熱失控而導(dǎo)致的褐變現(xiàn)象。

2.3.2 2 450 MHz 微波設(shè)備連續(xù)干燥結(jié)果分析

圖13 為2 450 MHz 下板栗片變功率密度微波連續(xù)干燥曲線。

圖13 2 450 MHz 下板栗片變功率密度微波連續(xù)干燥曲線Fig.13 Continuous microwave drying curve for chestnut slices at 2 450 MHz with variable power density

從圖13 可以看出，板栗片濕基含水率由50.7%降至9.0%以下時(shí)，整個(gè)干燥過程用時(shí)60 min。整個(gè)干燥過程板栗片的溫度控制在100 ℃以下。此外，經(jīng)過分段干燥設(shè)計(jì)可有效控制物料溫度，全程均未出現(xiàn)由于熱失控而導(dǎo)致的褐變現(xiàn)象。

2.4 不同干燥模式最優(yōu)條件比較結(jié)果

將3 種干燥模式下板栗片不發(fā)生褐變的最優(yōu)微波干燥條件進(jìn)行比較，結(jié)果見表4。

表4 不同微波頻率和干燥模式下較優(yōu)干燥條件的干燥效率和L*值Table 4 Drying efficiency and L* values of better drying conditions in different microwave frequencies and drying modes

從表4 中可以看出，變微波功率密度與最優(yōu)固定微波功率密度下的干燥產(chǎn)品相比，L*值和干燥效率較高，且不產(chǎn)生褐變；將兩種微波頻率進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn)，較優(yōu)條件的2 450 MHz 固定微波功率密度連續(xù)干燥、固定微波功率密度間歇干燥、變功率密度連續(xù)干燥模式的干燥效率分別為2.00%、0.83%、4.40%，與采用915 MHz微波設(shè)備相比，干燥效率分別提高了178%、80%、98%。綜上所述，采用2 450 MHz 變功率連續(xù)干燥更適合用于板栗片干燥。

3 結(jié)論

在915 MHz 和2 450 MHz 頻率下，通過對比3 種干燥模式，得到最佳板栗片的干燥模式為變功率連續(xù)干燥。其中，915 MHz 頻率下變功率連續(xù)干燥模式用時(shí)120 min，單位質(zhì)量微波能耗為7.6（kW·h）/kg，干燥效率為2.22%，亮度L*值為84.3，均優(yōu)于固定功率的兩種微波干燥模式；2 450 MHz 頻率下變功率連續(xù)干燥模式用時(shí)和單位質(zhì)量微波能耗分別為60 min 和3.3（kW·h）/kg，干燥效率為4.40%，亮度L*值為84.4，用時(shí)較兩種固定功率的微波干燥模式短。結(jié)果表明，2 450 MHz 頻率從干燥用時(shí)、單位質(zhì)量微波能耗、亮度L*值和干燥效率均明顯優(yōu)于采用915 MHz 微波設(shè)備的情況。因此，連續(xù)化板栗片干燥采用2 450 MHz 變功率連續(xù)干燥模式更佳。