黃小麗，肖旭霖，許偉，謝星，郭玉蓉

(陜西師范大學(xué) 食品工程與營養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西 西安，710119)

蘋果渣過熱蒸汽-熱風(fēng)聯(lián)合干燥及干粉品質(zhì)分析

黃小麗*，肖旭霖，許偉，謝星，郭玉蓉

(陜西師范大學(xué) 食品工程與營養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西 西安，710119)

果渣傳統(tǒng)干燥存在干燥時(shí)間長、能耗大、果渣褐變嚴(yán)重等問題。嘗試采用聯(lián)合干燥方法對(duì)蘋果渣進(jìn)行脫水：前段(果渣含水率81%～63%)采用過熱蒸汽干燥，后段(果渣含水率63%～7%)采用熱風(fēng)干燥。為了研究蘋果渣過熱蒸汽干燥特性，選取蒸汽溫度和流速為試驗(yàn)因素，設(shè)計(jì)了2因素4水平全面正交試驗(yàn)；蘋果渣熱風(fēng)干燥條件固定：70 ℃、1.5 m/s。結(jié)果表明，蘋果渣過熱蒸汽干燥存在預(yù)熱冷凝和恒速干燥段；蘋果渣過熱蒸汽干燥速率隨蒸汽溫度上升而加快，蒸汽流速對(duì)干燥速率的影響不顯著；經(jīng)過熱蒸汽干燥后，蘋果渣熱風(fēng)干燥時(shí)間顯著減少；聯(lián)合干燥所得蘋果渣干粉色度值a和b較小，顏色較淺，蘋果渣干粉持水力和吸油力范圍分別為4.82～7.77和0.83～1.32，平均果膠提取得率9.3%；與單一熱風(fēng)干燥相比，采用過熱蒸汽聯(lián)合熱風(fēng)干燥蘋果渣可大大減少干燥時(shí)間，且干燥所得蘋果渣干粉褐變得到了較好地抑制，果膠提取率較高。

過熱蒸汽干燥；蘋果渣；干燥特性；干燥速率；果膠提取得率

我國是世界上蘋果種植面積和產(chǎn)量最大的國家，同時(shí)也是世界上蘋果濃縮汁的最大生產(chǎn)國。每年由此產(chǎn)生的新鮮果渣超過100萬t[1-5]。果汁生產(chǎn)往往具有季節(jié)性，產(chǎn)生的果渣量大，不便于貯藏和運(yùn)輸。而干燥仍然是延長果渣保存期的有效方法。蘋果渣干粉具有含水量低，耐貯藏、便于運(yùn)輸和使用等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的開發(fā)利用前景如以蘋果渣干粉為原料提取果膠、食品添加劑，作糕點(diǎn)基料[2,6-12]等。目前，果渣干燥仍以熱風(fēng)干燥為主。汪政富等采用回轉(zhuǎn)干燥器對(duì)蘋果渣進(jìn)行脫水，所用的熱空氣是由干燥產(chǎn)生的廢氣和凈化的煙道氣組成[6]。智牛有等采用熱風(fēng)循環(huán)干燥實(shí)驗(yàn)臺(tái)研究風(fēng)速、溫度和果渣初始含水率對(duì)蘋果渣干燥速率和水分比的影響[13]。李秀兵及其他人研究果渣干燥機(jī)理并設(shè)計(jì)以蒸汽為載熱體、帶返料回填裝置的轉(zhuǎn)筒干燥器，由于蒸汽可以回收利用，潛熱大，可大大節(jié)約能源，干果渣回填也可解決果渣粘筒壁問題[14-15]。CONSTENLA等研究蘋果渣干燥對(duì)果膠的影響，采用回轉(zhuǎn)干燥器脫水，選用的干燥溫度60、70、80和105℃，干燥持續(xù)6～8 h[16]。從上述研究可知，現(xiàn)有的蘋果渣干燥方法存在的問題主要有：采用煙道氣干燥存在衛(wèi)生質(zhì)量問題；采用熱風(fēng)干燥，有氧氣存在，果渣容易產(chǎn)生褐變，同時(shí)果渣表層容易結(jié)硬殼，阻礙進(jìn)一步干燥，導(dǎo)致干燥時(shí)間長，能耗大。雖然以蒸汽為加熱介質(zhì)，蒸汽循環(huán)使用可節(jié)約能源，但其干燥時(shí)間并沒能減少。

干燥是一個(gè)高能耗的操作單元，而蘋果渣是果汁生產(chǎn)的副產(chǎn)品，其經(jīng)濟(jì)附加值不高。尋找經(jīng)濟(jì)適用的蘋果渣干燥方法對(duì)果渣開發(fā)利用具有實(shí)際意義。過熱蒸汽干燥是以過熱蒸汽為干燥介質(zhì)直接與濕物料接觸而除去水分的一種干燥方法，干燥中濕物料不易結(jié)硬殼，干燥速率快，且干燥過程幾乎不存在氧氣，可抑制蘋果渣氧化褐變。因此，本試驗(yàn)探索過熱蒸汽聯(lián)合熱風(fēng)干燥蘋果渣的可行性，對(duì)所得果渣干粉的品質(zhì)進(jìn)行分析，為該聯(lián)合干燥技術(shù)在果渣干燥領(lǐng)域的推廣應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1材料與試劑

蘋果渣，陜西當(dāng)?shù)?1月份收獲的新鮮洛川蘋果，剔除爛果，經(jīng)榨汁機(jī)榨汁后得到。

HCl、無水乙醇、醋酸、NaOH和CaCl2均為國產(chǎn)分析純。

1.2儀器與設(shè)備

TDL80-2B離心機(jī)，上海安亭科學(xué)儀器廠；RRH-A400多功能粉碎機(jī)，上海緣沃工貿(mào)有限公司；HHW-21CU-600數(shù)顯水浴鍋，上海?，攲?shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；SHB-III循環(huán)水式多用真空泵，鞏義市予華儀器有限公司；NS800色差儀，深圳市三恩馳科技有限公司；LGJ-18C真空冷凍干燥設(shè)備，北京四環(huán)科學(xué)儀器廠；JA2003N電子分析天平，上海精密科學(xué)儀器有限公司；GZX-9146MBE數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；實(shí)驗(yàn)室自行搭建的過熱蒸汽循環(huán)干燥實(shí)驗(yàn)臺(tái)。該實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要組成部分：蒸汽發(fā)生器、電加熱器、耐高溫變頻離心機(jī)、溫度控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)示意圖見圖1。

1-蒸汽發(fā)生器; 2-電加熱器; 3-干燥室;4-溫度控制柜;5-耐高溫離心風(fēng)機(jī)圖1 過熱蒸汽循環(huán)干燥裝置示意圖Fig.1 Schematic diagram of superheated steam circulation drying device

1.3試驗(yàn)方法

蘋果渣初始水分依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5009.3—2010《食品中水分的測定》進(jìn)行測定。干制蘋果渣可用于提取果膠或作為添加料/基料，使用前都需要進(jìn)行粉碎。試驗(yàn)中，聯(lián)合干燥所得蘋果渣采用萬能粉碎機(jī)粉碎，過60目篩以備使用[17]。

1.3.1 過熱蒸汽-熱風(fēng)聯(lián)合干燥工藝

稱取約30 g蘋果渣平鋪8 mm厚于料盤中→過熱蒸汽干燥(從約81%降至63%左右)→熱風(fēng)干燥至濕基含水率約7%。過熱蒸汽干燥過程中，每分鐘取出放在電子天平上稱重1次，時(shí)間不超過8s，并記錄數(shù)據(jù)；熱風(fēng)干燥過程中，每20 min取出放在電子天平上稱重1次，時(shí)間不超過20 s，并記錄數(shù)據(jù)。蘋果渣熱風(fēng)干燥試驗(yàn)中，溫度70℃，1.5 m/s[2]。從預(yù)備試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，蘋果渣含水率低于63%以后仍采用過熱蒸汽干燥容易導(dǎo)致焦糊，故選擇在蘋果渣含水率約63%作為過熱蒸汽干燥向熱風(fēng)干燥的轉(zhuǎn)換點(diǎn)。

1.3.2 蘋果渣干粉色度值測定

將蘋果渣干粉鋪放在測量皿中，蓋上蓋子，在設(shè)定好測樣界面進(jìn)行測量操作，每個(gè)樣品重復(fù)測量3次，取平均值。

1.3.3 蘋果渣干粉持水力測定

準(zhǔn)確稱取1.000g蘋果渣干粉，置于10 mL離心管內(nèi)，加入10 mL蒸餾水，在(25 ± 2)℃下攪拌均勻，靜止24 h，然后采用離心機(jī)離心分離30 min(3 500 r/min)，倒掉上層清液，稱重。蘋果渣干粉持水力由以下公式表示[18]：

(1)

式中：m0，蘋果渣干粉初始重量，g；m1，蘋果渣干粉吸水后的重量，g。

1.3.4 蘋果渣干粉吸油力測定

準(zhǔn)確稱取1.000g蘋果渣干粉，置于10 mL離心管內(nèi)，加入10 mL花生油，拌勻，靜止24 h，然后采用離心機(jī)離心分離30 min(3 500 r/min)，倒掉上層油，稱重。蘋果渣干粉吸油力計(jì)算式表示如下：

(2)

式中：m0，蘋果渣干粉初始重量，g;m2，蘋果渣干粉吸油后的重量，g。

1.3.5 蘋果渣果膠提取

準(zhǔn)確稱取10.000g蘋果渣干粉，用濾布包裹放入燒杯中，加入(50±2)℃的溫水，緩慢的沖洗3次，以除去蘋果渣干粉的色素和游離單糖。用預(yù)先配制好的的pH=1.5鹽酸溶液將蘋果渣粉洗至具塞三角燒瓶中，靜止于水浴鍋中90 min，待溫度降至室溫后轉(zhuǎn)到循環(huán)水式多用真空泵中進(jìn)行抽濾。向提取液中緩慢加入90%乙醇，邊加邊攪拌，使果膠沉淀，靜置30 min后抽濾，將所得果膠放入器皿中，稱重，并用保鮮膜封好，用針均勻地在保鮮膜上扎孔，放入-18 ℃冰箱中冷凍24 h，取出并迅速移至真空冷凍干燥設(shè)備干燥腔體內(nèi)，冷凍干燥36 h后稱重。果膠提取得率計(jì)算公式見表達(dá)式[19]：

(3)

式中：m0，蘋果渣干粉初始重量，g;M，果膠與器皿的總重量，g；Me，器皿重量，g；93%，蘋果渣干粉中干物質(zhì)所占百分比平均值。

1.3.6 試驗(yàn)方案

為了研究高水分蘋果渣過熱蒸汽干燥特性，本試驗(yàn)以蒸汽溫度X1和流速X2為試驗(yàn)因素，設(shè)計(jì)了2因素4水平全面正交試驗(yàn)，見表1。因素水平的選取參考文獻(xiàn)[20]。

2 結(jié)果與分析

2.1蘋果渣干燥特性分析

2.1.1 蘋果渣過熱蒸汽干燥速率分析

表1 二因素四水平全面正交試驗(yàn)方案

干燥速率是衡量干燥過程每個(gè)時(shí)間段物料水分變化快慢的一個(gè)指標(biāo)值，其表達(dá)式如下[21]：

(6)

式中：MCt-t，濕物料t-t時(shí)刻濕基含水率，%；MCt，濕物料t時(shí)刻濕基含水率，%；t，時(shí)間間隔，min。

不同過熱蒸汽干燥條件下，蘋果渣干燥速率變化曲線見圖2和圖3。

圖3 蘋果渣過熱蒸汽干燥速率曲線(蒸汽流速6.0m/s)Fig.3 Curves of dehydration rate of applepomace during superheated steam drying on velocity 6.0m/s

由圖2、圖3可知，在過熱蒸汽干燥開始的1～2 min內(nèi)(含水率78%～81%)，蘋果渣水分下降速率為負(fù)值。其原因是，蘋果渣在室溫的狀態(tài)下放入過熱蒸汽中，過熱蒸汽遇到溫度低于飽和溫度的濕物料表面即發(fā)生冷凝，導(dǎo)致物料的重量不減反而增加。而經(jīng)過1～2 min干燥后，蘋果渣溫度快速上升至蒸汽飽和溫度，水分(包括表面冷凝水)開始蒸發(fā)，干燥速率變?yōu)檎怠ＬO果渣含水率從約81%下降至63%左右，整個(gè)干燥過程大體上處于恒速干燥，平均干燥速率1.15～1.70%/min。原因是，蘋果渣處于高水分階段時(shí)，水分主要為游離水，且果渣中絕大部分糖分未發(fā)生焦糊，故蘋果渣在過熱蒸汽干燥階段基本處于恒速干燥，且干燥速率較高。

2.1.2 溫度對(duì)蘋果渣過熱蒸汽干燥特性的影響

溫度是影響濕物料干燥的一個(gè)重要因素。在蒸汽流速為3.0、5.0 m/s下不同溫度的過熱蒸汽干燥中蘋果渣水分隨時(shí)間變化如圖4和圖5所示。

圖4 不同溫度的過熱蒸汽干燥蘋果渣水分變化曲線(3.0 m/s)Fig.4 Curves of moisture content in applepomace changing with drying time in superheated steam at different temperatures

圖5 不同溫度的過熱蒸汽干燥蘋果渣水分變化曲線(5.0 m/s)Fig.5 Curves of moisture content in applepomace changing with drying time in superheated steam at different temperatures

從圖可明顯看到過熱蒸汽干燥初始階段存在冷凝現(xiàn)象，隨后蘋果渣水分隨干燥時(shí)間延長線性下降；在固定流速下，當(dāng)溫度從140 ℃升高至150、160 ℃時(shí)，蘋果渣水分下降呈加快趨勢；而溫度繼續(xù)上升時(shí)蘋果渣水分下降并非越快，其原因主要是，蒸汽溫度過高 (170 ℃以上)，表層蘋果渣容易焦糊，導(dǎo)致水分進(jìn)一步脫除變得困難。當(dāng)蒸汽流速為6.0 m/s時(shí)，140～170 ℃過熱蒸汽干燥，蘋果渣水分下降快慢相差不大，但仍然是溫度為150 ℃時(shí)，水分下降最快，見圖6。由試驗(yàn)結(jié)果分析可知，蘋果渣過熱蒸汽干燥較適宜溫度范圍為150～160 ℃。

圖6 不同溫度的過熱蒸汽干燥蘋果渣水分變化曲線(6.0 m/s)Fig.6 Curves of moisture content in applepomace changing with drying time in superheated steam at different temperatures

2.1.3 蒸汽流速對(duì)蘋果渣過熱蒸汽干燥特性的影響

蒸汽流速對(duì)蘋果渣過熱蒸汽干燥水分變化的影響情況見圖7和圖8。

圖7 不同蒸汽流速下蘋果渣過熱蒸汽干燥水分變化曲線(150℃)Fig.7 Curves of moisture content in applepomace changing with drying time in superheated steam on different velocities

圖8 不同蒸汽流速下蘋果渣過熱蒸汽干燥水分變化曲線(170℃)Fig.8 Curves of moisture content in apple pomace changing with drying time in superheated steam on different velocities

在相同溫度的過熱蒸汽干燥中，蘋果渣水分下降隨著蒸汽流速的增大而呈現(xiàn)加快趨勢，這與普通熱風(fēng)干燥情況一致。流速提高可及時(shí)帶走濕物料表面蒸發(fā)出來的飽和水蒸汽，有利于濕物料內(nèi)部水分進(jìn)一步遷移出來。另外，從圖中也可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)流速從5.0 m/s提高至6.0 m/s，水分下降速度提高并不大，原因是，采用5.0～6.0 m/s的蒸汽流速足夠及時(shí)帶走從濕物料遷移出來的水分。

2.1.4 過熱蒸汽干燥對(duì)蘋果渣熱風(fēng)干燥特性的影響

經(jīng)不同條件的過熱蒸汽干燥后，蘋果渣熱風(fēng)干燥階段水分變化如圖9和圖10所示。

圖9 經(jīng)不同溫度過熱蒸汽干燥(5.0 m/s)后蘋果渣熱風(fēng)干燥水分變化曲線Fig.9 Curves of moisture content in applepomace changing with drying time in hot air after superheated steam drying at different temperatures

圖10 經(jīng)不同流速過熱蒸汽干燥(160℃)后蘋果渣熱風(fēng)干燥水分變化曲線Fig.10 Curves of moisture content in apple pomace changing with drying time in hot air after superheated steam drying on different velocities

圖9為經(jīng)流速5.0 m/s、不同溫度的過熱蒸汽干燥及未經(jīng)過熱蒸汽干燥，蘋果渣熱風(fēng)干燥階段水分變化情況。由圖可知，經(jīng)蒸汽溫度150和160 ℃的過熱蒸汽干燥后，蘋果渣在熱風(fēng)干燥中水分下降較快，干燥到達(dá)終點(diǎn)所需時(shí)間較少，不超過70 min，所用時(shí)間不到單一熱風(fēng)干燥時(shí)間的一半。原因是，此條件的過熱蒸汽干燥條件下，蘋果渣在過熱蒸汽干燥中停留時(shí)間較短，其組織結(jié)構(gòu)疏松，所含的糖分焦糖化少，有利于后續(xù)熱風(fēng)干燥脫水。同樣地，經(jīng)相同溫度的過熱蒸汽干燥，隨著流速增大，蘋果渣在過熱蒸汽中經(jīng)受的時(shí)間就越少，其后續(xù)熱風(fēng)干燥中水分下降也就越快?？傮w上，與未經(jīng)過熱蒸汽干燥處理的單一熱風(fēng)干燥相比較，經(jīng)過熱蒸汽干燥的蘋果渣從相同含水量降至干燥終點(diǎn)所用時(shí)間短，大大節(jié)約了干燥時(shí)間。

2.2蘋果渣干粉品質(zhì)分析

2.2.1 蘋果渣干粉色度值分析

蘋果渣干粉可作添加劑或基料加入到糕點(diǎn)或其他食品中，其顏色是衡量蘋果渣干粉品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。不同條件的過熱蒸汽干燥+熱風(fēng)干燥所得蘋果渣干粉色度值見表2。由表2可知，過熱蒸汽聯(lián)合熱風(fēng)干燥所得蘋果渣干粉的L值為53.59～62.54，與單一熱風(fēng)干燥所得蘋果渣干粉的L值57.91相差不大，說明采用過熱蒸汽聯(lián)合熱風(fēng)干燥，蘋果渣干粉的亮度沒有明顯變化。然而，過熱蒸汽聯(lián)合熱風(fēng)干燥所得蘋果渣干粉的色度值a和b較小，顏色較淺，說明褐變得到抑制。這是由于， 采用過熱蒸汽直接干燥，幾乎不存在氧氣，且高溫可使過氧化酶失活，可很好地抑制蘋果渣褐變。相比之下，單一熱風(fēng)干燥蘋果渣中多酚發(fā)生氧化褐變，顏色呈深褐色，蘋果渣干粉色度值a和b偏高。

表2 不同干燥條件下所得蘋果渣干粉色度值

2.2.2 蘋果渣干粉持水力分析

聯(lián)合干燥與單一熱風(fēng)干燥所得蘋果渣干粉持水力見表3。由表3可知，過熱蒸汽聯(lián)合熱風(fēng)干燥所得蘋果渣干粉的持水力偏低，尤其是經(jīng)150、170℃過熱蒸汽干燥處理，樣品粉體持水力均低于單一熱風(fēng)干燥蘋果渣所得樣品的持水力6.06，原因是，蘋果渣在過熱蒸汽干燥過程中，表層樣品焦糊導(dǎo)致最終干粉總體持水能力偏低。采用聯(lián)合干燥方法得到的蘋果渣干粉持水力大體隨著過熱蒸汽溫度升高呈下降趨勢，見圖11。因?yàn)?，在過熱蒸汽中，隨著溫度升高，蘋果渣網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)受損較大，其吸附和保持水分的能力較低。蘋果渣干粉持水力隨過熱蒸汽流速變化規(guī)律不明顯。

表3 不同干燥條件下所得蘋果渣干粉持水力、吸油力和果膠提取得率

圖11 過熱蒸汽溫度對(duì)蘋果渣粉體持水力的影響Fig.11 Effects of superheated steam temperature on the water holding capacity of apple pomace powder

2.2.3 蘋果渣干粉吸油力分析

蘋果渣含有豐富的膳食纖維，可添加到糕點(diǎn)、面包等食品中。長期食用此類糕點(diǎn)和面包可增加膳食纖維攝入量，有益于腸道的蠕動(dòng)，還可吸收腸道內(nèi)過多的油脂，緩解肥胖癥。因此，測定蘋果渣干粉的吸油能力對(duì)指導(dǎo)開發(fā)此類富含膳食纖維食品具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

從表3可發(fā)現(xiàn)，與單一熱風(fēng)干燥相比，采用過熱蒸汽聯(lián)合熱風(fēng)干燥，所得蘋果渣干粉吸油力偏低。主要原因是，高溫的過熱蒸汽干燥階段，表層蘋果渣焦糊，導(dǎo)致最終干粉的吸油能力偏低。另外，蘋果渣干粉吸油力隨著蒸汽流速的提高而有所增加。原因是，隨著流速增加，蘋果渣在過熱蒸汽干燥中停留的時(shí)間有所減少，蘋果渣焦糊較輕，對(duì)蘋果渣干粉吸油基團(tuán)影響小。

當(dāng)蒸汽流速為3.0、4.0、5.0 m/s時(shí)，干燥所得蘋果渣干粉的吸油力隨著蒸汽溫度的升高而增大，見圖12，這意味著粉體的吸油力越強(qiáng)。主要因?yàn)?，在此流速范圍?nèi)，隨溫度升高，蘋果渣在過熱蒸汽中干燥時(shí)間越短，粉體中的纖維被破壞少，故吸油力較高。而當(dāng)流速為6.0 m/s時(shí)，蘋果渣在140～170℃過熱蒸汽中干燥時(shí)間基本相同，則溫度越高對(duì)物料組織吸油基團(tuán)破壞也就越大，蘋果渣干粉吸油力則隨著使用的蒸汽溫度升高反而下降，如圖12所示。

圖12 過熱蒸汽溫度對(duì)蘋果渣干粉吸油力的影響Fig.12 Effects of the superheated steam temperature on the oil holding capacity of apple pomace powder

2.2.4 蘋果渣果膠提取分析

過熱蒸汽聯(lián)合熱風(fēng)干燥所得蘋果渣干粉果膠提取得率見表3。由表可知，除了個(gè)別試驗(yàn)條件下(過熱蒸汽溫度150℃、流速3.0、5.0和 6.0 m/s以及蒸汽溫度160℃、流速5.0 m/s)聯(lián)合干燥方法得到蘋果渣干粉果膠提取得率偏低外，其余聯(lián)合干燥條件下所得樣品干粉果膠提取得率均大于采用單一熱風(fēng)干燥的。過熱蒸汽-熱風(fēng)干燥蘋果渣干粉果膠提取得率平均約為9.3%，高于采用單一熱風(fēng)干燥時(shí)果膠提取得率值8.42%。原因是，采用過熱蒸汽-熱風(fēng)干燥蘋果渣，干燥時(shí)間大大縮短，對(duì)蘋果渣果膠成分影響較小，果膠在干燥之后能較大地保留。從表中還可以發(fā)現(xiàn)，蘋果渣干粉果膠提取得率隨過熱蒸汽干燥階段采用的蒸汽流速和溫度的變化規(guī)律不明顯。

3 結(jié)論

采用過熱蒸汽-熱風(fēng)聯(lián)合干燥蘋果渣，經(jīng)過過熱蒸汽干燥，蘋果渣熱風(fēng)干燥時(shí)間可大大縮短。過熱蒸汽溫度對(duì)蘋果渣脫水影響較大，150～160 ℃過熱蒸汽聯(lián)合65～70 ℃熱風(fēng)干燥蘋果渣較為適宜。與單一熱風(fēng)干燥相比，過熱蒸汽-熱風(fēng)聯(lián)合干燥所得蘋果渣干粉褐變得到較好地抑制，果膠提取得率較高。過熱蒸汽-熱風(fēng)干燥果渣具有推廣應(yīng)用前景。

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Applepomacedryingbysuperheatedsteamcombinedwithhotairandthepropertiesofdriedpowder

HUANG Xiao-li*, XIAO Xu-lin, XU Wei, XIE Xing, GUO Yu-rong

(Shaanxi Normal University, College of Food Engineering and Nutritional Science, Xi’an 710119, China)

There are a series problems for conventional apple pomace drying , such as, long drying time, high energy consumption, severe browning. Combined drying method was used in this study. Superheated steam drying was used first when moisture content from 81% to 63%, and then hot air drying was applied to continue reduce the moisture content from about 63% to 7%. In order to study the superheated steam drying characteristics of apple pomace, two- factor, four-level orthogonal experimental scheme was designed using steam temperature and velocity. The hot air drying condition was set at 70℃, 1.5m/s. Results showed that the drying process had condensation and constant drying periods, and the dehydration rate of apple pomace was increased with the increase of steam temperature. The velocity of superheated steam had little effect on the drying. With superheated steam, the hot air drying time was shortened remarkably. The color values a and b of the apple pomace powder dried with combined drying method were lower, which means the browning of dried apple pomace powder was getting better. The water holding capacity, oil holding capacity and average pectin yield ratio of dried apple pomace powder were 4.82 to 7.77, 0.83 to 1.32 and 9.3%, respectively. Compared to single hot air drying, superheated steam combined with hot air drying can successfully reduce the drying time and the browning of apple pomace, and increase pectin yield ratio. These results can be used as a guide in reuse of apple pomace.

superheated steam drying; apple pomace; drying characteristics; dehydration rate; pectin yield ratio

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.013461

博士，講師(本文通訊作者，E-mail:xlhuang@snnu.edu.cn)。

陜西師范大學(xué)中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)(GK201503072)和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)專項(xiàng)(GK201601007)

2016-11-22，改回日期：2017-01-03