余政毫，朱文學(xué),2*，白喜婷,2，羅磊,2，衛(wèi)志嬌

1(河南科技大學(xué) 食品與生物工程學(xué)院，河南 洛陽，471023)2(農(nóng)產(chǎn)品干燥技術(shù)與裝備河南省工程技術(shù)研究中心，河南 洛陽，471023)

油莎豆原產(chǎn)于尼羅河沿岸，是一種1年生的塊莖類植物，又名油莎草、鐵荸薺、油莎果等[1-2]。油莎豆有著極大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，如出油率(35%)、其淀粉(23.21%)、蛋白質(zhì)(8.00%)、脂肪(26.50%)、糖(23.35%)[3]，其淀粉較玉米或土豆有著更好的老化性與凍融穩(wěn)定性,因此油莎豆有較高的工業(yè)價(jià)值，開發(fā)潛力巨大。油莎豆采摘后易發(fā)生霉變腐敗，在運(yùn)輸、貯藏、榨油等方面都與其含水率息息相關(guān)，所以油莎豆干燥脫水這一工序就顯得十分重要。農(nóng)作物干燥過程一般由干燥特性曲線體現(xiàn)，由于油莎豆含有豐富的淀粉與油脂成分，而這些大分子與水反應(yīng)后會降低水分移動性[4]。所以進(jìn)一步研究油莎豆干燥過程中內(nèi)部水分遷移規(guī)律十分重要。

低場核磁共振(low field-nuclear magnetic resonance，LF-NMR)是一種無損、快速檢測技術(shù)，具有靈敏度高，針對性強(qiáng)，檢測時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。LF-NMR是通過質(zhì)子(1H)的弛豫行為來區(qū)分樣品的水分分布規(guī)律以及與食品組分的結(jié)合狀態(tài)，已被廣泛應(yīng)用于食品和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。目前，主要應(yīng)用于肉類持水過程、農(nóng)產(chǎn)品干燥貯藏和種子萌發(fā)過程[5]、果蔬干制脫水過程[6]等水分狀態(tài)及分布規(guī)律的研究中。SUN等[7]基于LF-NMR技術(shù)對3種典型物料胡蘿卜(蔬菜)、香蕉(水果)和杏鮑菇(食用菌)展開研究，結(jié)果表明，LF-NMR快速實(shí)時(shí)無損檢測技術(shù)在水果和蔬菜干燥中具有良好的適用性。稻谷中不同狀態(tài)的水分之間存在著一定的相互轉(zhuǎn)換與滲透。目前還沒有基于低場核磁研究油莎豆干燥過程的水分分布與遷移規(guī)律，對于油料(農(nóng))作物更集中于花生、大豆等物料的研究[8]。渠琛玲等[9]基于LF-NMR研究了熱風(fēng)干燥花生仁，建立了花生仁國標(biāo)法實(shí)測含水率與NMR弛豫譜圖得到的總水分峰占比的擬合方程。LF-NMR成像技術(shù)可以直觀地觀察樣品內(nèi)部水分分布狀況，可實(shí)時(shí)檢測物料內(nèi)部水分流動情況，對于研究物料內(nèi)部水分遷移變化以及分布情況有重大意義。例如段文娟等[10]通過磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)圖像給出了白芍炮制過程水分變化規(guī)律；周四晴等[11]通過低場核磁以及MRI成像技術(shù)研究了厚度控制對懷山藥遠(yuǎn)紅外干燥過程中水分遷移的影響；李潮銳等[12]為了準(zhǔn)確獲得油料作物種子水分油脂含量信息，利用LF-NMR以鮮花生為對象做了橫向弛豫分析。因此，通過核磁成像可以更加清晰地看出水分在油莎豆內(nèi)部的分布情況以及在進(jìn)行紅外干燥過程中油莎豆內(nèi)部水分的變化規(guī)律。

目前，無論是遠(yuǎn)紅外干燥方式還是LF-NMR和MRI成像技術(shù)在油莎豆研究中均未見報(bào)道。本試驗(yàn)以油莎豆為實(shí)驗(yàn)對象，基于LF-NMR和MRI成像技術(shù)，研究不同遠(yuǎn)紅外輻射溫度下油莎豆的干燥特性、橫向弛豫時(shí)間T2及其信號幅值，分析干燥過程中油莎豆內(nèi)部水分分布與遷移規(guī)律。本研究可為油莎豆工業(yè)干燥提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 實(shí)驗(yàn)材料

油莎豆：試驗(yàn)所用油莎豆采購于河北省保定市，挑選出大小均勻的油莎豆保存于4 ℃冰箱中，測得新鮮油莎豆平均干基含水率50.59%。

1.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

XMT-G5000真空紅外輻射干燥箱，上海聚辰科學(xué)儀器有限公司；TM3030 Plus掃描電鏡，日立高新技術(shù)公司；JA2003電子天平，寧波市華豐電子儀器廠；NM120-015V-I LF-NMR成像分析儀(磁體溫度31.99～32.01 ℃，共振頻率22.099 539 1 MHz，探頭線圈直徑15 mm)，上海紐邁電子科技有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 油莎豆干燥

將新鮮油莎豆通過遠(yuǎn)紅外輻射干燥箱進(jìn)行干燥，干燥溫度設(shè)定在40～80 ℃，輻射距離15 cm。稱取100 g大小均勻的油莎豆進(jìn)行紅外干燥，前期每隔15 min取樣稱量后期30 min，直至油莎豆干基含水率達(dá)到10%，每個(gè)實(shí)驗(yàn)條件取樣3次，保證測定結(jié)果的穩(wěn)定性。

1.2.2T2的采集與反演

干燥過程中的樣品放至室溫后準(zhǔn)確稱取1.00 g，然后放入18 mm玻璃管中，將玻璃管放入永久磁場中心位置進(jìn)行分析測定，每組試驗(yàn)重復(fù)3次。多脈沖回波CPMG序列參數(shù)為：主頻SF1=21.142 MHz，偏移頻率O1=302 134.02 Hz，90°脈沖時(shí)間P90=7.3 μs，180°脈沖時(shí)間P180=26 μs，采樣點(diǎn)數(shù)TD=400 010，重復(fù)采樣等待時(shí)間TW=800 ms，累加次數(shù)：32次，回波時(shí)間TE=0.2 ms，回波數(shù)Echo Count=10 000。

1.2.3 MRI檢測

成像面為油莎豆的橫截面，MRI成像參數(shù)：頻率編碼方向視野50 mm×50 mm，層間隙0.5 mm，層厚2.5 mm，重復(fù)時(shí)間400 ms，回波時(shí)間10 ms，采集次數(shù)20，編碼步數(shù)192，頻率方向256。對映射后的圖片進(jìn)行偽彩處理，導(dǎo)出BMP格式圖像。

1.2.4 微觀結(jié)構(gòu)檢測

將干燥后的油莎豆切成3 mm×3 mm×1 mm小塊薄片并用石墨雙面膠粘在樣品臺上，用掃描電子顯微鏡放大200倍觀察油莎豆的微觀結(jié)構(gòu)，并保存圖片。

1.3 計(jì)算方法

1.3.1 初始干基含水率

初始干基含水率根據(jù)GBT 14489.1—2008油料水分及揮發(fā)物含量測定。初始干基含水率計(jì)算如公式(1)所示：

(1)

式中：W為初始干基含水率，%；m0為干物質(zhì)重量，g；m1為新鮮物質(zhì)的重量，g。

1.3.2 油莎豆干燥速率

干燥速率計(jì)算如公式(2)所示：

(2)

式中：DR為干燥速率，%/min；t1、t2為干燥時(shí)間，min；Wt1為t1時(shí)干基含水率，%；Wt2為t2時(shí)干基含水率，%。

1.3.3 油莎豆水分比

水分比計(jì)算如公式(3)所示：

(3)

式中：MR為水分比；W0為初始干基含水率，%；Wt為t時(shí)刻的干基含水率，%。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0、Excel 2020軟件進(jìn)行整理分析；采用Origin 9.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 油莎豆遠(yuǎn)紅外輻射干燥特性

圖1是油莎豆紅外干燥過程中的水分比隨時(shí)間變化的曲線。

圖1 不同溫度下水分比曲線Fig.1 Water ratio curve at different infrared temperature

由圖1可知，隨著溫度的升高，干燥時(shí)間縮短。溫度為40、50、60、70、80 ℃時(shí)，油莎豆干燥至終點(diǎn)分別用時(shí)為660、450、360、260、180 min。溫度越高干燥至安全水分用時(shí)越短，80 ℃干燥用時(shí)是40 ℃用時(shí)的3.6倍、是60 ℃用時(shí)的2倍，這是因?yàn)槲锪衔盏募t外線隨著遠(yuǎn)紅外輻射溫度升高而增多，物料內(nèi)部的水分子運(yùn)動加劇失水速度加快[13]。此外，紅外輻射溫度升高有利于增大油莎豆內(nèi)的水分子動能，內(nèi)部水分更快地向外遷移外部水分快速蒸發(fā)，進(jìn)而加快了干燥速率。

圖2是油莎豆紅外干燥過程中干燥速率隨時(shí)間變化的曲線。

圖2 不同溫度下干燥速率曲線Fig.2 Drying rate curves at different infrared temperatures

由圖2可知，干燥速率先迅速增大然后逐漸減小，一方面是由于干燥初期油莎豆表層水分會迅速汽化，內(nèi)部水分向表層遷移的速率大于或等于表層水分汽化速率。溫度越高，這種現(xiàn)象就越明顯，速率也最先達(dá)到最大；另一方面，食品中的水、有機(jī)物和高分子物質(zhì)在遠(yuǎn)紅外干燥過程中具有很強(qiáng)的吸收紅外線輻射的能力，因此內(nèi)部溫度往往比表面溫度高。隨后干燥速率開始減小，內(nèi)部擴(kuò)散速率小于表層汽化。干燥后期，溫度對油莎豆干燥速率影響不大，這是由于干燥后期物料中的干物質(zhì)向物料表面遷移，使表層變得越來越致密，水分散失困難。

通過對油莎豆紅外干燥特性的研究，40 ℃用時(shí)過長耗能較多，80 ℃油莎豆表皮嚴(yán)重變形，并伴有微弱的豆香味，因此選擇50、60、70 ℃研究油莎豆內(nèi)部水分分布狀態(tài)。

2.2 干燥過程中油莎豆內(nèi)部水分分布狀態(tài)與遷移規(guī)律

2.2.1 不同溫度條件下T2反演譜隨干燥時(shí)間的變化

油莎豆干燥過程中伴隨很多復(fù)雜的物理化學(xué)變化。油莎豆中的水分主要分為3種形態(tài)：結(jié)合水、不易流動水和自由水[14-15]。由NMR原理可知，質(zhì)子所處的化學(xué)環(huán)境不同，其弛豫時(shí)間T2的長短便不相同，水分的自由度也不同[16]。弛豫時(shí)間T2越短表明水與物質(zhì)結(jié)合越緊密，越不容易排出，反之則質(zhì)子自由度越高，越容易排出，因此通過弛豫時(shí)間T2可以了解油莎豆干燥過程中水分的遷移規(guī)律，反映水分的相態(tài)特征[17]。

圖3～圖5是不同溫度下油莎豆的T2反演圖譜。

圖3 50 ℃不同干燥時(shí)間油莎豆橫向時(shí)間(T2)反演譜Fig.3 50 ℃ inversion spectrum of the horizontal time (T2) time

圖4 60 ℃不同干燥時(shí)間油莎豆橫向時(shí)間(T2)反演譜Fig.4 60 ℃ inversion spectrum of the horizontal time (T2) time

圖5 70 ℃不同干燥時(shí)間油莎豆橫向時(shí)間(T2)反演譜Fig.5 70 ℃ inversion spectrum of the horizontal time (T2)

由圖3～圖5可知，油莎豆有3～4種弛豫峰，從左到右依次為T21(0.072～0.248 ms)，T22(0.285～8.511 ms)，T23(18.738～265.609 ms)和T24(611.131～1 032.847 ms)，其中弛豫時(shí)間最短的T21組分可以看作是油莎豆內(nèi)的結(jié)合水，其結(jié)合程度最為緊密；弛豫時(shí)間T22組分的水自由度介于結(jié)合水與自由水之間，容易發(fā)生轉(zhuǎn)化，定義為不易流動水；最長弛豫時(shí)間T23組分的水具有水溶液中水的流動性，因此定義為自由水，占新鮮油莎豆總信號幅值的70%左右。由于油莎豆中富含油脂，查閱文獻(xiàn)可知富含油脂的花生仁的LF-NMR圖中也會出現(xiàn)自由水峰與油脂峰有部分重疊的情況[18]，因此推斷T24為油脂峰，結(jié)合整個(gè)干燥過程T24未出現(xiàn)顯著變化，同樣能證明該結(jié)論。T24是油莎豆的油脂弛豫峰，在整個(gè)干燥過程中沒有顯著的差異。隨著干燥的進(jìn)行，T2反演圖中自由水峰面積不斷減少，自由水T23發(fā)生明顯向左遷移，說明自由水的自由度隨著干燥時(shí)間的延長而降低，也就說明了物料在干燥后期效率降低。油莎豆表皮較為致密，干燥過程物料發(fā)生了明顯的收縮形變，自由水T23主要存在于油莎豆的液泡、原生質(zhì)和細(xì)胞間隙中，被認(rèn)為體積水和結(jié)構(gòu)水，由于油莎豆表皮會隨著收縮堆積變厚，內(nèi)部細(xì)胞間隙變小，使得自由水流動性降低，所以在NMR檢測中T23發(fā)生了小幅度左遷。干燥初期結(jié)合水T21與T22遷移幅度較小，說明水分與固質(zhì)結(jié)合較為緊密，干燥對其自由度影響不明顯。

通過對比3種不同溫度條件下的反演譜隨干燥時(shí)間的變化可知，50、60、70 ℃條件下，都出現(xiàn)了T22峰幅值比鮮樣T22峰幅值大的現(xiàn)象。由李定金等[19]研究山藥片微波干燥過程中水分變化可知這是由于在干燥過程中，物料中不同狀態(tài)的水分之間的相互轉(zhuǎn)化。干燥初期，自由水首先被脫除，在較低的溫度條件下，自由水被除去的速度較慢，油莎豆內(nèi)部形成了濃度差，一部分的自由水轉(zhuǎn)化成了不易流動水；溫度分別為50、60、70 ℃時(shí)，自由水被完全脫除分別用了480、330、270 min。因此，溫度是影響水分遷移的重要因素，溫度越高，越有利于水分的脫除，所需干燥時(shí)間越短。

2.2.2 結(jié)合水狀態(tài)

圖6是油莎豆結(jié)合水峰面積(A21)隨時(shí)間的變化曲線。

圖6 結(jié)合水峰面積在不同溫度下隨時(shí)間的變化曲線Fig.6 Variation curve of peak area of oil-sand bean-bound water with time at different temperatures

A21在干燥過程中表示結(jié)合水的變化，這一組分處于緊密的化合狀態(tài)，在油莎豆內(nèi)部含量很少，一般在干燥中很難去除[20]。由圖6可知，結(jié)合水峰面積A21隨著干燥的進(jìn)行呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢。這是由于干燥前期，一部分自由水與淀粉等營養(yǎng)物質(zhì)結(jié)合使結(jié)合水含量升高[21]。隨干燥的進(jìn)行，油莎豆中的一些物質(zhì)被分解，結(jié)合水轉(zhuǎn)變?yōu)椴灰琢鲃铀蝗コ?，?dǎo)致結(jié)合水減少。

2.2.3 不易流動水狀態(tài)

圖7是不同溫度下油莎豆不易流動水(A22)峰面積隨時(shí)間的變化曲線。

圖7 不易流動水峰面積在不同溫度下隨時(shí)間的變化曲線Fig.7 Variation curve of peak area of water with different temperature

由圖7可知，A22峰面積隨著干燥時(shí)間的延長略微上升，這說明干燥過程中部分自由水從分散狀態(tài)過度為成簇狀態(tài)，自由水轉(zhuǎn)變?yōu)榘矸鄣谋铀?。任廣躍等[22]研究表明，當(dāng)熱風(fēng)溫度在60～105 ℃時(shí)，干燥過程中僅次于自由水的結(jié)合水轉(zhuǎn)變?yōu)榘诘矸垲w粒外面的薄層水可以防止淀粉糊化，由此可推斷出油莎豆A22峰面積的上升可能同樣可以起到防止淀粉糊化的作用。3種干燥溫度下不易流動水的含量大概都是在50 min左右升高到最大值，然后逐漸減小，這是由于隨著干燥的進(jìn)行油莎豆內(nèi)部分自由水轉(zhuǎn)變?yōu)椴灰琢鲃铀ｋS后不易流動水含量開始減少，是由于隨著干燥的進(jìn)行物料內(nèi)的自由水大量脫去，轉(zhuǎn)變成不易流動水的速率大大減小，不易流動水隨內(nèi)部擴(kuò)散逐漸脫除[13]。

2.2.4 自由水狀態(tài)

圖8是不同溫度下油莎豆自由水(A23)峰面積隨時(shí)間的變化曲線。

圖8 自由水峰面積在不同溫度下隨時(shí)間的變化曲線Fig.8 Variation curve of free water peak area with time at different temperatures

由圖8可知，干燥前期油莎豆中水分以自由水為主，由于自由水自由度較大，A23迅速降低，自由水被迅速干燥脫除。此外，信號幅值在干燥終點(diǎn)依然較大，是由于油莎豆含有豐富油脂，除水以外油脂也會提供一部分氫質(zhì)子，通過LF-NMR不能將脂肪與水分完全分開[23]；干燥后期隨著水分的減少，油莎豆內(nèi)部結(jié)構(gòu)更為緊密，內(nèi)部孔道受到淀粉、蛋白質(zhì)等大分子擠壓變窄，表皮堆積變厚，自由水流動性減弱也一定程度的阻礙了水分脫除效率。

通過峰面積分析結(jié)果可知，油莎豆干燥過程中水分遷移規(guī)律為：自由水蒸發(fā)的同時(shí)一部分會轉(zhuǎn)變?yōu)椴灰琢鲃铀徒Y(jié)合水，同時(shí)部分A22也向A21發(fā)生轉(zhuǎn)變，A21向A22、A22向A23的轉(zhuǎn)變伴隨著整個(gè)干燥過程。

2.3 反演總峰面積與干基含水率關(guān)系分析

反演圖譜中每個(gè)階段對應(yīng)的峰面積可以看出相對應(yīng)狀態(tài)的水分含量，油莎豆中總含水量可以用總峰面積表示；通過研究總峰面積隨時(shí)間變化規(guī)律以及干基含水率隨時(shí)間變化規(guī)律，利用SPSS 22.0對總峰面積與干基含水率數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合分析，發(fā)現(xiàn)油莎豆干燥過程總峰面積與干基含水率呈現(xiàn)線性關(guān)系，所得曲線方程及其各個(gè)參數(shù)如表1所示。

表1 不同溫度下總峰面積與干基含水率關(guān)系Table 1 Relationship between the total peak area and the dry-based moisture content at different temperatures

由表1得知，50、60、70 ℃總峰面積隨干基含水率擬合方程分別為y=4 124.815 58x+566.132 75、y=4 073.270 62x+585.616 92、y=4 318.228 32x+543.226 85，擬合得出調(diào)整后R2分別為0.989 03、0.991 34、0.990 46，回歸線性方程具有較高的擬合度。通過低場核磁測定出油莎豆總峰面積進(jìn)一步可以推斷出此時(shí)油莎豆的干基含水率，也可預(yù)測油莎豆紅外干燥過程中任意時(shí)刻的干基含水率對應(yīng)的總峰面積，可為油莎豆紅外干燥工藝設(shè)計(jì)、參數(shù)優(yōu)化、過程控制提供依據(jù)。

2.4 紅外干燥過程中油莎豆的MRI結(jié)果

利用MRI成像技術(shù)獲得的油莎豆在干燥過程中H+質(zhì)子密度圖像變化，MRI成像能得到樣品內(nèi)部的質(zhì)子密度加權(quán)像，反映樣品中氫質(zhì)子的分布，通常氫質(zhì)子越密集的區(qū)域，質(zhì)子密度加權(quán)像越明亮[17]。圖9中紅色面積代表的水分含量高，黃色面積代表水分含量較低，綠色代表水分含量最少。經(jīng)過紐邁核磁圖像處理軟件得到油莎豆不同溫度、不同干燥時(shí)間下的MRI圖像，如圖9所示。

圖9 不同溫度條件下油莎豆不同干燥時(shí)間的核磁成像Fig.9 Nuclear magnetic imaging of different drying times at different temperatures

由圖9可知，右側(cè)圖例表示H+質(zhì)子密度從高到低，顏色由紅色變成綠色。3種溫度下H+質(zhì)子變化大致相同，與上文T2反演譜隨干燥時(shí)間的變化相呼應(yīng)。剛開始干燥時(shí)，油莎豆內(nèi)部的水分含量較多、分布較廣，因此圖9中的紅色部分十分明顯，且面積和密度都比較大。隨著干燥時(shí)間的延長，圖9中分布廣泛的紅色部分逐漸消失，同時(shí)周圍黃綠色區(qū)域變多。此時(shí)失去的水分正好對應(yīng)油莎豆內(nèi)部的自由水，紅外干燥使油莎豆內(nèi)部溫度升高，水分受到的束縛力降低，表層水分迅速脫去，且內(nèi)部的水分緩慢向外遷移。由圖9可以清楚看出，干燥中后期紅色區(qū)域逐漸縮小，油莎豆內(nèi)部的水分逐漸減少。干燥結(jié)束仍然有部分顯示紅色和黃色，查閱資料得知油莎豆含有大量的油脂，油脂中的氫質(zhì)子也會使MRI圖像變得明亮[23]。MRI圖中的變化和橫向弛豫時(shí)間T2的變化基本一致，溫度越高，失水越快。

2.5 紅外干燥對油莎豆微觀結(jié)構(gòu)的影響

干燥后的油莎豆內(nèi)部細(xì)胞壁、細(xì)胞膜等微觀結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，對干燥前后的油莎豆進(jìn)行電鏡掃描。油莎豆鮮樣和不同溫度干燥后的電鏡掃描如圖10所示。新鮮油莎豆內(nèi)部結(jié)構(gòu)清晰完整，細(xì)胞孔徑輪廓分明呈現(xiàn)出較規(guī)則的蜂窩狀排列。此外，還可以看到大量的淀粉顆粒。經(jīng)過紅外干燥之后，油莎豆外觀發(fā)生明顯的收縮變形，內(nèi)部結(jié)構(gòu)也受到不同程度的影響。50 ℃干燥后的油莎豆細(xì)胞間隙減小，細(xì)胞輪廓不明顯，淀粉顆粒緊密。隨溫度的升高，60 ℃時(shí)蜂窩狀結(jié)構(gòu)破壞更嚴(yán)重，到70 ℃基本看不出蜂窩狀結(jié)構(gòu)，這是因?yàn)楦稍镞^程中油莎豆失水收縮導(dǎo)致細(xì)胞壁呈現(xiàn)出明顯的萎縮，細(xì)胞之間的界限開始變得模糊。綜上，通過觀察油莎豆微觀結(jié)構(gòu)可以證實(shí)淀粉顆粒從有序排列到緊密堆積導(dǎo)致干燥后期不易流動水和結(jié)合水難以排除，自由水弛豫時(shí)間向左遷移。

a-新鮮；b-50 ℃；c-60 ℃；d-70 ℃圖10 不同溫度條件下油莎豆微觀結(jié)構(gòu)圖Fig.10 Microstructure of oil beans at different temperatures

3 結(jié)論

本研究利用NMR及其成像技術(shù)研究油莎豆干燥過程中的水分狀態(tài)及其分布情況，分析了不同溫度條件下不同狀態(tài)水所占比例和橫向弛豫時(shí)間。研究表明：(1)在遠(yuǎn)紅外輻射干燥過程中，樣品的橫向弛豫時(shí)間T2x不斷向左移動，樣品中的自由水逐漸被脫去，最終到達(dá)干燥終點(diǎn)時(shí)，只剩下少量的不易流動水和結(jié)合水；(2)通過3種峰面積的變化規(guī)律可以看出3種水分之間的變化規(guī)律，干燥過程中會有部分自由水會轉(zhuǎn)變?yōu)椴灰琢鲃铀?，部分不易流動水轉(zhuǎn)變成結(jié)合水，3種水都會逐漸減少，最終自由水基本全部去除；(3)NMR成像能得到油莎豆內(nèi)部的水分動態(tài)變化偽彩圖，觀察可知，新鮮油莎豆中水分分布較廣，隨著干燥進(jìn)行紅色范圍越來越小，直至干燥結(jié)束仍有紅色部分，這部分物質(zhì)可能是未去除的結(jié)合水和油脂；(4)總峰面積與干基含水率進(jìn)行擬合得到線性方程具有較高的擬合度，所得模型能較準(zhǔn)確地預(yù)測油莎豆遠(yuǎn)紅外干燥過程中的水分含量規(guī)律；(5)干燥后油莎豆微觀結(jié)構(gòu)變化較大，排列規(guī)則的蜂窩狀細(xì)胞結(jié)構(gòu)逐漸破壞，細(xì)胞壁呈現(xiàn)出皺縮，淀粉顆粒緊密堆積。

因此，在油莎豆實(shí)際干燥過程中，可以通過內(nèi)部水分的遷移規(guī)律、各組分水被去除的時(shí)間以及微觀結(jié)構(gòu)的變化，控制干燥因素調(diào)節(jié)干燥參數(shù)，達(dá)到更好的干燥效果。還可以根據(jù)干基含水率與總峰面積之間的線性方程，計(jì)算油莎豆完成干燥所需的時(shí)間。