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超声波-乳液预处理结合微波真空干燥(UE-MVD)提升热敏农产品干燥效率与品质,研究干燥动力学、介电-热场响应及显微演变,证实其通过优化场均匀性调控质传递,显著提高β-胡萝卜素等热敏成分保留率及结构稳定性。
微波处理是一种有前景的采后技术,可用于将热敏性农产品加工成货架稳定的产品。然而,由于加热不均匀,常常会导致产品结构破坏和质量下降。在脱水过程中,不均匀的加热会引起组织反应的差异,进而改变水分传输和生物活性化合物的重新分布。为了解决这些问题,本研究将超声-乳液预处理(UE)与微波真空干燥(MVD)相结合,形成了一种协同策略。研究重点关注了干燥动力学、介电场和热场的区域响应以及微观结构的变化,以阐明热质传递与质量变化之间的耦合机制。结果表明,UE-MVD显著提高了干燥效率和结构稳定性。UE-MV-80D组的有效水分扩散率为1.25 × 10⁻7 m2/s,比对照组提高了26.08%。超声预处理通过改善介电常数(ε′)和介电损耗因子(ε″)的空间分布,并减少tanδ梯度,增强了介电-热均匀性,从而促进了更均匀的体积加热。在产品质量方面,β-胡萝卜素含量保持在0.90 mg/g(干重,DW),比对照组高出38.81%;同时,糖类和其他热不稳定化合物也得到了更好的保存。相关性分析进一步表明,β-胡萝卜素含量与L*、a*和b*值之间存在密切关联,这突显了其在颜色形成中的关键作用。总体而言,这项研究表明,提高场均匀性可以调节与膜相关的质量传递过程,为热敏性、富含生物活性成分的产品的温和均匀微波干燥提供了理论指导。

微波处理是一种有前景的采后技术,可用于将热敏性农产品加工成货架稳定的产品。然而,由于加热不均匀,常常会导致产品结构破坏和质量下降。在脱水过程中,不均匀的加热会引起组织反应的差异,进而改变水分传输和生物活性化合物的重新分布。为了解决这些问题,本研究将超声-乳液预处理(UE)与微波真空干燥(MVD)相结合,形成了一种协同策略。研究重点关注了干燥动力学、介电场和热场的区域响应以及微观结构的变化,以阐明热质传递与质量变化之间的耦合机制。结果表明,UE-MVD显著提高了干燥效率和结构稳定性。UE-MV-80D组的有效水分扩散率为1.25 × 10⁻7 m2/s,比对照组提高了26.08%。超声预处理通过改善介电常数(ε′)和介电损耗因子(ε″)的空间分布,并减少tanδ梯度,增强了介电-热均匀性,从而促进了更均匀的体积加热。在产品质量方面,β-胡萝卜素含量保持在0.90 mg/g(干重,DW),比对照组高出38.81%;同时,糖类和其他热不稳定化合物也得到了更好的保存。相关性分析进一步表明,β-胡萝卜素含量与L*、a*和b*值之间存在密切关联,这突显了其在颜色形成中的关键作用。总体而言,这项研究表明,提高场均匀性可以调节与膜相关的质量传递过程,为热敏性、富含生物活性成分的产品的温和均匀微波干燥提供了理论指导。

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