中红外-热风组合干燥牛肉干降低能耗提高品质

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1、第29卷第23期农业工程学报Vol.29No.232013年12月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringDec.2013217·农产品加工工程·中红外-热风组合干燥牛肉干降低能耗提高品质111※11123谢小雷，李侠，张春晖，贾伟，李银，孙红梅，王兆进，穆国锋（1.中国农业科学院农产品加工研究所/农业部农产品加工综合性重点实验室，北京100193；2.泰州圣泰科红外科技有限公司，泰州225300；3.内蒙蒙都羊业食品有限公司，赤峰024000）摘要：为研究中红外-热风组合（combinedmid-in

2、fraredandhotair，CMIHA）干燥工艺对牛肉干干燥效果的影响，根据红外辐射-对流组合换热控制方程，在风速和物料尺寸固定条件下，分析了干燥温度、辐射距离和辐射强度等因素对干燥性能效益及牛肉干品质的影响，优化了CMIHA干燥工艺参数，与中红外（mid-infrared，MI）干燥、热风（hotair，HA）干燥进行比较，分析了三者在干燥过程中耗时、耗能，及对牛肉干品质的影响。结果表明：2CMIHA干燥牛肉干的最佳工艺为干燥温度70℃、辐射距离8cm、辐射强度0.48W/cm，干燥耗时130min，耗能0.95(kW·h)/kg。此优化工艺的干燥耗时、耗能与MI干燥

3、相比分别降低了30%和10%，与HA相比分别降低了60%和78%，耗时、耗能均显著降低（p＜0.05）；与MI、HA干燥相比，CMIHA干燥牛肉干的黏聚性、咀嚼性、剪切力、收缩率和亮度值L*等指标得到显著改善（p＜0.05）；红度值a*和黄度值b*与MI干燥无显著差异（p＞0.05），但显著高于（p＜0.05）HA干燥；此工艺下牛肉干肉香味浓，质地均匀，色泽呈均匀的亮褐色，总体可接受度显著高于（p＜0.05）MI干燥和HA干燥。与传统热风干燥相比，中红外-热风组合干燥能显著提高经济效益和牛肉干的品质，该研究为开发肉干新型干燥方法提供依据。关键词：干燥，优化，品质调控，中红外

4、，热风，性能效益doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2013.23.030+中图分类号：TS251.52文献标志码：A文章编号：1002-6819(2013)-23-0217-10谢小雷，李侠，张春晖，等.中红外-热风组合干燥牛肉干降低能耗提高品质[J].农业工程学报，2013，29(23)：217－226.XieXiaolei,LiXia,ZhangChunhui,etal.Combinedmid-infraredandhotairdryingreducesenergy-consumptionandimprovesqualityofjerky[J].

5、TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE),2013,29(23):217－226.(inChinesewithEnglishabstract)件得到改善，减少了灰尘和细菌的污染，但干燥时0引言[9]间长，经济效益低；热风与微波分段干燥在改善牛肉干是一种传统风干肉制品，因其营养丰产品品质的同时能够大幅度缩短干燥时间，但是水富，口感独特，保存时间长，携带方便而快速发展分在表面聚集不利于内部水分扩散，容易产生产品[1][10-11]成为运动、旅游、休闲肉制品。据联

6、合国粮农组局部过焦与干燥结壳现象，同时设备投资高，织（FAO）统计，近年来肉干的消费量呈持续上升[12]不利于工业化推广。[2-3]趋势，其中70%为牛肉干。干燥作为牛肉干初制红外线是介于可见光和微波之间的电磁波，波长加工的关键工序，不同的干燥方法会产生不同的性范围为0.76～1000μm，根据波长把红外分为短波能效益和品质特征，就目前常用的几种牛肉干的干（近）红外（0.76～2μm）、中波红外（2～4μm）和[4-8][13]燥方法而言，晒干和风干加工设备简单，加工长波（远）红外（4～1000μm）3个区域。红外加成本低，但因其温度条件难以控制，干燥时间长，热技术具有高效

7、、节能、环保、改善品质的特点，很存在肉干品质不均一，批次产品质量不稳定的问[14]早就被应用于烘干、烧烤和干燥食品原料等方面。题，同时脱水干燥耗能较高；烘房/热风干燥卫生条[15]Cenkowski和Sosulski等用红外加热豆片，加热时间只用了90s，与传统的加热相比，加热时间缩短为收稿日期：2013-05-22修订日期：2013-10-29原来的1/3；Sakai和Hanzawa用红外焙烤玉米饼干和基金项目：中央级基本科研业务费预算增量项目（2013ZL013）；公益性行业（农业）科研专项（201303082