山药微波热风耦合干燥特性及动力学模型

王汉羊，刘 丹，于海明*

（黑龙江八一农垦大学工程学院，黑龙江 大庆 163319）

山药为薯蓣科多年生宿根蔓草植物薯蓣属的块茎，又称山薯、甘薯、土薯、山蓣、玉芋等，是我国传统的药食同源食物之一[1]。山药除含有大量蛋白质、维生素和黏多糖等营养成分外，还富含皂苷、胆碱和尿囊素等多种功能性成分，具有较高的食用、药用和保健价值[2-3]。然而，新鲜山药的含水率较高，同时脆弱的质地易受外力损伤，常温下长时间存储和远距离运输存在一定困难。为延长山药的保质期，经常采用脱水干燥工艺对其进行处理。近年来，很多研究人员对山药干燥技术进行了研究。宋小勇[4]利用远红外辅助热泵干燥方法，研究了该方法对山药片品质的影响，研究发现，远红外辅助热泵干燥方法，对解决山药片传统干燥过程中经常出现的表面硬化、局部过热、颜色不正等现象具有显著效果。李丽等[5]对山药热泵干燥特性及数学模型进行了研究，结果表明，山药的热泵干燥特性符合Page方程，该数学模型能够用于预测山药热泵干燥过程中失水率的变化。

微波热风联合干燥技术主要包括两种方式[6-7]：一种是将微波和热风进行串联，即分阶段进行微波或热风干燥，从而达到干燥目的；另一种是将微波和热风进行并联，又称耦合干燥，即同时进行微波和热风干燥。干燥过程中，在电场、磁场、温度场和速度场4 种物理场的共同作用下，物料中的水分被加热、迁移和蒸发。微波热风耦合干燥过程中传热、传质方向一致，可极大地缩短干燥时间，显著提高干燥效率，降低能耗，同时能够最大限度地保留干燥物料原有的营养元素，提高其干燥品质。……