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Mushroom drying optimization using the Taguchi and Composite methods
DOI:10.1002/jsfa.14383.png)
摘要
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背景牡蛎蘑菇易腐烂且对热敏感。因此,优化干燥过程对于保持其营养和物理品质至关重要。
目的本研究旨在通过热泵干燥机在不同操作条件下优化牡蛎蘑菇的干燥动力学和质量属性。
方法评估了干燥温度(40、50、60和70摄氏度)、空气速度(1、2、3和4 m.s⁻¹)、片厚(1、2、3和4 cm)和预处理方法(对照组、热烫、超声和化学)的影响。采用三重运行的Taguchi L16正交设计,并通过主成分分析结合综合期望函数进行多目标优化。响应变量包括干燥速率(DR)、比水分蒸发速率(SMER)、水分扩散系数(Deff)、色差(ΔE)、复水比(Rh)、总黄酮含量(TFC)和总酚含量(TPhC)。
结果在70摄氏度、4 m s⁻¹、1 cm片厚及超声预处理条件下,获得了最高的干燥速率(7.086 gmin⁻¹)。干燥温度对干燥速率变化的贡献为39.2%,空气速度贡献为30.3%。对于SMER,温度和片厚影响最大(71%和14.5%),而有效Deff(1.18×10⁻⁸~7.22×10⁻⁷ m²s⁻¹)主要受片厚(67.8%)、温度(14.5%)和预处理(8.9%)的影响。在60摄氏度、2 m s⁻¹和4 cm片厚条件下进行超声预处理,获得了最高的复水比(4.67)和ΔE。基于综合期望函数,最优干燥条件为60摄氏度、4 m s⁻¹、4 cm片厚,采用超声预处理。
结论本研究表明,过程优化显著提高了干燥效率和产品质量,超声预处理被认为是最有效的预处理方法。© 2025化学工业学会。
Keyword:
Taguchi optimization
multi-objective optimization
heat-pump dryer
oyster mushroom
drying kinetics
期刊
IF:
3.5
论文数:
1.4W
被引数:
4.1W
机构
引用论文
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