中國毛蝦紅外熱風(fēng)耦合干燥特性及動(dòng)力學(xué)模型研究

張建友 宋新苗 陳志明 周 垚 陳善平 隋 闖 周緒霞 丁玉庭,?

(1浙江工業(yè)大學(xué)海洋學(xué)院,浙江 杭州 310014；2瑞安市華盛水產(chǎn)有限公司,浙江 瑞安 325200；3廣州中臣碧陽船舶科技有限公司,廣東 廣州 511442)

中國毛蝦(Acetes chinensis)又名蝦米、海米,盛產(chǎn)于我國沿海淺海區(qū),其體內(nèi)含有豐富的礦物質(zhì),尤其是鈣含量極其豐富[1]。毛蝦進(jìn)行干制后,水分含量降低,不易受微生物污染而腐敗變質(zhì),具有較長的貨架期?，F(xiàn)階段毛蝦干燥方式主要是熱風(fēng)干燥,但其低傳熱效率導(dǎo)致干燥時(shí)間較長,容易造成表面色澤的劣變和內(nèi)部營養(yǎng)物質(zhì)的損失[2-3]。而紅外干燥技術(shù)是通過物料中水分直接吸收紅外輻射能量,溫度升高去除水分,以達(dá)到脫水干燥的技術(shù)方法,其加熱過程不需要加熱介質(zhì)。紅外熱風(fēng)耦合干燥(infrared radiation hot air coupled drying, IRHA)技術(shù)能夠加快水分蒸發(fā),帶走內(nèi)部遷移至表面的水分,同時(shí)帶走一部分熱量,降低物料表面溫度,促使物料內(nèi)外形成溫差和水分差梯度,內(nèi)部水分傳熱傳質(zhì)同向,在二者協(xié)同作用下快速擴(kuò)散出來,以達(dá)到快速干燥的目的。目前,紅外熱風(fēng)耦合干燥技術(shù)已經(jīng)在果蔬類食品中得到廣泛應(yīng)用。Motevali等[4]發(fā)現(xiàn)與熱風(fēng)干燥、微波干燥、真空干燥、紅外干燥和微波真空干燥相比,紅外熱風(fēng)耦合干燥蘑菇片的能量消耗最低；Abano[5]研究發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)紅外干燥加工的番茄片具有更好的品質(zhì),主要體現(xiàn)在抗壞血酸保留率、番茄紅素含量及色澤方面；Doymaz 等[6]發(fā)現(xiàn)棗果經(jīng)適宜條件的紅外干燥處理后,其品質(zhì)良好,且色差變化小,總酚含量和抗氧化能力較高。目前,有關(guān)紅外熱風(fēng)耦合干燥在水產(chǎn)及肉制品等高蛋白食品中的應(yīng)用研究較少。Deng 等[7]研究發(fā)現(xiàn),與單獨(dú)進(jìn)行熱泵干燥的魷魚片相比,紅外熱泵聯(lián)合干燥后的魷魚片中氧化三甲胺、三甲胺、揮發(fā)性鹽基氮及有氧微生物含量較低；王應(yīng)強(qiáng)等[8]發(fā)現(xiàn)紅外對(duì)流干燥后的海帶,經(jīng)復(fù)水處理后其細(xì)胞結(jié)構(gòu)最接近于新鮮海帶；Cherono 等[9]在干制牛肉時(shí)發(fā)現(xiàn)紅外干燥較傳統(tǒng)的對(duì)流干燥有更好的殺滅大腸桿菌的效果。綜上可知,紅外熱風(fēng)耦合干燥技術(shù)在水產(chǎn)品領(lǐng)域中的具有較大的應(yīng)用潛力。

數(shù)學(xué)模型可以擬合表達(dá)物料在干燥過程水分比的變化,對(duì)干燥過程的控制有著非常重要的作用。常見的數(shù)學(xué)模型主要有Page 模型、Midilli 模型、Henderson and Pabis 模型及Two term 模型等。低場核磁共振(low field nuclear magnetic resonance,LF-NMR)作為一種有效的無損、無侵入測量技術(shù),可以從微觀角度來反映物料水分狀態(tài)和分布的變化規(guī)律,主要包括低場磁共振弛豫(magnetic resonance spectroscopy,MRS)技術(shù)和低場磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)技術(shù)[10]。目前,LF-NMR 技術(shù)在果蔬類食品干燥、漂燙、儲(chǔ)運(yùn)等過程中水分的分布與狀態(tài)方面取得了廣泛的應(yīng)用。張緒坤等[11]用低場核磁分析胡蘿卜切片干燥過程的內(nèi)部水分變化；陳銀基等[12]用低場核磁研究了溫濕度動(dòng)態(tài)變化過程中不同含水量稻谷的儲(chǔ)運(yùn)特性；李銀等[13]利用低場核磁共振技術(shù)測定肌原纖維蛋白凝膠的保水性及其水分含量。但LF-NMR 技術(shù)在水產(chǎn)和肉質(zhì)品水分變化的應(yīng)用上尚鮮見,故本研究運(yùn)用紅外熱風(fēng)耦合干燥技術(shù)對(duì)中國毛蝦進(jìn)行干燥,研究不同干燥溫度、輻射距離和物料載量下毛蝦的干燥特性,建立毛蝦干燥數(shù)學(xué)模型,并利用LF-NMR 技術(shù)研究毛蝦干燥過程水分狀態(tài)的變化,以期為工廠化干燥毛蝦等水產(chǎn)品提供一定的理論支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

中國毛蝦,瑞安市華盛水產(chǎn)有限公司提供,-18℃冰箱冷凍儲(chǔ)藏。

1.2 主要儀器與設(shè)備

CY881-3 型紅外熱風(fēng)干燥箱,蘇州市豪悅電熱設(shè)備制造廠；JM-B6002 型電子天平,諸暨市超澤衡器設(shè)備有限公司；ColorQuest XE 色差儀,美國Hunter Lab公司；PQ001 型核磁共振分析儀、NMI20 型成像分析系統(tǒng),上海紐邁電子科技有限公司。

1.3 中國毛蝦輻照處理試驗(yàn)

冷凍中國毛蝦流水解凍后采用105℃恒溫干燥, 根據(jù)GB 5009.3-2016[14]測得毛蝦初始濕基水分含量為82.7%。用電子天平稱取一定質(zhì)量的毛蝦均勻平鋪在10 cm×20 cm 的鐵絲網(wǎng)盤上,按紅外燈管輻射加熱溫度傳感器控制的熱風(fēng)干燥溫度(50、60、70、80℃)、毛蝦距紅外燈管的輻射距離(10、15、20、25 cm),在一定面積鐵絲網(wǎng)上均勻平鋪不同質(zhì)量毛蝦的物料載量(1.0、1.5、2.0、2.5 kg·m-2)條件下對(duì)毛蝦進(jìn)行干燥,每隔5 min 測定一次樣品的質(zhì)量變化,根據(jù)樣品質(zhì)量換算成樣品的濕基水分含量,直至濕基水分含量降到22%以下停止試驗(yàn),每組試驗(yàn)重復(fù)3 次,取平均值。

1.4 干燥過程中中國毛蝦樣品濕基水分含量與干燥速率的計(jì)算

式中,Mt：物料t 時(shí)刻對(duì)應(yīng)的質(zhì)量,g；Ms：絕對(duì)干燥物料的質(zhì)量,g。

式中,Δ：相鄰兩次測得的干基含水量；Δt：相鄰兩次測得的時(shí)間間隔。

1.5 干燥模型與評(píng)價(jià)指標(biāo)的測定

試驗(yàn)中選用了8 個(gè)常用的干燥動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型(表1)。按照公式計(jì)算物料水分比(material moisture ratio, MR)：

式中,M：樣品任意時(shí)刻的干基含水率；Me：樣品的平衡干基含水率；M0：樣品的初始含水率。

表1 干燥曲線分析的數(shù)學(xué)模型Table 1 Mathematical models for drying kinetics

將試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)運(yùn)用Levenberg-Marquart 算法進(jìn)行擬合回歸分析,并用卡方檢驗(yàn)值(χ2)、決定系數(shù)(R2)、均方根誤差(root mean square error,RMSE)和誤差平方和(error sum of squares,SSE)4 個(gè)指標(biāo)來評(píng)價(jià)模型擬合的好壞,R2值越大,RMSE、χ2、SSE 值越小,說明模型的擬合性越好。按照公式分別計(jì)算χ2、RMSE、SSE：

式中,MRexp,i：實(shí)測的水分比；MRper,i：預(yù)測模型的水分比；N：試驗(yàn)觀察數(shù)；n：模型中的參數(shù)個(gè)數(shù)。

1.6 水分有效擴(kuò)散系數(shù)的計(jì)算

擴(kuò)散方程由菲克第二擴(kuò)散定律推導(dǎo)得出,只有降速干燥階段的物料的干燥機(jī)理為濕分(液體或蒸汽)擴(kuò)散控制過程。假定濕物料均勻且各向同性,濕分在物料內(nèi)的流動(dòng)阻力分布均勻,菲克第二定律將簡化為[15]：

無限大平板(薄片層物料)的初始濕分分布均勻、質(zhì)量傳遞關(guān)于中心對(duì)稱,樣品表面濕含量能瞬間與周圍干燥介質(zhì)達(dá)到平衡狀態(tài),其初始和邊界條件可寫成：

由此可得到方程(8)的級(jí)數(shù)解為：

我院100例貧血患兒進(jìn)行此次研究(2016年7月21日至2017年11月5日),均出現(xiàn)頭暈、乏力、食欲不振等癥狀,以貧血類型為依據(jù),均分為兩組。

式(9)為薄層干燥的理論方程,即擴(kuò)散方程。由于方程比較復(fù)雜,且為無窮級(jí)數(shù)解,實(shí)際難以應(yīng)用。如果干燥時(shí)間足夠長,MR＜0.6,則式(9)可化簡為第一項(xiàng)[16],即

將式(10)兩邊取對(duì)數(shù)可簡化為：

由式(11)可知,水分比的自然對(duì)數(shù)值ln0 與干燥時(shí)間t 應(yīng)為線性關(guān)系。

1.7 活化能的計(jì)算

根據(jù)Arrhenius 關(guān)系式,已確定的擴(kuò)散系數(shù)與溫度的關(guān)系如下[17]：

式中,D0為Arrhenius 指前因子,m2·s-1；Ea為濕分的擴(kuò)散活化能,kJ·mol-1；R 為理想氣體常數(shù),J·(mol·K)-1；T 為干燥介質(zhì)的絕對(duì)溫度,K。

對(duì)式(12)兩邊取自然對(duì)數(shù)可得到如下公式：

由式(13)可知,水分?jǐn)U散系數(shù)的自然對(duì)數(shù)與熱力學(xué)溫度的倒數(shù)呈線性關(guān)系。

1.8 橫向弛豫時(shí)間反演譜的采集

將毛蝦在干燥溫度60℃、輻射距離15 cm、物料載量1.5 kg·m-2條件下分別干燥至濕基水分含量為82%、62%、42%、22%,用核磁共振儀分析軟件中的CPMG(Carr-Purcell-Meiboom-Gill)脈沖序列測樣品中的橫向弛豫時(shí)間T2,測試重復(fù)3 次。CPMG 脈沖序列參數(shù)為：主頻18.124 MHz,偏移頻率200 kHz,90°脈沖時(shí)間6 μs,180°脈沖時(shí)間12 μs,重復(fù)時(shí)間300 ms,累加次數(shù)64 次,回波數(shù)300。采用核磁共振成像系統(tǒng)自旋回波成像序列對(duì)樣品進(jìn)行H 質(zhì)子密度成像。主要參數(shù)為：重復(fù)時(shí)間800 ms,回波時(shí)間9.415 ms。

2 結(jié)果與分析

2.1 干燥溫度對(duì)中國毛蝦紅外熱風(fēng)耦合干燥特性的影響

圖1 干燥溫度對(duì)中國毛蝦紅外熱風(fēng)耦合干燥特性的影響Fig.1 Effect of drying temperature on infrared radiation hot air coupled drying characteristics of Acetes chinensis

由圖1 可知,隨著干燥時(shí)間的延長,不同干燥溫度下的毛蝦水分含量迅速下降,當(dāng)毛蝦濕基水分含量下降至22%時(shí),干燥溫度50、60、70、80℃對(duì)應(yīng)的干燥時(shí)間分別為100、70、48、35 min,干燥溫度越高,所需干燥時(shí)間越短。此外,當(dāng)干燥溫度高于70℃時(shí),經(jīng)干燥處理后毛蝦色澤黃度較大,品質(zhì)劣化明顯；干燥溫度低于60℃時(shí),需要的干燥處理時(shí)間較長,故選擇60 ～70℃作為毛蝦紅外熱風(fēng)耦合干燥處理的最佳干燥溫度。

2.2 物料載量對(duì)中國毛蝦紅外熱風(fēng)耦合干燥特性的影響

由圖2 可知,隨著物料載量的增大,毛蝦的干燥時(shí)間也隨之增加。當(dāng)物料載量為2.0、2.5 kg·m-2時(shí),毛蝦的干燥速率非常接近。4 組不同物料載量干燥過程均為降速階段,沒有升速和恒速階段。但由于物料載量2.5 kg·m-2條件下干燥的毛蝦品質(zhì)內(nèi)外不均,所以物料載量選擇1.5 ～2.0 kg·m2范圍比較合理。

2.3 輻射距離對(duì)中國毛蝦紅外熱風(fēng)耦合干燥特性的影響

由圖3 可知,隨著輻射距離的增大,毛蝦濕基水分含量對(duì)應(yīng)的干燥速率下降迅速。其中,輻射距離為25 cm時(shí),毛蝦干燥速率有一個(gè)升速過程,其余4 個(gè)輻射距離都直接表現(xiàn)為降速階段。當(dāng)輻射距離大于20 cm 時(shí),處理后毛蝦色澤黃度增大,所以選擇15 ～20 cm作為輻射距離較為合理。

2.4 干燥模型擬合分析結(jié)果

干燥數(shù)學(xué)模型能準(zhǔn)確擬合表達(dá)中國毛蝦紅外熱風(fēng)耦合干燥過程水分比的變化,對(duì)干燥過程的控制有著非常重要的作用。因此,本試驗(yàn)選取了8 個(gè)干燥數(shù)學(xué)模型對(duì)中國毛蝦不同干燥溫度的水分比進(jìn)行了擬合。由表2 可知,8 個(gè)干燥數(shù)學(xué)模型均能很好地模擬毛蝦紅外熱風(fēng)耦合干燥過程水分比的變化,其中Two-term模型擬合程度最好,具有較高的R2值及較低的SSE、χ2、RMSE 值。

圖2 物料載量對(duì)毛蝦紅外熱風(fēng)耦合干燥特性的影響Fig.2 Effect of material loading on infrared radiation hot air coupled drying characteristics of Acetes chinensis

圖3 輻射距離對(duì)中國毛蝦紅外熱風(fēng)耦合干燥特性的影響Fig.3 Effect of radiation distance on infrared radiation hot air coupled drying characteristics of Acetes chinensis

2.5 干燥過程中中國毛蝦水分有效擴(kuò)散系數(shù)與活化能分析

由圖4 可知,不同干燥溫度下線性回歸方程的R2均大于0.99,說明不同干燥溫度下水分?jǐn)U散系數(shù)為常數(shù)的假設(shè)在中國毛蝦紅外熱風(fēng)耦合干燥過程中適用。根據(jù)線性回歸方程的斜率求得50、60、70、80℃干燥溫度下毛蝦的有效水分?jǐn)U散系數(shù)(Deff值)分別為4.47×10-10、6.02×10-10、9.21×10-10、1.295×10-9m2·s-1,干燥溫度越高,Deff值越大(圖5)。

干燥活化能(Ea)表示物料在蒸發(fā)1 mol 水時(shí)需要的啟動(dòng)能量,其值越大表示物料越難干燥[18]。根據(jù)線性回歸方程斜率可計(jì)算出毛蝦紅外熱風(fēng)耦合的Ea為34.24 kJ·mol-1。賈敏等[19]對(duì)同樣富含高蛋白的鮑魚進(jìn)行兩段間歇熱風(fēng)干燥,得出第一階段Ea為29.62 kJ·mol-1,第二階段Ea為58.28 kJ·mol-1,本試驗(yàn)結(jié)果與該第一階段的Ea接近。綜上,物料的Ea除與其自身特性有關(guān),還受干燥方式、物料厚度等因素的影響。

圖4 干燥過程中中國毛蝦實(shí)測水分比的自然對(duì)數(shù)值與干燥時(shí)間的關(guān)系圖Fig.4 Diagram of the relationship between the natural logarithm of measured water ratio and drying time of Acetes chinensis during dring process

圖5 水分?jǐn)U散系數(shù)的自然對(duì)數(shù)與熱力學(xué)溫度倒數(shù)的相關(guān)關(guān)系Fig.5 The relationship between the natural reciprocal of water diffusion coefficient and the reciprocal thermodynamic temperature

2.6 中國毛蝦紅外熱風(fēng)耦合干燥過程中弛豫時(shí)間的變化

由圖6 可知,毛蝦在紅外熱風(fēng)耦合干燥過程中T2在1～1 000 ms 的弛豫時(shí)間內(nèi)有4 個(gè)峰,從左至右的峰依次對(duì)應(yīng)的毛蝦體內(nèi)水的狀態(tài)為強(qiáng)結(jié)合水、弱結(jié)合水、不易流動(dòng)水、自由水。當(dāng)毛蝦濕基水分含量為42%時(shí),自由水峰消失；毛蝦濕基水分含量為22%時(shí),僅存在2 個(gè)結(jié)合水的峰,最終剩下少量水分以結(jié)合水的形式與物料密切配合,此變化過程與呂為喬[20]研究的微波流態(tài)化干燥姜片結(jié)果一致。

圖6 不同濕基水分下中國毛蝦的水分分布Fig.6 Water distribution of Acetes chinensis under different wet base moisture

由表3 可知,隨著濕基水分含量的減少,毛蝦水分總峰面積、自由水峰面積和不易流動(dòng)水峰面積均顯著降低。弱結(jié)合水峰面積在干燥過程呈先增大后減小的趨勢,強(qiáng)結(jié)合水峰面積在干燥過程呈逐漸增大趨勢,說明在干燥過程毛蝦中強(qiáng)結(jié)合水的量增多,同時(shí)解釋了干燥后期干燥速率隨之大幅下降的內(nèi)在原因。此外,總結(jié)合水在干燥過程呈增長的趨勢。

橫向弛豫時(shí)間是指H 質(zhì)子自旋核在外加磁場收到射頻脈沖的激發(fā)后系統(tǒng)內(nèi)部達(dá)到橫向熱平衡所需要的時(shí)間,其值越大表示水分子的流動(dòng)性越強(qiáng)[21]。物料的干燥是不同狀態(tài)的水按自由度大小逐個(gè)去除的過程,自由水的自由度較大則易去除,不易流動(dòng)水自由度低于自由水,故在大部分自由水脫除后才開始緩慢被去除[11]。由表3 可知,隨著濕基水分含量的減少,強(qiáng)結(jié)合水的橫向弛豫時(shí)間在干燥的過程中沒有變化；不易流動(dòng)水的橫向弛豫時(shí)間在干燥過程中先減小后增大；自由水的橫向弛豫時(shí)間在干燥過程變小?？偟臋M向弛豫時(shí)間從微觀上說明,在干燥過程中,毛蝦干物質(zhì)與水結(jié)合得越來越緊密,導(dǎo)致水分散失越來越慢。

2.7 毛蝦紅外熱風(fēng)耦合干燥過程中MRI 成像

根據(jù)不同位置的H 質(zhì)子共振頻率的不同,MRI 所獲得的磁共振信號(hào)強(qiáng)度與質(zhì)子密度呈一定正比關(guān)系。通常磁共振信號(hào)強(qiáng)的區(qū)域,圖像越亮,質(zhì)子密度越大,反之,圖像較暗,質(zhì)子密度小。由圖7 可知,隨著中國毛蝦體內(nèi)濕基水分含量的減少,核磁共振所成圖像越來越暗,弛豫信號(hào)越來越弱,當(dāng)水分含量降至22%時(shí),無法成像。此外,毛蝦內(nèi)部和外部信號(hào)同時(shí)減弱,說明 紅外熱風(fēng)干燥過程相對(duì)比較均勻。

表3 干燥過程中中國毛蝦體內(nèi)4 種狀態(tài)水橫向弛豫時(shí)間和峰面積的變化Table 3 Changes of transverse relaxation time and peak area of water states in Acetes chinensis during drying process

3 討論

本試驗(yàn)結(jié)果表明,干燥溫度對(duì)毛蝦干燥速率的影響較大,干燥溫度越高,毛蝦的干燥速率越快。由干燥速率隨濕基水分含量的變化可知,4 種不同干燥溫度下毛蝦的干燥過程均為降速階段,說明在紅外熱風(fēng)耦合干燥過程中毛蝦內(nèi)部水分?jǐn)U散是主導(dǎo)因素,水分?jǐn)U散對(duì)毛蝦的干燥速率起了關(guān)鍵性的作用,這與曾目成等[22]研究獼猴桃切片中的短波紅外干燥特性結(jié)果類似。水分?jǐn)U散系數(shù)是反映物料干燥過程中內(nèi)部水分遷移變化的重要指標(biāo),其值越大表明內(nèi)部水分?jǐn)U散越快,干燥速率越高[23],這是因?yàn)槊r內(nèi)部的水分子振動(dòng)導(dǎo)致產(chǎn)熱加快,水分子從有序狀態(tài)變?yōu)闊o序狀態(tài),進(jìn)而分子擴(kuò)散速度加快[24]。Panagiotou 等[25]報(bào)道不同食品原材料水分的有效擴(kuò)散系數(shù)范圍為10-11～10-9m2·s-1。Niamnuy 等[26]、Celma 等[27]應(yīng)用紅外干燥分別處理土豆片和大豆,其Deff值分別為5.18～14.29×10-9m2·s-1(干燥溫度為100 ～160℃)、5.14 ～18.50×10-8m2·s-1(干燥溫度為50 ～150℃)。在相同溫度下,本研究中毛蝦紅外熱風(fēng)耦合干燥Deff值略小于土豆片和大豆的Deff值,這可能是因?yàn)槊r蛋白和脂肪含量相對(duì)較高,進(jìn)而導(dǎo)致水分?jǐn)U散遷移速率相對(duì)較慢。Celma 等[28]發(fā)現(xiàn)Midilli 模型對(duì)橄欖皮薄層紅外干燥過程的擬合效果最好；王洪彩[29]研究中短波紅外干燥香菇時(shí)發(fā)現(xiàn),Page 模型擬合性較好；賈敏等[19]對(duì)鮑魚進(jìn)行兩段間歇熱風(fēng)干燥,得到適合鮑魚熱風(fēng)干燥的模型為Page模型(第一階段干燥)和Two-term 模型(第二階段干燥)。本研究結(jié)果表明,Two-term 模型對(duì)毛蝦干燥過程的擬合程度最高。紅外干燥土豆片的Ea為110 ～120 kJ·mol-1[30]；紅外干燥葡萄的Ea為19.27 kJ·mol-1[31]；吳本剛[32]在對(duì)胡蘿卜進(jìn)行催化式紅外干燥時(shí)發(fā)現(xiàn),胡蘿卜片厚度分別為3、5、7 mm 時(shí),催化式紅外干燥Ea分別為39.06、38.11、35.74 kJ·mol-1。由此可見,物料活化能與自身特性、干燥方式和物料厚度都有關(guān)。研究表明,物料的干燥是不同狀態(tài)的水按自由度大小逐個(gè)去除的過程,自由水的自由度較大則易去除,不易流動(dòng)水自由度低于自由水,故在大部分自由水脫除后才開始緩慢被去除[11]。本研究結(jié)果表明,毛蝦的總結(jié)合水在干燥過程呈增長的趨勢,這與張緒坤等[11]研究的干燥過程中胡蘿卜結(jié)合水的變化相一致,增加的結(jié)合水很有可能是不易流動(dòng)水轉(zhuǎn)化而來的,這也從微觀上解釋了干燥后期干燥速率下降的原因。

圖7 干燥過程中中國毛蝦的二維H 質(zhì)子密度圖像Fig.7 Two dimensional H proton density images of Acetes chinensis during drying process

4 結(jié)論

中國毛蝦紅外熱風(fēng)耦合干燥過程中,干燥溫度、輻射距離和物料載量對(duì)毛蝦干燥速率均有較大影響,干燥溫度對(duì)干燥速率影響相對(duì)最大。毛蝦適宜的干燥條件為溫度60℃、物料載量1.5 kg·m-2和輻射距離15 cm。模型擬合運(yùn)用了非線性最小二乘法(Levenberg-Marquart 算法),在試驗(yàn)范圍內(nèi),Two-term 模型對(duì)毛蝦干燥過程的擬合效果最好,R2均大于0.999 6,可以用來預(yù)測在50～80℃內(nèi)中國毛蝦水分比隨干燥時(shí)間的變化。毛蝦紅外熱風(fēng)耦合干燥主要由降速階段控制,在試驗(yàn)范圍內(nèi)水分有效擴(kuò)散系數(shù)隨著干燥溫度的升高而增大。低場核磁共振波譜及氫質(zhì)子成像技術(shù)可以分析毛蝦紅外耦合干燥過程中中國水分的狀態(tài)及分布。干燥過程中毛蝦干物質(zhì)與水結(jié)合越來越緊密,自由水和不易流動(dòng)水逐漸消失,最終只存結(jié)合水,且結(jié)合水的量有所上升。