摘要[目的]研究不同微波功率下木耳的干燥特性。[方法]从含水率、干燥速率变化关系上分析微波功率对木耳微波干燥特性的影响，得出木耳微波干燥过程的失水规律。[结果]试验表明，微波功率越大，木耳干燥速度越快；在同一微波功率下，初期干燥速度较缓慢；中期加速干燥，后期出现恒速或降速阶段。微波功率越大，所干燥物料的温度越高，干燥相同时间升温也越快；当达到70 ℃左右，木耳表层的保护膜被破坏，失去了对木耳内水分的保护作用，再次呈现温度迅速上升趋势。分析认为，微波干燥速度受干燥场内部能量转换过程影响，同时也取决于物料内部结构。[结论] 研究可为木耳微波干燥的工艺优化和新型干燥设备设计提供参考。
关键词木耳；微波；干燥； 特性
中图分类号S646.6文献标识码A文章编号0517-6611（2014）18-05956-02
黑木耳[Auricularia auricular（L. ex Hook.）Under]，属于担子菌纲木耳目、木耳科，具有多种生理活性，是世界上最早开始人工栽培的高等胶质担子菌。由于新鲜的木耳含水量较高，不易贮存运输，故传统的木耳直接以干品上市。木耳传统的干燥方法多采用自然干燥和热风干燥。传统的木耳干燥存在热利用率低、生产效率过低、耗能过大等不足，而且目前国内外关于木耳干燥的研究报道较少，因此进行其干燥方法和干燥特性的研究尤为重要。
微波是一种具有较强穿透能力的高频电磁波，较大程度地促进了干燥过程中水分向物料表面扩散，从而加快了干燥速度。微波干燥与传统干燥方式相比，不但热能利用率高、加热时间短、生产效率高、节约能源、节省生产成本，而且干燥均匀、清洁生产、可提高产品干燥后食用品质，干燥过程易实现自动化控制，技术上可靠、可行。
笔者对木耳的微波干燥特性进行试验研究，选择微波功率为影响因素，在微波设备上进行干燥试验，分析木耳微波干燥特性，为木耳微波干燥的工艺优化和新型干燥设备的设计提供参考。
1材料与方法
1.1材料挑选大小比较均匀一致、菇体形状完整、无破碎的新鲜黑木耳，用购物袋扎紧，放入冰箱备用。按国标法（GB 549785）测定其初始含水率[1]，试验所用木耳的初始含水率（湿基）为93.06%。主要仪器设备：电子天平，上海浦春计量仪器有限公司；BC/BD146HB 型电冰柜，青岛海尔特种电冰柜有限公司；MTFS 型便携式红外测温仪，美国 Raytek 公司；LGWD700 型微波炉，乐金电子电器有限公司；真空干燥箱，上海一恒科学仪器有限公司。
1.2方法每次称取鲜木耳质量约100 g，误差控制在2～3 g（<5%）；薄层均匀平铺在微波设备专用托盘上。微波干燥功率分别设定为800、640、480、320、160 W，在设定功率下对木耳进行干燥试验。每隔1 min取样1次，记录木耳质量、木耳温度；最终达到大约相同物料质量时结束。相同试验条件下，同一试验重复3次，取其平均结果，以减小试验误差。
2结果与分析
2.1微波功率对含水率的影响为了分析木耳的干燥特性，计算出每次试验物料的含水率，绘制各微波功率下的干燥曲线，如图1所示。在同一微波功率下，随着微波干燥时间的增加，木耳含水率呈现减小趋势；在干燥初期，曲线下降缓慢；随着时间的推移，曲线下降有所加快，说明干燥速度加快；干燥后期，含水率下降很快；最后一阶段，曲线变化呈线性。
2.2微波功率对物料温度的影响在每次取样测质量前，快速测量物料中心区域温度，绘制各微波功率下的温度变化曲线，如图2所示。在同一微波功率下，随着微波干燥时间的增加，物料温度总体呈现增长的趋势；在干燥初期温度增长较快，且近似呈线性升温，接下来一段几乎持平，再后来温度再次呈增高趋势，但中间有升降的波动变化。
2.3微波功率对干燥速率的影响由测得的干燥试验数据计算出每一干燥时刻的干燥速率，绘制出干燥速率随含水率变化曲线，如图3所示。由图3可知，随微波功率增加，干燥速率迅速增大，变化区分明显；微波功率较高的800、640 W这两条曲线在干燥末尾阶段时干燥速率达到最高值后，出现掉头向下的趋势；中间的480 W曲线仍呈现上行趋势；而其他两条曲线出现了恒速段；低功率（以160 W曲线为例）曲线的慢速段较长，原因是温度低导致干燥速度慢；320 W曲线前期干燥速率呈现上升趋势，说明此时正在积累热量，达到一定程度时，水分快速蒸发，说明功率越大，吸收的微波能越多。
对于同一条曲线来讲，随着含水率的变化，干燥初期干燥速率没有中间段增加速度快。微波功率越高，含水率降低速度越快，微波吸收能量越多；吸收的能量转化成热能，用以促进水分蒸发，此时蒸发的主要是自由水；出现恒速段的原因是因为前期升温主要是供给热积累，以促使表面水蒸发掉之后，内部水的进一步蒸发，此时表面水已经蒸发掉，内部水扩散速度小于表面水分蒸发速度。究其根本原因：温度的变化导致内部结构变化，干燥过程的速度快慢主要取决于物料内部结构特点。
图3不同微波功率下干燥速率曲线3结论
在木耳微波干燥过程中，微波功率越大，干燥速度越快；在同一微波功率下，初期干燥速度较缓慢，中期加速干燥，后期出现恒速或降速阶段。微波功率越大，所干燥物料的温度越高，干燥相同时间升温也越快；当达到70 ℃左右，木耳表层的保护膜被破坏，失去了对木耳内水分的保护作用，再次呈现温度迅速上升趋势。分析其原因：微波干燥速度受干燥场内部能量转换过程影响，同时也取决于物料内部结构。增大微波功率能提高干燥速率。
通过分析木耳微波干燥特性，为木耳微波干燥的工艺优化和新型干燥设备设计提供理论依据。
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