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荔枝龙眼干燥技术研究进展下

2021年07月05日 成都机械设备网

荔枝、龙眼干燥技术研究进展(下)

1.4 真空冷冻干燥技术

真空冷冻干燥是利用冰晶升华原理,先将物料冻结到共晶点温度以下,使水分变成固态的冰晶,然后在高真空度的室内使物料温度保持在三相点以下,再传给予物料必需的升华热,物料中的水分将由冰晶直接转化为水蒸汽,在蒸汽压的推力下排出,再用真空系统中的水汽凝结器将水蒸汽冷凝而除去,从而获得干燥制品的技术,所以真空冷冻干燥又叫升华干燥。真空冷冻干燥系统主要由制冷系统、真空系统、加热系统和控制系统等组成。

真空冷冻干燥不仅加大了荔枝干、龙眼干的干燥速度,而且提高了荔枝干、龙眼干的质量,见表1。主要表现为一是果肉颜色好,真空冷冻干燥的荔枝干、龙眼干果肉呈微黄色,二是真空冷冻干燥的荔枝干、龙眼干干燥均匀,不会因产生过干,而导致局部焦糖化,也不会局部受热不足而在以后的存放中容易发霉,这两者是在传统荔枝干、龙眼干生产中容易碰到的棘手问题。三是产品原果风味明显优于传统荔枝干、龙眼干。[3][4] 因此,冻干食品在国际市场的价格是热风干燥食品的4~6倍,且其产量以每年30%的速度递增,正成为国际贸易的大宗食品。

表1 不同干燥方式对产品质量的影响

指标 新鲜荔枝肉 真空冷冻干燥产品 热风干燥产品

含水量(%) 82% 3% 6%

Vc(mg/100g干品) 46.0mg 35.0mg 2.2mg

总糖(g/100g干品) 64.7g 61.5g 62.3g

色泽 白色 白色或微黄色 黄褐或黑褐色

香味 荔枝香味明显 荔枝香味明显 焦香味

形状 原果形 近似原果形 收缩明显

但是,真空冷冻干燥也存在一些问题如干燥时间长、成本高、生产能力小,在一定程度上限制了冷冻干燥技术在食品工业上的应用。因此,真空冷冻干燥的研究主要集中在缩短冻干时间、提高冻干效率进而降低冻干能耗,开发冷冻干燥新工艺、新设备。

1.5负压红外辐射强化干燥技术[5]

对于荔枝这种大颗粒的巨假种皮果实,采用批次式红外线负压干燥装备。可将荔枝分批送入干燥室,并使其在不吸收红外辐射能的网带上流化。干燥室分割为多段箱体,使红外线在干燥箱内连续反射并形成不同波长的热射线,以满足核干、肉干、壳干热能转换对波长选择的需要。荔枝在充满连续反射的红外线中均匀向干燥介质中释放水分;介质在负压下形成高湿空气,经除湿及热回收,形成介质和汽化潜热的循环利用,既降低能耗又减少CO2的产生和环境污染。

负压红外辐射强化干燥技术具有节能、省时、保持自然阴干时的鲜度和原有的风味、降低了成本以及扩大了生产能力和适应范围,实现了干燥与环境的良好操作等优点。

2多种方式结合的干燥新技术

2.1 高压脉冲电场技术在真空冷冻干燥中的应用 [6]

将物料放在高压脉冲电场中,物料中的水分子因受电场作用而得到了有序排列,同时高压脉冲电场能够改变细胞的膜透性,影响物料的传热传质特性。处理后的物料再进行真空冷冻干燥,能够大大节省干燥时间。

2.2 超声场强化渗透脱水技术在真空冷冻干燥中的应用

渗透脱水是将物料放入一定浓度的渗透液中,在渗透压差作用下,利用物料细胞膜选择性使物料中水分转移到渗透液中而达到脱水目的的过程。超声波使介质粒子振动,这种振动在亚微观范围内引起超声空化现象,从而使固液体系中的液体介质的质点运动增加,固体内部结构变化,使微孔扩散得以强化。已有研究表明,利用超声波强化渗透脱水的龙眼,再与真空冷冻干燥技术联用,脱水率提高,能耗减少,产品质量提高。[7]

2.3 真空冷冻干燥与微波技术相结合

真空冷冻干燥所需要的升华热较高,热量主要通过干燥层来传递,但是干燥层热传导率很低。微波加热由于不受干燥层的影响,使热能直接达到物料水分升华表面,因而物料表面升华界面温差很小,可使冷冻层维持并接近物料允许的最高温度,对干燥过程是有利的[8]。采用微波加热的方法进行真空冷冻干燥与传统的传导加热式真空冷冻干燥法相比,可以提高干燥速度,缩短干燥时间。

3 干燥技术研究的建议及展望

综上所述,我国荔枝、龙眼的干燥技术发展前景极为广阔,在加工方面首先应加大产品的科技含量, 提高产品质量,开发新型的荔枝龙眼干产品(如半干型荔枝、龙眼干等不同花色品种、不同口味的新产品)等措施,突破荔枝和龙眼干加工的“瓶颈”,荔枝、龙眼干加工业仍将有相当不错的发展前景; 其次加工设备应根据实际需要对其进行优化设计;加速研制和生产实际的优质高效干燥设备及其配套设施,提高干燥技术;研究优选高阻隔性包装材料,延长产品的保存期;建立加工技术标准和产品质量标准,解决加工产品质量参差不齐的问题;提高研究成果转化意识,积极发展对外技术交流,吸收国外近年来先进的干燥能量转换装置技术。

来源:华南农业大学食品学院 (张慧敏 李远志 鲍金勇 苏敏)

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