微波真空干燥龙眼果肉的工艺探析
微波真空干燥龙眼果肉的工艺探析 一、结果与讨论 1、干燥过程中真空度的选择 根据预试验结果，在微波功率1.70kW，真空度分别选用0.065，0.075，0.085， 0.095MPa条件下对龙眼进行干燥，真空度对龙眼果肉干燥时间和膨化率的影响。随着真空度的增加，龙眼干的膨化程度也逐渐增加，以0.095MPa下的为最佳。
同时由表1可知，在真空度较低的情况下，干燥时间相对较长，这是由于真空度 较低时，水的沸点相对较高，蒸发速度相对较慢。而真空度越高，物料内外的压 差越大，容易形成较高的膨化率，而较高的膨化率表明物料内部有更多的空隙和 更为疏松的结构，口感更好。由于微波真空设备一般采用水泵，其真空度最高即 为0.095MPa，因此干燥过程中的最佳真空度为0.095MPa。真空度 /MPa0.0650.0750.0850.095干燥时间/min316245200172膨化率/%577590114。
2、干燥温度的单因素 试验龙眼干燥过程中其水分和温度均不断变化，与其它聚合物一样，当温 度超过临界温度时，龙眼生物高聚物的ε会急剧增长。在生产加工的后期阶段随 着温度升高，材料的变软，分子更加自由地运动，吸收更多的微波，易产生突然 过热点，为避免“热失控”现象，在干燥过程中的不同阶段必须调整温度、微波强 度和干燥时间，根据前期预试验的干燥曲线将干燥过程分为前期、中期和后期三 个阶段分别进行最佳工艺的研究。干燥初期为水分含量从初始状态降至50%；
干 燥中期为水分含量从50%降至18%；
干燥后期为水分含量从18%降至7%。
1干燥初期温度和时间的选择 在干燥初期，由于龙眼中水分含量较高，因此微波功率可以设定的相对较 高。微波功率为55kW和真空度0.095MPa的条件下，干燥温度分别选65℃，70℃， 75℃，80℃对新鲜龙眼进行干燥，干燥第一阶段结束后龙眼干的外观如表2所示。
龙眼在65℃和70℃干燥至含水量50%时没有出现黄点，而75℃和80℃都出现了黄 点，这可能是由于在干燥温度较高的条件下，龙眼内部的酶促反应及美拉德反应 显著增强，有较明显的褐变，出现了黄点。研究发现干燥初期出现黄点往往导致 后期龙眼干出现不受欢迎的色泽，又鉴于能耗的考虑，75℃需要更长的加热时间， 耗能较大。另外，从维生素C含量的结果可知，干燥温度越高，维生素C含量越低，但即使是80℃条件下，维生素C含量也比较高，这是由于在干燥初期，物料 中含有大量的水分，微波提供的能量绝大部分用于水分蒸发，物料本身的温度变 化不大，因此维生素C的损失也很小。综上所述，试验初期干燥温度选取70℃最 为适宜。
2干燥中期温度和时间的选择 经过初期干燥，龙眼水分大量蒸发，果肉内部组织结构形成一定量的孔道， 水分极易逸出，此时干燥速率较大，易出现热点，造成干燥不均匀现象。在微波 功率1.7kW和真空度0.095MPa的条件下，选取60℃，64℃，68℃，72℃持续对龙 眼进行干燥，干燥所需时间和龙眼的外观品质如表3所示。从表3中可知，在干燥 温度为60℃和64℃的条件下，龙眼的干燥非常均匀，没有出现明显的褐变现象。
而在68℃和72℃干燥温度下，部分龙眼出现褐色，可能是由于温度较高的情况下， 龙眼水分蒸发过快，出现局部干燥不均匀的情况。对于维生素C来说，变化趋势 依然是温度越高，损失越大，但同时温度越高，所需要的干燥时间也越长。64℃ 不仅能很好的保持龙眼干的外观品质，而且干燥时间最短，所以干燥中期的最佳 温度为64℃。
3干燥后期温度和时间的选择 低含水量使得物料吸收微波的能力下降，如果选用干燥中期的最佳温度 64℃一直加热至干燥终点，会造成物料对微波吸收能力变差而导致高场强度，从 而使得物料温度急剧上升，容易引起物料局部干燥过度。为了便于控制，干燥后 期应降低干燥温度。在微波功率0.85kW和真空度0.095MPa的条件下，选取52℃， 54℃，56℃，58℃继续对龙眼进行干燥，干燥所需时间和龙眼外观品质如表4所 示。后期干燥温度在52℃、54℃条件下，龙眼干燥均匀，且在54℃时龙眼水分从 18%降到7%（水分6.3%~7.5%即为干燥终点）所需要的时间更短，如果选用56℃ 和58℃，龙眼干燥出现不均匀的现象，发生褐变现象严重。并且从维生素C的测 定结果可知，温度越高，维生素C的损失越大，后期的温度升高对维生素C的破 坏更为明显，综合三个指标分析，龙眼后期干燥温度应选用54℃。根据三个阶段 的研究结果，可得出在不同干燥阶段的最佳干燥温度和干燥时间，分别为70℃加 热102。
3、干燥功率的选择 干燥温度、时间及真空度依照已确定参数对龙眼进行干燥，选用4种不同的功率0.85，1.7，55，3.4kW对龙眼进行干燥，并与不断调整功率的工艺进行对 比。从表5中可知，龙眼干燥初期功率选用不大于55kW均没有黄点出现，干燥中 期功率选用0.85kW和1.7kW干燥均匀且没有褐色出现，其他两个功率都会出现褐 点，后期干燥功率只有选用0.85kW才能干燥均匀，没有褐色出现。随着干燥的 不断进行，物料中的水分含量不断降低，水分蒸发所需要的微波能减少，如果仍 然保持原来的微波功率，多余的微波能将使得物料升温，物料温度升高会导致营 养物质的破坏以及产品外观品质的下降，微波功率的大小对干燥过程影响显著。
所以，在物料含水量较多的时候，微波功率可以大一些，随着物料中水分的去除， 功率应相应调低。另外，由维生素C的测定结果可知，程序改变功率干燥的产品 维生素C保留的最多，功率过大，产品后期褐变严重，品质下降，功率过低，干 燥时间大大延长，同样使得产品的品质下降。基于干燥产品的品质和能耗的综合 考虑，龙眼干燥初期，中期和后期微波功率分别选用55，1.7，0.85kW。
二、结论 真空度、微波功率、干燥温度和干燥时间均显著影响龙眼果干的干制过程， 真空度大有利于物料的膨化，根据干燥曲线将龙眼的微波真空干制过程分为三个 阶段进行研究更加贴近实际干制过程，微波功率和干燥温度应随着干制阶段的变 化相应调低，以保证龙眼果干具有金黄色外观及膨化效果，在实际操作过程中， 应针对具体的物料进行最佳工艺研究。微波真空干燥适用于干制龙眼果肉，与热 风烘干相比，微波真空干制时间短，能耗低，且产品的外观呈金黄色，具有膨化 效果，口感香脆。总体来说，微波真空的龙眼果干的品质明显高于传统的龙眼干 产品，具有广阔的市场前景。
作者：从彦丽 黄略略 张向阳 单位：深圳职业技术学院应用化学与生物 技术学院