胡萝卜干燥技术研究进展

　　3.2胡萝卜干燥机理研究
　　对干燥机理的研究有助于更好地了解胡萝卜干燥特性,有利于产品工艺的确定和产品质量的提高。研究人员已进行了热风干燥的传热分析、预处理对产品干燥机理的影响、热泵干燥机制、微波干燥机制、冷冻干燥机制、联合干燥模型、吸附式低温干燥特性、变温压差膨化干燥机制的研究。
　　刘正怀[24]研究了切片胡萝卜热风干燥过程中传热模拟分析,综合湿热扩散过程,提出了切片胡萝卜内部传热模型和内部传质模型,运用第三边界条件进行了传热过程的模拟,并做了试验验证。结果表明:模拟值和实测值十分接近,最大相对偏差小于1.8%。赵玉生等[25]研究了干燥前预处理对胡萝卜脱水机理和产品质量的影响表明,烫漂和冻结处理均能提高干燥速率,但糖渍处理的物料,要达到相同的平衡湿含量,需要更高的温度和更长的时间,然而脱水制品的稳定性,并不是以湿含量最小为标准,而是与它的水分活度有关,因此经预处理的胡萝卜,只要干燥介质的相对湿度适宜,仍能缩短干燥时间和降低能量消耗,物料的糖渍处理对干燥过程的热量传递和质量传递以及干制品的复水性能均有显著影响。李志远等[10]研究了胡萝卜热泵干燥特性,还建立了胡萝热泵干燥数学模型,在试验条件范围内,模型预测值与实测值吻合较好,可以用Page模型比较准确的预测干燥过程中的水分比或含水率。王金双等[26]通过对胡萝卜片的微波干燥试验,获得了切片厚度、装载量及微波功率3个因子对失水及耗电的影响;并利用SAS软件进行了回归分析,获得了微波干制胡萝卜片拟合方程。邱学青等[27]通过胡萝卜冷冻干燥过程的研究,得出了胡萝卜的共熔点、冻干曲线及其恃热传质特性。探讨了胡萝卜在冻干过程中系统的压力、物料表面的气速及循环变压法对冻干速率的影响。通过对不同厚度物料冻干速率的研究,确定了物料的最佳冻干厚度。徐建国等[11]研究了胡萝卜片热泵-热风联合干燥过程的特征,确定了前期低温热泵干燥、后期短时热风干燥的联合干燥方式,建立了干燥过程数学模型。孙庆梅等[8]对胡萝卜吸附式低温干燥过程的干燥特性进行了试验研究,考察了干燥气体(空气)的湿度和风量以及物料粒度对胡萝卜干燥特性和复水比的影响,得到形状相似的干燥曲线,用自定义最小二乘法拟合均能获得较好的结果,结果表明:吸附式低温干燥过程可使被干燥物料达到超干水平(含水率<5%);增加干燥气体流量对干燥过程进行有利,当气体流量从200 L/h增加至400 L/h时,胡萝卜含水率从41.31%降低至34.93%;被干燥物料颗粒大小和形状对干燥过程有显著影响;经过吸附式干燥后的胡萝卜色泽鲜艳、无褐变,外表品质优于热风干燥。吸附式低温干燥后胡萝卜的复水比(6.52)显著高于热风干燥(1.78)。中国农业科学院农产品加工所正在进行胡萝卜变温压差膨化干燥技术研究,在前人研究的基础上,从设备和工艺上都做了相应的改进,已经做过苹果、哈密瓜、柑橘、马铃薯、甘薯、大蒜、桃、枣、菠萝、草莓等原料。现在正在做的胡萝卜变温压差膨化干燥技术也已取得阶段性进展。加强了前处理、预干燥等工艺的研究,采取渗透失水、热风干燥和膨化干燥相结合的方式,基本达到了操作温度更低、营养损失更少、保质期更长、口感更加酥脆的目标[28]。
　　4胡萝卜干燥技术存在的问题
　　综合市场上现有的胡萝卜干燥产品,主要存在着以下问题:一是褪色。胡萝卜色泽鲜艳,在加工过程中水溶性色素损失较多,造成产品不同程度的褪色。在加工过程中应该尽量缩短水处理时间,如缩短热烫和浸糖时间,或采用真空浸糖,以减少色素损失。二是外形不平整。由于干燥过程传热、传质作用,胡萝卜组织内部产生应力,造成变形。可以通过适当的预处理、采取合适的加工方法改善变形。三是风味变淡。胡萝卜在烫漂和干燥等处理过程,可能造成营养和风味物质的大量损失,使产品口感粗糙、淡而无味。可通过工艺不断完善,尽量减少预处理和干燥过程中的风味损失,或通过后期回填风味的方法加以解决。四是包装材料不合格。胡萝卜片含水率很低容易吸潮,特别是膨化的胡萝卜脆片结构疏松多孔更容易吸湿回潮,包装材料的透水、透气、透光性能,直接影响到产品的品质和贮藏时间。要尽量降低产品水分,寻找不透光、不透水、不透气的包装材料,辅助加些干燥剂,使产品具有尽可能长的货架期。
　　5胡萝卜干燥技术发展趋势
　　我国胡萝卜产量位居世界前列,但胡萝卜加工主要停留在简单的冷冻和保鲜处理层面上,附加值较高、增值空间较大的胡萝卜饮料、脱水蔬菜、胡萝卜泥、添加剂等精、深加工技术相对落后。干燥技术作为提高胡萝卜附加值的主要方法之一,今后的发展趋势应集中在以下方面。一是节能环保新干燥技术的开发。节能减排是我国食品工业的走向,研究开发生产工艺简单、能耗低、绿色环保的生产流程是其发展趋势。应研究开发低温短时干燥工艺,既能减少能源消耗,又能减少产品营养和风味物质损失,同时赋予产品良好的色泽和口感,达到经济效益与社会效益的双赢。今后应着重研究节能环保、绿色营养、品质优良的新干燥技术。如低温吸附干燥技术、折射窗薄层干燥技术、真空油炸技术、变温压差膨化技术、介电干燥中微波干燥及红外干燥以及2种或2种以上结合使用的联合干燥技术。二是开发自动化、连续化生产工艺和设备。设计开发结构紧凑、操作简单、自动化、连续化、低投入高产出、能耗低、品质优的干燥设备和工艺,能促进胡萝卜加工业的健康持续发展。三是产品多元化开发,综合利用。应充分利用胡萝卜的各种营养成分,开发无废弃物工艺和产品,丰富胡萝卜加工产品和种类,形成以胡萝卜为主料的系列化产品,如胡萝卜渣综合利用、胡萝卜素提取、胡萝卜饮料等。
　　6参考文献
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