红枣微波_热风联合干燥工艺优化
微波真空技术及其在干燥红枣片中的应用研究
微波真空技术及其在干燥红枣片中的应用研究摘要文章介绍了微波真空干燥技术的原理及特点以及在干燥红枣片中的应用。
微波真空干燥技术联合了微波干燥技术和真空干燥技术的优点，分析了微波真空干燥技术的应用现状，并提出了一些可行性意见。
关键词微波真空技术；干燥；红枣片；意见国家自然科学基金，南疆红枣干燥品质变化的介电特性模型机理与优化调控策略研究。
红枣甘甜可口，富含充足的营养成分，被称为“补品王”。
医用价值高，其成分可预防多种疾病。
我国是红枣的原产地，在很早以前就有种植红枣的历史，且种植范围广、品种多，其产量位居世界第一，大量出口海外各国。
然而，红枣采摘后容易受到环境影响导致发霉，在红枣制成干后更有益于红枣的保存。
当前的热风干燥法不能很好保存红枣片所含成分，且干燥效率低。
微波真空技术能够在低温环境下对红枣片快速干燥，节能高效。
因而，微波真空干燥技术的发展刻不容缓。
1 微波真空干燥的原理磁控管的径向加上直流电，形成电场，轴向加直流的磁场，产生微波后经波导传输至干燥机腔体[1]。
在加热机理上，微波干燥不同于普通的干燥方法，如热风干燥、远红外干燥、太阳能干燥。
微波从不同方向对红枣辐射，穿过红枣里面空间时，该空间内的极性分子，如水等随着微波自身频率产生同步自旋和晃动。
这因为极性分子在做高速自旋运动，此时红枣里面空间由于摩擦产生大量热量，因此红枣的内外温度骤然上升，存在于红枣内外众多水分子经表面蒸发而出，实现对红枣的干燥[2]。
在真空条件下，红枣内水分的沸点随着真空度的上升而下降，通过汽化而出。
随着真空度的不断升高，水的沸点不断降低，使红枣水分由内向外产生推动力，加快了水分的迁移速度。
结合微波加熱，可使红枣快速干燥[3]。
2 微波真空干燥的特点2.1 品质高微波真空干燥在低温、少氧的条件下，能保证红枣所含热敏性和易被氧化成分不被热解和氧化。
因此能够较好的保存色泽、香度和风味，提高红枣品质。
2.2 加热均匀、成本低、能耗低红枣内外同步受热，保证了干燥的均匀性。
红枣干燥技术的研究现状及发展趋势
红 枣在 我 国享有 千年 多 的历史 ，红 枣 主要种植 于我 国 的黄海 中下游 地 区 ， 要 分 布在 河 北 、 南 、 主 河 山西 等省 份 。近些 年来 我 国新疆 地 区也 开始 大面 积
１ 红 枣 干燥 技 术
常见 的红 枣 干燥方 法有 两种 ：人 工干燥 法 和 自
强烈 振动 ，在 物料 的 内部 发生 激烈摩 擦 产生热 而 达 到 干燥 目的【。 ” １ 红外 干燥 具 有 以下特 点 ：１ （ ）干燥 速 度快 、 产 生
调管常用于高频率或大功率的场合 。微波管产生的
微波通过波导装置传输给加热器 。加热器主要有箱
式 、极 板式 和波 导管式 等类 型 。 目前 常见 的微波 干
中图分类号： ２５ ５ ． 文 献 标 识 码 ： ４ Ｂ
个致命的弱点 ，这也是制约我国红枣产业快速发展 的主要原因，因此红枣 的干燥技术将成为红枣加工 过程 中的一个关键环节 。
文章 编 号 ：Ｏ ７ ７ ８ （ｏ ２ ０ — ｏ ５ ０ ｌＯ — ７ ２ ２ １ ） １０ １— ３
枣 中 的维生 素 Ｐ含量 也是 百果 之 冠 。红枣 含 有环磷 酸 腺 昔 （ＭＡ ）鲜 枣 中含 有 ３ ２￣ Ｍ／， 枣 中含 Ｃ Ｐ， ０ ｍ ｇ干 ６０ ｍａ ， ０ 比动 物肝 脏 中 的含 量高 出许 多倍 ｆ 纠。红
月份左右 ， 而红枣栽植地区阴雨天气居多 ， 若通风条 件不好 ， 将会出现霉变。 红枣 自 然干燥情况下暴晒于 户外 ， 将会降低红枣的色泽 ， 同时置于户外受风沙的 污染 ， 降低了红枣的质量。 另外由于 自然干燥一般需
燥系统主要是箱式微波干燥器 ，箱式微波干燥器 由
２ １ 年第 １ ０２ 期
红枣微波干燥工艺的研究
用 红 枣 表 面￣ ： 并 去核 处 理 、 枣表 面温 度控 制 在 ７ ℃ 以 下 、 波 控 制方 式 采 用 连续 加 热 、 射 时间 为 ｌ ０ ＬＬ ｆ 红 ０ 微 辐 ９ ｓ时 ， 红枣 干 燥 效果 最 佳 。此 研 究 可 为工 业 化加 工 红 枣提 供 一定 的参 考 。
仪 与微 波 定 时器 ，工 作频 率 为 ２４０ Ｈ ， 出功 率 为 ５ Ｍ ｚ输 ４００ ； ０ Ｗ 电子天 平 （ １０— ．１ 上海 第 二 天 平 仪 器 ＭＰ ２ ０ ０ ，
收 稿 Ｅ期 ：２ １ ｔ ０ ０—０ ２ １— Ｏ 基 金 项 目 ：新 疆 生产 建 设 兵 团 重 大 科 技 攻 关 项 目 （０ ８ ＹＩ ） ２０ Ｇ Ｏ
２１ ０ ０年 １ １月
农 机 化 研 究
第 １ １期
红 枣 微 波 干 燥 工 艺 的 研 究
陈建 东 ，李 峰 朱 秀 英 ， ，杨 宛 章
（． １ 石河 子 职 业技 术 学 院 ，新 疆 石 河子 摘 ８ ２ ０ ；２ 新 疆 农业 大学 机 械交 通 学 院 ，乌 鲁 木 齐 ３０ ０ ． ８０ ５ ） ３ ０ ２
要 ： 研 究 了 微波 干 燥 技术 加 工 红枣 的生 产工 艺 ， 究 了 不 同 处理 方 式 和 在 ４０ ０ 微 波 照射 下 对 哈密 大枣 研 ０ Ｗ
干 燥 效 果 的 影 响 。试 验 结 果 表 明 ， 密 大 枣 经 过 不 同 方 式 处 理 ， 干 燥 过 程 中 表 现 出 不 同 的 干 燥 效 果 。 其 中 ， 哈 在 采
红 枣一 分选 一 清洗 一 凉 干表 面 水 分 ， 后 按 一 定 要 求 然 均 匀平 铺成 一 层 在 盛 物 皿 上 ； 燥 中 ， 时测 出 物 料 干 定
不同干燥方法对红枣品质的影响
（ １ ） 原料 （ ２ ）设 备
太 谷 壶 瓶 枣 ，购 自太 谷 南 沙 河 村 。 １ ０ １ — ３ Ｂ Ｓ 一１ ／ 型 电热 恒 温 鼓 风 干 燥 箱 ，
上 海 跃 进 医疗 器 械 厂 产 品 ；ＭＥ一 ２ ０ ８ ０ ＭＧ 型 微 波 炉 ，
对 枣 维 生 素 Ｃ含 量 的 影 响 。 干 燥 前 枣 维 生 素 ｃ
枣 ，分 别 进 行 电热 恒 温 干 燥 、远 红 外 干 燥 、微 波 干 燥 和 远 红 外 微 波 联 合 干 燥 ， 干 燥 至 枣 含 水 量 为
２ ０ ％～ ２ ５ ％。 电热 恒 温干 燥 选 取 干燥 温 度 为 ６ ０ ｃ （ ＝ ， 每 ３ ０分 钟 测 定 １次 枣 的含 水 量 ；远 红 外 干 燥 选 取
微 波 干 燥 红 枣 在 干 燥 开 始 阶 段 干 燥 速 率 慢 ， 当
目前 ， 红 枣 的 干 燥 多 采 用 传 统 的 热 风 干 燥 方 式 。微
波 干 燥 、远 红 外 干 燥 是 近 年 兴 起 的 干 燥 技 术 ，但 将
这 两 种 技 术 结 合 起 来 ， 即远 红 外 微 波 联 合 技 术 干 燥
红枣 还未见 报道 。
１ ． 原料 设备
干 燥 时 间 为 ６分 钟 时 ，枣 失 水 率 为 ３ ３ ． １ ２ ％ ， 到 干 燥 后 期 干 燥 速 率 加 快 ，且 大 大 缩 减 ‘ Ｔ干 燥 的 时 间 ， 只需 １ ０分 钟 就 可 将 鲜 枣 干 燥 至 含 水 量 ２ ２ ． ６ ％。 远 红 外 微 波 联 合 干 燥 红 枣 时 ，前 ３ ０分 钟 为 远 红 外 干 燥 过 程 ，３ ０分 钟 ～３ ４分 钟 为 微 波 处 理 ， 当 干燥 时 间为 ３ ０分 钟 时 ， 枣 失 水 率 为 ２ ９ ． ３ ９ ％ ， 当 干 燥时间为 ３ ２分 钟 时 ， 即 微 波 干 燥 开 始 ２分 钟 ，枣 失 水率 为 ４ ７ ． ３ ０ ％。
红枣的几种干燥机型及其工作原理-农业机械化论文-农学论文
红枣的几种干燥机型及其工作原理-农业机械化论文-农学论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——0 引言近年来,随着新疆特色林果业的迅速发展,红枣的种植面积不断扩大,产量逐年上升.其中,用于鲜食的红枣只占产量的10% .由于鲜枣皮薄多汁、含糖量高,贮藏过程中易浆烂,导致发霉变质,给果农带来了严重的经济损失,制约了我国红枣产业化的发展.及时地进行干制,可以减少腐烂、裂口、损伤和污染,提高红枣等级,增加果农的经济效益.因此,红枣干制仍然是目前红枣最主要的初级加工方式[1].为此,介绍了红枣的几种干燥机型及其工作原理、结构特点、技术研究现状,同时指出了红枣干燥机未来的发展趋势.1 红枣机械化干燥的作用1) 红枣果实的正常生长至采收期一般在8 -10月,若遇阴雨天气,枣果霉腐,浆烂损失相当严重.红枣的机械化干燥可不受天气和环境的限制,在红枣的最佳收获期内收获,减少了在采摘、贮藏、运输等各环节中造成机械损伤,提高了红枣的产值.2) 采用科学的红枣干燥技术,在干燥过程中不仅要保证水分、营养等内在指标,还需满足色泽、外观等外在品质的要求.干燥后的红枣,按照红枣的等级不同,售价可达50 ~ 130 元/kg.经过再加工,可制成枣精、枣粉、枣色素、枣糖色等其他红枣加工品.同时,延长了果品货架期,提高了果品品质、商品率和附加值,增加了红枣产业的经济和社会效益.3) 自然晾晒通常暴晒于户外,干燥条件不可控,对天气的依赖程度高,一般需要25 ~ 30 天,红枣品质得不到保证,主要表现为: 红枣浆烂与风沙、鸟虫的污染.另外,自然晾晒需要较多的人工为其翻晒、集散、防雨等,需配备一定的工具,农民劳动强度加大,果实的营养成分流失严重.随着我国林果产后产业的发展以及红枣种植面积与红枣产量的上升,为了提高红枣的规模化高效加工能力,必须大力推广普及红枣机械化干燥.2 红枣干燥设备的现状目前,用于红枣的干燥设备种类较多,按干燥设备的结构主要有脉动式干燥机、回转笼干燥机、隧道式干燥机和气流干燥机等.随着干燥技术和设备的发展,研究人员也对太阳能、微波、红外、组合式干燥等其他红枣干燥方式进行了研究.2. 1 脉动式干燥机山西省机电设计研究院( 梁秀春等[2]) 研制了一种以煤做为燃料的脉动式连续干燥机,如图1 所示.烘干炉主机由链条、链板及链轮装置构成,链轮在棘轮机构的带动下做连续的脉动,链板在间断的导轨上靠自重由水平变成垂直,枣随之翻入下一层的链板上,依次翻转直到倒入出料斗.该机实现了红枣在干燥过程中的自动翻转运动,使红枣干燥均匀,解决了烘房烘干室人工倒盘的问题,降低了农民劳动强度.2. 2 回转笼式干燥机生产建设兵团农十三( 严积业[3]) 设计的一种回转笼式红枣制干机,使用电热丝作为热源,加热烘干笼内空气温度.干燥过程中,烘干笼在电动机的带动下缓慢旋转,使红枣的方向和位置不断改变,使其干燥均匀; 通过调节吊环上的拉绳,提升进出口的高度,从而控制物料的进出情况.该设备实现了红枣的自动翻动,降低了人工劳动强度,采用电加热空气的方式减少了对环境的污染,如图2 所示.2. 3 隧道式干燥机武汉工业学院食品科学与工程学院( 谢宜超等[4]) 对GZSH 型红枣烘干机的结构和原理进行了阐述.其采用动力机构拉车,通过独特的风网系统、温湿度传感器和电动阀门实现了分段控温和自动排湿;采用正反转风机和风阀实现了气流换向,设置时间间隔自动换向,可实现连续式烘干和分批式烘干,如图3所示.通过与土烘房、彩钢烘房、多层带式烘干机的技术参数进行对比表明,该设备可以提高红枣的烘干效率,降低能耗,解决烘房占地面积大、干制不均匀以及多层网带式烘干机的表皮损伤严重、燃煤损耗大等问题.2. 4 太阳能干燥设备河南省科学院能源研究所( 高林朝等[5]) 采用太阳墙集热器加热空气,研制了一套太阳能与辅助热源互补的太阳能干燥装置( 见图4) ,主要由太阳墙空气集热器系统、干燥室和预干室、辅助热源、调节阀和控制仪等组成.集热器由无盖板多孔吸热体组成,表面涂有选择性吸收层,可直接吸收太阳辐射能并转换成热能; 通过控制蒸汽阀门组,开启辅助热源,以满足不同干燥阶段的供热要求.利用该装置进行太阳能干燥红枣试验表明,枣色的变化分为加热期、变红期和定色期.此设备采用预干燥与干燥两步作业工艺,有效利用了废气余热.新疆农业大学( 李峰等[6 - 7]) 研制的整体式太阳能干燥装置,把集热器与干燥箱组装在一起形成一个整体,以电能为辅助能源,集热器方位角和仰角随太阳辐射方位变化而可调, 提高了太阳能的利用率; 顶置集热器循环加热干燥箱内空气,实现了干燥余热的循环再利用,最大限度地利用太阳能,节约常规能源.2. 5 气流冲击式转筒干燥机中国农业大学( 高振江[8]) 结合气体射流冲击干燥传热系数高和转筒干燥生产能力大的特点,设计了一种气流冲击式转筒干燥机,如图5 所示.该机将一定压力、温度的空气由滚筒中心部位的气流主管进入多排分支喷管,近似垂直地喷射到物料层,同时滚筒转动使其受热均匀.王丽红等[9]设计的脉动式气体射流冲击干燥机进一步解决了气流冲击式转筒干燥机中由于喷嘴位置固定所造成的干燥不均匀和喷嘴不可更换的问题.通过对圣女果、杏子、葡萄、辣椒等干燥特性的研究,发现气体射流冲击干燥的整个干燥过程属于降速干燥,风温和风速对干燥速率均有影响,并且风温对其影响比风速更为显着.2. 6 微波热风联合红枣烘干机塔里木大学( 李述刚等[15]) 根据微波加热干燥和热风加热干燥所具有的特点,设计了一种微波热风联合红枣烘干机,如图 6 所示.鲜枣先进入装有微波发射装置和湿度控制装置的烘干箱,通过微波烘干箱内设置的输送带进入热风烘干箱,热风烘干箱中部内设有振动输送筛; 换热器的排风管通过电热管、进气管与热风烘干箱进风口相连通,热风烘干箱顶部的排气管与换热器相连接,实现了热风循环利用.3 红枣干燥设备存在的问题1) 由于红枣干燥理论基础比较薄弱,而且干燥过程大部分采用谷物的通用干燥机,因而造成红枣品质降低、表皮破裂现象严重; 主要凭设计者的经验进行干燥设备和工艺的设计,因此无法保证干燥设备的性能和质量; 关键部件加工精度不高,设备制造质量差,导致结构布置不到位,无法达到设备技术指标,不仅无法保证干燥机的使用寿命和可靠性,也增加了设备的后期维修费用.2) 红枣水分的自动控制是干燥自动控制系统的难点,常规的控制方法主要是利用温湿度传感器测定排口物料实际水分含量,与给定的水分含量进行比较,将差值反馈给计算机.虽然具有简便、易操作的优点,但由于现有的在线湿度传感器的准确率低, 影响了自控系统的实际效果.自动化控制水平较低( 尤其是及时控制) ,导致干燥后的红枣水分含量不均匀度大,无法满足储藏的要求.3) 红枣是一种直接食用的农产品,而大部分干燥设备都是通过燃煤、燃油来提供热源,很难保证物料不受污染.机械燃煤炉和热交换器组合获得的热源虽然环保,但是存在效率低、成本高、可靠性差等问题; 而其他干燥方式处于干燥特性、干燥机理、薄层干燥等理论研究试验阶段,尚未投入大批量的实际生产当中.4 红枣干燥设备研究的发展趋势1) 物料特性的研究是不仅是干燥特性研究的基础,也是干燥过程研究的基础.因此,必须深入研究红枣干燥过程中的传热系数和传热机理、流体动力学、营养变化等,研制适合红枣的专用干燥设备.只有对物料特性参数、干燥工艺进行详细的研究,才能设计出更合理的干燥设备.2) 应用组合干燥方式,开展关键部件和干燥性能关系的研究,进行结构参数的优化设计.在吸收国内外一切先进干燥技术的基础上,开发新型干燥设备,在降低成本、提高效率、改进制造工艺等方面有所创新,如微波与热风干燥组合、红外与热风干燥组合、太远能与热泵干燥的联合使用等.根据干燥技术特点的不同,对物料分阶段干燥,以达到充分利用热能和提高产品质量的目的.3) 应朝着智能化、自动化等方向发展.由于红枣干燥过程的复杂性、时变性和非线性,需研究开发红枣干燥设备自动控制系统,将干燥技术与控制技术相结合,提高检测和控制水平,有效地进行动态预测,降低劳动强度,实现红枣干燥品质的在线检测.4) 干燥一直以来是一项高能耗作业.干燥设备应沿着提高能源利用率、减少环境污染等方向发展.回收干燥设备余热,降低热能消耗,利用废气部分循环、废气的潜热与显热回收及干燥产品的显热回收,提高热能的利用率.充分利用太阳能清洁、可再生的优势,与其他干燥方式相结合,实现节能降耗、低污染的可持续发展道路,逐步减少一次能源的消耗.5 结语红枣干燥是延长红枣产业链、提高红枣价值的重要途径.虽然近年来我国红枣干燥设备取得了一定的发展,但仍然存在一些的问题.因此,在研制生产高质量、高技术含量的红枣干燥机械时,需深入研究红枣的干燥工艺,提高干燥设备的加工水平,开发干燥设备自动化控制系统,开展干燥过程的模拟研究,运用计算机辅助设计、数学模拟、干燥专家软件系统、计算机控制的应用将红枣干燥技术推向了一个新的水平.参考文献:[1] 梁鸿. 中国红枣及红枣产业的发展现状、存在问题和对策的研究[D]. 西安: 陕西师范大学,2006.[2] 梁秀春,张如怀,付建华. 红枣烘干工艺及设备[J]. 山西机械,1997( 1) : 30-32.[3] 严积业. 红枣制干机: 中国,201120028351. 5[P]. 2011-01-20.[4] 谢宜超,刘启觉,孙奥,等. GZSH 型红枣烘干机工艺特点[J]. 农业机械,2011( 8) : 176-179.[5] 高林朝,康艳. 太阳墙集热器干燥红枣的试验研究[J]. 河南农业大学学报,2006,40( 6) : 657-660.[6] 李峰. 利用太阳能干燥杏、红枣的研究[D]. 乌鲁木齐: 新疆农业大学,2010.[7] 肉孜阿木提,毛志怀,李峰,等. 整体式果品蔬菜太阳能干燥装置设计与试验[J]. 农业机械学报,2011( 1) : 134-139.[8] 高振江. 气体射流冲击颗粒物料干燥机理与参数试验研究[D]. : 中国农业大学,2000.[9] 王丽红,高振江,林海,等. 脉动式气体射流冲击干燥机[J].农业机械学报,2011,42( 10) : 141-144.[10] 姚雪东,肖红伟,高振江,等. 气流冲击式转筒干燥机设计与实验[J]. 农业机械学报,2009,40( 10) : 67-70.[11] 王丽红,高振江,肖红伟,等. 圣女果的气体射流冲击干燥动力学[J]. 江苏大学学报,2011,32( 5) : 540-544.[12] 张茜,肖红伟,杨旭海,等. 线辣椒气体射流冲击干燥特性的研究[J]. 食品科技,2011,36( 7) : 80-85.[13] 肖红伟,张世湘,白竣文,等. 杏子的气体射流冲击干燥特性[J]. 农业工程学报,2010,26( 7) : 318-323.[14] 杨文侠,高振江,谭红梅,等. 气体射流冲击干燥无核紫葡萄及品质分析[J]. 农业工程学报,2009,25( 4) : 237-242.[15] 塔里木大学. 微波热风联合红枣烘干: 中国,201310004071. 4[P]. 2013-01-07.。
热风干燥工艺参数优化
热风干燥工艺参数优化热风干燥工艺参数优化热风干燥是一种广泛应用于工业生产中的干燥方法。
在进行热风干燥工艺参数优化时，我们可以按照以下步骤进行思考：第一步：确定干燥物料的性质和要求。
首先，我们需要了解所干燥物料的性质，包括其含水量、粒度大小、热敏感性等。
同时，根据产品的质量要求，确定所需达到的干燥程度。
第二步：选择合适的热风干燥设备。
根据物料性质和要求，我们需要选择适合的热风干燥设备，如流化床干燥机、喷雾干燥设备等。
选择合适的设备可以提高干燥效率和产品质量。
第三步：确定热风干燥的工艺参数。
在确定热风干燥工艺参数时，需要考虑以下几个方面：1. 干燥温度：干燥温度是影响干燥效果的重要参数，一般需要根据物料的性质和要求进行确定。
如果干燥温度过高，可能会造成物料的质量损失或热敏感物料的变性；如果干燥温度过低，则干燥时间会延长。
2. 干燥时间：干燥时间是指物料在干燥设备中停留的时间，它与干燥温度、物料的含水量等因素有关。
通常情况下，干燥时间越长，干燥效果越好，但也会导致生产周期延长。
3. 风速和风量：风速和风量是影响热风干燥的重要因素。
适当的风速和风量可以提高干燥效率，但过高的风速可能会导致物料的飞散或颗粒的破损。
第四步：进行实验验证和参数调整。
一旦确定了初始的工艺参数，我们需要进行实验验证，通过不断调整参数进行优化。
实验验证可以通过样品分析、干燥时间和质量的监测等方式进行。
第五步：建立优化模型和优化算法。
在实验验证的基础上，可以建立数学模型和优化算法，以进一步优化热风干燥的工艺参数。
优化模型可以考虑多个因素的相互作用，通过计算机模拟和优化算法的应用，可以得到最优的工艺参数组合。
综上所述，热风干燥工艺参数优化是一个复杂的过程，需要综合考虑物料性质、干燥设备选择和工艺参数的确定。
通过实验验证和建立优化模型，可以得到最优的工艺参数组合，提高干燥效率和产品质量。
微波技术在红枣加工中的应用
微波技术在红枣加工中的应用微波是一种电磁波，波长为 1 mm~1 m，其相应频率在300 MHz~300 GHz，我国工业应用微波频率为2450MHz。
微波技术是通过每秒几亿次的高频变换微波场，使物料分子的极性取向随之变化，导致分子急剧摩擦、碰撞，达到瞬时升温和破坏生物膜及大分子的作用。
枣营养丰富，鲜枣含糖量在各水果中名列前茅，为10％~44％，干枣含糖量为60％~80％，每100 g鲜枣产生的热量为447.99kJ，含蛋白质1.2％，脂肪0.2％，粗纤维素1.6％，钙41 mg，磷23 mg，铁0.5 mg。
最重要的是，鲜枣中还含有丰富的维生素，每100 g鲜枣果肉含胡萝卜素0.01 mg，硫胺素0.06 mg，核黄素0.04 mg，尼克酸0.6 mg。
VC 在鲜枣中含量最高每100 g鲜枣果肉含410 mg，有的品种高达800 mg。
因此，枣被称为“活维生素丸”。
民间有“一日食三枣，青春永不老”之说。
红枣加工中的加热、干燥、杀菌等工艺，都能运用到微波技术，具有升温迅速、效率高、穿透性好、无污染、容易操控等优势。
因此，微波技术应用于枣加工是一种发展趋势。
1 微波技术在枣加工中的应用1.1 微波抑制枣采后营养降解陈蔚辉等人将台湾青枣果实分为2 组，一组为微波（最佳微波时间）组，另一组为对照组，不做任何处理；实验结果表明，经过微波处理的台湾青枣在采后7 d 的好果率明显大于对照组，说明微波处理对台湾青枣采后寿命有一定影响。
微波处理组的台湾青枣好果率比对照组的提高了25%，贮藏寿命延长了2~3 d。
对照组的台湾青枣在第3 天就出现果柄周围褐变的现象，第 4 天就开始有腐烂果；而经微波处理组的台湾青枣在第 5 天才出现了腐烂褐变的现象。
这说明微波抑制了台湾青枣生理病害。
在对枣果实在贮藏期间的可溶性固形物、有机酸及VC 进行检测的结果表明，微波处理组的各成分含量均高于对照组。
1.2 微波干制红枣常用的干燥方法有自然干制、热风干制、微波干燥、真空冷冻干燥等。
红枣热风干燥单因素试验分析
红枣热风干燥单因素试验分析红枣是我国独具特色的果品之一，不仅口味较好，还具有一定的药用价值和营养保健功能。
新疆地区由于具备特殊的地理位置和良好的光热资源，产出的红枣含糖量高、果肉饱满、口味甘甜，占据了我国红枣高端市场。
但红枣含水量高、不易贮藏，因此采摘后需要及时进行加工。
目前国内红枣干制多采用传统的自然晾晒、烘房干燥等方式。
由于红枣的收获时间为8—10月份，此季节红枣种植区域阴雨潮湿天气较多，不利于红枣的自然晾晒，从采收到自然晾晒结束需25～30 d，干燥时间较长。
而烘房干燥受限于生产环境，烘房大小直接影响批处理量，烘烤时间难以控制，干燥时间较长，能源消耗较高。
为此，本课题采用热风干燥的方式加工红枣，分析红枣干燥的主要影响因素，通过单因素试验，研究各因素对干基含水率和干燥速率的影响与关系，为下一步红枣热风干燥工艺的优化提供参考。
1 材料与方法1.1 试验材料试验所用红枣为阿克苏灰枣。
挑选品质良好且大小均匀、个头饱满的半干红枣，用清水清洗干凈并晾干。
试验前将红枣用密封袋包装并扎紧袋口，于0～4 ℃的冰箱中冷藏保存。
1.2 仪器设备DHG-9215型鼓风干燥箱（上海合恒仪器设备有限公司）：功率2 050 W，电压220 V，温度调节范围0～300 ℃;cp3102型先行者电子天平（奥豪斯仪器上海有限公司）：最大量程3 100 g，精度0.01 g。
1.3 试验方法挑选出一定质量的红枣，均匀地放置在托盘内（单层），慢慢放到恒温干燥箱里的物料架上，再检查一遍。
接通电源，开启开关，设定干燥温度和时间，待低于红枣的安全贮藏水分25.0%（湿基）时停止试验。
每隔1 h称重1次，用电子天平称出红枣的实时质量，记录数据，计算出物料实时含水率和实时干燥速率。
1.4 指标测定方法1.4.1 红枣初始含水率采用直接干燥法测定。
将50 g样品红枣放入105 ℃烘箱中加热干燥至质量恒定。
试验3次，取平均值，按照公式计算红枣的初始含水率：式中：X初为红枣初始含水率，%;M初为红枣初始质量，g;M 绝干为红枣绝干质量，g。
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中图分类号：TS255.1
文献标志码：A
文章编号：1002-6630(2013)10-0098-05
doi:10.7506/spkx1002-6630-201310021
红枣是鼠李科枣属植物枣树的成熟果实，含有丰富 的糖、酸、维生素等营养物质，尤以VC含量最高，此 外还含有较多的黄酮类物质、环磷酸腺苷等，是人们喜 爱的营养果品。《神农本草经》将红枣和人参并列为诸 药之首，《本草纲目》也记载了“红枣气味甘、平、无 毒”，有“润心肺、止咳、补五脏、治虚损、除肠胃癖 气呼光粉烧治疳痢”的作用，红枣具有较高营养价值和
Optimization of Microwave-Hot Air Drying of Chinese Jujubes
LIU Xiao-dan1,2，XU Huai-de1,2,*，SUN Tian-kui3，ZHANG Shu-juan1，HUANG Xiao-qi1
(1. College of Food Science and Engineering, Northwest A & F University, Yangling 712100, China；2. Center of Jujube Engineering Technology in Shaanxi Province, Qingjian 718300, China；3. Qingjian Hongxiang Co. Ltd., Qingjian 718300, China)
DHG-9123A型电热恒温鼓风干燥箱 上海精宏实 验设备有限公司；PJ21C-B1型微波炉 广东美的微波 炉制造有限公司；JYL-A020型九阳料理机 九阳股份 有限公司；ALC-210.3型电子分析天平 赛多利斯艾科 勒公司；HH-S6双列六孔型电热水浴锅 北京科伟有限 公司；KDC-40型低速离心机 科大创新股份有限公司 中佳分公司；KQ-600DB型数控超声波清洗器 昆山市 超声仪器有限公司；UV-mini1240紫外-可见分光光度计 日本岛津公司。 1.2 方法 1.2.1 红枣的3种干燥方式
收稿日期：2012-02-16 基金项目：陕西省榆林市科技攻关项目 作者简介：刘小丹(1987—)，女，硕士研究生，研究方向为果蔬贮藏与加工。E-mail：laolu198768@ *通信作者：徐怀德(1964—)，男，教授，本科，研究方向为软饮料、果品蔬菜贮藏与加工、天然产物提取。
E-mail：xuhuaide@
98 2013, Vol.34, No.10
食品科学
※工艺技术
红枣微波-热风联合干燥工艺优化
刘小丹1,2，徐怀德1,2,*，孙田奎3，张淑娟1，黄小奇1
(1.西北农林科技大学食品科学与工程学院，陕西 杨凌 712100；2.陕西省红枣工程技术中心，陕西 清涧 3.清涧县宏祥有限责任公司，陕西 清涧 718300)
※工艺技术
食品科学
2013, Vol.34, No.10 99
干燥而使霉变腐烂加剧，给红枣产业造成了极大的经济损 失，是限制红枣产业发展的瓶颈之一。我国95%以上的红 枣被制成干枣，使其适宜储藏和后续加工、消费。红枣干 制多采用热风干燥[5]，干燥时间长，VC等营养物质损失 严重。近年来，许多新的干燥技术已经应用到红枣干燥 中[6]，其中微波干燥干燥速度快，干净卫生，受到了广泛 关注[7]。但是单独微波干燥红枣，红枣温度升高快，容易 褐变[8]。为改善单一干燥方式的缺点，目前国内外许多学 者研究复合干燥技术，石启龙等[9]研究了雪莲果热风-微波 联合干燥的最适工艺参数；Gowen等[10]利用微波辅助热风 干燥法能有效地缩短澳洲坚果的干燥时间，提高澳洲坚果 的品质；张国琛等[11]曾利用微波真空＋热风＋微波真空的 组合干燥方式对扇贝柱进行干燥，干燥时间比单纯热风干 燥缩短50%以上，收缩率和复水率比单纯微波真空干燥均 有不同程度的改善，抗破碎能力明显优于热风干燥。Fang Shuzheng等[12]采用先热风后微波的两段式干燥方法干燥红 枣，结果表明联合干燥的红枣品质优于热风干燥产品。但 是采用先微波后高温热风再低温热风的3段式干燥还未见 报道。本研究采用Box-Behnken试验设计分析法优化红枣 微波-热风联合干燥工艺条件，分析联合干燥对产品品质 的影响，以期对实际生产提供依据和参考。
dried products. Meanwhile, we optimized the microwave-hot air drying process by response surface analysis. The results of
comparative studies indicated that total VC content was increased by 99.53% and 30.99%, and the browning index A420 was much decreased, but total flavonoid content had no obvious difference through the use of microwave-hot air drying intead of
第一阶段采用微波间歇干燥，微波功率为119W，间 歇次数分别为6、7、8、9，其他操作同1.2.1节中微波-热 风联合干燥。 1.2.3 响应面的试验设计
依据Box-Behnken试验设计原理，以投料量、微波间 歇次数、55℃热风干燥时间3个因素为自变量，分析1.3 指标测定 1.3.1 总VC含量
总VC含量(湿基计)按照GB/T 5009.86—2003《蔬 菜、水果及其制品中总抗坏血酸的测定》中2,4-二硝基苯 肼比色法进行测定。 1.3.2 总黄酮含量
黄酮含量(湿基计)的测定采用NaNO2-Al(NO3)3比色法[13-14]。 标准曲线的绘制：准确称取干燥、质量恒定的芦丁 标准品0.1g，用60%的乙醇溶解并定容至100mL，摇匀得 1mg/mL标准溶液。分别取上述芦丁标准溶液0、0.15、 0.3、0.45、0.6、0.75mL于25mL的试管中，准确加入 5%亚硝酸钠溶液1mL，摇匀，放置6min，加2.5%硝酸 铝溶液4mL，摇匀，放置6min，加1mol/L氢氧化钠溶液 5mL，摇匀，放置15min，在510nm波长处测吸光度。 样品中总黄酮含量的测定：精确称取2g样品于具塞 三角瓶中，加入60%乙醇溶液50mL，放入超声波仪中超 声提取40min，功率为420W，在4℃的环境下静置4h， 在2583×g条件下离心10min后过滤，精确吸取过滤液 2mL，分置于25mL的试管中，按绘制标准曲线的方法显 色，以蒸馏水为空白对照，在510nm波长处测吸光度。 1.3.3 褐变系数A420 将样品充分研细，称取5g，用水定容至50mL，静置 2h，后用离心机在2583×g条件下离心10min，取测定样 5mL，再加入95%的乙醇5mL，用离心机在3800r/min条 件下离心10min，在420nm 处测定吸光度(A420)，用吸光度 的大小直接表示褐变度[15]。
1 材料与方法
1.1 材料、试剂与设备 材料：木枣采自陕西省清涧县双庙河乡鲍家山村(湿基
含水率59%)，果实充分成熟，运回实验室后选择成熟度相对 均匀的果实于(0±1)℃、相对湿度85%～90%冷库中贮藏。
芦丁(纯度≥95%) 国药集团化学试剂有限公司； 抗坏血酸(纯度≥99.7%) 天津博迪化工股份有限公司； 其他试剂均为分析纯。
718300；
摘 要：目的：为提高红枣干制品品质。方法：采用分段热风、微波间歇、微波-热风联合干燥3种方式干燥红枣， 并对产品品质进行比较；根据Box-Behnken试验设计原理，采用响应面分析法优化红枣微波-热风联合干燥工艺。 结果：利用微波-热风联合干燥方式对红枣进行干燥，总VC含量比分段热风、微波间歇干燥产品增加了99.53%、 30.99%；褐变系数A420明显低于分段热风、微波间歇干燥产品，3种干燥方式的总黄酮含量接近。微波-热风联合干 燥红枣的最佳工艺条件为投料量305g、119W微波干燥12min、间歇4min、间歇次数7次、然后55℃热风干燥9h、 50℃热风干燥12h，红枣总VC含量达36.22mg/100g，总黄酮含量为35.53mg/100g、A420为0.3079，干燥时间为分段热 风干燥时间的80%。结论：微波-热风联合干燥是适合红枣的有推广应用价值的干燥技术。 关键词：红枣；微波；热风；联合干燥；工艺优化
分段热风干燥：第一阶段取红枣置于温度为55℃ 的烘箱内干燥，干燥至红枣的湿基含水率不高于50%为 止；第二阶段将温度升至60℃，干燥至红枣的湿基含水 率不高于40%为止；第三阶段将温度降至50℃，干燥至
红枣的湿基含水率不高于28%为止。 微波间歇干燥：将红枣均匀平铺成一层在微波炉的
转盘上，在微波功率119W条件下干燥，干燥12min，间歇 4min，重复此过程，至红枣的湿基含水率不高于28%为止。
微波-热风联合干燥：第一阶段采用微波间歇干燥， 在微波功率为119W条件下，干燥12min，间歇4min，间 歇次数为7次；第二阶段将红枣转入烘箱，在55℃条件下 干燥9h；第三阶段将烘箱温度降至50℃，干燥至红枣的 湿基含水率不高于28%为止。 1.2.2 投料量和微波间歇次数单因素试验
分别以投料量100、200、300、400g在119W条件下 微波间歇干燥，干燥12min，间歇4min，重复此过程，直 到红枣的湿基含水率不高于28%为止。
stagewise hot-air drying and intermittent microwave heating. The optimum microwave-hot air drying conditions were 305 g
of material loading, microwave drying at 119 W for 12 min with 7 intermittent intervals for 4 min each followed by hot air drying at 55 ℃ for 9 h and at 50 ℃ for 12 h. The total VC content, total flavonoid content and A420 of dried products obtained under these conditions were 36.22 mg/100 g, 35.53 mg/100 g and 0.3079, respectively. From the present study, we conclude