微波真空干燥龍眼果肉的工藝探析

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一、結果與討論

1、干燥過程中真空度的選擇

根據預試驗結果，在微波功率1.70kW，真空度分別選用0.065，0.075，0.085，0.095MPa條件下對龍眼進行干燥，真空度對龍眼果肉干燥時間和膨化率的影響。隨著真空度的增加，龍眼干的膨化程度也逐漸增加，以0.095MPa下的為最佳。同時由表1可知，在真空度較低的情況下，干燥時間相對較長，這是由于真空度較低時，水的沸點相對較高，蒸發速度相對較慢。而真空度越高，物料內外的壓差越大，容易形成較高的膨化率，而較高的膨化率表明物料內部有更多的空隙和更為疏松的結構，口感更好。由于微波真空設備一般采用水泵，其真空度最高即為0.095MPa，因此干燥過程中的最佳真空度為0.095MPa。真空度/MPa0.0650.0750.0850.095干燥時間/min316245200172膨化率/%577590114。

2、干燥溫度的單因素

試驗龍眼干燥過程中其水分和溫度均不斷變化，與其它聚合物一樣，當溫度超過臨界溫度時，龍眼生物高聚物的ε會急劇增長。在生產加工的后期階段隨著溫度升高，材料的變軟，分子更加自由地運動，吸收更多的微波，易產生突然過熱點，為避免“熱失控”現象，在干燥過程中的不同階段必須調整溫度、微波強度和干燥時間，根據前期預試驗的干燥曲線將干燥過程分為前期、中期和后期三個階段分別進行最佳工藝的研究。干燥初期為水分含量從初始狀態降至50%；干燥中期為水分含量從50%降至18%；干燥后期為水分含量從18%降至7%。

1干燥初期溫度和時間的選擇

在干燥初期，由于龍眼中水分含量較高，因此微波功率可以設定的相對較高。微波功率為55kW和真空度0.095MPa的條件下，干燥溫度分別選65℃，70℃，75℃，80℃對新鮮龍眼進行干燥，干燥第一階段結束后龍眼干的外觀如表2所示。龍眼在65℃和70℃干燥至含水量50%時沒有出現黃點，而75℃和80℃都出現了黃點，這可能是由于在干燥溫度較高的條件下，龍眼內部的酶促反應及美拉德反應顯著增強，有較明顯的褐變，出現了黃點。研究發現干燥初期出現黃點往往導致后期龍眼干出現不受歡迎的色澤，又鑒于能耗的考慮，75℃需要更長的加熱時間，耗能較大。另外，從維生素C含量的結果可知，干燥溫度越高，維生素C含量越低，但即使是80℃條件下，維生素C含量也比較高，這是由于在干燥初期，物料中含有大量的水分，微波提供的能量絕大部分用于水分蒸發，物料本身的溫度變化不大，因此維生素C的損失也很小。綜上所述，試驗初期干燥溫度選取70℃最為適宜。

2干燥中期溫度和時間的選擇

經過初期干燥，龍眼水分大量蒸發，果肉內部組織結構形成一定量的孔道，水分極易逸出，此時干燥速率較大，易出現熱點，造成干燥不均勻現象。在微波功率1.7kW和真空度0.095MPa的條件下，選取60℃，64℃，68℃，72℃持續對龍眼進行干燥，干燥所需時間和龍眼的外觀品質如表3所示。從表3中可知，在干燥溫度為60℃和64℃的條件下，龍眼的干燥非常均勻，沒有出現明顯的褐變現象。而在68℃和72℃干燥溫度下，部分龍眼出現褐色，可能是由于溫度較高的情況下，龍眼水分蒸發過快，出現局部干燥不均勻的情況。對于維生素C來說，變化趨勢依然是溫度越高，損失越大，但同時溫度越高，所需要的干燥時間也越長。64℃不僅能很好的保持龍眼干的外觀品質，而且干燥時間最短，所以干燥中期的最佳溫度為64℃。

3干燥后期溫度和時間的選擇

低含水量使得物料吸收微波的能力下降，如果選用干燥中期的最佳溫度64℃一直加熱至干燥終點，會造成物料對微波吸收能力變差而導致高場強度，從而使得物料溫度急劇上升，容易引起物料局部干燥過度。為了便于控制，干燥后期應降低干燥溫度。在微波功率0.85kW和真空度0.095MPa的條件下，選取52℃，54℃，56℃，58℃繼續對龍眼進行干燥，干燥所需時間和龍眼外觀品質如表4所示。后期干燥溫度在52℃、54℃條件下，龍眼干燥均勻，且在54℃時龍眼水分從18%降到7%（水分6.3%~7.5%即為干燥終點）所需要的時間更短，如果選用56℃和58℃，龍眼干燥出現不均勻的現象，發生褐變現象嚴重。并且從維生素C的測定結果可知，溫度越高，維生素C的損失越大，后期的溫度升高對維生素C的破壞更為明顯，綜合三個指標分析，龍眼后期干燥溫度應選用54℃。根據三個階段的研究結果，可得出在不同干燥階段的最佳干燥溫度和干燥時間，分別為70℃加熱102。

3、干燥功率的選擇

干燥溫度、時間及真空度依照已確定參數對龍眼進行干燥，選用4種不同的功率0.85，1.7，55，3.4kW對龍眼進行干燥，并與不斷調整功率的工藝進行對比。從表5中可知，龍眼干燥初期功率選用不大于55kW均沒有黃點出現，干燥中期功率選用0.85kW和1.7kW干燥均勻且沒有褐色出現，其他兩個功率都會出現褐點，后期干燥功率只有選用0.85kW才能干燥均勻，沒有褐色出現。隨著干燥的不斷進行，物料中的水分含量不斷降低，水分蒸發所需要的微波能減少，如果仍然保持原來的微波功率，多余的微波能將使得物料升溫，物料溫度升高會導致營養物質的破壞以及產品外觀品質的下降，微波功率的大小對干燥過程影響顯著。所以，在物料含水量較多的時候，微波功率可以大一些，隨著物料中水分的去除，功率應相應調低。另外，由維生素C的測定結果可知，程序改變功率干燥的產品維生素C保留的最多，功率過大，產品后期褐變嚴重，品質下降，功率過低，干燥時間大大延長，同樣使得產品的品質下降。基于干燥產品的品質和能耗的綜合考慮，龍眼干燥初期，中期和后期微波功率分別選用55，1.7，0.85kW。

二、結論

真空度、微波功率、干燥溫度和干燥時間均顯著影響龍眼果干的干制過程，真空度大有利于物料的膨化，根據干燥曲線將龍眼的微波真空干制過程分為三個階段進行研究更加貼近實際干制過程，微波功率和干燥溫度應隨著干制階段的變化相應調低，以保證龍眼果干具有金黃色外觀及膨化效果，在實際操作過程中，應針對具體的物料進行最佳工藝研究。微波真空干燥適用于干制龍眼果肉，與熱風烘干相比，微波真空干制時間短，能耗低，且產品的外觀呈金黃色，具有膨化效果，口感香脆。總體來說，微波真空的龍眼果干的品質明顯高于傳統的龍眼干產品，具有廣闊的市場前景。

作者：從彥麗黃略略張向陽單位：深圳職業技術學院應用化學與生物技術學院