热风微波联合干燥工艺的研究

方良材 黄卫萍 黄佳念

（广西农业职业技术学院 广西 南宁 530007）

热风干燥是一种使用热风干燥机械进行干燥的方法。用热风炉加热空气，由风机将热风送入烘箱与鲜竹笋接触实现加热干燥。此方法成本较低，处理量大，易于操作，可实现自动化，但有效成分损失较大，品质较差[1]。

微波干燥具有速度快、热效率高、加热均匀、无污染的优点，是近几年来发展很快的新技术。在干燥过程中，微波透入物料内，与物料的极性分子互相作用而转化为热能，使干燥物料内各部分在同一瞬间获得热量而升温，因此，具有加热速度快、能量利用率高、干燥效率高等优点。然而微波干燥温度高，在密闭空间中空气流通速度慢，而且干燥全部采用电能，能耗高，干燥成本较大[2]。

热风微波联合干燥技术是指根据物料的特性，将微波干燥和热风干燥两种方式优势互补，分阶段进行的一种复合干燥技术，其目的是缩短干燥时间、降低能耗、提高产品质量[3]。

竹笋是斑竹或百家竹春季生长的嫩笋，富含多种氨基酸、维生素、矿物质和大量的膳食纤维，味美质脆，具有清肠减肥、降血脂预防肠癌等功效，由于受环境污染少，是现代人追求的绿色食品。一般竹笋的出笋期只有30~40天，采收期短而集中，特别容易老化，长期贮藏比较困难。干燥精制的脱水笋片，能最大限度地保持其营养及色香味，延长货架期，满足人们对快节奏、方便食品的需求[4]。因此，对竹笋进行了热风微波联合干燥的研究，试图寻求较佳的联合干燥工艺，降低能耗，缩短干燥时间，提高脱水笋片质量。

1.材料与方法

1.1 材料

竹笋购于广西南宁市西乡塘菜市场, 选尖叶发黄、根部扁平、嫩度适中的毛竹笋。

1.2 仪器

6CW- 6E 型微波干燥设备、ZYD- 009型热风干燥机、CR-10小型色差计、FA 1104上皿电子天平。试验还需要不锈钢刀、测温计、秒表、天平、水分测定仪、样品袋 20个、标签纸及铁丝网等辅助器具。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程 原料选择—原料预处理—护色—热风干燥—微波干燥—挑选—除杂—包装—贮藏。

原料预处理:去皮，清洗，切除根部20mm和尖部适当，切成（粗片）长80mm，宽10-15mm，厚2-3mm和（细片）长80mm，宽5mm，厚2-3mm的片状。

护色：热汤、预煮1min。

1.3.2 试验方案 （1）将预处理好的竹笋先进行预煮护色处理，再分别用100g样品进行60℃、70℃、80℃和100℃热风干燥，每隔30min称量一次，并记录、直至达到恒重，绘制热风干燥曲线图。根据干燥时间，产品的形状、色泽、质地去分析，找出热风干燥的最佳温度。

（2）根据热风干燥曲线，找出在热风时间段内当产品达到一定水分含量时，转换用微波干燥到最终成品的最佳转折点。

（3）找出转换点后，分别用20g热风干燥到转化点的产品进行200W、400W、600W、800W的微波干燥，每隔一分钟称量一次，并记录、直至达到恒重，绘制微波干燥性曲线。根据微波干燥时间长短、耗能高低，产品色泽好坏，选择最佳微波功率。

1.3.3 试验样品的评审 色泽测定：用色差仪测出干燥产品的L值和a值，并对不同温度和不同功率干燥得出的产品的L、a值进行比较分析，找出较佳的热风微波联合干燥工艺。

2.试验结果与分析

2.1 热风干燥特性

2.1.1 不同温度对热风干燥速率的影响 在相同条件下分别对粗片竹笋和细片竹笋进行60℃，70℃，80℃的热风干燥，竹笋热风干燥曲线如图1、图2。

图 2（粗）竹笋热风干燥曲线

80℃热风干燥水分流失最快，其次是70℃，最后到60℃。在整个试验阶段，分别从产品的形状、色泽、质地方面进行比较发现：80℃热风干燥至绝干较快，但是产品颜色焦黄，色泽差。70℃热风干燥至绝干比80℃的略慢，但是产品颜色浅黄，很接近原材料颜色，色泽好。60℃热风干燥至绝干颜色浅黄，色泽较好，但干燥时间明显增加，耗能大。在试验过程中，细片的竹笋，损失率较高，变形严重，形状不好，色泽也比粗片的差。所以得出结论：用70℃对粗片竹笋进行热风干燥，损失率小，耗能小，得出的产品色泽好，形状变化小，产品品质最好。

2.1.2 热风温度对脱水竹笋色泽的影响 如表1所示，不同温度热风干燥的竹笋干制品的L、a值比较如下：因为L值越大表明干制品的褐变越少，70℃热风干燥的竹笋L=63.9是最大值，所以用70℃热风干燥竹笋褐变最少。a的正值表示红色，a数值越小表示颜色越浅，70℃热风干燥的竹笋a=7.5是最小值，所以70℃热风干燥的竹笋比较鲜艳，其他温度热风干燥得的产品比较暗红，所以得出结论：用70℃热风干燥竹笋得到的产品品质，色泽最好。

2.1.3 热风干燥与微波干燥转折点的选择 从图3所示，粗片竹笋热风干燥在150min以前水分蒸发很快，但是在150min以后就会很慢，甚至接近停滞的状态，导致干燥时间长，耗能大，所以竹笋热风150min以后适合用速度快、热效率高、加热均匀的微波干燥进行干燥。70℃下热风干燥150min，为热风干燥转到微波干燥的最理想转折点。

2.2 联合干燥特性

2.2.1 不同微波功率对（粗）竹笋干燥速率的影响 如图4所示，对70℃下热风干燥150min的产品分别进行200W、400W、600W、800W的微波干燥发现：200W、400W微波干燥得出的产品颜色较浅，接近原材料颜色，但是微波时间最长，耗能大，效率低；800W微波干燥时间最短，但是干燥得出的产品颜色焦黄、暗淡，色泽差，易有焦味；600W微波干燥时间较短，而且干燥得出的产品颜色浅黄或浅白，接近原材料颜色，色泽好，有竹笋干燥特有的香味。所以得出结论：对70℃下热风干燥150min的产品进行600W的微波干燥得出的产品品质最好。

2.3.2 微波功率对热风微波联合干燥的竹笋色泽的影响

如表2所示，不同功率微波干燥的粗竹笋干制品的L、a值比较如下：a的正值表示红色，a数值越小表示颜色越浅，L值越大表明干制品的褐变越少。由于800w微波时a值较大颜色暗红，L值较小，容易褐变；200w、400w微波得出的a值较小，颜色较浅，L值较大，褐变较少，但是微波时间长，耗能大；600w微波得出的a值适中颜色较浅，L值较大褐变较少，而且微波至绝干的时间快，耗能小。综合上述得出结论：热风干燥150min至转折点后用600w微波干燥竹笋得到的产品品质，色泽最好。

表 2竹笋的热风微波联合干燥色差分析表

3.结论

（1）在试验过程中，细片竹笋和粗片竹笋相比较，细片竹笋损失率较高，变形严重，形状不好，色泽也比粗片的差，所以竹笋干燥选择粗片竹笋较好。

（2）用70℃对粗片竹笋进行热风干燥，损失率小，耗能小，得出的产品色泽好，形状变化小，产品品质较好。

（3）用不同的温度对粗片竹笋进行热风干燥找出转折点的实验分析得出：70℃下热风干燥150min，是转到微波干燥最理想的转折点。

（4）在70℃下热风干燥150min后，以20g/600W的装载量进行微波干燥得出的产品品质较好。

[1] 钟成义，肖宏儒，秦广明.枸杞子热风微波联合干燥技术研究[J].农业装备技术 2010，（8）：14～16.

[2] 林启训，沈来盛.气调与热风干燥对毛竹笋干燥速度与干制品品质的影响[J].热带农业工程2002，（4）：19～21.

[3] 张憋，王瑞.果蔬微波联合干燥技术研究进展[J].干燥技术与设备2005，（3）：16～19.

[4] 胡超宗,周建夷,兰晓光等.毛竹不同笋龄营养成分的变化[J].竹子研究汇刊,1986.5(1):89～95.

[5] 金川,王月英,郑文杰.我国竹笋研究现状分析与展望[J].浙江林学院学报, 2000.17(1):75～79.

[6] 林启训，沈来盛，陈团伟，等.气调与热风干燥对毛竹笋干燥速度与干制品品质的影响田[J].食品科技，2003, (1) : 23～25.

[7] 陆蒸,林启训,王浩，等.毛竹笋热泵干燥特性及制品复重率[J].福建农林大学学报, 2010，3(1): 117～120.