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花类植物的现代干燥技术

返回列表 来源:未知 发布日期:2019-04-09 10:01【
1 微波干燥技术
微波干燥是以微波作为热源降低物料含水量以达到干燥目的现代干燥技术。由于传统干燥技术处理后的菊花中活性成分的含量显著降低,研究者开始采用微波对菊花进行前处理。韩波[30]在对祁菊的干燥工艺进行研究时发现随着微波炉火力的升高,干制后的祁菊中绿原酸、槲皮素、木犀草苷和总黄酮的含量均先升高后降低,火力60条件下各物质含量均达到最高值。将100 g滁菊置于微波炉中,用低火、中低火、中火、中高火、高火对滁菊分别进行干燥,然后对处理后滁菊中的绿原酸、木犀草苷和3,5-O-咖啡酰基奎宁酸含量测定,结果显示随着火候的增加和时间的延长,这3种物质的含量均呈上升趋势。结果表明随着微波功率的增加,菊花干燥时间逐渐缩短,菊花中绿原酸、总黄酮含量逐渐上升,而类胡萝卜素、氨基酸等物质的含量却逐渐下降,微波干燥是保持黄酮、维生素C和可溶性糖含量较高的最佳干燥方法,兼顾效率和能耗。由此可见,微波干燥虽然具有效率高、速度快等优点,但微波功率的升高和微波加热时间的延长可能导致某些热敏性活性成分吸收大量微波而被破坏,因此针对菊花而言,微波与其他干燥技术相结合的组合式干燥技术可能更具有应用前景。
 
2 鼓风干燥技术
鼓风干燥是根据逆卡诺循环原理,消耗少量的电能驱动热泵,吸收空气中大量的低温热能,通过压缩机的压缩变为高温热能,降低干燥室内空气的相对湿度,使被干燥物料脱除水分的一种干燥技术;因其独特的干燥原理,具有高效节能、热效率快、除湿快、环境友好等特点,逐渐被应用到农产品干燥中。热泵干燥室内不同热风温度、循环风速和排湿时间对菊花干燥特性的影响,结果显示,热风温度越高、循环风速越大或排湿时间越长,干燥周期越短,但任何一种参数过高均会影响成品菊花的品质,综合来看,工况八(预热阶段50 ℃、高速干燥阶段65 ℃、第一降速干燥阶段75 ℃、第二降速干燥阶段55 ℃,风速0.25 m/s,排湿时间200 s,排湿间隔1 min)的干燥条件下所出的菊花干制品花朵干燥均匀、无卷边、颜色金黄、干制品有韧性、气味清香。工况八与其他工况相比,虽干燥周期略长,约20 h,但其感官评价分数却是最高,且其热风温度和循环风速均不是最高,所以可得品质最佳的成品。
 
由于热泵干燥是将低热能转化为高热能实现对产品脱水干燥的一项干燥技术,所以其节能减排的特点受到广泛的关注。但热泵干燥在中后期时,由于物料含水量下降,干燥速度变慢,干燥时间延长,导致能耗增加[31],如果将热泵干燥技术与其他干燥技术联用,将能实现在节能的同时提高产品质量,鼓风干燥技术的未来发展方向之一,同时开发高温热泵,提高热泵的干燥效率,也将是热泵干燥技术另一发展方向。
 
3真空冷冻干燥技术
真空冷冻干燥也称冷冻干燥,是一种将物料冻结到共晶点温度以下,在低压状态下通过升华除去物料中水分的干燥方法。由于干燥是在真空低温条件下进行,菊花中的活性成分能够有效的保存,其色泽以及外观等也可基本保持原状。文章对黄山贡菊进行微波漂烫和蒸汽杀青处理后,先以2-3 ℃的降温速度将处理后的贡菊花冻结至-20℃~-25 ℃,保持2-4 h;再真空冷冻干燥10-15 h后得其干品,通过对比该法炮制后的菊花与现有方法烘干后的菊花中绿原酸及木犀草苷的含量,结果显示,该法炮制后的贡菊花中绿原酸和木犀草苷的含量分别为0.739 %和0.405 %,远超于现行方法烘干后菊花中的绿原酸(0.462 %)和木犀草苷(0.226 %)含量。以白菊为对象,对其进行真空冷冻干燥后得出其最佳干燥工艺,将花材预冻6 h,升华干燥15 h,再以45℃的加热搁板温度进行解析干燥14 h效果最佳,干燥后的白菊缩小率仅有18%,菊花中心颜色及外层颜色均为白色。
 
冷冻干燥虽能极大的保持菊花的品质,但低温条件下菊花中的相关酶却不能被高度灭活。通过潘芸芸等[25]的研究表明,经冷冻干燥后,菊花中绿原酸、槲皮素等均较鲜菊花降低,这些活性成分均为多酚类化合物,说明冻干可能会导致菊花中的PPO灭活不彻底,致使贮藏过程中活性成分的损失。
 
冻干食品因其最大限度的保持了产品的营养成分以及风味等优点而受到消费者的青睐,但现阶段真空冻干设备价格昂贵,真空冷冻干燥技术在大规模生产过程中能耗大的问题也影响着冻干技术的产业化应用,因此开发真空冻干设备以及降低能耗是未来真空冷冻干燥技术在食品工业中的发展方向。
 
4 菊花的联合干燥技术
众所周知,干燥方式的选择对产品的形状、风味、活性成分的含量以及能耗都有着直接影响,不同的干燥技术各有优缺点。由于农产品物料的多样性以及性质的复杂性,单一的干燥技术已很难满足最终产品的质量要求,因此在不断完善和探索各种干燥技术及其工艺之外,将不同的干燥技术优势互补,同时或者分段使用进行联合干燥已成为一大趋势。从近几年的研究来看,将微波干燥与其他干燥技术进行组合是菊花干燥的一大研究热点。对比分析纯微波、纯气流以及两者组合干燥,结果显示纯气流干燥时,花瓣的干燥速率高于花头的干燥速率,当花头的含水率降至18 %时,花瓣已出现部分干枯脱落;纯微波干燥虽所需时间短,但在这个过程中菊花的品质发生了很大变化,当菊花含水率至18 %左右,菊花的色、香、形、味发生了很大变化;而两者组合进行干燥所得的菊花干制品质量较单独的气流或微波干燥,质量要高出很多。用热泵干燥箱在低温下对蒸汽杀青后的滁菊干制5-8 h,使滁菊水分含量降至30 %-40 %,最后用功率为3 kW的微波在真空环境下对滁菊进行6-10 min的辐照干燥,所得滁菊花型完整,冲泡茶汤清亮,营养物质保留率高。