摘 要: 研究了西芹的干燥過(guò)程,考察了實(shí)驗(yàn)的預(yù)處理時(shí)間、預(yù)處理溫度、干燥溫度、風(fēng)量、形狀、裝載量等不同因素對(duì)干燥過(guò)程的影響。結(jié)果表明,西芹干燥具有典型的物料干燥升溫、等速、降速三個(gè)階段,提高干燥溫度與風(fēng)量,對(duì)強(qiáng)化干燥過(guò)程有利。較好的干燥工藝條件是:西芹薄片在90 ℃熱水中燙漂3 min ,干燥風(fēng)溫80 ℃、風(fēng)量0. 021 m3 / s(1. 34 m/ s) ,物料為薄而雙層。干燥方程符合Page 模型。
關(guān)鍵詞: 西芹;熱風(fēng)干燥;工藝條件;模型

  西芹又稱(chēng)西洋芹菜,為引進(jìn)國(guó)外的大型芹菜品種,株形緊湊粗大,葉柄寬而肥大、纖維少,品質(zhì)脆嫩,是優(yōu)良的芹菜品種,每100 g 鮮重含水分94 g、碳水化合物2 g 左右、蛋白質(zhì)約2. 2 g 和礦物鹽及維生素等多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),還含有芹菜油,具芳香氣味,有降低血壓、健腦和清腸利便的作用[1 ] 。西芹在采后若不及時(shí)食用、加工,則容易腐爛。因此西芹的儲(chǔ)存和保鮮是必要的,而脫水則是一種較好的保鮮方法,它可調(diào)劑季節(jié)差別。脫水儲(chǔ)藏除可基本保持其原有的品味外,還有縮小體積降低重量(便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸) ,抑制微生物的繁殖及增加蔬菜本身價(jià)值等優(yōu)點(diǎn)。目前,國(guó)內(nèi)只有龔衛(wèi)清等關(guān)于《西芹冷凍干燥工藝條件的研究》的報(bào)道[ 2 ] ,它是用冷凍干燥技術(shù)來(lái)干燥西芹,得到西芹的共晶點(diǎn)、共熔點(diǎn)、凍干曲線(xiàn),以及西芹的預(yù)熱、預(yù)泵時(shí)間、冷凍干燥時(shí)間等參數(shù)。雖凍干產(chǎn)品具有品質(zhì)好的優(yōu)點(diǎn),但其具有易吸潮、易破碎、設(shè)備投資和操作費(fèi)用高等缺點(diǎn)。關(guān)于采用熱風(fēng)干燥西芹方法未見(jiàn)報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)采用熱風(fēng)進(jìn)行干燥,考察了影響干燥性能的預(yù)處理時(shí)間、預(yù)處理溫度、干燥熱風(fēng)溫度、熱風(fēng)流量、物料厚度及裝載量等因素,得到干燥曲線(xiàn)和速度曲線(xiàn)以及復(fù)水性能,確定了較佳干燥工藝參數(shù),為工業(yè)化生產(chǎn)提供依據(jù)。

1  干燥實(shí)驗(yàn)
1. 1  實(shí)驗(yàn)設(shè)備與物料
    新鮮西芹(市售) ,FS 西芹3 號(hào),選擇葉柄寬2～4 cm的內(nèi)外(老、嫩) 莖干若干,實(shí)驗(yàn)時(shí)切片后摻勻備用。
    干燥實(shí)驗(yàn)采用隧道式干燥器,實(shí)驗(yàn)時(shí)干燥條件恒定,采用減重法測(cè)定物料質(zhì)量隨時(shí)間的變化情況,至質(zhì)量不變時(shí)停止實(shí)驗(yàn)。物料的初始狀態(tài)為預(yù)處理后的西芹。

1. 2  實(shí)驗(yàn)步驟
    工藝流程為: 原料→清理→清洗→瀝水→切制→燙漂→脫水干制。
    燙漂可破壞或鈍化蔬菜中的氧化酶系統(tǒng),防止褐變和維生素的氧化[3 ] ,并有利于加快干燥速度,使干制品復(fù)水時(shí)易重新吸水。但過(guò)度燙漂會(huì)導(dǎo)致蔬菜色澤、風(fēng)味和組織劣變及營(yíng)養(yǎng)成分的損失,同時(shí)也會(huì)過(guò)多地消耗能源。因此燙漂時(shí)間與溫度應(yīng)該適宜。

1. 3  測(cè)定項(xiàng)目和方法

    物料干基含水率:水分質(zhì)量與絕干物料質(zhì)量之比,以X 表示,即:X = (水分質(zhì)量/ 濕物料中干物料的質(zhì)量) ×100 %臨界含水量Xc :恒速階段轉(zhuǎn)入降速階段的轉(zhuǎn)折點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的含水率。某時(shí)刻ti 的干燥速率Ui :

  式中:G干為干制品復(fù)水前的質(zhì)量; G復(fù)為干制品復(fù)水后瀝干后的質(zhì)量[4 ] 。
  感官指標(biāo):色、味。

2  實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2. 1  預(yù)處理?xiàng)l件的考察
2. 1. 1  燙漂時(shí)間對(duì)干燥的影響 在燙漂溫度90 ℃、干燥溫度80 ℃(濕球溫度為42 ℃,相對(duì)濕度Φ=0.33) 、風(fēng)量0. 021 m3 / s (風(fēng)速1. 34 m/ s ,下同) 、裝載量1. 75 kg/ m2 、西芹為片狀(約2 mm 厚) 的條件下考察了燙漂時(shí)間分別為0 、2 、3 、4 、5 min 對(duì)干燥過(guò)程的影響,得到各條件下的干燥曲線(xiàn)見(jiàn)圖1 ,速度曲線(xiàn)見(jiàn)圖2 及復(fù)水性見(jiàn)表1 。

  

  干制品保持西芹原有顏色,具有比新鮮料更濃的芳香味;復(fù)水后能基本恢復(fù)西芹新鮮時(shí)的狀態(tài),但手感比新鮮的軟一些。

  由圖1 、2 可見(jiàn),在相同的干燥條件下,隨著燙漂時(shí)間的增加,西芹的初始含水量也增大。這是因?yàn)闋C漂對(duì)細(xì)胞組織有影響,燙漂時(shí)間越長(zhǎng)組織中的細(xì)胞膜被破壞的越多,使水分滲入的也越多,則含水量越高;但是燙漂時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞組織嚴(yán)重破壞而變爛且能耗增大。從圖2 可以看出,燙漂時(shí)間在3 min 和4 min 時(shí)干燥速度^快。由表1 復(fù)水性得知,燙漂有利于提高復(fù)水比,同樣是3 min 和4min 時(shí)的復(fù)水性明顯好于其他時(shí)間的復(fù)水性?？紤]
到能耗問(wèn)題,選擇燙漂時(shí)間為3 min 。

2. 1. 2  燙漂溫度對(duì)干燥的影響 在燙漂時(shí)間3min 、干燥溫度80 ℃(濕球溫度42 ℃,相對(duì)濕度Φ=0.33) 、風(fēng)量0. 021 m3 / s (1. 34 m/ s) 、裝載量1. 75kg/ m2 、片狀的條件下, 考察了燙漂溫度為80 ℃、90 ℃和100 ℃時(shí)對(duì)干燥過(guò)程的影響。干燥曲線(xiàn)見(jiàn)圖3 ,速率曲線(xiàn)見(jiàn)圖4 ,復(fù)水性如表2 所示,感官指標(biāo)差別不明顯。

  

  圖3 、4 顯示,在其他條件相同的情況下,燙漂溫度在80 ℃、90 ℃和100 ℃下,干燥速度沒(méi)有明顯的差別,在90 ℃時(shí)干燥速度為^好。從表2 可得,燙漂溫度在100 ℃時(shí)的復(fù)水性^差,分析是由于溫度過(guò)高對(duì)西芹的細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了破壞而導(dǎo)致組織糜爛,復(fù)水差。比較80 ℃和90 ℃下的復(fù)水性,可知90 ℃下復(fù)水性略好,故^佳燙漂溫度可選為90 ℃。

  由以上情況可以得出, 物料在90 ℃下?tīng)C漂3 min較佳,以下考察就以此為預(yù)處理?xiàng)l件。