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葡萄、枸杞先进干燥技术与装备 发布时间:2018-12-26



成果单位:中国农业大学工学院

枸杞性甘、平,归肝肾经,具有滋补肝肾,养肝明目的功效,常与熟地、菊花、山药、山萸肉等药同用。枸杞全身都是宝,枸杞子能补虚生精,用来入药或泡茶、泡酒、炖汤,如能经常饮用,便可强身健体。枸杞的叶、花、根也是上等的美食补品。枸杞子为浆果,本身容易受潮,采摘下后不容易保存,自然晒干的方法往往受到天气和周围环境的影响。不仅干燥时间长,干燥程度不均匀,而且在天气恶劣的条件下,会使部分采下的枸杞子由于干燥不及时而发生腐烂,影响产品的质量和产量。

葡萄中富含丰富的维生素、矿物质和类黄酮。类黄酮是一种强力抗氧化剂,可抗衰老,并可清除体内自由基。葡萄还含有一种抗癌微量元素(白藜芦醇),可防止健康细胞癌变,阻止癌细胞扩散。不仅是葡萄肉,葡萄籽中富含的花青素,其抗氧化的功效比维生素C高出18倍之多,可以说是真正的抗氧化明星,因此,葡萄皮和葡萄籽也都对女性非常有益。葡萄干的出现很好的实现了一些人吃葡萄不吐葡萄皮的愿望。

传统干燥方法对气候环境要求苛刻,干制耗时长,品质差。为除去表层上的蜡质层,在干燥之前需要进行浸碱处理,加速干燥,缩短水分蒸发时间。为了缩短制干周期,国内外普遍使用促干剂处理,其主要化学成分为碳酸钾,摄食后影响人体消化系统的正常功能;为了防止干燥过程变色,最大限度的保存维生素C,并起到杀菌杀虫的作用,常用熏蒸和浸硫等方法处理,控制不当,往往造成SO2残留超标,过量的SO2对人体有害,会造成黏膜损伤,诱发呼吸系统、胃肠疾病等,这些食品安全隐患在消费者日益重视健康、绿色、自然的今天,成为制约制干产业的重要课题。

针对枸杞、葡萄等表面的这种蜡质层覆盖的难以干燥的高糖分农产物料(如图1),以及传统干燥中存在的一些农产品安全等问题,中国农业大学工学院高振江教授团队在国家科技支撑计划项目(2015BAD19B010201)、科技支疆项目(2008ZJ28)等的支助下,研究开发出了真空脉动干燥技术与装备。

 

1 新鲜枸杞和葡萄

真空脉动干燥技术是一种新型的干燥技术,其原理是利用干燥室真空-常压脉动交替的变化(图2),改变物料的微观组织结构,促进物料内部水分迁移扩散;同时真空低氧环境有效抑制了物料在干制过程中的氧化褐变,在有效提高干燥效率的同时最大限度的保持物料原有的色泽和营养成分。

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2真空脉动干燥室压力动态变化图

所研制的真空脉动干燥机(图3和图4)集成了基于干燥温度、真空度等多信息融合的干燥过程监测和控制技术、接触和辐射式传热技术、触摸屏控制技术等,能够根据物料特性实时动态优化调控干燥工艺,干燥自动化程度高、干燥时间短、产品质量好。 真空脉动干燥技术与装备先后获得国家发明专利4项: ZL201510036962.7,ZL201010546310.5,ZL200910235425.X ,ZL200810104061.7。

 

3 滚筒式真空脉动干燥机与所干燥的葡萄干

项目的实施解决了果菜自然干燥和燃煤热风干燥存在的干燥时间长、热敏性营养成分损失严重、色泽劣变等问题,尤其是解决了表面有蜡质层覆盖的枸杞、葡萄等使用促干剂促干所造成的化学试剂残留问题以及熏硫护色所造成的硫含量超标问题,为我国果菜干燥行业整体水平全面提升提供了科技支撑。

应用范围:

应用在高附加值食品和药品的干燥上。

 

4 平板式真空脉动干燥机与所干燥的枸杞

主要优势:

安全卫生:干燥速度快,封闭隔尘,生物性污染几率低,干燥过程不需要任何化学促干剂处理,避免了碱性促干剂残留所造成的食品安全问题;

干燥时间短:葡萄干燥时间在20小时以内;7小时内完成颗粒直径为9mm枸杞的干燥(枸杞干果湿基含水率≤13%),干燥时间仅为同等温度条件下热风对流干燥用时的1/4;

干燥品质好:葡萄干色泽呈黄绿色或琥珀色,葡萄原果香味浓郁;枸杞中多糖含量是同等温度条件下热风对流干燥的2.5倍,色泽保持良好,复水率高,干燥后枸杞表面细胞多孔道结构,利于深加工或直接食用时有效成分的溶出利用。

 




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