CN111771964A - 一种微波联合热风干燥的生姜加工工艺 - Google Patents

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Abstract

一种微波联合热风干燥的生姜加工工艺，属于生姜加工技术领域。本发明是为了解决生姜的加工过程中干燥效率低和干燥过热的问题，所述方法为：挑选新鲜饱满的小黄姜块，清洗沥干后切片，厚度2mm；将切好的姜片在真空微波条件下干燥至含水率为20％～40％，微波功率500～600W；对处理过的姜片进行热风干燥，热风温度55℃‑75℃；干燥后自然冷却至室温，得到干姜片，密封保存。本发明采用微波真空干燥与热风干燥工艺相结合，利用微波真空干燥效率高的特点除去姜片大部分水分，再进行热风干燥至干燥终点的设计思路，达到高效、干燥终点易控制的目的，微波联合热风干燥工艺终点易控制，具有高效、节能、高品质的特点，适合于生姜片的干燥生产加工。

Description

一种微波联合热风干燥的生姜加工工艺
技术领域
本发明属于生姜加工技术领域，具体涉及一种微波联合热风干燥的生姜加工工艺。
背景技术
生姜是世界各地广泛应用的主要辛香保健蔬菜之一，含有姜辣素、姜油酮、姜烯酚、 姜醇、生姜蛋白酶、姜黄素等多种活性成分，具有抗氧化、抗癌、开胃健脾、抑菌等多种功能性质，因此是食品医药及化工产品的重要原料。我国生姜资源丰富，地方品种颇多；2012年，卫计委公布生姜为食药两用的中药；2018年我国生姜种植面积达到448万亩， 较2017年增加16.97％，产量为846万吨，比2017年减少5.26％；生姜价格波动不大， 与马铃薯、洋葱、大蒜等相比较，生姜收益相对理想；从流通格局来看，我国生姜71％ 用于鲜食，9％用于加工，8％用于姜种，7％被损耗掉，5％用于外贸出口。
近5年来，我国生姜种植面积不断扩大，而生姜加工用量占比并没有提高，目前生姜 加工主要以保鲜、风干、淹渍产品为主，尚缺乏深加工的技术与工艺，如高效、节能、保质的干燥工艺和精深提取工艺。随着养生观念不断提高，姜油、姜粉、姜糖等深加工产品 逐步增多，生姜加工整体需求有增多趋势。干燥处理生姜不仅有利于姜的贮藏，也便于运 输和加工利用；传统的生姜干燥方法有燃烧焦煤的烘烤方式或自然干燥、热风干燥，存在 干燥品质和干燥效率低；随着科学技术的发展，越来越多的干燥新技术被应用于果蔬干燥，如微波干燥、真空干燥、真空冷冻干燥、远红外干燥等；由于微波干燥效率高，但干燥终 点难于控制，容易出现干燥过热现象。
发明内容
本发明是为了解决生姜的加工过程中干燥效率低和干燥过热的问题，提供一种微波联 合热风干燥的生姜加工工艺。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种微波联合热风干燥的生姜加工工艺，所述方法具体步骤如下：
步骤一：挑选新鲜饱满、无损伤腐烂、无病害、无发芽的小黄姜块，清洗沥干后切片， 厚度2mm；
步骤二：将切好的姜片在真空微波条件下干燥至含水率为20％～40％，微波功率500～600W；
步骤三：对步骤二处理过的姜片进行热风干燥，热风温度55℃-75℃。
步骤四：干燥后自然冷却至室温，得到干姜片，密封保存。
本发明相对于现有技术的有益效果为：本发明采用微波真空干燥与热风干燥工艺相结 合，利用微波真空干燥效率高的特点除去姜片大部分水分，再进行热风干燥至干燥终点的 设计思路，达到高效、干燥终点易控制的目的；以微波功率、转换点含水率、热风干燥温 度为因素进行响应面优化分析，得到最佳优化条件为：微波功率590W，转换点含水率34％，热风温度63.5℃；在此条件下姜辣素含量最高(2.59％)，比单独微波真空干燥提高17.19％，比单独热风干燥提高7.47％；能耗比单独热风干燥减少71.60％，干燥时间缩短70.13％；复水比与单独热风干燥相比略有下降，比单独微波干燥提高了33.59％；因此， 微波联合热风干燥工艺终点易控制，具有高效、节能、高品质的特点，适合于生姜片的干 燥生产加工。
附图说明
图1为热风干燥温度对生姜姜辣素含量、复水比的影响图；
图2为微波功率对生姜片姜辣素含量、复水比的影响图；
图3为转换点含水率对生姜片姜辣素含量、复水比的影响图；
图4为不同干燥方式姜辣素含量、复水比比较图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是 对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应 涵盖在本发明的保护范围中。
具体实施方式一：本实施方式记载的是一种微波联合热风干燥的生姜加工工艺，所述 方法具体步骤如下：
步骤一：挑选新鲜饱满、无损伤腐烂、无病害、无发芽的小黄姜块，清洗沥干后切片， 厚度2mm；
步骤二：将切好的姜片在真空微波条件下干燥至含水率为20％～40％，微波功率500～600W；
步骤三：对步骤二处理过的姜片进行热风干燥，热风温度55℃～75℃。
步骤四：干燥后自然冷却至室温，得到干姜片，密封保存。
具体实施方式二：具体实施方式一所述的一种微波联合热风干燥的生姜加工工艺，步 骤二中，所述含水率为34％。
具体实施方式三：具体实施方式一所述的一种微波联合热风干燥的生姜加工工艺，步 骤二中，所述微波功率为590W。
具体实施方式四：具体实施方式一所述的一种微波联合热风干燥的生姜加工工艺，步 骤三中，所述热风温度为63.5℃。
以下依次说明热风干燥、微波功率和干燥转换点含水率对生姜姜辣素含量、复水比的 影响；
(1)热风干燥对生姜姜辣素含量、复水比的影响
由图1可知，姜辣素含量变化趋势随干燥温度的升高为先上升后下降，到65℃时姜辣素含量最高(2.41％)，可能是因为45℃、55℃干燥时间过长，75℃、85℃干燥温度较 高导致姜辣素含量损失较多；复水比随温度升高呈下降趋势，65℃之前下降趋势缓慢， 65℃至75℃复水比下降趋势大，表明在此期间干燥温度对姜片损伤较大。综合考虑，选 定55℃-75℃为工艺优化因素水平；通过方差分析可知热风温度对姜辣素含量的影响不显 著(P＞0.05)，是因为在55℃-75℃之间姜辣素含量变化波动小。
(2)微波功率对生姜姜辣素含量、复水比的影响
图2为微波功率对生姜片姜辣素含量、复水比的影响，由图3可知，微波功率大于500W后姜辣素含量呈下降趋势，干燥功率大于1000W容易出现过热现象，含水率达到 14％出现大面积焦糊现象，可能是功率过大对物料脱水作用较强烈，导致姜辣素被破坏程 度较大；复水比变化趋势与姜辣素含量走势相同，微波功率为500W时复水比最高 (3.87％)，500W到1000W之间复水比明显下降；由方差分析可知，微波功率对姜辣素 的影响极显著(P＜0.01)，综合分析，选定微波功率300W、500W、1000W为工艺优化 因素水平。
(3)干燥转换点含水率对生姜姜辣素含量、复水比的影响
图3为转换点含水率对生姜片姜辣素含量、复水比的影响，由图3可知，转换点含水率的生姜片复水比均处于较高水平，波动幅度不大，可能是设定的干燥条件比较适中温和，干燥过程对生姜片损伤不大；姜辣素含量呈先上升后下降趋势，含水率为30％开始下降，可能是因为微波干燥转换点含水率越大，热风干燥时间越长导致姜辣素含量降低，含水率大于30％热风干燥时间对姜辣素含量的影响大于微波干燥；含水率小于30％微波干燥对姜辣素的影响大于热风干燥时间；由方差分析可知，转换点含水率对姜辣素的影响显著(P＜0.05)。综上分析，转换点含水率在30％姜辣素含量最高，20％-40％之间存在干燥转换含水率平衡点，因此转换点含水率工艺优化因素水平选用20％、30％、40％。
对比联合干燥与单独热风干燥、微波干燥的效果；分别取2mm厚的3份姜片，每份50g，设计实验条件为单独热风干燥65℃，风速1.5m/s；单独微波真空干燥功率为590W， 真空度为0.085MPa，每干燥2min间歇1min；微波联合热风干燥为先微波真空干燥 (590W)，每干燥2min间歇1min，至含水率为34％转换为热风干燥(63.5℃)；含水率 为8％以下为干燥终点。
表1不同干燥条件总能耗比较
Figure BDA0002571634530000041
通过表1和图4可知，从能耗方面分析，单独微波真空干燥效率最高，能耗最小， 干燥时间明显缩短，但存在干燥终点难控制，干燥后期易出现过热现象，存在局部焦糊现 象，产品感官差；微波联合热风干燥比单独热风干燥能耗减少71.60％，干燥时间缩短70.13％；微波联合热风干燥的主要干燥时间及能耗在于后期的热风干燥，但具有比单独热风干燥节能和效率高，比单独微波真空干燥终点易于控制，产品感官良好的特点；从理化指标方面分析，微波联合热风干燥的姜辣素含量比单独微波真空干燥提高17.19％，比单独热风干燥提高7.47％；复水比与单独热风干燥相比略有下降，比单独微波干燥提高了33.59％，可得出微波真空干燥后期对姜片品质的影响较大，可能是因为干燥后期姜片水分含量下降，微波的热效应主要标靶由水转为姜片的干基物质。

Claims (4)

1.一种微波联合热风干燥的生姜加工工艺，其特征在于：所述方法具体步骤如下：
步骤一：挑选新鲜饱满、无损伤腐烂、无病害、无发芽的小黄姜块，清洗沥干后切片，厚度2mm；
步骤二：将切好的姜片在真空微波条件下干燥至含水率为20％～40％，微波功率500～600W；
步骤三：对步骤二处理过的姜片进行热风干燥，热风温度55℃-75℃；
步骤四：干燥后自然冷却至室温，得到干姜片，密封保存。
2.根据权利要求1所述的一种微波联合热风干燥的生姜加工工艺，其特征在于：步骤二中，所述含水率为34％。
3.根据权利要求1所述的一种微波联合热风干燥的生姜加工工艺，其特征在于：步骤二中，所述微波功率为590W。
4.根据权利要求1所述的一种微波联合热风干燥的生姜加工工艺，其特征在于：步骤三中，所述热风温度为63.5℃。
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