一种基于程序湿度控制干燥茄子的方法与流程

本发明属于农产品加工技术领域，具体涉及一种湿度控制干燥茄子的方法。

背景技术：

茄子(solanummelongenal.)是茄科茄属植物，形状有长或圆，颜色有紫、红、白，原产亚洲热带，在全世界都有分布，以亚洲栽培最多，欧洲次之。根据fao统计，我国茄子的收获产量大约占世界总产量的1/2，中国各地均有栽培。茄子营养丰富，100g新鲜茄子含4g碳水化合物、19mg磷、32mg钙、19g叶酸、0.3g脂肪、0.8g蛋白质、8mg维生素c、1.3g膳食纤维、152mg钾、1mg维生素e、0.5g硒、63μg维生素a。其中，维生素e可以抵抗氧化，能够使维生素a在人体中不被氧化破坏，延长在人体内的贮存期，间接预防癌症的发生。此外，茄子中还含有少量的龙葵碱，也可以抑制胃癌、肺癌、又或其它癌细胞的增生。

茄子容易腐败变质，将茄子干燥加工成茄子干，是常用的延长货架期的方式。干燥加工在食品工业中是一个十分重要的环节。热风干燥是如今茄子加工最主要的干燥方式，具有干燥速率快，设备简单，实验成本低等优点，主要问题是通常采用连续排湿的方式，能耗较大，干基颜色容易变化，品质不佳。

越来越多的研究表明，空气湿度对干燥过程有影响，与传统的连续排湿相比，相同温度下，控制好干燥的湿度，可以提高干燥速率和干基品质。本发明采用自制温湿控制干燥设备对茄子进行干燥，耗能低，干基品质好，因此对茄子的干燥有着广阔和良好的发展前景。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服茄子现有干燥技术耗能大，干基品质不佳等不足，提供一种基于湿度控制干燥茄子的方法。

本发明的技术构思如下：

本发明干燥技术使用的是自制温湿控制干燥装置，该装置主要由温湿度控制系统、内部气体循环系统和干燥室三部分组成。该装置采用普通比例积分微分(proportion,integration,differentiation，pid)方式控制干燥室内的温度，当相对湿度大于设定值时，加湿电磁阀开启，水浴锅出水口流出水，经由球阀、电磁阀进入干燥室内。流入干燥室内的水蒸发，从而对干燥室起到加湿作用。降湿则由设备背部的风机完成。设定好相对湿度和工作温度后，加热管开始工作，风从轴流风机鼓出，由右侧风道进入干燥室内，然后再由干燥室内的循环风扇产生风进行扰流作用而使温湿度均匀。本发明干燥技术主要考察阶段湿度参数，寻找出最适合茄子干燥的参数，使其获得最快的干燥速率的同时节约能源，得到品质较好的干燥产品。

本发明的技术构思将湿度控制技术引入新鲜茄子的干燥中，控制合适的阶段湿度程序，一方面提高了干燥效率，另一方面得到较好品质的茄子干基，解决了现有连续排湿的风热干燥技术耗能大，营养成分损失大的缺点，因此本发明中的方法较现有方法更适合于茄子的干燥加工。

本发明提供的茄子的干燥方法，按照下述步骤进行：

(1)将茄子洗净，通过切片机切成0.5-1.5cm片状；

(2)上述处理的茄子放入温湿度控制干燥装置，调整干燥温度为50-85℃，相对湿度在20-50％范围内阶段降湿，各阶段时间持续10-120min，直到茄子完全干燥；

(3)将干燥好的茄子片取出，待冷却后，装入塑封袋中，挤出袋中空气，将袋口封好，阴凉处存放。

其中，步骤(1)中的切片机为市售普通切片机，也可以采用手工完成；

其中，步骤(2)中参数根据所需要干燥的程度以及样品含水量进行调节；

其中，步骤(2)中所得到优质的茄子干基是基于其含水率、色泽变化以及复水率、营养成分变化等指标。

本发明的有益效果如下：

(1)本发明的茄子的干燥方法，工艺简单，设备容易制得，适合工业化生产；

(2)本发明的干燥方法通过调整阶段降湿程序，降低了能耗，提高了干基品质；

(3)本发明提供的茄子干燥方法，缩短了茄子的采后加工时间，解决了茄子储存过程中的腐烂和损耗的问题，并且延长了货架期。

附图说明

图1-a温湿度控制干燥装置的总体结构：图中1为水浴锅控制面板，2为水浴锅，3为干燥参数显示器，4为干燥参数开关，5为称量盘，6为物料盘，7为空气循环风扇，8为干燥器开关门，9为输送水管；

图1-b温湿度控制干燥装置左视图：图中10为进水管，11为出水管，12为排湿风扇，13为雨帘；

图1-c温湿度控制干燥装置主视图：图中14为鼓风装置，15为干燥室，16为电子控制装置，17为排气孔；

图1-d雨帘安装示意图

图2不同厚度条件下茄片干基含水率随时间变化的曲线；

图3不同厚度条件下茄子复水率；

图4不同厚度下茄子褐变指数图；

图5不同阶段降湿程序下茄片干基含水率随时间变化的曲线；

图6不同阶段降湿程序下茄子干基复水率；

图7不同阶段降湿程序下茄子干基褐变指数图。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

以下实施例所用的茄子新鲜原料购自江苏大学农贸市场，表面颜色接近，粗细均匀且相差不大，表面没有破损并且手捏的硬度相似的紫色长茄，测得初始含水率为94％(g/g)。

以下实施例仅用以详细说明本发明干燥加工方法而非限制本发明。

本发明中所使用的温湿度控制干燥装置如图1-a、1-b、1-c和1-d所示，水浴锅2与干燥室15通过输送水管9连接实现加湿功能。其中，干燥室15内可拆卸的物料盘6放置于焊接在干燥室内壁的l支撑铁片上，使茄片的温度不受干燥室内壁的影响，为了使物料与周围湿气接触，物料盘底部开有通气孔；实验过程中，打开干燥室门8会影响湿度，所以实验中干燥室的门需保持关闭状态，由此在干燥室上方安装了活动的称量盘5；

其中，如图1-b所示，为了保证干燥室内气流的循环，干燥室左侧面设计了四个空气循环风扇7，平面对称放置，形成的气流为逆时针，与气流循环系统方向一致，同时为使气流循环能够进行，干燥室中间内壁下端设计了通气孔，还设有排气孔17，作用是排湿；气体循环动力由鼓风装置14提供，鼓风装置内设有一个轴流风机，向上输出气流，风机上方安装有加热管，起到加热气流作用；鼓风装置出风口出设计了雨帘13，如图1-d所示，作用是使水流分散，便于蒸发，雨帘连接在进水管10的内端，进水管10在干燥箱15左侧，其外端连接恒温水浴锅2，内端置于鼓风装置出风口，端部封闭，下方设有漏水孔，雨帘13下方靠近接水槽，接水槽底部有出水管，作用是防止没蒸发的水进入干燥设备，保证实验安全；

其中，温湿度控制系统主体是电子控制装置16，控制装置16由后台的程序控制。内部有能自动记录温度、湿度、物料内部温度的程序，由传感器导入数据。干燥过程的温度、湿度在电子控制部分实时显示；它自动将实时数据与设置的参数对比，通过控制加热管来调控温度，控制加湿电磁阀的开关和后部的轴流风机(连接排气孔)调控湿度，湿度较低时，加速电磁阀打开，水从水浴锅流出，加湿开始，达到设定值时关闭；湿度较高时，后部风机开启，排湿开始，到达设定值时关闭。电子控制装置部分还含参数控制面板、开关，所有的实验参数都会被记录并保存。

实施例1

打开水浴锅，设置温度为78℃。设置温度为60℃，相对湿度40％，装置开始预热。将新鲜茄子削去表皮，选择粗细均匀，调整切片机厚度，将茄子切成0.5、1、1.2和1.5cm厚度，放置于预先称重的干燥培养皿，放入预热后的干燥箱，将温度传感器插入物料内部，前2h每10min称重一次，之后每20min称重一次，直至重量差异接近为0。考察干燥效率(结果见图2)，可以看出，湿度恒定的情况下，干燥效率随着厚度的增加变化较大，厚度越薄完成干燥的时间最短，厚度为1.0cm时，完成干燥所需的时间长280min。

等茄子样品冷却至室温后装入准备好的塑料袋，并排除塑料袋中的空气，封好袋口，测定干基复水率(结果见图3)，结果随着茄片厚度的增加，复水率逐渐减小。采用分光测色仪测出材料的l*、a*、b*值，并通过openrgb软件转化成相应的x，y，z值，通过相关的公式求得实验后茄片的褐变指数bi(结果见图4)，可看出，茄片的厚度很大程度影响褐变指数，总体是越薄影响越小，但是加工过程中茄片越薄导致的加工效率也越低。

相关公式如下：

其中x表示的是色度的坐标值，可由以下公式得到：

实施例2

打开水浴锅，设置温度为78℃。打开干燥装置设置温度为60℃，开始预热。将新鲜茄子削去表皮，选择粗细均匀，调整切片机厚度，将茄子切成1.0cm厚度，放置于预先称重的干燥培养皿，放入预热后的干燥箱，将温度传感器插入物料内部，设置相对湿度程序40-20％，保持时间10min至结束，相对湿度程序40-20-40-20-40-20％，保持时间时间分别为10min、10min、10min、10min、10min至结束以及相对湿度程序40-20-35-25-20％，保持时间分别为10min、10min、10min、10min、10min至结束。前50min每5min称重一次，前50min到2h每10min称重一次，之后每20min称重一次，直至重量差异接近为0。考察干燥效率(结果见图5)，结果表明，通过程序湿度控制，1.0cm茄片160min就可以实现完全干燥。

等茄子样品冷却至室温后装入准备好的塑料袋，并排除塑料袋中的空气，封好袋口，测定干基复水率(结果见图6)，相比恒定湿度，复水率均有所提高。采用分光测色仪测出材料的l*、a*、b*值，并通过openrgb软件转化成相应的x，y，z值，通过相关的公式求得实验后茄片的褐变指数bi(结果见图7)，结果表明，通过程序湿度控制，可以保持或者降低茄片的褐变指数，而使干燥时间大大降低。