一种微波间歇干燥柿子果干的工艺的制作方法

本发明涉及一种水果干燥方法。具体说，是采用微波间歇干燥工艺去除柿子水分的干燥方法，属于食品加工领域。

背景技术：

柿子(persimmon)，柿科柿属，原产地中国。我国不仅是最早种植柿子的国家而且还是种植柿子面积和年产量最多的国家，主要分布在广西、山东、山西、陕西等地。柿子富含多种维生素、矿物质以及胆碱、二萜类等活性物质等，是兼备高营养和药用价值的水果，具有抗动脉粥样硬化、降胆固醇、清热润肺、化痰止咳以及预防糖尿病和高血糖、防癌、抗诱变等作用。

柿子以鲜食为主，但柿子属于跃变型果实，在采摘后极易发生软化，不仅不利于运输贮藏，而且对口感风味影响极大，导致采后损失率较大。为了促进柿子产业的发展，近年来众多学者不仅在不断的完善柿子的贮运系统，并且开始注重柿子的深加工产品。目前柿子除鲜食外主要还用于制备柿饼、柿脆片、柿果脯、柿酒、柿醋等产品，其中柿子干制品作为传统的中国小吃，深受各国人民的喜爱，但传统的柿子干制品是采用自然风干，不仅干燥周期长，柿子品质不稳定，而且存在硫含量超标、微生物污染等食品安全风险。于是采用新的干燥技术来代替传统的干燥技术成为近年来的研究方向，黄隆胜等人采用热泵干燥技术对柿饼进行干制，得到了柿子热泵干燥的最佳的工艺。翟文俊等人研究了柿子真空冷冻干燥的工艺，对其程序控制、温度、真空度、物料厚度、柿子的共晶点等工艺参数的测量与控制并确定了柿子冷冻干燥的最佳操作条件。贾洋洋等人研究了不同包装方式下通过热风-微波联合制备的柿子脆片的货架期。karaman等人研究了冷冻干燥、烘箱干燥和真空烘箱干燥三种干燥方法对柿子生物活性和某些理化的影响，结果表明，冻干样品的生物活性、抗自由基活性明显优于其他干燥方法。总体上看，现有研究中报道了关于柿子真空冷冻干燥、热泵的优化等方面，虽能提高干燥品质，但存在成本高，周期长的问题。

微波干燥具有独特的内部加热模式，能有效省时节能、保质降本、环保易控，但单纯使用微波技术进行干燥柿子，易使柿子表面局部温度过高，导致物料表面出现边缘焦糊和硬化等现象，造成柿子口感不好、品质下降等结果。

技术实现要素：

鉴于上述干燥工艺所面临的问题，本发明旨在克服现有技术方法的不足，而提供一种利用微波间歇干燥工艺来干燥柿子果干的方法，微波间歇干燥是在微波加热过程中通过暂停加热，均衡内部与表面的能量，减小内部温度梯度，改善水分分布情况，从而避免出现过热导致烧伤的现象，保证产品品质，同时节能降本。本发明对微波功率、装载量、间歇比和干燥总时间等工艺参数的测量与控制并确定了柿子微波间歇干燥的最佳操作条件。

本发明提供的一种微波间歇干燥柿子果干的工艺，该工艺包括如下步骤：

a、取新鲜、无破损的柿子用水清洗干净，再晾干；

b、将晾干水分后的柿子去皮；

c、然后将柿子切成厚度为1-3cm的柿子瓣；

d、将柿子瓣装载在微波干燥盘中，再置于微波炉内进行间歇干燥，干燥处理后得柿子干片；

e、再通过感官评价、含水率、总酸、vc含量、单位质量能耗五个评价因素，并分别赋予各评价因素不同的权重系数对柿子干片进行多指标综合评分。

优先地，在步骤c中，所述柿子瓣厚度为2-3cm。

更优先地，在步骤c中，所述柿子瓣厚度为3cm。

在步骤d中，所述间歇干燥，其微波功率设置为280-560w，柿子瓣装载量为120-240g，间歇比为3-9，干燥总时间为123-267min。

更优先地，在步骤d中，所述间歇干燥的微波功率为560w，柿子瓣装载量为195g，间歇比为7，干燥总时间为177min。

所述间歇比定义为：

在步骤e中，所述感官评价是由10名评价员对柿子的气味、外观状态、口感做出综合评定，评分标准见表1：

表1感官评价标准表

所述含水率测定参考gb5009.3-2010《食品中水分的测定》标准，使用ma150水分测定仪测定含水率；

所述总酸测定参考gb/t5009187-2003中总酸的测定方法；

所述vc含量测定参考gb5009.86-2016《食品中抗坏血酸的测定》标准；

所述单位质量能耗测定按式(2)计算：

式中：p为微波功率(w)；m为除去的水分质量(g)；t为微波加热时间(s)。

在步骤e中，所述多指标综合评分是将感官评价、含水率、总酸、vc含量、单位质量能耗5项指标对柿子干燥工艺进行综合评分，感官评价、vc含量指标都是越大越好按照式(3)来计算，含水率、总酸、单位质量能耗指标都是越小越好按照式(4)来算：

式中，ci为指标值；cmin为指标最小值；cmax为指标最大值，

按式(5)进行加权得干燥工艺的综合评分s

s＝al1+bl2+cl3+dl4+el5(5)

式中，l1为感官评价隶属度；l2为含水率隶属度；l3为总酸隶属度；l4为vc含量隶属度；l5为单位质量能耗隶属度；a、b、c、d、e为各指标权重，感官评价为主要指标，含水率、总酸、vc含量、单位质量能耗均为次要指标，取a＝0.35，b＝0.2，c＝0.2，d＝0.15，e＝0.1。

本发明的有益效果为：

该微波间歇干燥柿子果干的工艺不但条件易控制且干燥处理时间短、能耗低，同时营养成分保留高、保证柿子干风味好。

【附图说明】

图1是微波间歇干燥柿子果干的工艺流程图。

图2是不同微波功率下柿子的干燥后水分及品质的曲线图。

图3是不同微波功率下柿子的干燥后综合评分柱状图。

图4是不同装载量下柿子的干燥后水分及品质的曲线图。

图5是不同装载量下柿子的干燥后综合评分柱状图。

图6是不同间歇比下柿子的干燥后水分及品质的曲线图。

图7是不同间歇比下柿子的干燥后综合评分柱状图。

图8是不同干燥总时间下柿子的干燥后水分及品质的曲线图。

图9是不同干燥总时间下柿子的干燥后综合评分柱状图。

【具体实施方式】

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，对本发明不构成任何限制。

下面实施例是先选取不同微波功率(560、490、420、350、280w)、不同装载量(120、150、180、210、240g)、不同间歇比(3、4.5、6、7.5、9)和不同干燥总时间(123、159、195、231、267min)进行单因素试验，在控制其他因素不变的情况下，分析各个单因素对感官评价、含水率、总酸、vc含量、单位质量能耗的影响，分别赋予不同的权重系数进行多指标综合评分。

在单因素试验结果的基础上以微波功率、装载量、间歇比和干燥总时间为考察因素,继续设计四因素三水平的正交试验,对微波间歇干燥柿子的工艺进行优化。

实施例1

(1)材料与仪器

柿子，购于贺州市泰兴超市；偏磷酸；草酸；碳酸氢钠；2,6-二氯靛酚；氢氧化钠；酚酞；邻苯二甲酸氢钾；ar，广东光华科技股份有限公司。

g70d20csp-d2(s0)微波炉：广东格兰仕微波炉电器制造有限公司；jj1000电子天平：常熟市双杰测试仪器厂；ma150水分测定仪：北京赛多利斯仪器系统有限公司；hh-8数显恒温水浴锅：江苏金坛市环宇科学仪器厂。

(2)实验方法

a、取新鲜、无破损的柿子用水清洗干净，再晾干；

b、将晾干水分后的柿子去皮；

c、然后将柿子切成厚度为1-3cm的柿子瓣；

d、将柿子瓣装载在微波干燥盘中，再置于微波炉内进行间歇干燥，干燥处理后得柿子干片；

e、再通过感官评价、含水率、总酸、vc含量、单位质量能耗五个评价因素，并分别赋予各评价因素不同的权重系数对柿子干片进行多指标综合评分。

按照上述方法，进行不同微波功率单因素试验：在间歇比为6、柿子的装载量为180g、微波干燥总时间为159min条件下，测试不同微波功率(280、350、420、490、560w)下对柿子干燥后水分及品质的影响，分析微波功率对感官评价、含水率、总酸、vc含量、单位质量能耗的影响，分别赋予不同的权重系数进行多指标综合评分。

所述间歇比定义为：

所述感官评价是由10名评价员对柿子的气味、外观状态、口感做出综合评定，评分标准见表1：

表1感官评价标准表

所述含水率测定参考gb5009.3-2010《食品中水分的测定》标准，使用ma150水分测定仪测定含水率；

所述总酸测定参考gb/t5009187-2003中总酸的测定方法；

所述vc含量测定参考gb5009.86-2016《食品中抗坏血酸的测定》标准；

所述单位质量能耗测定按式(2)计算：

式中：p为微波功率(w)；m为除去的水分质量(g)；t为微波加热时间(s)。

所述多指标综合评分是将感官评价、含水率、总酸、vc含量、单位质量能耗5项指标对柿子干燥工艺进行综合评分。感官评价、vc含量指标都是越大越好按照式(3)来计算，含水率、总酸、单位质量能耗指标都是越小越好按照式(4)来算：

式中，ci为指标值；cmin为指标最小值；cmax为指标最大值。

按式(5)进行加权得干燥工艺的综合评分s：

s＝al1+bl2+cl3+dl4+el5(5)

式中，l1为感官评价隶属度；l2为含水率隶属度；l3为总酸隶属度；l4为vc含量隶属度；l5为单位质量能耗隶属度；a、b、c、d、e为各指标权重，感官评价为主要指标，含水率、总酸、vc含量、单位质量能耗均为次要指标，取a＝0.35，b＝0.2，c＝0.2，d＝0.15，e＝0.1。

(3)结果与讨论：

在间歇比为6、柿子的装载量为180g、微波干燥总时间为159min条件下，不同微波功率(280、350、420、490、560w)下对柿子干燥后水分及品质的影响，不同微波功率下柿子的干燥后水分及品质的曲线图和干燥后综合评分柱状图见图2和图3。

如图2所示，在其他条件固定时，随着功率的增大，感官评价先上升后下降，功率过大导致柿子部分焦化，功率过小造成柿子粘手且软绵，口感不佳。含水率随着功率的增大而减小，功率越大，水分流失越快，含水率越低。vc含量和总酸均随功率的增大而增大，vc含量增大是因为功率越大，单位质量的柿子吸收的微波越多，细胞孔道逐渐张开，大量vc从细胞内部流至细胞外部，vc含量逐渐变多。总酸增加是因为功率越大，升温越快，有效缩短了柿子干内部酶的反应时间，所以总酸的含量上升。单位质量能耗随微波功率的增大先下降后上升，原因是微波功率越小，水分含量越高，吸收微波的能力越强，消耗的能量越高，但随着功率的增大，含水率越来越低，到干燥后期，能够通过干燥去除的水分的质量变化不大，所以功率越大，单位质量能耗也越来越大，呈上升趋势。

如图3所示，在其他条件固定时，随微波功率增大，综合评分从280w到490w这一阶段，综合评分保持上升趋势，从490w到560w这一阶段综合评分保持下降趋势，490w是综合评分的一个转折点，此时490w所对应的感官评价是75.53分，含水率是28.89％，总酸含量0.15g/kg，vc含量0.32mg/100g，单位质量能耗是5.79w/(kj/g)，综合评分是0.772，综合评分最高，所以490w是柿子微波间歇干燥单因素试验中的最优干燥功率。

实施例2

参照实施1，进行不同柿子装载量单因素试验：在微波功率为490w、间歇比为6、干燥总时间为159min条件下，测试不同柿子装载量(120、150、180、210、240g)对柿子干燥后水分及品质的影响，不同装载量下柿子的干燥后水分及品质的曲线图和干燥后综合评分柱状图见图4和图5。

如图4所示，在其他条件固定时，随着装载量的减小，感官评价先上升后下降，原因是装载量过大，柿子中大部分水分尚未被去除，柿子过软，影响口感，装载量过小导致局部过热出现焦糊现象，口感较差。含水率随着装载量的减小呈下降趋势，原因是单位质量柿子接受的微波辐射能越来越多，失水速度变得越来越快，含水率越来越低。总酸、vc含量、单位质量能耗随着装载量的减小呈上升趋势，vc含量上升是由于单位质量柿子吸收微波越多，升温越快，细胞孔道随着温度的升高而慢慢打开，vc含量从细胞内部流至细胞外部，导致vc含量变多；总酸上升是因为单位质量柿子吸收的微波越来越多，加快柿子内部自由水汽化，快速溢出的同时导致细胞肿胀，细胞壁破裂，总酸含量随之增加。单位质量能耗上升是因为单位质量柿子所吸收微波越来越多，失水速度越来越快，所消耗的能量越高。

如图4所示，在其他条件固定时，随装载量的增大，综合评分从120到180g这一阶段，综合评分保持上升趋势，从180g到240g这一阶段综合评分保持下降趋势，180g是综合评分的一个转折点，此时180g所对应的感官评价是感官评价为76.667，含水率为28.963％，总酸为0.190g/kg，vc含量为0.593mg/100g，单位质量能耗5.911w/(kj/g)，综合评分是0.755，综合评分最高，所以180g是柿子微波间歇干燥单因素试验中的最优干燥功率。

实施例3

参照实施1，进行不同间歇比单因素试验：在微波功率为490w、柿子装载量为180g、干燥总时间为159min条件下，不同间歇比(3、4.5、6、7.5、9)对柿子干燥后水分及品质的影响，不同间歇比下柿子的干燥后水分及品质的曲线图和干燥后综合评分柱状图见图6和图7。

如图6所示，在其他条件固定时，随着间歇比的减小，感官评价先上升后下降，间歇比过小，局部过热导致柿子焦糊，微波间歇比过大造成柿子粘手且软绵，口感不好。含水率随着间歇比的减小而减小，间歇比越小，水分流失越快，含水率越低。总酸、vc含量均会随着间歇比的减小而增大，总酸增大的原因是由于间歇比减小就意味着加热时间的增加，水分会快速散失，会造成细胞肿胀，导致细胞破裂，总酸含量增加。vc含量随着间歇比的减小而增多是是由于一定的温度条件会使柿子内部的细胞壁破裂，逐渐形成孔道，孔道逐渐变大，大量vc从细胞内流到细胞外，vc含量上升。单位质量能耗先下降后上升，随着间歇比的减小，单位质量柿子所吸收的微波能越来越多，所消耗的能量越来越多，但是间歇比过大，会使柿子在间歇时间内温度下降过多，再重新启动微波时，需要吸收更多的微波才能使柿子重新升温，所以此时单位质量能耗有所上升。

如图7所示，在其他条件固定时，随间歇比增大，综合评分从间歇比为3到间歇比为6这一阶段，综合评分保持上升趋势，从间歇比为6到间歇比为9这一阶段综合评分保持下降趋势，间歇比为6是综合评分的转折点，此时间歇比为6所对应的官评分为73.330，含水率为27.82％，总酸为0.223g/kg，vc含量为0.347mg/100g，单位质量能耗5.735w/(kj/g)，综合评分为0.72，综合评分最高，所以间歇比为6是柿子微波间歇干燥单因素试验中的最优干燥间歇比。

实施例4

参照实施1，进行不同干燥总时间单因素试验：在微波功率为490w、柿子装载量为180g、干燥总时间为159min条件下，不同干燥总时间(123、159、195、231、267min)柿子干燥后水分及品质的影响。不同干燥总时间下柿子的干燥后水分及品质的曲线图和干燥后综合评分柱状图见图8和图9。

如图8所示，在其他条件固定时，随着干燥总时间的增大，感官评价、总酸、vc含量均呈现先上升后下降的趋势，感官评价是由于干燥总时间过大会造成柿子部分焦化，干燥总时间过小，含有较多水分，口感不好。总酸上升个是因为单位质量柿子干吸收的微波能逐渐增多，加快细胞肿胀，导致细胞破裂，大量酸性物质流出，总酸含量；但加热时间过长时，导致酸性物质过热降解，总酸含量下降。vc含量上升是因为单位质量柿子吸收的微波能越来越多，在一定的持续温度条件下会使细胞内部细胞破裂，形成孔道，孔道逐渐变大，大量vc从细胞内部流至细胞外部，vc含量上升，但干燥总时间过长时，单位质量柿子干吸收的微波能过多，导致细胞严重破裂，组织萎缩，vc因过热导致降解。含水率随着干燥总时间的增大而减小，干燥总时间越大，水分流失多，含水率越低。单位质量能耗随着干燥总时间的增加，原因是总能耗不断增大，但装载量保持恒定，所以单位质量柿子吸收的微波能越来越多，消耗的能量越来越多，只有合适的干燥总时间才能够有效节省能耗。

如图9所示，在其他条件固定时，随干燥总时间的增大，综合评分从为123min到159min这一阶段，综合评分保持上升趋势，从159min到267min这一阶段综合评分保持下降趋势，159min是综合评分的转折点，此时干燥总时间为159min所对应感官评价为74.333，含水率为25.623％，总酸为0.227g/kg，vc含量为0.253mg/100g，单位质量能耗5.781w/(kj/g)，综合评分为0.693。此时综合评分最高，所以干燥总时间为159min是柿子微波间歇干燥单因素试验中的最优干燥总时间。

实施例5

正交试验：由单因素结果设计四因素三水平正交试验,参照实施1，进行四因素三水平正交试验，正交试验因素与水平表见表2，试验方案及试验结果如表3所示：

表2正交试验因素与水平表

表3l9(3⁴)试验方案及试验结果

分析表2和3可以得知，各因素的极差r大小顺序d>a>c>b，各因素对柿子影响的主次顺序为干燥总时间>微波功率>间歇比>装载量。从表3可以看出，实验3的综合评分最高，达到0.942。通过比较k值可以看出最佳组合为a1b3c3d3，即微波功率560w，装载量为195g，间歇比6，干燥总时间177min。

实施例5

验证试验：参照实施1，在最优条件a1b3c3d3下,微波功率560w，装载量为195g，间歇比6，干燥总时间177min的条件下作微波间歇干燥验证试验，试验结果如表4：

表4最佳工艺验证试验结果

在最优条件下进行试验，最终得出的感官评价为83.00，含水率为24.83％，总酸为0.042g/kg，vc含量为0.467mg/100g，单位质量能耗为5.976w/(kj/g)，其综合评分为0.950，与正交试验中第3组的试验结果基本一致，表明优化后的结果稳定。

用该方法干燥的柿子干与传统生产的柿子干相比较能够较好保存柿子的色香味、水分含量低、耗时少、成本低而且微波还进具备杀菌功能，满足现代人对卫生安全需求，具有较大应用价值。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。