一种负压下两种频率微波组合干燥调理莴苣品质的方法
【专利摘要】一种负压下高低频率微波组合干燥调理莴苣品质的方法，属于果蔬食品加工【技术领域】。本发明包括新鲜莴苣预处理、EDTA-Na溶液护色、漂烫、乙酸镁-乙酸锌溶液护色、负压高低频率微波组合干燥、包装贮藏步骤。本发明采用2450MHz微波与915MHz微波联合干燥，工艺更具有新颖性；915MHz微波穿透力强，缩短了干燥时间，增加了设备的装载量。所采用的高低频微波联合干燥技术的均匀化优势明显，在整个干燥过程中最高温差低于2.1℃，干燥后的莴苣颗粒叶绿素含量高（0.081mg/g），复水率高（5.3~5.7）、复水后口感较好（硬度值1.98~2.16kg），最大程度地保持了产品原有的色泽、风味及营养价值。
【专利说明】—种负压下两种频率微波组合干燥调理莴苣品质的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种负压下两种频率微波组合干燥调理莴苣品质的方法，具体涉及果蔬的脱水加工，属于果蔬食品加工【技术领域】。
【背景技术】
[0002]莴苣(lettuce)，在我国南北方都有广泛种植，主要分为茎用和叶用两类。莴苣营养价值很高，含矿物质钙、磷、铁较丰富，亦含VA、VB1、VB2、VC、尼克酸、蛋白质、脂肪、糖类、灰分及钾、镁等微量元素和食物纤维等，且美味可口，是人们日常生活中的重要蔬菜。但是，新鲜的莴苣由于其含水量高，易变质，不易保存，因此莴苣常以干燥的方式进行保藏。
[0003]微波真空干燥是在真空条件下利用微波能进行物料的干燥加工，它利用微波穿透力强，使物料内外同时升温形成整体加热，缩短了干燥时间，同时在真空环境下水分子迅速扩散至物料的表面，进而加快了蒸发。与此同时，真空环境降低了物料表面水蒸气的浓度和产品内部水的沸点，使物料内部和外部的压力差增大而使水分能在较低温度下进行干燥，可防止物料的氧化反应。因此，干燥后产品的风味、颜色以及质构有所提高。
[0004]传统微波真空干燥存在产品在加热过程中不均匀现象，易出现冷、热点现象，影响产品干燥品质。为了克服微波真空干燥的不均匀性，负压微波喷动干燥方法通过周期性的真空压力变化，带动物料颗粒周期性喷动，从而提高了物料干燥的均匀性，避免了产品由于局部温度过高而造成的烧焦现象，从而提高干后产品品质，同时也相应的提高干燥速率以及降低有效能耗。
[0005]低频(915MHz)微波使用的频段比正常频率低，使用这段频率的优点是能更深地穿透到食品的内部又不致使表面加热过度，同时又能保持食品的天然质地和成分，均匀性较好。高频微波是指频段为2450MHz的微波装置，一般微波炉都是2450MHz。近年来，微波应用于天然产物提取领域报道很多，其作为一种新型的萃取技术，可更进一步提高提取率，尤其是高低频微波联合辅助提取，然而该技术在果蔬食品加工【技术领域】却鲜有报道。
[0006]应林火等(2013)研究了莴苣热泵-热风联合干燥工艺，以干燥风速、热泵干燥阶段温度、分阶段干燥的水分转换点、后期热风干燥阶段温度为影响因素，以叶绿素含量为评价指标，进行的正交优化试验结果，得出莴笋热泵-热风联合干燥最优工艺为:即风速l.0m/s，热泵温度75°C，水分转换点30%，热风温度80°C，所得莴苣品质高于热风干燥，而且比单独热风降低了干燥能耗32.26%。然而本发明由微波提供热源，相对于热泵-热风联合干燥工艺，其缩短了加热时间，降低了干燥能耗，减少了莴苣中叶绿素在加工过程中的流失。
[0007]刘佳、袁越锦等(2013)研究了莴苣热风真空组合干燥工艺，以切片厚度、热风干燥温度、真空干燥压力和中间含水率4项为试验因素，以干燥时间和复水比为试验指标，研究热风-真空组合干燥的干燥特性，从而优化得到最佳的实验组合:即热风温度为50°C，真空干燥压力为20KPa，切片厚度为5mm，中间含水率为40%，此时干燥时间为12.9271h，复水性为3.0906。然而本发明干燥所需时间仅为45?50min，耗时远远低于上述工艺；且在干燥过程中温度低、均匀度高，莴苣颗粒样品的组织结构及成分发生较少的物理化学变化，复水(5.3^5.7)能力高于上述工艺。
[0008]范乐明、张丽萍等(2013)研究了微波功率、脉冲喷动频率、预处理及不同组合方式对脉冲喷动微波负压干燥土豆片的干燥特性及色泽、质构、均匀性等品质的影响。结果表明:在微波功率为3.44W/g，脉冲喷动频率为5次/min条件下，土豆片在干燥过程中表面温度分布是均匀的，最大温度差为4°C左右。而本发明通过负压高低频微波联合干燥，均匀化优势更加明显，在莴苣的整个干燥过程中最高的温度差低于2.rc ;且相对于单一频率的微波干燥，该工艺在物料装载量上有很大的优势。
[0009]王玉川(2013)研究了莴苣颗粒负压微波高效节能均匀干燥机理及工艺。实验结果表明:与传统负压微波干燥装置相比，负压微波脉冲喷动干燥可以明显地提高莴苣颗粒干燥均匀度(90%)及复水后的弹性，缩短干燥周期50% (微波真空)及20% (微波冻干)以上，单位干燥产品的能耗比传统的真空干燥节能50%以上。然而本发明在其原有的基础上进一步改进，高低频微波联合干燥，使干燥的均匀度进一步提升；同时915MHz低频微波能更深地穿透到莴苣的内部又不致使表面加热过度，保持食品的天然质地和成分。
[0010]章虹、冯宇飞等(2012)研究了莴苣微波喷动均匀干燥工艺。实验结果表明:莴苣最佳微波喷动干燥参数为干燥前期(lOmin)，微波功率为300W，热风温度为68?78°C，喷动风速为8m/s ;干燥后期(45min)微波功率为200W，热风温度为68?78°C，喷动风速为6m/s。然而本发明中采取的是一种负压，相比于常压条件，负压环境下水分子能迅速扩散至物料的表面，进而加快了蒸发。与此同时，负压环境降低了物料表面水蒸气的浓度和产品内部水的沸点，使物料内部和外部的压力差增大而使水分能在较低温度下快速蒸发，因而莴苣颗粒能在较低的温度条件下进行干燥，可防止物料的氧化反应。
[0011]杨方银、姜晓文、黄少波，陈亦辉、惠迪，一种热风干燥脱水调理莴苣片的加工方法(中国专利授权号:ZL 200910101525.3)，该发明采用箱式热风干燥机对莴苣片进行分段干燥处理。在第三阶段中，利用低温强风除去部分毛细结合水和结合水，防止产品吸潮，并适当降低莴苣品温，避免产品变色焦化。而本发明干燥时间短，干燥阶段少；在各阶段中只需改变微波的频率以及功率即可，操作简便易行。
[0012]张慜、孙金才、颜伟强、卢利群、娄芳琼，一种提高微波喷动干燥中颗粒状果蔬均匀膨化效果的分段方法(中国专利授权号:ZL 200910213559.1 )，该专利通过热风与微波喷动干燥分段方法使得颗粒状果蔬在微波场受热均匀，水分蒸发迅速，干燥之后果蔬呈多孔性结构，有效地提高了产品的膨化度，在颗粒状果蔬被迅速干燥的同时也提高了产品的膨化效果并保证产品均匀膨化，营养成分保存好，色泽、感官等品质好的特点。但是该专利将热风干燥与微波喷动干燥联合干燥，转换点不易控制，会导致膨化效果不易一致。而本发明的工艺流程更加简化，不需要前期的预处理如热风干燥，缩短了加工时间，更具有新颖性。
[0013]孙金才、张慜、郑利琴、许庆炎、陈移平，一种利用分段介电加热联合提取生产杨梅多酚胶囊的方法(中国专利授权号:ZL 200910213557.2)，该专利在50MHz无线电频率、915MHz低频微波、2450MHz高频微波下进行分段浸提杨梅多酚，通过离心、浓缩、冻干、粉粹、灌装胶囊来制备杨梅多酚胶囊。然而本发明的工艺应用在果蔬食品的加工【技术领域】，通过负压下高低频微波联合干燥缩短了加工时间，增加了物料干燥的均匀性。
[0014]张慜、王玉川，一种负压微波均匀化喷动干燥装置及应用(中国专利授权号:ZL201010572843.0)，该专利研究了由于物料在负压下能够实现喷动，采用该装置可实现物料在真空微波干燥条件下喷冻、旋转、流动，达到物料高效、均匀干燥的目的，同时缩短了干燥时间40%以上，降低了大规模生产的成本，此专利主要侧重于喷动干燥装置的设计，对其应用的参数描述较少。而本发明在其应用基础不仅能控制微波的功率、喷动频率、真空度，还能够改变微波的频率，以达到更佳的干燥效果。
[0015]孙金才、张慜、冯宇飞、卢利群、惠迪，一种常压与负压相结合的微波喷动床均匀化干燥莴苣的方法(中国专利授权号:ZL 201110365286.X)，该专利采用了微波干燥技术，缩短了干燥时间，降低了干燥能耗，减少了莴苣中叶绿素在加工过程中的流失，而且用常压和负压喷动床干燥技术联合进行莴苣干燥，使物料循环运动，克服了微波干燥不均匀的缺点。而本发明是在一种负压环境下，通过改变微波的频率(2450MHz和915MHz)来进行莴苣干燥，尤其在微波频率为915MHz时，均匀化干燥优势更加明显；装载的物料量大，设备中可放置1/2体积以上的调理莴苣。
【发明内容】
[0016]本发明的目的是提供一种负压下高低频率微波组合干燥调理莴苣品质的方法，涉及果蔬脱水加工，可用于各类高含水量的、可切块的果蔬加工。
[0017]本发明的技术方案，一种负压下高低频率微波组合干燥调理莴苣品质的方法，包括新鲜莴苣预处理、EDTA-Na溶液护色、漂烫、乙酸镁-乙酸锌溶液护色、负压高低频率微波组合干燥、包装贮藏；具体步骤为:
(1)新鲜莴苣预处理:将新鲜莴苣去叶、去皮、清洗，切成IcmXlcm的立方体，或切成直径为12mm、厚度为5mm的圆片状；
(2)EDTA-Na溶液护色处理:对预处理后莴苣用质量浓度为1%的EDTA-Na溶液浸泡30min,进行护色处理；
(3)漂烫:将步骤(2)处理后的莴苣置于95°C水中漂烫3min进行物料中酶类的灭活，取出浙干；
(4)乙酸镁-乙酸锌溶液护色:漂烫后莴苣采用质量浓度为1%的乙酸镁与1%的乙酸锌护色剂溶液浸泡3(T60min，溶液pH调至7.5 ;
(5)高低频率负压微波组合干燥；分为两阶段对物料进行干燥，第一阶段采用真空度为
0.0r0.06MPa负压、频率为2450MHz的微波进行喷动干燥，微波功率为30(T400W，干燥时间为2(T35min ;第二阶段采用真空度为0.06、.08MPa负压、频率为915MHz的微波进行喷动干燥，微波功率为20(T300W，干燥时间为l(T25min，控制干燥至物料湿基含水量6% ;两阶段顺序能够互换；
(6)包装贮藏:干燥结束冷却至室温，采用聚乙烯袋进行密封包装，每袋300-500g常温下避光贮藏。
[0018]本发明的有益效果:本发明采用2450MHz微波与915MHz微波组合干燥，工艺更加具有新颖性；915MHz微波穿透力强，缩短了干燥时间，增加了设备的装载量。所采用的高低频微波组合干燥技术的均匀化优势明显，在整个干燥过程中最高的温度差低于2.1°C，干燥后的莴苣颗粒叶绿素含量高(0.081mg/g)，复水率高(5.3?5.7)、复水后口感较好(硬度值
1.98^2.16kg)，最大程度地保持了产品原有的色泽、风味及营养价值。
【具体实施方式】
[0019]实施例1负压下先2450MHz微波，再915 MHz微波脉冲组合干燥莴苣块的加工新鲜莴苣进行去皮、去叶、清洗、切块(IcmX Icm的立方体，或直径为12mm、厚度为5mm
的圆片)、护色液(质量浓度为1%的EDTA-Na)进行浸泡处理(持续时间30 min)。将护色好的莴苣块置于95°C水中漂烫3min，进行物料中酶类的灭活，取出浙干；然后将漂烫后莴苣块浸入1%的乙酸镁-1%的乙酸锌溶液中浸泡3(T60min进行护色，溶液pH调至7.5。
[0020]分两阶段对莴苣块进行干燥。第一阶段采用频率为2450MHz的微波在负压下(真空度为0.04?0.06MPa)进行喷动干燥，微波功率为400W，干燥时间为3(T35min ;第二阶段采用频率为915MHz的微波在负压下(真空度为0.06、.08MPa)进行喷动干燥，微波功率为300W，干燥时间为l(Tl5min，控制干燥至物料湿基含水量6% ;干燥后取出样品，采用聚乙烯袋密封包装，常温避光保藏。
[0021]所得样品的脆度(以破碎力为标准/g)达到110(Tl200g，复水后的硬度值为1988?2160g，复水后具有较高的弹性。莴苣块在干燥过程中，水分含量、色差及收缩率的干燥均匀度分别为1.5°/Γ2%、8.6%及9.4%，后期的均匀化干燥优势明显。V。含量为
0.028?0.032mg/g,叶绿素的含量为0.078?0.08lmg/g，较好地保持了原有的色泽、风味及营养物质。
[0022]实施例2负压下先915MHz微波，再2450 MHz微波脉冲联合干燥莴苣块的加工新鲜莴苣进行去皮、去叶、清洗、切块(IcmX Icm的立方体，或直径为12mm、厚度为5mm
的圆片)、护色液(质量浓度为1%的EDTA-Na)进行浸泡处理(持续时间30 min)。将护色好的莴苣块置于95°C水中漂烫3min，进行物料中酶类的灭活，取出浙干；然后将漂烫后莴苣块浸入1%的乙酸镁、1%的乙酸锌溶液中浸泡3(T60min进行护色，溶液pH调至7.5。
[0023]分两阶段对莴苣块进行干燥。第一阶段采用频率为915MHz的微波在负压下(真空度为0.06?0.08MPa)进行喷动干燥，微波功率为200W，干燥时间为2(T25min ;第二阶段采用频率为2450MHz的微波在负压下(真空度为0.04?0.06MPa)进行喷动干燥，微波功率为300W，干燥时间为2(T25min，控制干燥至物料湿基含水量6% ;干燥后取出样品，采用聚乙烯袋密封包装，常温避光保藏。
[0024]所得样品的脆度(以破碎力为标准/g)为110(Tl200g，复水后具有较高的弹性。莴苣块在干燥过程中，水分含量、色差及收缩率的干燥均勻度分别为1.5%?2%、7.5%及8.3%,前期的均匀化干燥优势明显。V。含量为0.028?0.035mg/g,叶绿素的含量为0.078、.08Img/g，较好地保持了原有的色泽、风味及营养物质。
【权利要求】
1.一种负压下高低频率微波组合干燥调理莴苣品质的方法，其特征在于包括新鲜莴苣预处理、EDTA-Na溶液护色、漂烫、乙酸镁-乙酸锌溶液护色、负压高低频率微波组合干燥、包装贮藏；具体步骤为: (1)新鲜莴苣预处理:将新鲜莴苣去叶、去皮、清洗，切成IcmXlcm的立方体，或切成直径为12mm、厚度为5mm的圆片状； (2)EDTA-Na溶液护色处理:对预处理后莴苣用质量浓度为1%的EDTA-Na溶液浸泡.30min,进行护色处理； (3)漂烫:将步骤(2)处理后的莴苣置于95°C水中漂烫3min进行物料中酶类的灭活，取出浙干； (4)乙酸镁-乙酸锌溶液护色:漂烫后莴苣采用质量浓度为1%的乙酸镁与1%的乙酸锌护色剂溶液浸泡3(T60min，溶液pH调至7.5 ； (5)高低频率负压微波组合干燥；分为两阶段对物料进行干燥，第一阶段采用真空度为.0.04?0.06MPa负压、频率为2450MHz的微波进行喷动干燥，微波功率为30(T400W，干燥时间为2(T35min ;第二阶段采用真空度为0.06、.08MPa负压、频率为915MHz的微波进行喷动干燥，微波功率为20(T300W，干燥时间为l(T25min，控制干燥至物料湿基含水量6% ;两阶段顺序能够互换； (6)包装贮藏:干燥结束冷却至室温，采用聚乙烯袋进行密封包装，每袋300-500g常温下避光贮藏。
【文档编号】A23B7/02GK104304416SQ201410525911
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月9日 优先权日:2014年10月9日
【发明者】张慜, 卢利群, 黄家鹏, 韩宇斌, 何玲飞, 王玉川, 张丽萍 申请人:江南大学, 宁波海通食品科技有限公司