一种基于热泵干燥和臭氧杀菌的枣干加工方法与流程

本发明属于农产品深加工技术领域，涉及一种基于热泵干燥和臭氧杀菌的枣干加工方法。

背景技术：

枣（zizyphusjujubamill）属于鼠李科枣属植物，分布于亚、欧、美、非、大洋洲的30多个国家，是一种具有很高经济价值的果树。枣果是世界第一大干果，据中国统计局数据，2015年，我国红枣年产量高达807.58万吨。枣果具有很高的营养与功效，是一种天然的药食两用同源的食品。化学成分研究表明：枣果主要含多糖、酚酸、黄酮、萜类化合物、核苷和核苷碱基、生物碱、胡萝卜素、α-生育酚、维生素c、挥发油类化合物等活性成分。这些化合物具有护肝和免疫刺激、抗氧化、抗癌、多种生物活性。

我国80%以上的鲜枣被加工枣干，其干燥方式有自然干燥和人工干燥两种方式。传统自然干燥较节能，成本低，但易受自然天气因素影响、干燥时间长、经常受灰尘、昆虫和微生物污染，而且卫生条件差，导致产品质量不稳定。

热泵干燥作为一种节能干燥技术，虽然前期固定投资稍高，但不受自然因素影响。其干燥条件易控制，干燥时间短，能耗低、干净卫生，广泛应用于农产品干燥行业。枣干的的美味可口程度直接与其含水量密切相关。枣干含水量低（<22%），虽易于保藏，但枣干硬度大，口感差，不受消费者欢迎。保持枣干在较高含水量，其适口性大为改善，枣干入口绵柔，风味浓郁。根据国家标准化管理委员会发布的免洗红枣标准（gb/26150─2010），免洗红枣干分为低含水量制品（含水量≤25%）和高含水量制品（25%<水分≤35%）。但由于免洗枣干的含水量较高，营养丰富，易滋生霉菌、真菌等微生物，产生生物毒素，导致较高食品安全风险。在现有技术中，低含水量免洗红枣均通过控制枣干的最终含水量来进行控制，含水量控制在23%～25%之间；但由于枣干个体差异等原因在实际生产过程中，即使通过回软处理，仍很难使得枣干的水分均匀控制在23%～25%之间，微生物超微问题时有发生。高含水量免洗红枣则需要通过高温热杀菌进行减菌处理，而现有热杀菌技术容易使得枣干产生蒸煮味，且热加工过程中易造成热敏性成分的损失。

针对现有免洗红枣干存在的干燥自动化程度低、能耗高、产品易染菌的现状，迫切需要结合实际生产，研发一种新型自动化控制节能空气能热泵臭氧复合杀菌免洗枣干加工方法。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可同时绿色节能干燥、低温高效杀菌的基于热泵干燥和臭氧杀菌的枣干加工方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于热泵干燥和臭氧杀菌的枣干加工方法，包括以下步骤：

将新鲜枣果经清洗步骤、检果步骤、热泵干燥步骤、臭氧杀菌步骤和包装步骤，得枣干。

作为对上述技术方案的进一步改进：

优选地，所述热泵干燥步骤为：以n2或惰性气体为干燥介质，采用热泵变温控湿干燥工艺，先将枣果于38℃～40℃温度下进行第一次排湿干燥，再于42℃～55℃温度下进行第二次排湿干燥，最后于57℃～60℃温度下第三次排湿干燥，得枣果干。

优选地，所述第一次排湿干燥的时间为2h～6h，湿度为75%～80%；所述第二次排湿干燥的时间为12h～18h，湿度为25%～50%；所述第三次排湿干燥的时间为1h～3h，湿度为15%～20%。

优选地，所述第二次排湿干燥具体包括以下步骤：先将经过第一次排湿干燥后的枣果于42℃～45℃温度下进行第一阶段干燥，再于45℃～48℃温度下进行第二阶段干燥，最后于52℃～55℃进行第三阶段干燥。

优选地，所述第一阶段干燥的湿度为40%～50%，时间为4h～6h；所述第二阶段干燥的湿度为35%～40%，时间为4h～6h；所述第三阶段干燥的湿度为25%～30%，时间为3h～6h。

优选地，所述臭氧杀菌步骤具体为：将所述枣果干置于浓度为15mg/m³～60mg/m³的臭氧气体氛围中熏制10min～30min。

优选地，所述清洗步骤具体为：采用鼓泡式浸洗槽结合臭氧水对枣果进行浸洗后，再使用水精洗枣果。

优选地，所述浸洗步骤中，所述浸洗时间为3min～5min，臭氧浓度为0.3mg/l～8mg/l。

优选地，所述热泵干燥步骤和臭氧杀菌步骤之间还包括回软步骤。

优选地，所述回软步骤具体为：将经热泵干燥后的枣果干在常温条件下静止6h～12h。

优选地，所述热泵干燥步骤的风速为1.5m/s～2.5m/s。

优选地，所述热泵干燥步骤和臭氧杀菌步骤耦合在同一装置内进行。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

（1）本发明的一种基于热泵干燥和臭氧杀菌的枣干加工方法，将热泵干燥和臭氧杀菌偶联起来，操作简单，干燥和杀菌过程有机衔接，易于降低工业化生产成本，可得到含水量为22%左右的枣干。

臭氧杀菌为非热杀菌，可以氧化分解细菌内部糖代谢所需的酶，使细菌失活死亡；也可直接与细菌病毒作用，破坏其细胞器、dna、rna，使其新陈代谢受到破坏，最终使细菌灭活死亡，与此同时，臭氧还可渗透胞膜组织，进入细胞膜内，与其中的脂蛋白、脂多糖作用，使细菌发生通透性畸变，最终死亡，能在温和的条件下对枣干进行广谱性杀菌，不但对菌体有明显的杀菌的作用，而且对霉菌孢子有显著的抑制作用。臭氧杀菌作用时间短，不需加热，无残留，相较于传统化学杀菌，枣干中微生物不易出现抗药性，从而可以更好的进行杀菌，不产生化学残留，种绿色安全。

（2）本发明的一种基于热泵干燥和臭氧杀菌的枣干加工方法，对枣果的干燥采用绿色节能的热泵干燥技术，以氮气或惰性气体为干燥介质，在惰性干燥环境进行干燥，有利于降低枣果中活性成分的损失率，干燥前期采用低温排湿，防止枣果产生借壳现象，干燥中期采用中温排湿，有利于枣果内部水分的迁移，干燥后期采用高温短时干燥，有利于避免枣果活性成分的损失。干燥终点采用臭氧杀菌熏蒸，有利于果蔬微生物的杀灭以及农残降解。

（3）本发明的一种基于热泵干燥和臭氧杀菌的枣干加工方法，在清洗和杀菌的步骤中分别使用了臭氧水和臭氧熏蒸，这有利于降解枣果中的农药残留，从而使得枣果的农药残留风险降低，并且绿色无溶剂残留。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

图2是不同加工方法对金丝小枣枣干和菌落总数的影响。

图3是不同加工方法对金丝小枣枣干残留农药的影响。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

以下实施例中所采用的材料和仪器均为市售。

本发明的一种基于热泵干燥和臭氧杀菌的枣干加工方法，包括以下步骤：将新鲜枣果经清洗步骤、检果步骤、热泵干燥步骤、臭氧杀菌步骤和包装步骤，得枣干。本发明的枣干加工方法将热泵干燥和臭氧杀菌偶联起来，操作简单，干燥和杀菌过程有机衔接，易于降低工业化生产成本，得到的枣干为含水量为22%左右。

本发明的一种基于热泵干燥和臭氧杀菌的枣干加工方法，工艺流程如图1所示，包括以下步骤：

（1）原料初选：挑选成熟、无变质、无霉变、无明显机械伤的金丝小枣枣果，其初始含水量为62.6%，平均单果中为5.8g，果实纵径为2.5cm，横径为2.0cm；

（2）清洗：采用鼓泡式浸洗槽结合臭氧进行枣果的初步浸洗，浸洗时间为2.5min，臭氧浓度为0.8mg/l；将经过初步清洗的枣果，输送至淋洗机，采用清水以雾状冲洗1min，以达到精洗的目的；

（3）检果：进行人工检果，去除可能夹杂的残次果、枝叶等杂质，然后按照枣果大小进行分级，后置于网状托盘，沥干水分，上烘车，装盘厚度为3层枣果；

（4）热泵干燥：以n2为干燥介质，在热泵干燥箱内采用热泵变温控湿干燥工艺对步骤（3）所得枣果进行烘干，变温控湿干燥工艺分为五个阶段：

第一阶段：干燥温度为40℃，湿度为75%，控制时间为5h；

第二阶段：干燥温度为42℃，湿度为45%，控制时间为5h；

第三阶段：干燥温度为48℃，湿度为35%，控制时间为6h；

第四阶段：干燥温度为55℃，湿度为25%，控制时间为3h；

第五阶段：干燥温度为60℃，湿度为20%，控制时间为1h；

各阶段的风速为1.5m/s～2.5m/s；最终得到水分含量为22%的枣果干；

（5）回软：将经热泵干燥的枣果干在常温条件下静止8h进行回软，使得各枣果干之间以及枣干表里水分的均匀一致；

（6）臭氧杀菌：向热泵干燥箱内通入浓度为20mg/m³臭氧气体对步骤（5）所得枣果干进行熏制杀菌处理，处理时间为20min；

（7）包装：将步骤（6）所得枣果干进行抽真空包装，抽真空时间为30s。

本实施例中，热泵干燥和臭氧杀菌在同一箱体内循环进行，热泵干燥结束后，在热泵干燥箱通入高浓度臭氧，进行熏制杀菌。

图2是不同加工方法对金丝小枣枣干和菌落总数的影响。从图2可知，本发明干燥的时间为20h，50℃恒温热风干燥的干燥时间为32h，而传统太阳晾晒的时间大于240h，本发明热泵干燥-臭氧杀菌加工的枣干其复水率、l值、vc含量、总酚含量分别显著高于50℃恒温热风干燥和传统太阳晾晒处理组，而褐变度和菌落总数均分别显著低于50℃恒温热风干燥和传统太阳晾晒处理组。这表明50℃恒温热风干燥或者传统太阳晾晒加工枣干，干燥时间长、能耗大、且造成vc、总酚等营养成分的损失，且易存在微生物超标的问题。

如图3所示，不同加工方法对金丝小枣枣干残留农药的影响。本发明热泵干燥-臭氧杀菌加工的枣干其农药残留含量分别显著低于50℃恒温热风干燥和传统太阳晾晒处理组，这表明采用本发明热泵干燥联合臭氧处理枣果其农药残留的风险系数降低。其中，图2、图3中的字母表示对同类指标进行单因素方差分析（不含相同字母表示差异显著，概率p<0.5）。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。