一种葡萄干的快速干燥加工方法

专利名称:一种葡萄干的快速干燥加工方法
技术领域：
本发明属于果蔬加工领域，涉及一种葡萄干的加工方法，特别是一种葡萄干的快速干燥加工方法。
背景技术：
人类栽培葡萄的历史有500(T7000年。根据2010年联合国粮食和农业组织(FA0，2010)的数据，中国葡萄栽培面积和产量分别达到了 643，937公顷和68，311，466吨。中国，意大利，美国，西班牙和法国是葡萄产量在前五位的国家。葡萄的酸甜可口，营养价值很好，是一种人们最喜爱的水果之一。葡萄是一种季节性水果，在成熟的季节会有收获大量的葡萄，然而鲜食消费有限，所以在采摘后的两周内如果不能将其加工处理，就会腐败变质，造成巨大的经济损失。在葡萄的主要生产国家和地区，将葡萄干燥加工成葡萄干是一种 最常见的延长葡萄货架期的方式(参见Pangavhane, D. R. , Sawhney, R. L. , &Sarsavadia, P.N..Effect of various dipping pretreatment on drying kinetics of Thompsonseedless grapes. Journal Of Food Engineering，1999，39(2)，211-216.)。
当前，葡萄的干燥方法还主要是传统的太阳能(日光)干燥法，即直接或间接地利用太阳光照产生的热量对葡萄进行干燥的方法。虽然随着太阳能集热技术和温湿度控制技术的发展，太阳能干燥法的对于葡萄的干燥效率较之以前的传统晾房有了极大的提高，但所需要的时间也比较长。例如，范婷婷等(参见范婷婷，汪政富，胡小松.无核白葡萄太阳能干燥设施试验研究.新疆农机化，2010 (01) :55.)研究了一种太阳能干燥设施，这种干燥器利用集热板吸收太阳能，通过风机鼓风，气流从进风口进入，通过集热板时收热，加热的空气引到晾房内部，最后从顶部排风口流出。干燥试验表明，传统葡萄干的干燥时间从原来的45天缩短到20天。张英丽等(参见张英丽，江英，陈计峦，等.无核葡萄干燥特性的研究.食品工业科技，2009 (11) :72-76.)采用一种空气集热器-温室型太阳能干燥装置，并进行了无核紫葡萄太阳能干燥的试验。研究表明，不经促干剂处理的太阳能干燥时间为12天，而自然晾晒需要38天。Fadhel等(参见Fadhel, A.，Kooli, S.，Farhat, A.，&Bellghith,A. . Study of the solar drying of grapes by three differentprocesses.Desalination. 2005，185 (1-3)，535-541.)对比研究了太阳能对流、太阳能温室及自然干燥方式对葡萄干燥速率的影响，太阳能对流干燥的速度最快，需要大约4天时间。由此可见，太阳能为技术基础的干燥方式所需的时间较长，不能很好适应快速干燥加工葡萄的要求。
一般而言，葡萄较之其他的生物物料，其脱水干燥过程更加难以进行，究其原因是葡萄皮有一层被蜡质覆盖的组织，其对水分有很强的阻隔作用。因此，为了加快葡萄的干燥过程，国内外的学者都针对于如何改善葡萄皮的通透性方面开展了大量研究。改善葡萄表皮的通透性，最常用的方式就是使用化学浸泡法。化学浸泡法的原理是浸泡液一般是呈碱性的乳化液，将葡萄浸泡于其中一段时间能够有效的去除葡萄皮上的蜡质层，大大改善葡萄表皮的通透性，从而提高干燥效率。Esmaiili等(参见Esmaiili M.,Sotudeh-Gharebagh R. , Mousavi M. A. E. ,et al. InfFluence of dipping on thin-layerdrying characteristics of seedless grapes[J]. Biosystems Engineering,2007,98(4) :411-421.)研究利用油酸乙酯的乳化液能有大幅缩短干燥时间，提高干燥效率；Doymaz (参见 Doymaz I.. Drying kinetics of black grapes treated withdifferentsolutions[J]. Journal of Food Engineering. 2006, 76(2):212-217.)研究了在温度60°C，气流速度I. lm/s条件下，用碱性乳化液处理后干燥需要25小时，而对照组需要65小时；其他的相关处理方法均得到了类似的结论。虽然浸泡法能够很大程度地改善葡萄表皮的通透性差的问题，但经过促干剂浸泡的葡萄会在表面具有促干剂残留，大量摄入后会影响人体消化系统的正常功能(参见Pahlavanzadeh H. , Basiri A. , ZarrabiM.. Determination of parameters and pretreatment solution for grape drying[J].Drying Technology, 2001, 19(1) :217_226)。因此，化学残留引起的食品安全问题是制约化学浸泡法的因素。
其实，改变物料组织通透性的方法很多，烫漂就是一种常用的方法。烫漂也叫杀青，是果蔬加工中很常见、也很必要的方法，其主要作用是杀灭物料自身所带的酶，减少加
工过程中由于酶的催化作用导致的营养劣变；软化物料组织状态，加快传热传质速率；杀灭微生物、虫卵，减少微生物的繁殖等。基于以上的特点，烫漂常作为干燥的前处理手段。然而对于葡萄干燥而言，将烫漂作为葡萄的前处理工艺却鲜有报道。那么为什么常见的加工步骤，在葡萄干燥上却很少见到呢？我们知道，提起烫漂工艺人们很自然想起的是热水烫漂，即将物料直接放入热水浸泡一段时间完成烫漂过程。但葡萄作为浆果类物料，一旦其在烫漂过程中葡萄表皮发生溃烂，就会使果肉中的汁液大量流出，水溶性的物质更是损失严重，因而造成干燥出的葡萄干瘪和营养流失严重。所以，传统的热水烫漂并不适合处理葡萄。
除了热水烫漂以外，其它烫漂方式是否适合葡萄干燥的前处理呢？迄今为止，发明人没有查到其他烫漂方式应用于葡萄干燥的相关文献以及专利报道。发明人所在的研究团队开发的“高温高湿气体射流冲击烫漂”是一种新型的烫漂技术，即利用高温高湿气体作为烫漂介质快速的冲击葡萄表面，使葡萄在短时间内获得巨大冷凝潜热从而达到增加组织的通透性和杀灭酶活的作用。在整个的烫漂过程中，物料不被浸入到水中，因此物料内部的水溶性成分(包括可溶性糖、维生素、矿物质等)不会流失到水中，极大的保存了物料的营养成分，同时也从根本上解决了葡萄不能使用烫漂技术来加快干燥速度的难题。
葡萄果实是一个由葡萄皮包裹起来的封闭组织，内部组织的水分含量很高。在将高温高湿气体射流冲击烫漂技术运用于葡萄干燥的前处理工艺的试验阶段，我们发现葡萄在烫漂处理的过程中，随着葡萄内部的水分逐渐汽化，就会在葡萄内部形成越来越大的膨压，而当葡萄皮内外的压力差大于葡萄皮的拉力时，就会被其涨破、撕裂，在皮上留下裂缝、裂纹。一旦在葡萄表皮形成了大量的裂纹、裂缝，那么葡萄内部的水分就能轻易的通过葡萄表皮，从而提高干燥效率。

发明内容
本发明的目的在于提供一种葡萄干的快速干燥加工方法，用以解决传统晾房干燥法效率低、品质差以及化学促干剂残留等问题。
为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案[0010]一种葡萄干的快速干燥加工方法，其特征在于包括如下步骤
(I)挑选新鲜的，无腐烂变质的葡萄；
(2)用清水冲洗表面，除去尘土、杂物；
(3)将清洗干净的葡萄放入高温高湿气体射流冲击烫漂机进行烫漂，其中烫漂温度为90 130°C，高湿气体的相对湿度为20 70%，气体流速为6 30m/s，烫漂时间为30 240s ；
(4)将烫漂后的葡萄放入气体射流冲击干燥箱内进行干燥，其中，干燥温度为50 80°C，风速为6 30m/s，当葡萄的湿基含水率为20%以下时停止干燥；
(5)待葡萄干冷却到室温后，进行包装。
所述步骤(3)中烫漂温度为110 120°C，高湿气体的相对湿度为30飞0%， 气体流速为10 15m/s，烫漂时间为60 120s。
所述步骤(4)中干燥温度为55 65°C，风速为10 15m/s，当葡萄的湿基含水率为20%以下时停止干燥。
所述步骤(3)中烫漂温度为110°C，高湿气体的相对湿度为3(T50%，气体流速为12m/s，汽烫漂时间为90s。
所述步骤(4)中干燥温度为60°C，风速为15m/s，当葡萄的湿基含水率为20%以下时停止干燥。
所述葡萄为碧绿色的无核白葡萄或者其他的无籽葡萄，且其可溶性固形物含量高于 18° Brix。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于
(I)采用高温高湿气体射流冲击烫漂技术作为葡萄的前处理条件，极大加快葡萄的加工时间，生产效率高、生产周期短，一次干燥过程在20小时以内；
(2)烫漂步骤完成时，葡萄内的酶降低到较低的活力，能够有效的抑制葡萄在干燥过程中的褐变反应，加工出的葡萄干呈现黄绿色或绿色；
(3)采用气体射流冲击干燥技术来对完成经过烫漂处理后葡萄的干燥，保证受热均一性和干燥效率；
(4)加工过程中不使用任何促干剂或护色剂等添加剂，避免传统方法所造成的促干剂残留等食品安全问题，保证食品安全。
具体实施方式
一种葡萄干的快速干燥加工方法，其包括如下步骤
(I)挑选新鲜的，无腐烂变质的葡萄；
(2)用清水冲洗表面，除去尘土、杂物；
(3)将清洗干净的葡萄放入高温高湿气体射流冲击烫漂机进行烫漂，其中烫漂温度为90 130°C，高湿气体的相对湿度为20 70%，气体流速为6 30m/s，烫漂时间为30 240s ；
其中，高温高湿气体射流冲击烫漂机的详细构造，请参见申请号为201110349098. 8，申请日为2011年11月8日，公开号为CN102396596A的发明专利。在设定好烫漂温度、湿度以及时间等工艺参数后，即可进行葡萄的烫漂环节。[0031](4)将烫漂后的葡萄放入气体射流冲击干燥箱内进行干燥，其中，干燥温度为50 80°C，风速为6 30m/s，当葡萄的湿基含水率为20%以下时停止干燥；
其中，气体射流冲击干燥箱的构造请参见申请号为200710176389.5，申请日为2007年10月26日，公开号为CN101138354B的发明专利。
(5)待干燥完成的葡萄干冷却到室温，进行包装。
本发明中，单位s为秒，m/s为米/秒，h为小时，g为克，° Brix为白力度。
以下实施例所用的葡萄为新疆的无核白葡萄，每粒葡萄质量约为3. 34g，可溶性固形物含量约为20. 3° Brix。以下实施例仅用以详细说明本发明葡萄干的快速干燥加工方法而非限制本发明。
实施例I
葡萄的干燥方法如下①挑选新鲜的，无腐烂变质的葡萄；②用清水冲洗表面，除去尘土、杂物等；③将清洗干净的葡萄放入高温高湿气体射流冲击烫漂机进行烫漂，其中烫漂温度为110°c，高湿气体的相对湿度为50%，气体流速为15m/s，烫漂时间为90s。④将烫漂后的葡萄放入气体射流冲击干燥箱内进行干燥，其中，干燥温度为60°C，风速为12m/s，当葡萄的湿基含水率为20%以下时停止干燥，这个过程大概需要耗时18h。⑤将冷却到室温的葡萄干进行包装。
实施例2
葡萄的干燥方法如下①挑选新鲜的，无腐烂变质的葡萄；②用清水冲洗表面，除去尘土、杂物等；③将清洗干净的葡萄放入高温高湿气体射流冲击烫漂机进行烫漂，其中烫漂温度为95°C，高湿气体的相对湿度为60%，气体流速为20m/s，烫漂时间为240s。④将烫漂后的葡萄放入气体射流冲击干燥箱内进行干燥，其中，干燥温度为70°C，风速为6m/s，当葡萄的湿基含水率为20%以下时停止干燥，这个过程需要耗时15h。⑤将冷却到室温的葡萄干进行包装。
实施例3
葡萄的干燥方法如下①挑选新鲜的，无腐烂变质的葡萄；②用清水冲洗表面，除去尘土、杂物等；③将清洗干净的葡萄放入高温高湿气体射流冲击烫漂机进行烫漂，其中烫漂温度为130°C，高湿气体的相对湿度为25%，气体流速为12m/s，烫漂时间为60s。④将烫漂后的葡萄放入气体射流冲击干燥箱内进行干燥，其中，干燥温度为65°C，风速为25m/s，当葡萄的湿基含水率为20%以下时停止干燥，这个过程需要耗时18h。⑤将冷却到室温的葡萄干进行包装。
实施例4
葡萄的干燥方法如下①挑选新鲜的，无腐烂变质的葡萄；②用清水冲洗表面，除去尘土、杂物等；③将清洗干净的葡萄放入高温高湿气体射流冲击烫漂机进行烫漂，其中烫漂温度为110°C，高湿气体的相对湿度为50%，气体流速为30m/s，烫漂时间为60s。④将烫漂后的葡萄放入气体射流冲击干燥箱内进行干燥，其中，干燥温度为55°C，风速为lOm/s，当葡萄的湿基含水率为20%以下时停止干燥，这个过程需要耗时22h。⑤将冷却到室温的葡萄干进行包装。
权利要求
1.一种葡萄干的快速干燥加工方法，其特征在于包括如下步骤(1)挑选新鲜的，无腐烂变质的葡萄；(2)用清水冲洗表面，除去尘土、杂物；(3)将清洗干净的葡萄放入高温高湿气体射流冲击烫漂机进行烫漂，其中烫漂温度为90 130°C，高湿气体的相对湿度为20 70%，气体流速为6 30m/s，烫漂时间为30 240s ；(4)将烫漂后的葡萄放入气体射流冲击干燥箱内进行干燥，其中，干燥温度为50 80°C，风速为6 30m/s，当葡萄的湿基含水率为20%以下时停止干燥；(5)待葡萄干冷却到室温后，进行包装。
2.根据权利要求
I所述的葡萄干的快速干燥加工方法，其特征在于所述步骤(3)中烫漂温度为110 120°C，高湿气体的相对湿度为30 50%，气体流速为10 15m/s，烫漂时间为 60120s。
3.根据权利要求
I所述的葡萄干的快速干燥加工方法，其特征在于所述步骤(4)中干燥温度为55 65°C，风速为10 15m/s，当葡萄的湿基含水率为20%以下时停止干燥。
4.根据权利要求
I或2所述的葡萄干的快速干燥加工方法，其特征在于所述步骤(3)中烫漂温度为110°C，高湿气体的相对湿度为3(Γ50%，气体流速为12m/s，汽烫漂时间为90s。
5.根据权利要求
I或3所述的葡萄干的快速干燥加工方法，其特征在于所述步骤(4)中干燥温度为60°C，风速为15m/s，当葡萄的湿基含水率为20%以下时停止干燥。
6.根据权利要求
I所述的葡萄干的快速干燥加工方法，其特征在于所述葡萄为碧绿色的无核白葡萄或者其他的无籽葡萄，且其可溶性固形物含量高于18° Brix。
专利摘要
本发明属于果蔬加工技术领域：
，涉及一种葡萄干的快速干燥加工方法，由以下步骤组成(1)挑选新鲜的，无腐烂变质的葡萄；(2)用清水冲洗表面，除去尘土、杂物等；(3)将清洗干净的葡萄放入高温高湿气体射流冲击烫漂机进行烫漂，其中，烫漂温度为90～130℃，高湿气体的相对湿度为20~70%，气体流速为6～30m/s，烫漂时间为30～240s；(4)将烫漂后的葡萄放入气体射流冲击干燥箱内进行干燥，其中，干燥温度为50～80℃，风速为6～30m/s，当葡萄的湿基含水率为20%以下时停止干燥；(5)待葡萄干冷却到室温后，进行包装。本发明具有干燥效率高、操作简单方便、干净卫生并且有效能够有效抑制干燥中的褐变等优点。
文档编号A23B7/02GKCN102669255SQ201210166929
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月25日
发明者巨浩羽, 白竣文, 肖红伟, 马琴, 高振江 申请人:中国农业大学