专利名称：一种西洋参的快速干燥加工方法
技术领域：
本发明属于农产品加工技术领域，尤其涉及一种西洋参的干燥加工方法。
背景技术：
西洋参为五加科人参属多年生宿根草本植物，干燥的根入药，生药称为西洋参、洋参或花旗参。西洋参含有人参皂苷、挥发油、多糖等生物活性成分，有滋补强体，益肺阴，清虚火，养血生津、安神益智等功效。我国从1975年开始在黑龙江省成功种植西洋参，经过三十多年的不断改良，形成了从种子处理、种植管理、植物保护、良种繁育、加工等一整套完整的技术体系。现在我国西洋参的生产形成了四大生态气候栽培区，东北栽培区、华北栽培区、华中栽培区和康滇栽培区。目前，我国已经成为西洋参第二生产国和第一大消费国。加拿大、中国和美国是目前西洋参种植面积最大的三个国家。西洋参采收时间较为集中，给加工带来一定不利影响。为了延长其加工时间，同时保证其品质，就需要将采后的西洋参贮藏起来。西洋参采后，水分含量高(湿基含水率高达 70%左右)，鲜参储藏温度过高容易霉烂，贮藏温度过低容易造成参体冻结，组织破坏。而且贮藏环境的湿度对其品质有重要影响，如果湿度低，西洋参就会因参体水分蒸发散失而干瘪抽沟进而降低其加工品质。因此合理选择西洋参的贮藏条件对于延长干燥加工时间保证产品质量具有重要意义。在西洋参的加工炮制中，干燥是其中最关键的步骤。目前西洋参、人参的干燥多以整参干燥为主，食用时需要先将干燥的整参复水然后切片，计量和食用非常不方便。西洋参、人参传统的干燥加工主要是采用自然晾晒和火炕烘干的方法，不仅劳动强度大、干制时间长、效率低，而且产品质量不稳定。自然晾晒法如遇阴雨天气，霉烂变质问题比较突出。目前多数加工厂都是利用烘房烘干的方式。烘房烘干就是在一个房间里安装上蒸汽管道，将药材装到分层的架子上进行干燥。烘房干燥由于多采用蒸汽管道散热提供干燥热源，温度较难控制且不均勻，靠近蒸汽管道处的温度高，干燥快；而且热空气往上走、冷空气下沉，往往在上层架子上的参先干。其另一个问题就是烘房内湿度不均勻，靠近排湿口处的空气湿度低，干燥快。为了保证西洋参干燥的均勻性，不同位置的干燥盘需要不断调整，劳动强度大。西洋参质量难以均一，而且加工时间长，一般在2 3周(周永安.西洋参真空冷冻干燥工艺的研究[J]·真空科学与技术，1998，18(1) :80-82)。在我国西洋参、人参的干燥加工中存在的另一个突出问题就是采用硫磺熏蒸漂白。在加工糖参和生晒参的过程中，为了使人参洁白美观，传统干制过程多采用硫磺熏制。 由于熏药所用硫磺多为天然产品，含有一定量的二硫化砷，燃烧后二硫化砷与空气中的氧发生反应，生成砒霜的主要成分三氧化二砷。硫磺熏蒸所产生的二氧化硫与物料中的水结合形成亚硫酸，会造成药材中的酸不稳定成分的水解破坏，降低了有效成分的含量。皂苷类物质是西洋参的主要有效成分，而其易在酸的作用下发生水解破坏，研究表明人参皂苷Rb1 在酸性环境下会水解为人参二醇和葡萄糖，降低了人参皂苷的生理活性(李向高.对人参不同加工品的品质评价[J].吉林农业大学学报，1981(1) :58-64)。熏硫不仅会影响中药材的有效成分，而且会使产品产生异味，掩盖药材本身的香味，降低药材的商品性。上述问题的存在导致我国西洋参、人参干后产品质量不高且不稳定、价格低、市场竞争力弱。国产人参在国际市场上的价格远远低于韩国产的高丽参，甚至有媒体报道称国产人参的价格仅为高丽参的1/15，而国产西洋参的价格是进口西洋参的1/3 1/2 左右(佚名.中国人参卖出“萝卜价”为韩国高丽参1/15[N]· http://news.cctv. com/ society/20090724/108375. shtml,2009)。因此，研究西洋参、人参现代化的干燥加工技术势在必行。气体射流冲击干燥技术，是将具有一定压力的加热气体经一定形状的喷嘴喷出， 借助喷嘴产生的高速气流直接冲击物料表面而携走水分的一种干燥技术。由于喷出气体的速度高、流程短，能够在物料表面形成非常薄的边界层，因此具有较高的传热系数(Moreira R.G. . Impingement drying of foods using hot air and superheated steam[J]. Journal of Food Engineering，2001，49 :291-295 ；Anderson B.A. & Singh R.P. Modeling the thawing of frozen foods using air impingement technology[J]. International Journal of Refrigeration, 2006, 29 :294-304)。其对流换热系数是一般热风对流干燥的5 倍甚至 10倍以上(Seyedein S. H.，Hasan M.，& Mujumdar A. S. . Turbulent Flow And Heat Transfer From Confined Multiple Impinging Slot Jet[J]. Numerical Heat Transfer， 1995,27 :35-51)。较高的对流换热系数能够使物料在较短的时间和较低的温度下获得较多的热量，从而提高了干燥速度，降低了干燥能耗。气体射流冲击干燥技术比普通热风干燥节能约20 30% (高振江.气体射流冲击颗粒物料干燥机理与参数试验研究[D]博士学位论文，北京中国农业大学，2000)。西洋参中的有效成分多属于热敏性物质，因此在干燥过程中合理控制其干燥温度和风速是保证其活性物质的关键。物料在干燥初始阶段由于含有水分较多，水分蒸发带走大量的热量，所以物料在初始干燥阶段即使使用较高的干燥温度物料本身的温度也不会很高；而在干燥后期由于物料含水率不断降低，物料从干燥介质中吸收的热量主要用于提高自身的温度。因此，在西洋参的干燥过程中采用先高温后低温和先大风速后小风速的变温度和风速干燥，对于提高其热敏性成分的保留率和降低干燥能耗，具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种西洋参的快速干燥加工方法，解决目前西洋参干燥中所存在的整参干燥食用计量不便、干燥时间长、效率低、能耗高、品质差且不稳定等问题。一种西洋参的快速干燥加工方法，按照如下步骤进行(1)挑选无霉烂和机械损伤的西洋参，用泥土将西洋参芦头以下部分包埋或者用泥土将整参包裹后，在温度为1 6°C，相对湿度为75 100%的环境下贮藏；(2)将贮藏的西洋参或新鲜的西洋参去根须、芦头，并用清水将其表面的泥沙清洗干净并浙干表面残留的水分；(3)将清洗干净的西洋参，沿横向切成厚度为1. 5 3. 5mm的薄片；(4)将切好的西洋参薄片单层平铺在气体射流冲击干燥托盘上，进行气体射流冲击干燥，其中，第一干燥段的干燥温度为45 60°C、干燥风速为9 20m/s，当西洋参湿基含水率降至50% 65%时进人第二干燥段，干燥温度为35 45°C，干燥风速为3 9m/s，当西洋参湿基含水率降低至8 10%时停止干燥，得到西洋参片；(5)将干燥后的西洋参片进行真空充氮包装，并将其在相对湿度不大于20%的环境下避光储存。所述步骤C3)将清洗干净的西洋参，沿横向切成厚度为2 3mm的薄片；步骤(4) 所述的气体射流冲击干燥，其中，第一干燥段的干燥温度为45 55°C、干燥风速为9 15m/s,当西洋参湿基含水率降至57% 63%时进人第二干燥段，干燥温度为40 45°C，干燥风速为3 5m/s，当西洋参湿基含水率降低至8 10%时停止干燥，得到西洋参片。所述步骤C3)将清洗干净的西洋参，沿横向切成厚度为2mm的薄片；步骤(4)所述的气体射流冲击干燥，其中，第一干燥段的干燥温度为55°C、干燥风速为12m/s，当西洋参湿基含水率降至62%时进人第二干燥段，干燥温度为45°C，干燥风速为4m/s，当西洋参湿基含水率为8 10%时停止干燥。所述步骤C3)将清洗干净的西洋参，沿横向切成厚度为3mm的薄片；步骤(4)所述的气体射流冲击干燥，其中，第一干燥段的干燥温度为50°C、干燥风速为15m/s，当西洋参湿基含水率降至59%时进人第二干燥段，干燥温度为40°C，干燥风速为5m/s，当西洋参湿基含水率为8 10%时停止干燥。步骤(1)所述西洋参采收后的贮藏温度为3 5°C，相对湿度为90 100%，贮藏时间在4个月以下。步骤1所述西洋参的贮藏是指用泥土将西洋参芦头以下部分包埋或者用泥土将整参包裹后放在温度为3 5°C，相对湿度为90 100%的低温高湿环境下贮藏，时间不超过4个月。所述的西洋参为3 6年生的西洋参。本发明的有益效果(1)采用气体射流冲击技术干燥西洋参片，干燥脱水速度快， 生产效率高，加工时间短，一次加工周期在3 8小时；( 根据物料干燥的特性采用变温变风速干燥，具有热敏性成分损失小、能耗低的优点；C3)不使用熏硫处理，产品天然无污
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具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。以下实施例干燥过程中西洋参湿基含水率的测量使用红外线(卤素)水分测定仪进行在线水分测定。实施例1一种西洋参的快速干燥加工方法，包括如下操作步骤(1)挑选无霉烂和机械损伤的西洋参，用泥土将西洋参芦头以下部分包埋或者用泥土将整参包裹后，将其在温度为1°C，相对湿度为75%的低温高湿环境下贮藏；(2)将贮藏的西洋参去根须、芦头，并用清水将其表面的泥沙清洗干净并浙干表面残留的水分；(3)将清洗干净的西洋参，沿横向切成厚度为1. 5mm的薄片；(4)将切好的西洋参片单层平铺在气体射流冲击干燥托盘上，进行气体射流冲击干燥，其中，第一干燥段的干燥温度为45°C、干燥风速为9m/s，当西洋参湿基含水率降至65%时进人第二干燥段，干燥温度为35°C，干燥风速为3m/s，当西洋参湿基含水率降低至 10 %时停止干燥，得到西洋参片。(5)将干燥后的西洋参片进行真空充氮包装，并将其在相对湿度不大于20%的环境下避光储存。实施例2一种西洋参的快速干燥加工方法，包括如下操作步骤(1)挑选无霉烂和机械损伤的西洋参，用泥土将西洋参芦头以下部分包埋或者用泥土将整参包裹后，将其在温度为6°C，相对湿度为100%的低温高湿环境下贮藏；(2)将贮藏的西洋参去根须、芦头，并用清水将其表面的泥沙清洗干净并浙干表面残留的水分；(3)将清洗干净的西洋参，沿横向切成厚度为3. 5mm的薄片；(4)将切好的西洋参片单层平铺在气体射流冲击干燥托盘上，进行气体射流冲击干燥，其中，第一干燥段的干燥温度为60°C、干燥风速为20m/s，当西洋参湿基含水率降至 50%时进人第二干燥段，干燥温度为45°C，干燥风速为9m/s，当西洋参湿基含水率降低至 8 10%时停止干燥，得到西洋参片。(5)将干燥后的西洋参片进行真空充氮包装，并将其在相对湿度不大于20%的环境下避光储存。实施例3一种西洋参的快速干燥加工方法，包括如下操作步骤(1)挑选无霉烂和机械损伤的西洋参，用泥土将西洋参芦头以下部分包埋或者用泥土将整参包裹后放在温度为3 5°C，相对湿度为90 100%的低温高湿环境下贮藏，时间不超过4个月。(2)将贮藏的西洋参或新鲜的西洋参去根须、芦头，并用清水将其表面的泥沙清洗干净并浙干表面残留的水分；(3)将清洗干净的西洋参，沿横向切成厚度为2mm的薄片；(4)将切好的西洋参片单层平铺在气体射流冲击干燥托盘上，进行气体射流冲击干燥，其中，第一干燥段的干燥温度为55°C、干燥风速为12m/s，当西洋参湿基含水率降至 62%时进人第二干燥段，干燥温度为45°C，干燥风速为3m/s，当西洋参湿基含水率降低至 8 10%时停止干燥，得到西洋参片。(5)将干燥后的西洋参片进行真空充氮包装，并将其在相对湿度不大于20%的环境下避光储存。实施例4(1)将新鲜的西洋参去根须、芦头，并用清水将其表面的泥沙清洗干净并浙干表面残留的水分；(2)将清洗干净的西洋参，沿横向切成厚度为3mm的薄片；(3)将切好的西洋参片单层平铺在气体射流冲击干燥托盘上，进行气体射流冲击干燥，其中，第一阶段的干燥温度为50°C、干燥风速为15m/s，当西洋参湿基含水率降至 59%时进人第二干燥段，干燥温度为40°C，干燥风速为5m/s，当西洋参湿基含水率降低至 8 10%时停止干燥，得到西洋参片。
(4)将干燥后的西洋参片进行真空充氮包装，并贮藏在相对湿度不大于20%的环境下。
权利要求
1.一种西洋参的快速干燥加工方法，其特征在于，按照如下步骤进行(1)挑选无霉烂和机械损伤的西洋参，用泥土将西洋参芦头以下部分包埋或者用泥土将整参包裹后，在温度为1 6°C，相对湿度为75 100%的环境下贮藏；(2)将贮藏的西洋参或新鲜的西洋参去根须、芦头，并用清水将其表面的泥沙清洗干净并浙干表面残留的水分；(3)将清洗干净的西洋参，沿横向切成厚度为1.5 3. 5mm的薄片；(4)将切好的西洋参薄片单层平铺在气体射流冲击干燥托盘上，进行气体射流冲击干燥，其中，第一干燥段的干燥温度为45 60°C、干燥风速为9 20m/s，当西洋参湿基含水率降至50% 65%时进人第二干燥段，干燥温度为35 45°C，干燥风速为3 9m/s，当西洋参湿基含水率降低至8 10%时停止干燥，得到西洋参片；(5)将干燥后的西洋参片进行真空充氮包装，并将其在相对湿度不大于20%的环境下避光储存。
2.根据权利要求1所述的一种西洋参的快速干燥加工方法，其特征在于，所述步骤(3) 将清洗干净的西洋参，沿横向切成厚度为2 3mm的薄片；步骤(4)所述的气体射流冲击干燥，其中，第一干燥段的干燥温度为45 55°C、干燥风速为9 15m/s，当西洋参湿基含水率降至57% 63%时进人第二干燥段，干燥温度为40 45°C，干燥风速为3 5m/s，当西洋参湿基含水率降低至8 10%时停止干燥，得到西洋参片。
3.根据权利要求1所述一种西洋参的快速干燥加工方法，其特征在于，所述步骤(3)将清洗干净的西洋参，沿横向切成厚度为2mm的薄片；步骤(4)所述的气体射流冲击干燥，其中，第一干燥段的干燥温度为55°C、干燥风速为12m/s，当西洋参湿基含水率降至62%时进人第二干燥段，干燥温度为45°C，干燥风速为4m/s，当西洋参湿基含水率为8 10%时停止干燥。
4.根据权利要求1所述一种西洋参的快速干燥加工方法，其特征在于，所述步骤(3)将清洗干净的西洋参，沿横向切成厚度为3mm的薄片；步骤(4)所述的气体射流冲击干燥，其中，第一干燥段的干燥温度为50°C、干燥风速为15m/s，当西洋参湿基含水率降至59%时进人第二干燥段，干燥温度为40°C，干燥风速为5m/s，当西洋参湿基含水率为8 10%时停止干燥。
5.根据权利要求1所述一种西洋参的快速干燥加工方法，其特征在于，步骤(1)所述西洋参采收后的贮藏温度为3 5°C，相对湿度为90 100%，贮藏时间在4个月以下。
6.根据权利要求1和5所述的一种西洋参的快速干燥加工方法，其特征在于，步骤1所述西洋参的贮藏是指用泥土将西洋参芦头以下部分包埋或者用泥土将整参包裹后放在温度为3 5°C，相对湿度为90 100%的低温高湿环境下贮藏，时间不超过4个月。
7.根据权利要求1所述一种西洋参的快速干燥加工方法，其特征在于，所述的西洋参为3 6年生的西洋参。
全文摘要
本发明公开了一种西洋参的干燥加工方法，属于农产品加工技术领域。该加工方法包括如下操作步骤低温高湿环境贮藏、去根须芦头清洗、切片、变温度和风速的气体射流冲击干燥、充氮包装。本发明采用气体射流冲击技术干燥西洋参片，干燥脱水速度快，生产效率高，加工时间短；根据物料的干燥特性采用变温变风速干燥，具有热敏性成分损失小、能耗低的优点；不使用熏硫处理，产品天然无污染。
文档编号F26B3/02GK102488732SQ20111043360
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月21日 优先权日2011年12月21日
发明者娄正, 张茜, 白竣文, 肖红伟, 高振江 申请人:中国农业大学