專利名稱：一種適宜大批量調(diào)理食用菌脫水的中短波紅外與射頻聯(lián)合干燥的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種適宜大批量調(diào)理食用菌脫水的中短波紅外與射頻聯(lián)合干燥的方法，屬于食用菌加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
食用菌是一類集營養(yǎng)、保健功能于一體的開發(fā)潛質(zhì)巨大的食品，食用菌富含蛋白質(zhì)、維生素和礦物質(zhì)等營養(yǎng)素以及不飽和脂肪酸和纖維素等生物活性成分，具有增強(qiáng)人體免疫、抗腫瘤、調(diào)節(jié)血脂、保肝解毒和降血糖等功能。紅外干燥技術(shù)是利用許多物質(zhì)易于吸收紅外線的特點(diǎn)，通過紅外輻射材料將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榧t外輻射能量，直接輻射到被加熱物體上，引起分子共振，迅速升溫，從而達(dá)到快速加熱與干燥的目的，紅外線可穿透物料內(nèi)部粒子間微小間隙，迫使分子運(yùn)動(dòng)加劇而內(nèi)部發(fā)熱，溫度迅速升高，同時(shí)內(nèi)部分子由內(nèi)向外擴(kuò)散，由于紅外干燥具有加熱迅速，吸收均一，力口熱效率高，化學(xué)分解作用小，原料不易變性等優(yōu)點(diǎn)，因此對于熱敏性物質(zhì)的干燥表現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，目前已用于農(nóng)產(chǎn)品干燥。例如。經(jīng)遠(yuǎn)紅外干燥的菠菜，其Vc的殘存量為傳統(tǒng)干燥方法的2倍；另外對青蔥、馬鈴薯和胡蘿卜進(jìn)行的遠(yuǎn)紅外干燥試驗(yàn)表明產(chǎn)品的營養(yǎng)成分保存率比傳統(tǒng)的干燥方法有顯著的提高，且干制品表面具有多孔特性，復(fù)水性好。但紅外干燥的穿透性不是很強(qiáng)，相對于傳統(tǒng)的熱風(fēng)干燥，射頻干燥是一種新型的加熱技術(shù)，常應(yīng)用于食品等的解凍、加熱、殺菌、烘干等方面。常用的有13. 56、27. 12,40. 68MHz射頻段及915、2450 MHz的微波段。分子的極化現(xiàn)象是射頻干燥的主要原因，介質(zhì)處于電場中，受到電場作用的分子會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，分子間的作用，使物料中的分子運(yùn)動(dòng)，而產(chǎn)生的摩擦擠壓效應(yīng)，因而物料被加熱。射頻干燥具有高效、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，它的缺點(diǎn)是溫度分布不均勻，溫度控制存在一定的困難，而且設(shè)備投資大。目前在國外，射頻熱風(fēng)的聯(lián)合干燥技術(shù)在食品及農(nóng)產(chǎn)品等一些領(lǐng)域已廣泛的應(yīng)用，且有相對較長的發(fā)展時(shí)間，我國目前還沒有這方面的報(bào)道。王俊等(1999年，浙江大學(xué))針對遠(yuǎn)紅外和微波干燥兩種干燥方式的特點(diǎn)，即遠(yuǎn)紅外干燥的前期速度快，水分?jǐn)U散速率快，但其穿透性不夠強(qiáng)，而微波干燥的穿透性強(qiáng)，在干燥后期可將物料內(nèi)部難排出的水分及時(shí)排除，但微波在干燥前期由于失水速度過快而產(chǎn)生排濕困難，從而加大設(shè)備的干燥負(fù)荷。采用前期遠(yuǎn)紅外干燥與后期微波干燥的聯(lián)合干燥方式可以解決這一問題。并優(yōu)化了遠(yuǎn)紅外干燥箱內(nèi)溫度、微波干燥功率和遠(yuǎn)紅外轉(zhuǎn)換微波時(shí)的含水率作為試驗(yàn)三因素，得到的以干后質(zhì)量為主要目的獲得的最優(yōu)組合為遠(yuǎn)紅外干燥箱溫62. 30C，微波干燥功率O. 5ff/g,遠(yuǎn)紅外轉(zhuǎn)換成微波時(shí)含水率58. 78 %。試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)紅外越早轉(zhuǎn)化成微波，干燥過程越短；遠(yuǎn)紅外越早轉(zhuǎn)化成微波耗電越大，但過遲換成微波，遠(yuǎn)紅外脫水困難，干燥過程加長，能耗也加大。賈洪雷、徐艷陽、劉春喜等人申請了發(fā)明專利“一種提高玉米脫水速率的聯(lián)合干燥方法”(授權(quán)號(hào)201010153889. 9)該專利屬于糧食食品加工技術(shù)領(lǐng)域，主要用于脫水糧食的生產(chǎn)。該發(fā)明是采用前期熱風(fēng)/微波干燥，干燥至一定水分含量時(shí)，轉(zhuǎn)換為微波干燥至終點(diǎn)。前期采用PH070A干燥箱，熱風(fēng)溫度為5(T60°C，風(fēng)速為O. 2 O. 5m/s，在常壓下干燥至含水量為20%±2%，后將熱風(fēng)干燥后的玉米采用WP700A型微波爐，微波功率為10(Tl40W，在常壓下進(jìn)行干燥，至玉米水分含量為14 % 土 1%。該發(fā)明解決了糧食干燥時(shí)間長，干燥效率低及污染嚴(yán)重等問題。徐剛(2009)等人研究了熱泵與遠(yuǎn)紅外聯(lián)合干燥的方法，在干燥前期采用熱泵低溫(4(T50°C)除濕干燥，避免了高水分環(huán)境下由于高溫導(dǎo)致一些熱敏性營養(yǎng)成分的損失，同時(shí)在較低溫度下物料表面不會(huì)結(jié)殼；熱泵可以回收較多的顯熱和潛熱，有利于降低干燥過程中的能耗。后期采用遠(yuǎn)紅外加熱干燥(65 85°C)，利用遠(yuǎn)紅外加熱升溫快，具有一定的穿透性等特點(diǎn)，達(dá)到縮短傳熱距離，提高干燥速率效果。確定胡蘿卜熱泵與遠(yuǎn)紅外線聯(lián)合干燥工藝的最佳工藝參數(shù)為胡蘿卜熱燙120s，熱泵干燥溫度45°C，遠(yuǎn)紅外熱源輻射功率為2kW，熱泵干燥與遠(yuǎn)紅外干燥切換點(diǎn)為物料含水率為50%。張麗(2010，西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士論文)為控制加熱溫度的恒定，解決水分凝積和保持物料表面溫度，采用熱風(fēng)輔助干燥的加熱過程，克服單純使用射頻干燥的缺點(diǎn)，使加 熱得到更理想的效果。研究發(fā)現(xiàn)在不同溫度及含水率下，微波、射頻在紅棗中的穿透深度，隨著紅棗水分含量的增大、溫度的升高，射頻能量穿透深度持續(xù)減少，而微波能量穿透深度變化很小。熱風(fēng)干燥所需時(shí)間是射頻熱風(fēng)聯(lián)合干燥的3倍，可見使用射頻熱風(fēng)聯(lián)合干燥可以大大的縮短紅棗的干燥時(shí)間，可提高生產(chǎn)效率，降低能耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種適宜大批量調(diào)理食用菌脫水的中短波紅外與射頻聯(lián)合干燥的方法，采用前期中短波紅外干燥與后期射頻聯(lián)合干燥的工藝快速、高效地達(dá)到干燥食用菌的目的，涉及食用菌類產(chǎn)品的加工技術(shù)。本發(fā)明的技術(shù)方案一種適宜大批量調(diào)理食用菌脫水的中短波紅外與射頻聯(lián)合干燥的方法，將食用菌類原料先進(jìn)行預(yù)處理(選取、清洗、整理切分、漂燙滅酶)，再在調(diào)味液中冷卻浸泡、浙干，然后采用中短波紅外預(yù)脫水使食用菌水分含量降低到30%飛0%，之后進(jìn)行射頻干燥，使食用菌的含水量最終降至8%以下。(I)預(yù)處理A)漂燙滅酶9(TlO(rC，2min ；B)調(diào)味按照口味配制調(diào)味液，調(diào)味液為質(zhì)量濃度4%-6%的糖類、或糖類和食鹽混合物的水溶液，調(diào)味液食用菌質(zhì)量之比為1:1，浸泡時(shí)間f2h ;此時(shí)可平衡食用菌內(nèi)部極性溶質(zhì)，使其在干燥過程中各部分均勻吸收熱，同步干燥，不至出現(xiàn)焦化現(xiàn)象。(2)中短波紅外預(yù)脫水紅外燈管的波長是2 3 μ m，加熱溫度6(T70°C，風(fēng)速f 3m/s，輻射距離l(Tl8cm，干燥一定時(shí)間使食用菌產(chǎn)品的水分含量控制在30%飛0% ；
(3)射頻干燥設(shè)置三層物料板，射頻極板間距20. 5cm,頻率27MHz，射頻功率為6KW，物料吸收功率1. 5^2. OW/g，物料溫度為50-60°C，干燥時(shí)間依前期中短波紅外干燥后的含水量而定，使食用菌的含水量降至8%以下，聯(lián)合干燥總時(shí)間為2. 5-3. 5h。前期中短波紅外干燥，食用菌先在中短波紅外干燥箱中進(jìn)行干燥，此時(shí)物料失水速率快，可除去食用菌中50%左右的水分，大大降低了后期射頻脫水設(shè)備的干燥負(fù)荷，從而進(jìn)一步降低對設(shè)備排濕能力的要求，降低設(shè)備引進(jìn)成本。
本發(fā)明后期采用射頻加熱干燥的方式，射頻加熱速度快，物料內(nèi)部升溫快。脫水溫度下降，減少了對食品營養(yǎng)成分的破壞，保持了原有的色澤和風(fēng)味，中短波紅外干燥前期失水速率比較快,而后期相對緩慢，而射頻干燥對后期較難除去的一部分水分干燥速率較高，并且對物料品質(zhì)影響較小，但在前期存在因失水速度過快而產(chǎn)生排濕困難，從而加大設(shè)備干燥負(fù)荷。另外，因射頻的穿透性強(qiáng)，干燥時(shí)可實(shí)現(xiàn)多層物料同時(shí)干燥的效果，這大大提高了干燥效率，適用于大批量食用菌產(chǎn)品的干燥。綜合利用這兩種干燥方式的優(yōu)點(diǎn)，使產(chǎn)品品質(zhì)提高、能耗降低，是本發(fā)明的創(chuàng)新所在。本發(fā)明的有益效果與單獨(dú)使用中短波紅外干燥相比，進(jìn)行前期中短波紅外后期射頻的聯(lián)合干燥方法有很大的優(yōu)勢，先用中短波紅外干燥方式可除去大部分的游離水，剩余的部分膠體結(jié)合水可采用射頻這種干燥方法除去，這可顯著降低干燥時(shí)間，最大程度保留了產(chǎn)品的形狀和營養(yǎng)成分?？朔卸滩t外干燥過程中收縮變形大、表面結(jié)殼等品質(zhì)惡化等現(xiàn)象。與單獨(dú)使用射頻干燥相比，中短波紅外和射頻的聯(lián)合干燥方法可解決干燥前期的 排濕困難問題，可使脫水溫度下降，使產(chǎn)品的外形等得到一些改善，本發(fā)明在最大程度保留產(chǎn)品的營養(yǎng)與形狀的同時(shí)，通過縮短干燥時(shí)間盡可能降低能耗。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1:中短波紅外和射頻聯(lián)合干燥香菇
新鮮香菇(含水量在87%左右)20Kg,經(jīng)過挑選除雜，選擇大小均勻一致的香菇，清洗、切丁( IcmX IcmX 5mm)、漂燙(98°C，2min)、流動(dòng)水冷卻、調(diào)味液浸泡(3%麥芽糖、2%白砂糖，調(diào)味液香菇質(zhì)量=l:l，lh)、浙干，采用中短波紅外干燥預(yù)脫水干燥(紅外燈管的波長是2^3 μ m, 60^70°C，風(fēng)速為f 3m/s，輻射距離l(Tl8cm)至含水量30%左右，射頻干燥(射頻極板間距20. 5cm，頻率為27MHz，射頻功率6KW，物料吸收功率1. 5W/g，物料溫度為50°C )至最終水分含量為8%以下，包裝成品。干燥總時(shí)間為3. 5h。實(shí)施例2 :中短波紅外和射頻聯(lián)合干燥雙孢蘑菇
新鮮雙孢蘑菇(含水量在92%左右)10Kg，經(jīng)過挑選除雜，選擇大小均勻一致的雙孢蘑燕，清洗、切片(5mm)、漂燙(98 V，2min)、調(diào)味液浸泡(3%海藻糖、2%白砂糖，調(diào)味液香菇質(zhì)量=1:1，lh)、浙干，采用中短波紅外干燥預(yù)脫水干燥(紅外燈管的波長是2 3μπι，6(T70°C，風(fēng)速為l 3m/s，輻射距離I(TlScm)至含水量50%左右，射頻干燥(射頻極板間距20. 5cm,頻率為27MHz，射頻功率6KW，物料吸收功率1. 8ff/g,物料溫度為56°C )至最終水分含量為8%以下，包裝成品。干燥總時(shí)間為3. 2h。實(shí)施例3 :中短波紅外和射頻聯(lián)合干燥銀耳
新鮮銀耳(含水量在78%左右)10Kg，挑選、剔除耳基部培養(yǎng)基、進(jìn)行流動(dòng)水清洗、護(hù)色(3%碳酸氫鈉浸泡2h )、蒸汽漂燙(98 °C，2min )、調(diào)味液浸泡(3%麥芽糖、2%白食鹽，調(diào)味液香菇質(zhì)量=1: 1，lh)、浙干，采用中短波紅外干燥預(yù)脫水干燥(紅外燈管的波長是2 3 μ m，6(T70°C，風(fēng)速為l 3m/s，輻射距離I(TlScm)至含水量60%左右，射頻干燥(射頻極板間距20. 5cm,頻率為27MHz，射頻功率6KW，物料吸收功率2. Off/g,物料溫度為60°C )至最終水分含量為8%以下，包裝成品。干燥總時(shí)間為2. 5h。
權(quán)利要求
1.一種適宜大批量調(diào)理食用菌脫水的中短波紅外與射頻聯(lián)合干燥的方法，其特征是將食用菌類原料先進(jìn)行預(yù)處理選取、清洗、整理切分和漂燙滅酶，在調(diào)味液中冷卻浸泡、浙干，然后采用中短波紅外預(yù)脫水使食用菌水分含量降低到30%飛0%，之后進(jìn)行射頻干燥，使食用菌的含水量最終降至8%以下；(1)預(yù)處理A)漂燙滅酶9(Tl00°C，2min；B)調(diào)味按照口味配制調(diào)味液，調(diào)味液為質(zhì)量濃度4%-6%的糖類、或糖類和食鹽混合物的水溶液，調(diào)味液食用菌質(zhì)量之比為1:1，浸泡時(shí)間I 2h ；(2)中短波紅外預(yù)脫水紅外燈管的波長是2 3μπι，加熱溫度6(T70°C，風(fēng)速廣3m/s，輻射距離l(Tl8cm，干燥一定時(shí)間使食用菌的水分含量控制在30°/Γ60% ；(3)射頻干燥設(shè)置三層物料板，射頻極板間距20.5cm,頻率27MHz，射頻功率為6KW，物料吸收功率1. 5^2. OW/g，物料溫度為50-60°C，干燥時(shí)間依前期中短波紅外干燥后的含水量而定，使食用菌的含水量降至8%以下，聯(lián)合干燥總時(shí)間為2. 5-3. 5h。
全文摘要
一種適宜大批量調(diào)理食用菌脫水的中短波紅外與射頻聯(lián)合干燥的方法，屬于食用菌食品加工技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明為食用菌類先進(jìn)行預(yù)處理(精選、清洗、整理切分、漂燙滅酶(90~100℃)，再在調(diào)味液中冷卻浸泡、瀝干，然后用中短波紅外預(yù)脫水(60~70℃，風(fēng)速1~3m/s，輻射距離10~18cm)使水分含量降低到30%~60%，之后進(jìn)行射頻干燥(極板間距20.5cm，頻率27MHz，功率6KW，物料溫度為50-60℃，可設(shè)置三層物料板)，使食用菌含水量降至8%。本發(fā)明采用中短波紅外干燥與射頻干燥聯(lián)合干燥脫水的方法，射頻的穿透性極強(qiáng)，可解決中短波紅外干燥后期水分難脫除的問題，且射頻干燥時(shí)的物料可放置多層，最大程度保留產(chǎn)品的營養(yǎng)與形狀的同時(shí)，顯著縮短干燥時(shí)間，降低干燥能耗，節(jié)約成本。
文檔編號(hào)A23B7/02GK102986838SQ20121053782
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月13日
發(fā)明者張慜, 王洪彩, 陳衛(wèi)平 申請人:江南大學(xué)