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香葱干燥工艺研究



全 文 :香葱干燥工艺研究
代小梅1,2,杨性民3,姜丽2,刘青梅3,郁志芳2*
(1.江苏食品药品职业技术学院 江苏省食品加工工程中心,江苏 淮安 223003;
2.南京农业大学,南京 210095;3.浙江万里学院 生物与环境学院,浙江 宁波 315100)
摘要:研究了热风干燥和真空干燥下,不同干燥温度对香葱干燥速率、品质及微生物的影响。试验结果
表明:当热风干燥温度超过70℃,感官品质劣变显著,葱叶褐变且严重萎缩变形,色差a*值显著增大,
Vc含量和复水比显著降低;相比热风干燥,真空干燥温度对香葱的外观品质和复水性影响不大;香葱经
过两种不同的方法干燥后,微生物数量均显著降低。研究显示,香葱进行真空干燥获得的产品质量好,
适宜的干燥条件:温度70℃,压力0.1MPa,时间4h。
关键词:香葱;真空干燥;热风干燥
中图分类号:TS255.5   文献标志码:A    doi:10.3969/j.issn.1000-9973.2013.11.007
文章编号:1000-9973(2013)11-0025-06
Study on the Drying Technology of Chinese Chives
DAI Xiao-mei 1,2,YANG Xing-min3,JIANG Li 2,LIU Qing-mei 3,YU Zhi-fang2*
(1.Jiangsu Food &Pharmaceutical Science Colege,Jiangsu Food Processing Research and Development
Center,Huai'an 223003,China;2.Nanjing Agricultural University,Nanjing 210095,China;
3.Biology and Environment Colege,Zhengjiang Wanli University,Ningbo 315100,China)
Abstract:The effect of drying rate,quality and microbes on Chinese chives at different temperature of
hot air drying(AD)and vacuum drying(VD)is investigated.The results show that the sensory qual-
ity decreases significantly when drying temperature exceeds 70℃,as indicated by severe browning,
atrophy and deformation,a* value increases,Vc content and rehydration ratio decease.Compared
with AD,VD has less negative effect on the sensory quality and rehydration ration of dried chives.
The dehydration methods could decrease the number of microbe significantly.Overal,VD is more
suitable for Chinese chives drying,and the optimal drying condition is 0.1MPa at 70℃for 4h.
Key words:Chinese chives;vacuum drying;hot air drying
  香葱以它独具特色的性能越来越受到人们的青
睐,最有价值的是可以脱水加工成调味品,干制后质量
减轻、体积显著缩小、便于运输、食用方便、无需冷藏、
无需防腐剂的添加、产品营养丰富、易于长期保藏[1]。
目前外贸行情看好,栽培的经济价值较高。我国的脱
水香葱出口面临严峻考验,有的国家所要求的微生物
检测项目达6种之多[2],因此脱水香葱微生物数量的
控制也很关键。
目前,我国果蔬干燥技术主要有热风干燥、微波干
燥、真空干燥、冷冻干燥、热泵干燥和渗透脱水等几种
方式[3,4],其中90%采用常压热风干燥,具有操作简
单、产量大、生产成本低等特点。但是,经热风干燥的
脱水蔬菜营养成分保存率低、复水性差[5]。真空干燥
过程是将被干燥物料放置在密闭的干燥室内采取抽真
收稿日期:2013-06-25        *通讯作者
基金项目:国家863项目“常压高效节能均匀干燥新技术及装备研究”(2011AA100802)
作者简介:代小梅(1987- ),女,讲师,研究方向:农产品加工与贮藏。
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第38卷 第11期
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空和加热同时进行的方式干燥,从而使物料与空气隔
绝,且真空降低了水分沸腾蒸发的温度,使得所加工的
制品品质更佳,复水后基本上保持了原料的特性[6]。
本文将减菌处理后的香葱进行热风和真空两种方
式干燥,研究干燥方法对香葱失水特性、复水特性,以
及香葱干制后色泽、维生素C含量和微生物数量的变
化,探索适合香葱干燥的生产工艺,以便为生产实践提
供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
香葱 购自南京卫岗农贸市场,要求无机械伤,无
虫害、新鲜度基本一致。
1.2 主要仪器设备
紫外-可见分光光度计(UV-2802型) 尤尼柯(上
海)仪器有限公司;鼓风干燥箱(DHG-9030A型) 上
海益恒实验仪器有限公司;真空干燥箱(DZF-6051型)
 上海一恒科技有限公司;电子天平(DJ300型) 上
海精密科学仪器有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 工艺流程
香葱经挑选,除去杂质、残叶,切除须根等不合要
求的部分,用清水清洗干净,葱白切成2mm长,葱叶
切成约1cm长的葱段。将切好的葱放入减菌液中浸
泡8min,减菌液由40mg/L二氧化氯和150mg/L过
氧乙酸组成。捞出减菌好的香葱,用清水漂洗1min,
用脱水机脱水1min,备用。
将减菌处理的香葱均匀铺在筛网上形成薄层,载
样量150g。分别进行热风干燥(50,60,70,80,90℃)
和真空干燥(60,70,80,90℃,压强为0.1MPa)试验。
热风干燥条件下,0~2h内,每隔15min称重一次;2h
后每隔30min称重一次。真空干燥每隔30min称重
一次,温度烘至含水量8%以下,测定其复水性、感官
品质及微生物数量。
1.3.2 测定指标与方法
含水量:参照GB 8858-88减压干燥法。
Mg=
mg-mt
Mt
×100。
式中:Mg为干燥t时刻的湿基含水量(%);Mt为
干燥t时刻的干基含水量(%);mt为干燥t时刻的物
料质量(g);mg为物料的干物质质量(g)。
复水比(Rf):
Rf=
mf
mg。
式中:mf为复水沥干后重量(g);mg 为干燥后产
品重量(g)。
色差:便携式色差仪测定。
维生素C含量:参照文献[7]测定,并将干制香葱
换算成鲜重Vc的含量。
感观评定:参照文献[8]测定。
由10名评价员组成感官评价小组,评价脱水果蔬
的色泽、质构、口感、气味。按十分制计,结果见表1。
每个样取10个人所打分值的平均值[9]。
表1 对脱水香葱感官评定的分值表
Table 1The value of evaluation for dehydrated Chinese chives
评分值 大葱圈色泽、质构、风味
8~10 白色或鲜绿色,质地疏松,外形保持良好,香气浓郁,无糊味
5~7 淡黄色或轻微褐色,质地较疏松,有皱缩、变形,香气较淡,无糊味
1~4 褐色,质地致密,皱缩、变形严重,有糊味
  采用SPSS 18.0统计分析软件对其进行One-way
方差分析(ANOVA);并用Duncan's复相关试验法进
行均值差异性的相关分析,显著性水平P<0.05。
2 结果与分析
2.1 不同干燥方式对香葱失水特性的影响
两种不同干燥方式在不同干燥温度下,香葱含水
量随干燥时间变化的曲线见图1。在所研究的4个不
同温度下,干燥的前期物料失水速率较快,后期则比较
缓慢,且热风温度越高,其失水速率越快,干燥所需时
间越短(图1A)。
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0



(湿

, %

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
干燥时间(h)
50 ℃
60 ℃
70 ℃
80 ℃
A
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100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0



(湿

, %

0 1 2 3 4 5 6
干燥时间(h)
60 ℃
70 ℃
80 ℃
90 ℃
B
图1 不同温度下香葱热风干燥(A)与真空干燥(B)曲线
Table 1Drying curves of AD and VD of Chinese
chives at different temperatures
  用50,60,70,80℃等温度分别对香葱进行干燥,
水分含量从91%降至8%以下所需时间分别为8.5,
5.5,4,3h。在前期干燥所去除的水分主要是自由水
和部分较易去除的结合水,后期去除的水分是较难去
除的结合水。另外,由于香葱呈中空状,特征不同于一
般的蔬菜产品,造成其脱水速率减速阶段较短。
由图1B可知,四个真空干燥温度下,干燥速率随时
间的推移呈现慢→快→慢的特征。原因可能是前期物
料水分多、湿度大,真空抽气的速率赶不上水气产生的
速率,致使前期干燥速率较慢;随着水气的减少,干燥速
率也越来越快;后期则由于物料含水量低且以结合水为
主,所以速率降低。由图1可知,真空温度越高,其失水
速率越快,干燥所需时间越短。用60,70,80,90℃等温
度分别对香葱进行干燥,水分含量从91%降至8%以下
所需时间分别为5.5,4,3.5,3h。相同温度下,香葱采
用VD和AD的干燥速率相差不大。
经不同温度下热风干燥和真空干燥的香葱制品分
别在25,50,80,100℃水中复水,其复水比与复水时间
的关系见图2。
25 ℃
50 ℃
80 ℃
100 ℃
7
6
5
4
3
2
1
0



0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
复水时间(min)
a: 热风干燥 25 ℃
25 ℃
50 ℃
80 ℃
100 ℃
7
6
5
4
3
2
1
0



0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
复水时间(min)
b: 热风干燥 50 ℃
25 ℃
50 ℃
80 ℃
100 ℃
7
6
5
4
3
2
1
0



0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
复水时间(min)
c: 热风干燥 80 ℃
25 ℃
50 ℃
80 ℃
100 ℃
7
6
5
4
3
2
1
0



0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
复水时间(min)
d: 热风干燥 100 ℃
25 ℃
50 ℃
80 ℃
100 ℃
7
6
5
4
3
2
1
0



0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
复水时间(min)
e: 真空干燥 25 ℃
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25 ℃
50 ℃
80 ℃
100 ℃
7
6
5
4
3
2
1
0



0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
复水时间(min)
f: 真空干燥 50 ℃
25 ℃
50 ℃
80 ℃
100 ℃
7
6
5
4
3
2
1
0



0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
复水时间(min)
g: 真空干燥 80 ℃
25 ℃
50 ℃
80 ℃
100 ℃
7
6
5
4
3
2
1
0



0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
复水时间(min)
h: 真空干燥 100 ℃
图2 不同温度下干燥方式对香葱复水性的影响
Table 2Effect of drying methods at different temperatures
on rehydration of dehydrated Chinese chives
  由图2可知,相同干燥温度下,无论哪种干燥方式
获得的香葱,随复水温度的升高复水性逐渐增大。这
是因为植物的细胞组织在较高温度下遇热后软化膨
胀,有利于水的进入。同时,较高温度下水的表面张力
下降也使水渗入的阻力降低,使得香葱的复水速率加
快。从复水比随时间的变化来看,刚开始时复水速率
较大,随复水时间增加,香葱因吸水量渐趋饱和,细胞
及毛细管中容纳的水量已接近极限,复水速率也渐趋
于零。
热风干燥的干燥温度对复水性影响很大,随着干
燥温度的增加,复水性降低,在相同复水温度下(图2a
~d),80℃干燥的香葱复水比比50℃干燥的香葱少
1个单位。这是因为热风温度越高,物料在初始干制
过程中的失水速率越快,干制品体积收缩越大;干制品
的细胞组织因被严重破坏而降低了恢复原状的能
力[10]。因此,高温下干燥得到的干制品的质感就越
硬,其复水性越差。由图2e~h可知,经过相同干燥
温度真空干燥的香葱,随复水温度的升高,复水性逐渐
增大,复水温度为100℃时,复水比最大。随着复水温
度的升高,复水速率加快,开始一段时间内复水速率较
大,随复水时间的增加,香葱吸水量渐趋饱和,细胞及
毛细管中容纳的水量已接近极限,复水速率也渐趋于
零。
与热风干燥不同的是,真空干燥的干燥温度对复
水性影响不显著(P>0.05),可能因为真空干燥初期
失水速率较慢,且干制处在真空条件下,能较好地保持
香葱的细胞组织,使其容易复水。
2.2 热风干燥对香葱品质的影响
对热风干燥和真空干燥不同温度下的香葱制品进
行整体的感官评价见表2。
表2 热风干燥与真空干燥后香葱感官评定的分值表
Table 2The sensory value of Chinese chives
dehydrated with VD and FD
干燥方式 温度(℃) 感官描述 评分值
热风干燥
50 绿色,色泽稍暗淡,稍皱缩、变形,香气较淡,稍有糊味 6.6
60 尚绿,轻微褐色,有皱缩、变形,香气较淡,稍有糊味 5.6
70 褐色,质地致密、皱缩,无香气、有糊味 4.2
80 严重褐变,严重皱缩变形,无香气、有糊味 3.0
真空干燥
60 绿色,质地疏松、外形保持良好,香气浓郁 8.2
70 绿色,质地疏松、外形保持良好,香气浓郁 8.4
80 绿色,色泽稍暗淡,稍皱缩,香气较淡、稍有糊味 7.4
90 尚绿,色泽稍暗淡,稍皱缩,香气较淡、稍有糊味 6.6
  热风干燥条件下,研究的四个温度均对香葱的色
泽、质地和气味等有影响,且温度越高,对香葱品质影
响越大。与热风干燥相比,真空干燥可以有效地保持
良好的色泽、质地和气味等感官指标,这与干燥环境是
真空,可避免物料在干燥过程中与因空气接触而发生
褐变有关[11]。
色泽是农产品极为重要的品质特性之一。对于消
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费者来说,它是对农产品品质评价的第一印象,直接影
响到人们对农产品品质优劣的判断;对生产者来说,它
是指导生产的重要标准,直接影响到产品的销售[12]。
60℃和70℃干燥得到的香葱制品能很好地保持物料
外形、色泽、香气,80℃和90℃干燥降低了制品色泽、
质地品质和香气,但仍比热风干燥的品质好。因此,干
燥过程中的温度和干燥时间是影响物料色变的主要因
素[13]。
表3 热风干燥和真空干燥对香葱色泽及维生素C含量的影响
Table 3Effect of AD and VD on Vc content
and color of Chinese chives
干燥方式 温度(℃) L* a* b* VC(mg/100g)
热风干燥
50  50.2±1.2ab -7.4±0.2de 14.6±0.9b 15.1±0.5c
60  50.0±2.2b -7.1±0.6de  14.3±1.1  17.5±1.2b
70  58.7±2.1c -6.7±0.4de 13.2±0.6bc  11.2±0.1d
80  58.2±2.2c -5.7±0.5e 13.0±1.3c 11.5±0.8d
真空干燥
60  55.9±1.7a -7.9±0.9a 16.5±0.4a 18.8±0.4b
70  56.0±2.6a -8.4±0.4b 16.3±0.7a 18.4±0.5b
80  57.2±2.5a -8.1±0.5bc  16.8±0.9a 17.2±0.8b
90  53.8±1.6ab -8.2±0.6cd  16.8±0.5a 14.8±0.5c
CK  38.9±4.4d -10.0±1.2f 13.6±0.9c 43.6±1.2a
  由表3可知,热风干燥温度越高,时间越长,色差
变化也就越大。香葱采用50~60℃热风干燥后L*值
和a*值均增大,b*值变化不大;随干燥温度升高,L*
和a*值均显著增大,b*值降低。除90℃条件外,香
葱真空干燥后L*值、a*值和b*值均增大,但a*值和
b*值均无显著性差异(P>0.05),说明 VD干燥温度
对香葱的色泽影响不大。与热风干燥相比,真空干燥
a*值较小,b*值较大,表明对绿色保持有利,这可能是
真空干燥期间因氧气减少而减轻了褐变。
Vc是热敏性物质,极易在加工过程中受温度和氧
化作用而损失,造成干制品质量下降,且温度越高,干
燥时间越长,果蔬中 Vc破坏越严重。随着热风温度
的升高,Vc含量呈下降趋势见表3。60℃干燥后的香
葱Vc含量最大,其值为17.5mg/100g,50℃干燥的
香葱Vc含量低于60℃,原因是干燥时间过长,导致
Vc破坏更多。与热风干燥相似,真空干燥香葱Vc含
量也明显下降了,且随温度升高 Vc损失越多。60℃
和70 ℃真空干燥对 Vc含量无显著性差异(P>
0.05)。60 ℃ 真 空 干 燥 时 香 葱 Vc 含 量 最 大,为
18.8mg/100g。相同干制温度下,真空干燥较热风干
制能更有效保持香葱中Vc含量。原因可能是真空干
燥是在真空环境下,由于水的沸点较低,可使被干燥物
料保持较低的干燥温度,因而有利于保存物料中维生
素等营养成分[14]。
2.3 两种干燥方式对香葱中微生物的影响
经热风和真空干燥后的香葱制品其菌落总数(干
制品重量换算成含水量91%的鲜样重量)均少于鲜样
(CK),且干燥后的香葱中的菌落总数均随干燥温度的
升高呈下降趋势,见表4。
表4 两种干燥方式对香葱表面微生物数量的影响
Table 4Effect of two kinds drying methods at different
temperatures on the number of microbe of Chinese chives
干燥方式 指标
温度
50  60  70  80 CK
热风干燥
菌落总数(cfu/g) 5.1×102 1.0×102  25 <1×10 3.4×102
大肠菌群(MPN/g) 23 <3  3 <3  56
60  70  80  90 CK
真空干燥
菌落总数(cfu/g) 25  25  15  10  3.4×102
大肠菌群(MPN/g) <3 <3 <3 <3  56
  热风干燥温度80℃时,干燥后的香葱中菌落
总数最少(小于1×10个/g);50℃干燥杀菌效果
不佳,其原因是处理温度过低,难以达到微生物的
致死温度[15],故采用50℃热风干燥时需与其他处
理联合作用才能使微生物指标达到标准。在真空
干燥条件下,干燥温度为60℃时,香葱就能达到很
好的杀菌效果。
与鲜样相比,热风和真空干燥后的香葱制品大肠
菌群数都大为减少(见表4),当干燥温度超过60℃
时,香葱干制品中的大肠菌群数均低于3MPN/g。
3 结论
在相同的温度下,两种干燥方式对香葱的干燥
速率差别不大;热风干燥温度对香葱的复水性和品
质影响较大;经过两种干燥方式的香葱中的大肠菌
群数均低于3MPN/g,减菌效果显著。综合干燥速
率和品质指标,香葱干燥采用真空干燥方法较好,
60℃和70℃均能很好地维持香葱品质,70℃干燥
更快,更 节 省 成 本,所 以 推 荐 对 香 葱 采 用 真 空
70℃,干燥4h为宜。
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技术研发  第38卷 第11期
2013年11月
               中 国 调 味 品
China Condiment