摘 要: 研究了西芹的干燥過程,考察了實驗的預處理時間、預處理溫度、干燥溫度、風量、形狀、裝載量等不同因素對干燥過程的影響。結果表明,西芹干燥具有典型的物料干燥升溫、等速、降速三個階段,提高干燥溫度與風量,對強化干燥過程有利。較好的干燥工藝條件是:西芹薄片在90 ℃熱水中燙漂3 min ,干燥風溫80 ℃、風量0. 021 m3 / s(1. 34 m/ s) ,物料為薄而雙層。干燥方程符合Page 模型。
關鍵詞: 西芹;熱風干燥;工藝條件;模型

  西芹又稱西洋芹菜,為引進國外的大型芹菜品種,株形緊湊粗大,葉柄寬而肥大、纖維少,品質脆嫩,是優良的芹菜品種,每100 g 鮮重含水分94 g、碳水化合物2 g 左右、蛋白質約2. 2 g 和礦物鹽及維生素等多種營養物質,還含有芹菜油,具芳香氣味,有降低血壓、健腦和清腸利便的作用[1 ] 。西芹在采后若不及時食用、加工,則容易腐爛。因此西芹的儲存和保鮮是必要的,而脫水則是一種較好的保鮮方法,它可調劑季節差別。脫水儲藏除可基本保持其原有的品味外,還有縮小體積降低重量(便于儲存和運輸) ,抑制微生物的繁殖及增加蔬菜本身價值等優點。目前,國內只有龔衛清等關于《西芹冷凍干燥工藝條件的研究》的報道[ 2 ] ,它是用冷凍干燥技術來干燥西芹,得到西芹的共晶點、共熔點、凍干曲線,以及西芹的預熱、預泵時間、冷凍干燥時間等參數。雖凍干產品具有品質好的優點,但其具有易吸潮、易破碎、設備投資和操作費用高等缺點。關于采用熱風干燥西芹方法未見報道。本實驗采用熱風進行干燥,考察了影響干燥性能的預處理時間、預處理溫度、干燥熱風溫度、熱風流量、物料厚度及裝載量等因素,得到干燥曲線和速度曲線以及復水性能,確定了較佳干燥工藝參數,為工業化生產提供依據。

1  干燥實驗
1. 1  實驗設備與物料
    新鮮西芹(市售) ,FS 西芹3 號,選擇葉柄寬2～4 cm的內外(老、嫩) 莖干若干,實驗時切片后摻勻備用。
    干燥實驗采用隧道式干燥器,實驗時干燥條件恒定,采用減重法測定物料質量隨時間的變化情況,至質量不變時停止實驗。物料的初始狀態為預處理后的西芹。

1. 2  實驗步驟
    工藝流程為: 原料→清理→清洗→瀝水→切制→燙漂→脫水干制。
    燙漂可破壞或鈍化蔬菜中的氧化酶系統,防止褐變和維生素的氧化[3 ] ,并有利于加快干燥速度,使干制品復水時易重新吸水。但過度燙漂會導致蔬菜色澤、風味和組織劣變及營養成分的損失,同時也會過多地消耗能源。因此燙漂時間與溫度應該適宜。

1. 3  測定項目和方法

    物料干基含水率:水分質量與絕干物料質量之比,以X 表示,即:X = (水分質量/ 濕物料中干物料的質量) ×100 %臨界含水量Xc :恒速階段轉入降速階段的轉折點所對應的含水率。某時刻ti 的干燥速率Ui :

  式中:G干為干制品復水前的質量; G復為干制品復水后瀝干后的質量[4 ] 。
  感官指標:色、味。

2  實驗結果與討論
2. 1  預處理條件的考察
2. 1. 1  燙漂時間對干燥的影響 在燙漂溫度90 ℃、干燥溫度80 ℃(濕球溫度為42 ℃,相對濕度Φ=0.33) 、風量0. 021 m3 / s (風速1. 34 m/ s ,下同) 、裝載量1. 75 kg/ m2 、西芹為片狀(約2 mm 厚) 的條件下考察了燙漂時間分別為0 、2 、3 、4 、5 min 對干燥過程的影響,得到各條件下的干燥曲線見圖1 ,速度曲線見圖2 及復水性見表1 。

  

  干制品保持西芹原有顏色,具有比新鮮料更濃的芳香味;復水后能基本恢復西芹新鮮時的狀態,但手感比新鮮的軟一些。

  由圖1 、2 可見,在相同的干燥條件下,隨著燙漂時間的增加,西芹的初始含水量也增大。這是因為燙漂對細胞組織有影響,燙漂時間越長組織中的細胞膜被破壞的越多,使水分滲入的也越多,則含水量越高;但是燙漂時間過長也會導致細胞組織嚴重破壞而變爛且能耗增大。從圖2 可以看出,燙漂時間在3 min 和4 min 時干燥速度^快。由表1 復水性得知,燙漂有利于提高復水比,同樣是3 min 和4min 時的復水性明顯好于其他時間的復水性。考慮
到能耗問題,選擇燙漂時間為3 min 。

2. 1. 2  燙漂溫度對干燥的影響 在燙漂時間3min 、干燥溫度80 ℃(濕球溫度42 ℃,相對濕度Φ=0.33) 、風量0. 021 m3 / s (1. 34 m/ s) 、裝載量1. 75kg/ m2 、片狀的條件下, 考察了燙漂溫度為80 ℃、90 ℃和100 ℃時對干燥過程的影響。干燥曲線見圖3 ,速率曲線見圖4 ,復水性如表2 所示,感官指標差別不明顯。

  

  圖3 、4 顯示,在其他條件相同的情況下,燙漂溫度在80 ℃、90 ℃和100 ℃下,干燥速度沒有明顯的差別,在90 ℃時干燥速度為^好。從表2 可得,燙漂溫度在100 ℃時的復水性^差,分析是由于溫度過高對西芹的細胞組織結構產生了破壞而導致組織糜爛,復水差。比較80 ℃和90 ℃下的復水性,可知90 ℃下復水性略好,故^佳燙漂溫度可選為90 ℃。

  由以上情況可以得出, 物料在90 ℃下燙漂3 min較佳,以下考察就以此為預處理條件。