金丝小枣真空干燥特性的试验研究

金丝小枣盛产于沧州、山东等地，以其皮薄核小、肉厚而韧、含糖量高、掰开后可拉出金黄色糖丝的品质，享誉国内外市场。且其含有丰富的蛋白质、脂肪、粗纤维以及大量的维生素、微量元素以及人体必需的氨基酸，具有很高的营养价值与药用价值。金丝小枣虽然营养丰富，但其本身却\"易浆烂\"，因此干燥技术是其加工技术中重要的环节。
自然干制简便易行，成本低廉，但受自然条件限制，且枣的品质不易保障。人工干制有利于提高产品品质，缩短干燥时间。
真空干燥具有传热均匀、干燥温度低、无氧干燥、水分易于除去等优点111，能够减少干燥时间，并较好的保证物料的色、形、味和有效防止物料中有效成分的变性，是一种在食品干燥中广泛应用且很有发展前景的技术。
我国的枣类众多，且干燥方法多种多样。陈锦屏121以油枣为原料，研究了不同升温方式对枣的品质的影响；陈建东131等人进行了微波干燥哈密大枣的试验，并确定了佳干燥工艺条件；刘晓丹141等人以木枣为原料，应用微波-热风联合技术研究红枣干燥特性，并确定了联合干燥的佳组合；弋晓康151等人对骏枣的热风干燥特性进行了研究，并且优化干燥工艺参数；但鲜见有关金丝小枣的研究。
以沧州金丝小枣为原料，利用真空干燥箱进行干燥试验，研究干燥温度、真空度对金丝小枣干燥特性及品质的影响，为金丝小枣实际干燥提供技术依据。
1材料和方法1.1材料与设备仪器新鲜金丝小枣，收获季节购于沧州市金丝小枣种植园，要求成熟，色泽鲜红，新鲜饱满。经挑选后放入保鲜盒于冰箱中冷藏保存，冷藏温度低于4X. ZK-1BS型电热真空干燥箱：天津市中环试验电炉有限公司生产；2XZ-1型旋片真空泵：浙江黄岩求精真空泵厂制造；A1003型电子天平：上海精密科学仪器有限公司生产。
1.2试验方法从冰箱中取出保存的小枣，放置待其温度达到室温，挑选个头大小均匀，饱满、无损伤的作为试验材料，擦洗表面污垢，晾至表面无自由水，开始进行真空度及加热温度的单因素试验。
试验过程中采用间歇称重法，每隔2h称重一次，直到湿基含水率161达到25°~28°，停止试验。
1.3品质评定1.3.1感官指标感官指标由12人组成的评分小组进行评分，取平均分，评分标准见表1.表1感官评分标准项目评定标准得分色泽40分枣皮，枣肉均为鲜艳红色40~38枣皮或枣肉呈暗红色、褐色37~20枣皮、枣肉褐色或者焦黑19~10口感40分味甜、松软、有香味40~38味甜较淡、有涩味37~20有苦涩味、焦味19~10形态20分较饱满、收缩小20~18收缩均匀17~8严重变形7~2 1.3.2维生素C含量测定维生素C含量测定采用二氯靛酚滴定法测定。
2结果分析与讨论bookmark4 2.1真空度对金丝小枣干燥特性的影响为真空干燥箱的加热温度为50C，真空度分别为0.03MPa，0.04MPa，0.05MPa时的金丝小枣干基含水率随时间的变化曲线。由图可见，随着真空度的增大，将金丝小枣干燥至安全含水率（即湿基含水率为25~28）范围之内所需的时间逐渐缩短。真空度为0.05MPa时所需时间为42h，而真空度为0.03MPa时需要50h，为真空度0.05MPa的1.19倍。这说明在较高的真空度下，小枣内部传质阻力减小，因而加速了水分扩散，也就加快了干燥速度，减少了干燥时间。
但是，真空度过高，超过0.05MPa时，小枣内外压力差过大，导致大量小枣发生鼓胀破坏进而表皮破损，有汁液溢出的现象。由此试验结果表明，适用于金丝小枣干燥的真空度不能高于0.05MPa.由还可以看出，小枣的干基含水率开始变化速度较快，到了后期，变化速度减慢。在真空度为0.05MPa时，由初始干基含水率134.64干燥至85.8（即干燥过程中，干基含水率减少半）时所需时间为16h，但是由85.8干燥至37.7时需要26h，这说明，干燥后期金丝小枣的热质传递阻力由质量传递控制，水分从小枣内部向外扩散并蒸发所需时间较长。
菅速率随时间的变化曲线可以看出，干i速阶段，干燥开始经过短暂的加速期i阶段。随着真空度的降低，在干燥初段，干燥速率也呈现降低趋势。但随反而呈现升高趋势，真空度为0.03MPa高，而真空度为0.05MPa时干燥速率种现象的原因为，在干燥前期金丝小枣高的真空度下，传递阻力小，水分蒸发脱水导致干燥后期金丝小枣表面迅速收了传递阻力，进而阻碍金丝小枣内水分了干燥速率。
不同真空度下金丝小枣干燥速率随时间的变化曲线2.2温度对金丝小枣干燥特性的影响由不同温度下金丝小枣干基含水率随时间的变化曲线可知，在同一真空度下，温度越高，干燥金丝小枣所需时间越短。干燥温度为50C所需时间为50h，温度为60C时所需时间为32h，时间为50C时的0.64倍；温度为70C时仅需20h，时间仅为50C时的不同温度下金丝小枣干基含水率随时间的变化曲线由不同温度下金丝小枣干燥速率随时间的变化曲线可以看出，温度为50C时的干燥速率曲线变化较平缓，而70C时的干燥速率变化较快，且70C时的干燥速率始终高于50C和60C时的干燥速率。但是在70C的干燥温度下，出现了部分小枣表皮破裂，造成小枣内外压力差增大超过了小枣表皮承受压力极限所致。因此，70C不适合作为金丝小枣的干燥温度。
时问/11不同温度下金丝小枣干燥速率随时间的变化曲线2.3金丝小枣真空干燥品质分析表2为金丝小枣感官评价得分，随着温度的升高感官评价得分降低，而随着真空度的增大，虽然评分也降低，但差值不大。说明温度对金丝小枣外观的影响较大，原因在于温度升高，氧化作用明显导致色泽加深，因而评分降低。
表2金丝小枣感官评价得分真空度温度/c表3为金丝小枣维生素C的含量数据，真空度越高，金丝小枣维生素C的含量越高；温度越高，干燥所需的时间越短，维生素C的保存量越高，但温度为60C与70C时的维生素C的含量接近。
表3金丝小枣维生素C含量（单位ImgQQg）真空度/MPa温度/c综上所述，由试验结果以及从保证金丝小枣干燥品质的角度出发，干燥温度宜选60C. 2.4佳干燥条件的确定根据2.3的结论，干燥金丝小枣时加热温度宜选择60C.下面进一步研究加热温度60C时在真空度分别为0.03MPa、0.04MPa和0.05MPa下小枣的干燥特性，以便确定佳干燥真空度。
可见，在60C时，随着真空度的增大，干燥时间有所缩短，0.05MPa时需28h，0.04MPa时需要30h，0.03MPa时需要32h.为不同真空度下金丝小枣干燥速率随干基含水率的变化曲线，由图可见，干燥初始阶段，真空度分别为0.04MPa和0.05MPa时的干燥速率基本相同，而随后直至干燥结束，真空度0.05MPa时的干燥速率略高于真空度0.04MPa的干燥速率。但真空度0.03MPa时的小枣干燥速率明显低于0.04MPa和0.05MPa的干燥速率。由以上分析结果可知，在加热温度为60C时，真空度0.04MPa和0.05MPa的干燥特性接近，且维生素C的含量差值不大，从节能角度出发，干燥金丝小枣的真空度宜选0.04MPa.不同真空度下金丝小枣干基含水率随时间的变化曲线3结论通过对金丝小枣进行真空干燥试验研究，得到了金丝小枣的真空干燥特性以及佳真空干燥操作条件。试验结果表明：随着加热温度的升高和真空度的增大，干燥速率越高，将新鲜的金丝小枣干燥至安全含水率所需时间越短；金丝小枣的干燥过程由质量传递控制，干燥过程中干燥速率不宜过快，否则会造成小枣内外压力差增大，若超过了小枣表皮承受压力极限，则会导致表皮破裂，汁液溢出。
增大真空度有利于保存金丝小枣的维生素C含量，加热温度越高，干燥后小枣的色泽越差，外观变差。
为了提高干燥的效率和效益，保证金丝小枣干燥后的品质，其理想的干燥工艺参数为：加热温度60