一种利用多模式超声预处理的香蕉片湿度控制干燥方法
阅读：528发布：2024-02-14
专利汇可以提供一种利用多模式超声预处理的香蕉片湿度控制干燥方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种利用多模式超声预处理的香蕉片湿度控制干燥方法，属于农产品加工技术领域。本发明所提供的一种利用多模式超声预处理的香蕉片湿度控制干燥方法，包括如下步骤：挑选大小一致的香蕉进行 剥皮 、去络、切片，多模式超声预处理，调节湿度控制干燥设备至恒定的湿度和 温度 ，干燥处理。本发明针对单一热 风 干燥过程中香蕉片易发黑、干燥时间长、能耗大等缺点，采用新型可控湿度的干燥技术，并通过多模式超声预处理技术对香蕉进行预处理，促进干燥过程中的 传热 和传质效率，相比未超声预处理提高了香蕉片湿度控制干燥的干燥速率、复 水 率、色泽等干燥产品品质。，下面是一种利用多模式超声预处理的香蕉片湿度控制干燥方法专利的具体信息内容。
1.一种利用多模式超声预处理的香蕉片湿度控制干燥方法，其特征在于按照下述步骤进行：
(1)挑选大小一致的五成熟的香蕉进行剥皮、去络；
(2)切片，所述香蕉片厚度为5±0.1mm；
(3)多模式超声预处理，多模式超声预处理的超声介质为自来水，所述自来水温度为
25-35℃；
(4)调节湿度控制干燥设备至恒定的湿度和温度，干燥处理。
2.根据权利要求1所述的一种利用多模式超声预处理的香蕉片湿度控制干燥方法，其特征在于步骤(3)所述多模式超声预处理的超声模式为60kHz。
3.根据权利要求1所述的一种利用多模式超声预处理的香蕉片湿度控制干燥方法，其特征在于步骤(3)所述多模式超声预处理的超声模式为40/60kHz。
4.根据权利要求1所述的一种利用多模式超声预处理的香蕉片湿度控制干燥方法，其特征在于步骤(3)所述多模式超声预处理的超声模式为20/40/60kHz。
5.根据权利要求1所述的一种利用多模式超声预处理的香蕉片湿度控制干燥方法，其特征在于步骤(3)所述不同频率超声功率密度均为150W/L，超声工作模式为同步工作，超声脉冲模式为工作5s，停5s。
6.根据权利要求1所述的一种利用多模式超声预处理的香蕉片湿度控制干燥方法，步骤(3)所述多模式超声预处理时间为10-30min。
7.根据权利要求1所述的一种利用多模式超声预处理的香蕉片湿度控制干燥方法，其特征在步骤(4)所述湿度控制干燥的温度为80℃，干燥介质相对湿度为5-15％，至香蕉片含水率达到3-5％停止干燥。
一种利用多模式超声预处理的香蕉片湿度控制干燥方法
技术领域
[0001] 本发明涉及了一种利用多模式超声预处理的香蕉片湿度控制干燥方法，属于农产品加工技术领域。
背景技术
[0002] 香蕉，属芭蕉科芭蕉属，含有多种营养物质，味甜爽口、肉软滑润，具有促进肠胃蠕动功能和美容功能，是一类老幼皆宜的果品。在种植香蕉的一百三十多个国家和地区中，我国位居世界第三位，产量巨大，但由于香蕉质地较软，很难长时间保存和运输，常造成巨大的经济损失。
[0003] 目前，最常用的食品保藏方法是食品干制，对食物进行干制不仅可以延长食物的货架期，还能降低食物的包装成本和运输成本，而且某些食物通过干燥还可以改善其感官品质，形成独特的口味，并能维持原有的营养物质。当前，香蕉脱水加工行业常用的干燥方法为热风干燥，由于香蕉的果胶、糖类含量高，还有多种酶类，所以在干燥过程中特别容易发生褐变甚至会糊化，而且香蕉的热传导性较差，传统的热风干燥需要很高的温度和很长的时间，导致能耗高、产品质量低。
[0004] 基于温湿度控制的干燥技术是根据温度一定时，干燥介质的焓值随着含湿量的增加而不断增大，在传统热风干燥技术的基础上，通过对干燥过程中不同阶段的干燥介质温度及湿含量变化加以控制，使其保持较大的焓值和较高的传热效率，进而实现物料的干燥。与传统的单一热风干燥技术相比，温湿度控制的干燥技术在一定程度上缩短了干燥时间，避免了干制品表面结壳硬化，并且减缓物料表面颜色变化，减少了风味和营养物质的流失，有效提高了热利用率，降低了能耗，是一种新型果蔬脱水加工技术。
[0005] 当前，为降低果蔬脱水加工能耗、提高产品品质，研究多集中在加工设备上，对果蔬干燥前预处理研究较少。超声具有传播方向性强，在介质中能产生空化效应等突出特点，降低内部扩散阻力及改善表面对流状态，可强化干燥过程中的传热和传质效率。本发明利用多模式超声预处理技术，结合湿度控制干燥技术，提高香蕉片湿度控制干燥的干燥效率、复水率、色泽等干燥产品品质。对香蕉脱水加工行业降低能耗、提高产品品质具有重要的意义。
发明内容
[0006] 本发明的目的是提供一种利用多模式超声预处理的香蕉片湿度控制干燥方法，相比未超声预处理提高香蕉片湿度控制干燥过程中的传热和传质效率，加快干燥速率、提高产品质量。
[0007] 本发明所提供的一种利用多模式超声预处理的香蕉片湿度控制干燥方法，按照下述步骤进行：
[0008] (1)挑选大小一致的五成熟的香蕉进行剥皮、去络；
[0009] (2)切片，所述香蕉片厚度为5±0.1mm。
[0010] (3)多模式超声预处理，多模式超声预处理的超声介质为自来水，所述自来水温度为25-35℃。
[0011] (4)调节湿度控制干燥设备至恒定的湿度和温度，干燥处理。
[0012] 进一步的，步骤(3)所述多模式超声预处理的超声模式为60kHz、40/60kHz、20/40/60kHz，不同频率超声功率密度均为150W/L，超声工作模式为同步工作，超声脉冲模式为工作5s，停5s。
[0013] 进一步的，步骤(3)所述多模式超声预处理时间为10-30min。
[0014] 进一步的，步骤(4)所述湿度控制干燥的温度为80℃，干燥介质相对湿度为5-15％，至香蕉片含水率达到3-5％停止干燥。
[0015] 本发明所提供的一种利用多模式超声预处理的香蕉片湿度控制干燥方法，首先通过多模式超声预处理技术对香蕉片进行预处理，在采用湿度控制技术进行干燥，避免高温干燥过程中香蕉片表面结壳以及减缓表面褐化，相比未超声预处理提高了香蕉片湿度控制干燥的干燥速率、复水率、色泽等干燥产品品质。
具体实施方式
[0016] 本实施方式按以下步骤操作：挑取大小一致的五成熟新鲜香蕉剥皮、去络、切片，切片厚度为5±0.1mm。然后将香蕉片放置于超声设备中进行超声预处理，其中超声介质为30℃的自来水，超声模式为60kHz或40/60kHz或20/40/60kHz，不同频率超声功率密度均为
150W/L，超声工作模式为同步工作，超声脉冲模式为工作5s，停5s。调节湿度控制干燥设备温度为80℃、湿度为5％-15％(如5％或10％或15％)，待温度和湿度恒定后，将超声预处理好的香蕉片放置于湿度控制干燥设备中进行脱水干燥，至香蕉片含水率达到3-5％停止干燥。
150W/L，超声工作模式为同步工作，超声脉冲模式为工作5s，停5s。调节湿度控制干燥设备温度为80℃、湿度为5％-15％(如5％或10％或15％)，待温度和湿度恒定后，将超声预处理好的香蕉片放置于湿度控制干燥设备中进行脱水干燥，至香蕉片含水率达到3-5％停止干燥。
[0017] 下文将结合具体实施例详细描述本发明。
[0018] 对比例1
[0019] 挑取大小一致的五成熟新鲜香蕉剥皮、去络、切片，切片厚度为5±0.1mm，置于30℃水浴中静置30min，然后进行湿度控制干燥，其中干燥温度为80℃，干燥介质相对湿度为5％。直至香蕉片含水率达到3-5％停止干燥，测定干燥过程中最大干燥速率、干燥香蕉片的复水率和色泽变化。具体检测方法如下：
[0020] 香蕉片干基含水率的计算公式如下：
[0021]
[0022] 式中：Mt为任意时刻的干基含水率，Wt为干燥中任意时刻的物料净重，G为干物质的重量。
[0023] 干燥速率计算公式如下：
[0024]
[0025] 式中：Mt1为t1时刻的干基含水率，Mt2为t2时刻的干基含水率。
[0026] 复水率：称取一定质量的干燥香蕉片放入90±5℃的热水中，15min复水后取出，并置于不锈钢丝网上沥干8-10min，并用吸水纸擦干香蕉片表面的水分，再次称重。复水率为复水过后的重量与复水前重量的比值，重复三次，取平均值。
[0027] 香蕉片整体的色差从新鲜到干燥结束使用色度计测量六次(六个测量值)，使用国际照明委员会的L*a*b*颜色空间来表示。色差计的L*表示色泽的明暗度。a*表示从红色到绿色的颜色参数，b*表示从黄色到蓝色的颜色参数。ΔE的值使用下列公式计算：
[0028]
[0029] 对比例2
[0030] 挑取大小一致的五成熟新鲜香蕉剥皮、去络、切片，切片厚度为5±0.1mm，置于30℃水浴中静置30min，然后进行湿度控制干燥，其中干燥温度为80℃，干燥介质相对湿度为10％。直至香蕉片含水率达到3-5％停止干燥，测定干燥过程中最大干燥速率、干燥香蕉片的复水率和色泽变化。具体检测方法参照对比例1。
[0031] 对比例3
[0032] 挑取大小一致的五成熟新鲜香蕉剥皮、去络、切片，切片厚度为5±0.1mm，置于30℃水浴中静置30min，然后进行湿度控制干燥，其中干燥温度为80℃，干燥介质相对湿度为15％。直至香蕉片含水率达到3-5％停止干燥，测定干燥过程中最大干燥速率、干燥香蕉片的复水率和色泽变化。具体检测方法参照对比例1。
[0033] 实施例1
[0034] 挑取大小一致的五成熟新鲜香蕉剥皮、去络、切片，切片厚度为5±0.1mm，超声模式为60kHz，功率密度为150W/L，超声脉冲模式为工作5s，停5s，超声预处理时间为30min，然后进行湿度控制干燥，其中干燥温度为80℃，干燥介质相对湿度为5％。直至香蕉片含水率达到3-5％停止干燥，测定干燥过程中最大干燥速率、干燥香蕉片的复水率和色泽变化。具体检测方法参照对比例1。
[0035] 实施例2
[0036] 挑取大小一致的五成熟新鲜香蕉剥皮、去络、切片，切片厚度为5±0.1mm，超声模式为40/60kHz，不同超声频率功率密度均为150W/L，超声工作模式为同步工作，超声脉冲模式为工作5s，停5s，超声预处理时间为15min，然后进行湿度控制干燥，其中干燥温度为80℃，干燥介质相对湿度为5％。直至香蕉片含水率达到3-5％停止干燥，测定干燥过程中最大干燥速率、干燥香蕉片的复水率和色泽变化。具体检测方法参照对比例1。
[0037] 实施例3
[0038] 挑取大小一致的五成熟新鲜香蕉剥皮、去络、切片，切片厚度为5±0.1mm，超声模式为20/40/60kHz，不同超声频率功率密度均为150W/L，超声工作模式为同步工作，超声脉冲模式为工作5s，停5s，超声预处理时间为10min，然后进行湿度控制干燥，其中干燥温度为80℃，干燥介质相对湿度为5％。直至香蕉片含水率达到3-5％停止干燥，测定干燥过程中最大干燥速率、干燥香蕉片的复水率和色泽变化。具体检测方法参照对比例1。
[0039] 实施例4
[0040] 挑取大小一致的五成熟新鲜香蕉剥皮、去络、切片，切片厚度为5±0.1mm，超声模式为60kHz，功率密度为150W/L，超声脉冲模式为工作5s，停5s，超声预处理时间为30min，然后进行湿度控制干燥，其中干燥温度为80℃，干燥介质相对湿度为10％。直至香蕉片含水率达到3-5％停止干燥，测定干燥过程中最大干燥速率、干燥香蕉片的复水率和色泽变化。具体检测方法参照对比例1。
[0041] 实施例5
[0042] 挑取大小一致的五成熟新鲜香蕉剥皮、去络、切片，切片厚度为5±0.1mm，超声模式为40/60kHz，不同超声频率功率密度均为150W/L，超声工作模式为同步工作，超声脉冲模式为工作5s，停5s，超声预处理时间为15min，然后进行湿度控制干燥，其中干燥温度为80℃，干燥介质相对湿度为10％。直至香蕉片含水率达到3-5％停止干燥，测定干燥过程中最大干燥速率、干燥香蕉片的复水率和色泽变化。具体检测方法参照对比例1。
[0043] 实施例6
[0044] 挑取大小一致的五成熟新鲜香蕉剥皮、去络、切片，切片厚度为5±0.1mm，超声模式为20/40/60kHz，不同超声频率功率密度均为150W/L，超声工作模式为同步工作，超声脉冲模式为工作5s，停5s，超声预处理时间为10min，然后进行湿度控制干燥，其中干燥温度为80℃，干燥介质相对湿度为10％。直至香蕉片含水率达到3-5％停止干燥，测定干燥过程中最大干燥速率、干燥香蕉片的复水率和色泽变化。具体检测方法参照对比例1。
[0045] 实施例7
[0046] 挑取大小一致的五成熟新鲜香蕉剥皮、去络、切片，切片厚度为5±0.1mm，超声模式为60kHz，功率密度为150W/L，超声脉冲模式为工作5s，停5s，超声预处理时间为30min，然后进行湿度控制干燥，其中干燥温度为80℃，干燥介质相对湿度为15％。直至香蕉片含水率达到3-5％停止干燥，测定干燥过程中最大干燥速率、干燥香蕉片的复水率和色泽变化。具体检测方法参照对比例1。
[0047] 实施例8
[0048] 挑取大小一致的五成熟新鲜香蕉剥皮、去络、切片，切片厚度为5±0.1mm，超声模式为40/60kHz，不同超声频率功率密度均为150W/L，超声工作模式为同步工作，超声脉冲模式为工作5s，停5s，超声预处理时间为15min，然后进行湿度控制干燥，其中干燥温度为80℃，干燥介质相对湿度为15％。直至香蕉片含水率达到3-5％停止干燥，测定干燥过程中最大干燥速率、干燥香蕉片的复水率和色泽变化。具体检测方法参照对比例1。
[0049] 实施例9
[0050] 挑取大小一致的五成熟新鲜香蕉剥皮、去络、切片，切片厚度为5±0.1mm，超声模式为20/40/60kHz，不同超声频率功率密度均为150W/L，超声工作模式为同步工作，超声脉冲模式为工作5s，停5s，超声预处理时间为10min，然后进行湿度控制干燥，其中干燥温度为80℃，干燥介质相对湿度为15％。直至香蕉片含水率达到3-5％停止干燥，测定干燥过程中最大干燥速率、干燥香蕉片的复水率和色泽变化。具体检测方法参照对比例1。
[0051] 各对比例与实施例香蕉片干燥过程中最大干燥速率、干燥香蕉片复水率和色泽变化ΔE结果见表1。
[0052] 表1 各对比例及实施例中香蕉片最大干燥速率及品质指标
[0053]
[0054]
[0055] 由以上结果可以看出：在干燥介质湿度相同、超声模式不同条件下，如对比例1与实施例1-3、对比例2与实施例4-6、对比例3与实施例7-9，实施例香蕉片最大干燥速率、复水率均高于对比例，且色泽变化低于对比例。在超声模式相同、干燥介质湿度不同条件下，随着干燥介质湿度的提升，香蕉片最大干燥速率、复水率和色泽变化逐渐降低。即：在香蕉片切片厚度、干燥介质湿度、干燥温度相同的情况下，采用本发明方法可提高香蕉片湿度控制干燥过程中的干燥速率和复水率，降低色泽变化程度，其中干燥速率最大可提升8.46％、复水率最大可提升7.04％、色泽变化最大可降低48.58％，得到高质量干燥香蕉片产品。
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