一种真空脉动与负压脉冲喷动微波联合干燥黄瓜的方法技术

本发明专利技术涉及一种真空脉动与负压脉冲喷动微波联合干燥黄瓜的方法，属于果蔬加工技术领域。该加工方法包括如下操作步骤：黄瓜的挑选、清洗切片、超声波辅助护色液护色、超声波辅助高温高湿过热蒸汽烫漂灭酶杀菌处理、真空脉动干燥、两阶段负压脉冲喷动微波干燥和真空包装。用该方法所加工的黄瓜产品，具有干燥时间短、有效成分保留率高、品质好、干净卫生等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种真空脉动与负压脉冲喷动微波联合干燥黄瓜的方法
本专利技术涉及一种真空脉动与负压脉冲喷动微波联合干燥黄瓜的方法，属于果蔬加工

技术介绍
黄瓜(学名：CucumissativusL.)葫芦科一年生蔓生或攀援草本植物，其产量高，营养价值全面，深受广大消费者的喜爱。黄瓜清肉质脆嫩，汁多味甘，芳香可口，它含有水分、蛋白质、多种纤维素、维生素以及钾、钙、钠、镁等丰富的成分。尤其是黄瓜中含有的细纤维素，可以降低血液中胆固醇、甘油三酯的含量，促进肠道蠕动，加速废物排泄，改善人体新陈代谢，是百姓长期食用的蔬菜之一。然后常温下黄瓜一般保鲜3天～4天，黄瓜保存不好会变质、腐烂(李力特.食品物料学[M].北京：中国农业出版社，2001：199～200)，在储藏、运输等方面存在诸多不便。目前，在市场上还很少见到黄瓜的深加工产品，黄瓜多以鲜销为主，但是新鲜黄瓜易腐烂，鲜销存在很多制约因素，不能将黄瓜的食用功能以及经济效益最大化。经过干燥后的黄瓜片，既能丰富人们的饮食结构，又能充分发挥黄瓜的保健功能，同时可以调整黄瓜的均衡供应时间，为黄瓜的利用开辟新途径。目前应用于农产品干燥的方法主要有真空冷冻干燥、热风干燥、微波干燥和微波真空干燥。其中，热风干燥的优点是设备投资少，适应性强，操作、控制简单，卫生条件较好，但是热风干燥温度较高、干燥时间长、能耗高，并且与氧气长时间接触，可能会产生不良气味，果蔬中生理活性成分也会遭到很大破坏，从而使产品品质严重降低。且长时间的热风干燥导致果蔬表层在干燥中发生严重收缩，表面变硬结壳，内部水分却无法及时除去，会造成外观发黑收缩，内部腐败等问题，极大降低食品品质。传统热风干燥的干燥温度高，干燥时间长，从而干燥后食品品质差，颜色变化大，香味、营养素的损失大，组织结构硬，复水性差，会极大降低食品品质。负压微波干燥是指在真空条件下利用微波能进行物料的干燥加工的技术。真空可以降低干燥温度，微波为干燥提供热源，从而克服了真空状态下常规热传导速率慢的缺点，大大缩短了干燥时间，提高了生产效率。微波干燥的机理是根据利用强高频交流电压产生的微波被湿物料中的水分或湿介质直接吸收使水分子或极性分子振动互相激烈地碰撞摩擦而在物料内部产生热量，所含水分因极化生热而达到沸点汽化，从而达到干燥的目的。负压微波干燥的特点：既降低了干燥温度，又加快了干燥速度，还减少了氧化褐变等不利反应。负压微波干燥存在的问题：干燥不均匀性是微波干燥面临的主要方面。1)微波加热的选择性，即使在相同的微波场中，不同的食品材料以及这些材料温度、状态的不同，都会引起食品各部分温度上升的差异；2)微波在加热中受反射、穿透、折射、吸收等影响，使被加热物体各部分产生的热能可能产生较大的差异；3)微波的尖角集中性，有的也称菱角效应(edgeeffect)，微波作为电波的一种，其电场有尖角集中性，这是造成黄瓜微波加热不均匀的主要原因。微波加热中把这样热集中的地方称作热点(hotspot)，热点出现表示加热不均匀。经检索与本专利技术密切相关的专利及文献，具体分析如下：1、张憨、杜卫华等公开了一种前期热风后期真空微波联合干燥制备颗粒状果蔬脆粒的方法(专利号：ZL200510038918.6)，取一定量的果蔬原料经过清洗、修整切丁、漂烫灭酶，流动水冷却后沥干，经过或不经过速冻，冷藏备用、解冻，再进行浸泡调味处理，沥干后热风干燥，最后进行真空微波干燥得到成品。食品原料须为颗粒状，具有一定局限性。2、张憨、孙金才等公开了一种休闲型调味脱水果蔬的加工方法(专利号：ZL200310112748.2)，将蔬菜、水果或食用菌原料进行选取、去皮、洗涤、切片、漂烫灭酶、护色等常规预处理后，热风干燥至含水率5％～7％，之后在调味液中复水30～60min，使其含水率增加至20％～60％，后续进行真空干燥、真空微波干燥或真空冷冻干燥至含水率3％～7％，产品充氮或抽真空包装。前期需热风干燥脱水，耗时较长。3、赵超等(2007)利用功率分别为800W、509W、290W的微波对花椒进行了间歇式干燥试验，并应用自制的微波干燥试验测试系统检测了花椒的质量和温度。试验结果表明，与传统热风干燥相比，微波干燥花椒的时间大大缩短，但干燥后的花椒品质不理想，微波功率越大，品质越差。分析认为由于微波的干燥不均匀性造成产品品质下降，与本专利技术相比，此研究并未采取任何提高干燥均匀性及防止产品局部温度过高的技术手段。4、韩彼特，基于真空微波干燥技术的高效率微波干燥系统(中国专利号：CN202599063U)，该专利基于真空微波干燥技术的高效率微波干燥系统。其微波从侧壁馈入，使物料加热更加均匀，设置在不同侧壁上的微波发生器可对微波内腔的物料进行多角度的微波发射，使微波内腔内微波功率密度均匀且大大增加干燥物料的效率，提高物料烘干的速度，加快了食品加工的速度。与本专利技术相比，此专利侧重于通过磁通管的排布方式改善干燥仓内的介电场的分布来改善干燥均匀性，本专利技术通过动态改变物料内部组织结构来改善干燥均匀性，同时可以提高黄瓜干的食用口感。5、张憨、王玉川公开了一种负压微波均匀化喷动干燥装置及应用(专利申请号：201010572843.0)，侧重于喷动干燥装置的设计，对其应用的参数描述较少。而本专利技术在其应用基础通过控制微波的功率、喷动频率、真空度等参数以达到更佳的干燥效果。6、章虹、冯宇飞等(2012)研究了莴苣微波喷动均匀干燥工艺。实验结果表明：莴苣最佳微波喷动干燥参数为干燥前期(10min)，微波功率为300W，热风温度为68～78℃，喷动风速为8m/s；干燥后期(45min)微波功率为200W，热风温度为68～78℃，喷动风速为6m/s。然而本专利技术却在不同的干燥阶段采取了不同的微波功率以及喷动频率，极大程度上改善了物料干燥的均匀性以及干后产品的品质。同时本专利技术是在负压环境下，相比于常压条件，负压环境下水分子能迅速扩散至物料的表面，进而加快了蒸发。与此同时，负压环境降低了物料表面水蒸气的浓度和产品内部水的沸点，使物料内部和外部的压力差增大而使水分能在较低温度下快速蒸发，因而黄瓜能在较低的温度条件下进行干燥，可防止物料的氧化反应。7、张憨等公布了一种土豆-水果重组混合松脆片的制作方法(专利号：CN101999609A)，使用土豆和大宗水果为原料，经过清洗、打浆、成型等方式用微波冷冻干燥或微波真空干燥进行干燥，并在微波真空干燥后期改用热风干燥至水分含量在6％以下，从而生产一种松脆性好，老少皆宜的休闲脆片，但该方法中如果用微波真空冷冻干燥进行干燥的话则生产成本会很高，从成本方面来讲不划算，如果用真空微波干燥的话，后期采用热风干燥至终点，这就存在热风干燥时间长，营养成分保留率低等缺点，不利于保持脆片的营养品质和工业化快速生产。而本专利技术后期前提采用真空脉动干燥，后期采用负压脉冲喷动微波干燥可以在真空状态下实现物料的快速干燥，克服了热风干燥的干燥速度慢、营养物质保留率低的缺点。8、郑先哲、刘成海等人专利技术了一种微波真空膨化蓝靛果脆片的方法(专利号：CN101919520A)，生产工艺为将蓝靛果清洗护色、打浆、加原辅料、加热糊化、成型等工序后，用热风预干燥至水分含量为25％～45％，然后用真空微波进行干燥，从而生产一种休闲脆片。该发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种真空脉动与负压脉冲喷动微波联合干燥黄瓜的方法，其特征在于，包括如下操作步骤：(1)挑选无腐烂变质、无机械损伤、肉质肥厚、农药残留物不超标的新鲜黄瓜；(2)将黄瓜用清水洗净，去蒂，用切片机切成7～9mm的薄片；(3)将切好的黄瓜用超声波辅助护色液进行护色：超声波频率为20KHz，功率为200W，护色时间为1～3min；(4)将护色后的黄瓜用超声波辅助高温、高湿过热蒸汽进行烫漂灭酶杀菌处理：超声波频率为40～50KHz，功率为400～500W，过热蒸汽的烫漂温度为100～120℃，相对湿度为30～60％，气体流速为12～24m/s，烫漂时间为60～90s；(5)将烫漂灭酶杀菌处理后的黄瓜进行真空脉动干燥：干燥室内干燥温度为45～55℃，真空度在0MPa和0.08～0.09MPa之间以2～4min∶5～7min的脉动比进行脉动，当黄瓜含水率降至25～30％时停止干燥；(6)将真空脉动干燥后的黄瓜进行两阶段负压脉冲喷动微波干燥：前阶段真空度为0.09MPa，微波功率为10～14W/g、喷动温度为60～70℃、喷动频率为间隔5秒喷动3秒，干燥时间为20～30min；后阶段真空度为0.09MPa，微波功率为3～5W/g、喷动温度为50～60℃、喷动频率为间隔8秒喷动3秒，当黄瓜含水率降低至6％～8％时停止干燥；(7)将干燥后的黄瓜进行真空包装。...

【技术特征摘要】
1.一种真空脉动与负压脉冲喷动微波联合干燥黄瓜的方法，其特征在于，包括如下操作步骤：(1)挑选无腐烂变质、无机械损伤、肉质肥厚、农药残留物不超标的新鲜黄瓜；(2)将黄瓜用清水洗净，去蒂，用切片机切成7～9mm的薄片；(3)将切好的黄瓜用超声波辅助护色液进行护色：超声波频率为20KHz，功率为200W，护色时间为1～3min；(4)将护色后的黄瓜用超声波辅助高温、高湿过热蒸汽进行烫漂灭酶杀菌处理：超声波频率为40～50KHz，功率为400～500W，过热蒸汽的烫漂温度为100～120℃，相对湿度为30～60％，气体流速为12～24m/s，烫漂时间为60～90s；(5)将烫漂灭酶杀菌处理后的黄瓜进行真空脉动干燥：干燥室内干燥温度为45～55℃，真空度在0MPa和0.08～0.09MPa之间以2～4min∶5～7min的脉动比进行脉动，当黄瓜含水率降至25～30％时停止干燥；(6)将真空脉动干燥后的黄瓜进行两阶段负压脉冲喷动微波干燥：前阶段真空度为0.09MPa，微波功率为10～14W/g、喷动温度为60～70℃、喷动频率为间隔5秒喷动3秒，干燥时间为20～30min；后阶段真空度为0.09MPa，微波功率为3～5W/g、喷动温度为50～60℃、喷动频率为间隔8秒喷动3秒，当黄瓜含水率降低至6％～8％时停止干燥；(7)将干燥后的黄瓜进行真空包装。2.根据权利要求1所述的一种真空脉动与负压脉冲喷动微波联合干燥...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭飞，方芳，刘玉德，
申请(专利权)人：北京工商大学，
类型：发明
国别省市：北京,11