微波真空干燥技術(shù)及其在紅棗加工中的應(yīng)用

趙海瑞 糜南宏 孫曉春

紅棗又名大棗、干棗、棗子，起源于我國，已有4 000多年的種植歷史，是我國特有的果實品種，在河北、山西、陜西、新疆、甘肅、寧夏等地均有大面積的種植。紅棗中含有豐富的蛋白質(zhì)，胡蘿卜素，維生素B、C、P及磷、鉀、鈣、鎂等微量元素，有維生素丸的美稱。據(jù)權(quán)威部門測定，紅棗中糖分含量高達55%以上，粗蛋白含量達3%左右，磷含量達0.1%～1.3%，鉀含量達0.6%～1.1%。每千克紅棗中含有87g維生素C、1.7 g維生素B1。由此可見，紅棗的營養(yǎng)成分非常豐富，尤其是鮮紅棗口感很好，十分甜脆，但是其本身卻有一個“易漿爛”的致命弱點，使得鮮紅棗很難長時間保存，因此紅棗的干燥處理就顯得尤為重要，其干燥技術(shù)更是整個加工環(huán)節(jié)中最為重要的部分。

1 傳統(tǒng)的紅棗干燥方法

目前，紅棗的干燥方法主要分為自然干燥法和人工技術(shù)干燥法。自然干燥法主要是指依靠太陽曬干紅棗或者自然風(fēng)干紅棗，這是最為傳統(tǒng)的一種干燥方法。使用該方法干燥的紅棗質(zhì)量完全取決于天氣和通風(fēng)效果，紅棗的品質(zhì)無法得到保證。而紅棗收獲季節(jié)多集中在8～10月份，這個季節(jié)主要是陰雨天氣，通風(fēng)稍微不好，紅棗就很容易發(fā)生霉變。另外，自然干燥需要時間長，通常要30～40 d左右，也影響紅棗的上市時間，繼而影響到棗農(nóng)的經(jīng)濟收入。人工技術(shù)干燥法指用人工熱源產(chǎn)生灼熱空氣或輻射傳熱等使紅棗快速干燥的方法，這種干燥法可以省時省力，提高紅棗成品產(chǎn)量和質(zhì)量，經(jīng)濟效益明顯。在我國，應(yīng)用在紅棗加工上的人工干燥技術(shù)主要有以下幾種：熱風(fēng)干燥技術(shù)、紅外線干燥技術(shù)、射頻熱風(fēng)聯(lián)合干燥技術(shù)、冷凍干燥技術(shù)和微波真空干燥技術(shù)等。其中，微波真空干燥技術(shù)是一種高新技術(shù)，綜合了微波干燥和真空干燥的一些優(yōu)點，適合用于農(nóng)副產(chǎn)品尤其是紅棗的干燥。

2 微波真空干燥紅棗技術(shù)

從真空干燥的機理可知，真空度越大，濕紅棗所含的水分的沸點溫度就越低，越容易汽化逸出而使紅棗干燥。在真空干燥過程中，當真空度加大，達到相對較低的沸點溫度時，紅棗中的水分就會快速激烈地汽化。水分沸點溫度的降低，加大了濕紅棗內(nèi)外水分的推動力，加速了水分由紅棗內(nèi)部向表面移動和由表面向周圍空氣擴散的速度，從而加快了干燥過程。但由于真空干燥時紅棗的脫水是靠熱傳導(dǎo)進行熱量傳遞的，而在低壓情況下，通過這種對流方式進行熱傳遞明顯速度太慢，真空干燥的優(yōu)勢得不到充分發(fā)揮。而微波（頻率為300 MHz～300 GHz、波長為1 mm～1 m的電磁波）可以產(chǎn)生高頻電磁場，靠高頻電磁振蕩來引發(fā)水分子運動，使紅棗迅速加熱，這是微波直接對紅棗進行加熱，傳熱速度更快。可見微波可為真空干燥提供熱源，有效地解決了真空狀態(tài)下常規(guī)熱傳導(dǎo)速率慢的問題，縮短了干燥時間，提高了生產(chǎn)效率。微波干燥雖然具有加熱速度快、干燥時間短、選擇性好、能源利用率高和便于控制等優(yōu)點，但單純用微波干燥紅棗，又會因溫度過高使紅棗出現(xiàn)焦糊現(xiàn)象。如果在微波加熱期間采用真空干燥技術(shù)，就可以降低水分的蒸發(fā)溫度，使紅棗中的水分在較低的溫度下快速蒸發(fā)，又可以避免氧化，對提高紅棗的品質(zhì)起到保護作用。因此，將微波干燥和真空干燥技術(shù)結(jié)合起來，充分發(fā)揮各自優(yōu)勢，可以在相對溫度較低情況下對紅棗進行干燥，既保持了紅棗的營養(yǎng)成分，保證了紅棗的成品質(zhì)量，又加快了干燥速度，提高了經(jīng)濟效益。

3 應(yīng)用展望

微波真空干燥技術(shù)是隨著微波干燥技術(shù)和真空干燥技術(shù)發(fā)展起來的一項新型組合干燥技術(shù)，是微波干燥技術(shù)與真空干燥技術(shù)的有機結(jié)合，該技術(shù)集合了兩者的優(yōu)勢，克服了兩者的缺點，提高了干燥物料的營養(yǎng)成分，改善了干燥品質(zhì)。其特點為干燥均勻、周期短，能較好地保持紅棗的營養(yǎng)成分和固有的風(fēng)味，還具有防霉、殺菌、保鮮的作用；同時，節(jié)能環(huán)保，方便控制及實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。

國內(nèi)外很多科研機構(gòu)對微波真空干燥技術(shù)進行了深入細致的研究和總結(jié)。美國、法國、德國等國家的研究機構(gòu)對不同類型的農(nóng)副產(chǎn)品進行了大量的試驗，對該技術(shù)進行過系統(tǒng)的總結(jié)與分析。在我國，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、江南大學(xué)、大連水產(chǎn)大學(xué)、農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)機化研究所等高等院校和科研院所也對不同農(nóng)作物進行了干燥試驗，結(jié)果表明微波真空干燥對縮短干燥周期、保證營養(yǎng)成分、提高干燥品質(zhì)等效果十分明顯。因此，在紅棗干燥上采用微波真空干燥技術(shù)對提高紅棗的成品品質(zhì)將發(fā)揮重要作用。

微波真空干燥技術(shù)作為一種新型組合干燥技術(shù)，以其獨特的干燥原理為紅棗干燥開辟了一條新的途徑。該技術(shù)干燥的紅棗成色及微量元素等成分的保留率與真空冷凍干燥接近，完全可以在紅棗干燥中代替真空冷凍干燥，其應(yīng)用前景十分廣闊。