一种桃金娘果热风干燥保藏方法

本发明涉及一种新鲜桃金娘果保藏方法，尤其是具有既保证干燥速率又能保证产品质量，同时又能达到节约能耗的热风干燥保藏方法。

背景技术：

桃金娘，又名岗稔、山稔，属桃金娘属多年生常绿小灌木，果似杯状，熟时紫红色，味甜可食。海南、广东、广西、台湾分布较多，闽南、滇东南也有生长。桃金娘果实营养丰富，它含有黄酮甙、酚类、氨基酸、有机酸、糖类等。中医认为.桃金娘果实味纯甘，补血较优，可用于治疗血虚症(贫血)及病后体弱、神经衰弱；桃金娘果又兼有收敛止血的作用，对妇女崩漏、月经过多和子宫功能性出血均有较好疗效。目前，桃金娘的开发利用主要集中于药用和食用两方面。在药用方面，主要被生产成标准桃金娘油，广泛应用于呼吸系统疾病的治疗。而食用方面，少有相关研究。主要有桃金娘色素提取及稳定性研究，以及桃金娘鲜果榨汁工艺。但桃金娘果每年成熟时间较短，加之桃金娘果属于浆果类型，不易保存。因此开发适宜的桃金娘果保藏方法显得非常重要。本发明将桃金娘果进行热风干燥保藏，为其后续的加工提供原料保证。

技术实现要素：

1.本发明的目的：是要提供一种桃金娘果的保藏方法，同时具有既保证干燥速率又保证产品质量，还能节约能耗的热风干燥保藏方法，为桃金娘果后续的加工提供原料保证。

技术方案：

使用的设备、材料：电热鼓风干燥箱：dhg--9240a型，上海精宏实验设备有限公司；电子天平：ja5002型，济南路航试验机设备有限公司；新鲜桃金娘果：购于贺州农贸市场，挑选果形一致、无残损、成熟的鲜果用于实验。新鲜桃金娘果初始水分含量约70%。

方法：采用最小二乘多项式的形式建立新鲜桃金娘果的热风干燥数学模型，该模型相关性达到0.999以上。实验证明模型预测值和实验值高度吻合，该模型具有很高的可靠性。实验数据采用matlab6.5数据处理软件处理。

实施方式：

干燥特性曲线的绘制：秤取500g的桃金娘鲜果，均匀平铺在金属网架上，堆积厚度约为3cm，置于电热鼓风干燥箱中进行热风干燥。每隔15min取出称量并记录重量值，直到连续3次称量时重量不再变化为干燥终点。干燥温度分别设置为60℃、80℃和100℃，每个温度做3次，取平均值。然后将桃金娘果的含水率与干燥时间的关系绘制成干燥特性曲线。

检测项目及方法：

干基含水率=（wt-we）/we，wt为t时刻物料的重量，we为干燥至终点时物料的重量。

干燥速率：单位时间减少的水分重量。

产品颜色：先观察外观颜色，然后将产品剖开，观察其内部颜色。

单位能耗=（整个干燥过程消耗的能量）/（干燥产品的重量）。

实验数据处理：实验数据采用matlab6.5数据处理软件处理。

实验结果与分析：

新鲜桃金娘果干燥特性曲线：

干燥温度对新鲜桃金娘果的干燥特性曲线有明显的影响。在60℃、80℃和100℃温度下的干燥特性曲线如图1所示。干燥温度越高，到达干燥终点的时间越短。以干基含水量8%为安全含水量计，60℃下新鲜桃金娘果干燥至安全含水量以下需要17.5h，80℃下干燥至安全含水量以下需要8.5h，而100℃下干燥至安全含水量以下只需5.5小时。80℃和60℃下的干燥特性曲线差别较大，而80℃和100℃之间的差别相对较小，说明60℃至80℃区间的干燥温度对新鲜桃金娘果的干燥特性曲线影响较大，80℃以上，干燥特性曲线随温度变化相对不明显，意味着会消耗更多的能量以及对物料造成更大的破坏。

为观察干燥速率随着物料含水量的变化趋势，先计算出不同干燥时刻的干燥速率，然后转换成含水率-干燥速率曲线，如图2所示。从图2中可以看出，在100℃和80℃下，新鲜桃金娘果的干燥过程几乎没有恒速阶段，在短时间内达到最大速度后，直接进入降速阶段，而且干燥速度很快降至一个较低的水平，干燥速度变化较为剧烈。而在60℃下进行干燥时，一开始干燥加速相对缓慢，然后维持一段恒速阶段，接着是长时间的降速干燥阶段。干燥温度较高时，物料表面水分蒸发速度快，但高温下物料表面容易形成焦化层，阻碍了水分的继续蒸发，干燥速度迅速降低，因此很快进入了降速阶段。而低温下干燥速度较慢，水分蒸发通道一直畅通，因此干燥速度的变化较为平缓。

干燥特性曲线的拟合：

物料的干燥过程是传质传热过程，其受到多方面因素的影响，因此是一个非稳态过程。由图1可知，新鲜桃金娘果的水分含量变化与时间属于非线性关系。采用最小二乘多项式拟合干燥特性曲线。多项式回归模型如下：

y=a0+a1x+a2x2+a3x3+…+anxn

式中：y—物料的含水量（干基含水量/%）

x—干燥时间(h)

a0、a1、a2…an—多项式系数

新鲜桃金娘果在不同干燥温度下的拟合方程分别为：

100℃：y=2.4005+0.5238x+0.0984x2+0.0326x3+0.0021x4

残差标准误=0.02319749确定系数=0.9992

f统计量=3989.1674p-值=0.0001

80℃：y=2.4042+0.3993x+0.0828x2+0.0254x3+0.0021x4

残差标准误=0.02210509确定系数=0.9991

f统计量=5085.8664p-值=0.0001

60℃：y=2.3529+0.0916x+0.0685x2+0.0082x3

残差标准误=0.01269307确定系数=0.9997

f统计量=18223.1592p-值=0.0001

由上述拟合结果可以看出，各温度下的拟合方程确定系数均在0.999以上，而且方差分析结果达到极显著水平，说明拟合方程能很好的描述干燥过程中干燥时间与桃金娘果含水量之间的关系。为验证该模型的可靠性，秤取一定量新鲜桃金娘果，平铺于金属网平板上，厚度为3cm，在80℃温度下进行干燥，记录干燥过程。同时用预测模型进行预测。记录结果和预测结果如图3所示。从图3可以看出，实验值与预测值非常接近。证明上述拟合方程能可靠的描述新鲜桃金娘热风干燥过程。

热风干燥工艺条件选择：

在农产品加工中，对加工工艺条件的选择常常要考虑多方面的因素，除了生产效率、产品质量外，还包括能耗的因素。新鲜桃金娘果在不同温度下干燥到安全水分含量的产品质量和能耗情况如图4所示。在60℃下，将新鲜桃金娘果干燥的干基含水率8%以下需要17.5h，产品外部颜色为紫红色，与鲜果颜色相差不大，内部颜色也保持较好，香气较浓。单位重量的能耗为3.56kw••h-1••kg-1；在80℃下干燥至干基含水量8%以下需要8.5h，产品外部颜色暗红，内部颜色浅红，具有淡淡的香味，单位重量能耗为2.62kw••h-1••kg-1；在100℃下干燥只需5.5h就能达到安全含水率以下，但产品内外色泽均较差，桃金娘特有的香气散失，单位重量能耗为1.37kw••h-1••kg-1。综合各方面考虑，选取80℃条件下干燥为宜。

结论：

温度对新鲜桃金娘果的热风干燥特性有明显影响。在60℃至80℃之间的影响较明显，而在80℃以上时，温度对桃金娘果的干燥特性影响较小。新鲜桃金娘果在80℃以上温度下进行干燥时没有明显恒速期，短暂加速其过后直接进入降速阶段。采用最小二乘多项式法拟合桃金娘果的热风干燥特性曲线，拟合方程相关性较高，达到0.999以上。通过实验验证，该方程预测可靠性较好。通过比较不同温度下热风干燥的桃金娘果的品质和单位产品能耗，80℃下干燥的产品质量较好且能耗适中，宜采用。

本发明的有益效果是：

桃金娘果在高温下干燥容易使表皮焦化，干燥速率降低，产品品质较差，而低温下干燥又耗时太长，都不利于干燥进行。本实验室将尝试采用多种干燥方式相结合来进行新鲜桃金娘的干燥试验，以期达到既保证干燥速率又保证产品质量，同时又节约能耗的目的。

附图说明

图1为不同温度下新鲜桃金娘果的干燥特性曲线。

图2为不同温度下新鲜桃金娘果水分含量-干燥速率曲线。

图3为实验值与预测值。

图4为不同温度下桃金娘果的干燥结果。