CN113720103A - 一种异频微波协同加热姜***的干燥工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种异频微波协同加热姜***的干燥工艺,其先将新鲜姜黄除去泥土和须根,洗净后将鲜姜黄切成厚度为2~5mm的姜***;接着将姜***放入温度为90~95℃的水中漂烫3~5 min;再将姜***放入复合护色液中浸泡10~20 min;然后将姜***放入箱式微波设备中,采用交替加热的方式加热干燥50~90min,即可得到姜黄干片,所述姜黄干片的含水量在5%以下。通过本发明可以生产得到色泽深黄鲜亮,酥脆,品质佳的姜黄干片,解决现有姜黄干燥技术中存在的干燥时间长、干燥加热不均匀、加热效率低和姜黄干片品质差的问题。
Description
技术领域
本发明属于农产品加工技术领域,具体涉及一种异频微波协同加热姜***的干燥工艺。
背景技术
姜黄始载于《新修本草》,是姜黄属的一种重要药用植物。姜黄药材别名有黄姜,郁金,宝鼎香,是临床常用中、蒙、藏药之一。主产于广西、四川、广东、福建等省,另外,在印度的安得拉邦、泰米尔那杜邦等地也有分布。姜黄自古以来就是活血祛瘀的良药,其主要功效是破血行气,通经止痛。临床上主要用于胸胁刺痛,闭经,微瘸,风湿肩臂疼痛,跌扑肿痛。姜黄主要含挥发油,其中化学成分组成有莪术醇、莪术二酮、莪术酮、β-榄香烯、吉玛酮等,具有抗肿瘤、抗炎、抗血栓、抗病毒、抗菌、保肝、增强免疫力等药理作用。它是产地趁鲜切制的饮片之一,2020年版《中国药典》规定,待冬季茎叶枯萎后采挖,洗净,除去须根,趁鲜纵切厚片,晒干。实际上,此方法干燥时间较长,一般自然干燥需要一个月左右,若遇冬季长时间阴雨天气,采收的姜黄不能及时进行晒干加工,导致大量腐烂,造成经济损失,严重制约了姜黄产业的发展。
微波干燥具有独特的加热特性和干燥机理,是一种节能、高效、绿色的干燥技术。采用微波加热具有加热速度快、热量损失小、操作方便等特点,既可以缩短工艺时间、提高生产率、降低成本,又可以提高产品质量。所以微波设备逐渐得到广泛应用,但是随着技术的不断发展,人们对微波设备的要求也逐渐提高,尤其在对食品的加热均匀性、加热效率等方面。仅采用单一频率进行加热,虽然微波设备腔体是多模谐振腔,能在腔体内激励起多个电磁模式,但激励起的模式个数毕竟有限,加热不均匀现象仍较突出。
发明内容
针对上述不足,本发明公开了一种异频微波协同加热姜***的干燥工艺,解决现有姜黄干燥技术中存在的干燥时间长、干燥加热不均匀、加热效率低和姜黄干片品质差的问题。
本发明是采用如下技术方案实现的:
一种异频微波协同加热姜***的干燥工艺,其包括以下步骤:
(1)清洗:将新鲜姜黄除去泥土和须根,再用水冲洗2~3次;然后将鲜姜黄切成厚度为2~5mm的姜***;
(2)漂烫:将姜***放入温度为90~95℃的水中漂烫3~5 min;
(3)护色:将步骤(2)中漂烫后的姜***放入复合护色液中浸泡10~20 min,所述姜***与复合护色液的质量比为1:(1~3);所述复合护色液包括以下质量百分数的组分:0.2%~0.4%抗坏血酸、0.3%~0.5%柠檬酸;
(4)干燥:将经过步骤(3)处理的姜***放入箱式微波设备中加热干燥50~90min,即可得到姜黄干片,所述姜黄干片的含水量在5%以下;所述箱式微波设备中设置A端口和B端口,从所述A端口馈入频率为2450MHz、功率为1.0~2.0kW的微波来对姜***进行加热,从所述B端口馈入频率为915MHz、功率为1.0~2.0kW的微波来对姜***进行加热,所述A端口和B端***替工作,A端口每次工作时间为60~120s,B端口每次工作时间为60s;
(5)包装:将步骤(4)中得到的姜黄干片充氮包装。
进一步的,步骤(4)中加热干燥的温度控制在70~80℃。
进一步的,步骤(4)中加热干燥时,姜***的铺料密度为0.4~0.6g/cm2。本发明采用单层铺放,仅需控制姜***的铺料密度在上述范围内即可保证水分均匀蒸发,提高干燥效率。
进一步的,在步骤(4)中,将经过步骤(3)处理的姜***放入箱式微波设备中加热干燥50~90min,其中使用A端口工作对姜***加热的总时间为25~60min,使用B端口工作对姜***加热的总时间为25~45min。由于2450MHz和915MHz微波源所产生的微波场冷热区分布不同,因此采取交替加热方式可形成互补,提高温度场均匀性。另外,915MHz微波加热能力弱于2450MHz微波,可起到防止物料过热的目的。
进一步的,在步骤(5)中,先将姜黄干片置于紫外光下照射20~30min,紫外光强度为0.5~1.5mW/cm2,然后再将姜黄干片充氮包装。
本技术方案与现有技术相比较具有以下有益效果:
1、本发明针对微波加热的不均匀性和微波能量吸收效率低的问题,提出了一种使用915MHz的电磁波和2450MHz的电磁波交替对姜***进行协同加热,提高加热均匀性的异频微波干燥方法,本方法可以分别在2450MHz和915MHz的工作频率下工作时,加热范围能互相补充,能通过调节工作频率和加热时间对物料进行干燥,改善场分布均匀性,提高加热均匀性,缩短了干燥时间,同时使用红外热成像仪对干燥后期各姜***进行分析,热点和冷点温度之间的差异在7.0~11.0 ℃;随机选取姜黄干片,分别采用GC-MS和色差仪测定其挥发油和色泽,姜黄干片挥发油之间的差异在5.00~8.00%,姜黄干片的色泽差异值∆E在1.0~3.0。所述色泽差异值∆E的计算公式如下:
其中,L 为姜黄干片的亮度;L*为新鲜姜***的亮度;a 为姜黄干片的红度;a*为新鲜姜***的红度;b为姜黄干片的蓝度;b*为新鲜姜***的蓝度。对姜黄干片制品而言,总色差ΔE越小,说明干制品的色泽越接近新鲜姜***的色泽,外观指标越好。
2、本发明针对姜黄的特性以及不同频率微波干燥的特点,利用抗坏血酸和柠檬酸按比例配制得到复合护色液用于姜***的护色,抑制酚类氧化酶的活性,防止姜***褐变;同时在浸泡复合护色剂之前,将姜***在高温水中漂烫3~5 min,以保证破坏姜***中的氧化酶***,防止褐变和营养物质的氧化,并且控制漂烫的时间和温度以保证获得最优的杀菌钝酶效果。
具体实施方式
以下通过实施例进一步说明本发明,但不作为对本发明的限制。下列实施例中未注明的具体实验条件和方法,所采用的技术手段通常为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1:
一种异频微波协同加热姜***的干燥工艺,其包括以下步骤:
(1)清洗:将新鲜姜黄除去泥土和须根,再用水冲洗2次;然后将鲜姜黄切成厚度为2mm的姜***;
(2)漂烫:将姜***放入温度为90℃的水中漂烫4 min;
(3)护色:将步骤(2)中漂烫后的姜***放入复合护色液中浸泡10 min,所述姜***与复合护色液的质量比为1:1;所述复合护色液包括以下质量百分数的组分:0.2%抗坏血酸、0.3%柠檬酸;
(4)干燥:将经过步骤(3)处理的姜***放入箱式微波设备中加热干燥80min,温度控制在75℃,姜***的铺料密度为0.5g/cm2,即可得到姜黄干片,所述姜黄干片的含水量在5%以下;所述箱式微波设备中设置A端口和B端口,从所述A端口馈入频率为2450MHz的微波来对姜***进行加热,从所述B端口馈入频率为915MHz的微波来对姜***进行加热,所述A端口和B端***替工作,A端口每次工作时间为60s,功率为1.5kW,B端口每次工作时间为60s,功率为1.5kW;
(5)包装:将步骤(4)中得到的姜黄干片置于紫外光下照射25min,紫外光强度为1.0mW/cm2,然后再将姜黄干片充氮包装。
按照本实施例所述方法生产姜黄干片,在干燥后期,热点和冷点之间的温度差异为7.0 ℃,姜黄干片挥发油之间的差异为5.20~5.30%,得到的姜黄干片的含水量在4.33%以下,姜黄干片的色泽差异值ΔE在1.6~1.8。
实施例2:
一种异频微波协同加热姜***的干燥工艺,其包括以下步骤:
(1)清洗:将新鲜姜黄除去泥土和须根,再用水冲洗3次;然后将鲜姜黄切成厚度为3mm的姜***;
(2)漂烫:将姜***放入温度为92℃的水中漂烫3 min;
(3)护色:将步骤(2)中漂烫后的姜***放入复合护色液中浸泡15 min,所述姜***与复合护色液的质量比为1:2;所述复合护色液包括以下质量百分数的组分:0.3%抗坏血酸、0.4%柠檬酸;
(4)干燥:将经过步骤(3)处理的姜***放入箱式微波设备中加热干燥90min,温度控制在70℃,姜***的铺料密度为0.6g/cm2,即可得到姜黄干片,所述姜黄干片的含水量在5%以下;所述箱式微波设备中设置A端口和B端口,从所述A端口馈入频率为2450MHz的微波来对姜***进行加热,从所述B端口馈入频率为915MHz的微波来对姜***进行加热,所述A端口和B端***替工作,A端口每次工作时间为120s,功率为1.0kW,B端口每次工作时间为60s,功率为1.0kW;
(5)包装:将步骤(4)中得到的姜黄干片置于紫外光下照射20min,紫外光强度为1.5mW/cm2,然后再将姜黄干片充氮包装。
按照本实施例所述方法生产姜黄干片,在干燥后期,热点和冷点之间的温度差异为8.5 ℃,姜黄干片挥发油之间的差异为6.13~6.45%,得到的姜黄干片的含水量在4.27%以下,姜黄干片的色泽差异值ΔE在2.4~2.7。
实施例3:
一种异频微波协同加热姜***的干燥工艺,其包括以下步骤:
(1)清洗:将新鲜姜黄除去泥土和须根,再用水冲洗3次;然后将鲜姜黄切成厚度为5mm的姜***;
(2)漂烫:将姜***放入温度为95℃的水中漂烫5 min;
(3)护色:将步骤(2)中漂烫后的姜***放入复合护色液中浸泡20 min,所述姜***与复合护色液的质量比为1:3;所述复合护色液包括以下质量百分数的组分:0.4%抗坏血酸、0.5%柠檬酸;
(4)干燥:将经过步骤(3)处理的姜***放入箱式微波设备中加热干燥50min,温度控制在80℃,姜***的铺料密度为0.4g/cm2,即可得到姜黄干片,所述姜黄干片的含水量在5%以下;所述箱式微波设备中设置A端口和B端口,从所述A端口馈入频率为2450MHz的微波来对姜***进行加热,从所述B端口馈入频率为915MHz的微波来对姜***进行加热,所述A端口和B端***替工作,A端口每次工作时间为60s,功率为2.0kW,B端口每次工作时间为60s,功率为2.0kW;
(5)包装:将步骤(4)中得到的姜黄干片置于紫外光下照射30min,紫外光强度为0.5mW/cm2,然后再将姜黄干片充氮包装。
按照本实施例所述方法生产姜黄干片,在干燥后期,热点和冷点之间的温度差异为10.0 ℃,姜黄干片挥发油之间的差异为7.31~7.64%,得到的姜黄干片的含水量在4.89%以下,姜黄干片的色泽差异值ΔE在2.4~2.9。
实施例4:
一种异频微波协同加热姜***的干燥工艺,其包括以下步骤:
(1)清洗:将新鲜姜黄除去泥土和须根,再用水冲洗2次;然后将鲜姜黄切成厚度为3mm的姜***;
(2)漂烫:将姜***放入温度为95℃的水中漂烫3 min;
(3)护色:将步骤(2)中漂烫后的姜***放入复合护色液中浸泡20 min,所述姜***与复合护色液的质量比为1:2;所述复合护色液包括以下质量百分数的组分:0.2%抗坏血酸、0.4%柠檬酸;
(4)干燥:将经过步骤(3)处理的姜***放入箱式微波设备中加热干燥90min,温度控制在70℃,姜***的铺料密度为0.5g/cm2,即可得到姜黄干片,所述姜黄干片的含水量在5%以下;所述箱式微波设备中设置A端口和B端口,从所述A端口馈入频率为2450MHz的微波来对姜***进行加热,从所述B端口馈入频率为915MHz的微波来对姜***进行加热,所述A端口和B端***替工作,A端口每次工作时间为60s,功率为1.0kW,B端口每次工作时间为60s,功率为1.0kW;
(5)包装:将步骤(4)中得到的姜黄干片置于紫外光下照射20min,紫外光强度为1.0mW/cm2,然后再将姜黄干片充氮包装。
按照本实施例所述方法生产姜黄干片,在干燥后期,热点和冷点之间的温度差异为7.5 ℃,姜黄干片挥发油之间的差异为7.78~8.04%,得到的姜黄干片的含水量在4.29%以下,姜黄干片的色泽差异值ΔE在1.3~1.5。
实施例5:
一种异频微波协同加热姜***的干燥工艺,其包括以下步骤:
(1)清洗:将新鲜姜黄除去泥土和须根,再用水冲洗2次;然后将鲜姜黄切成厚度为2mm的姜***;
(2)漂烫:将姜***放入温度为90℃的水中漂烫4 min;
(3)护色:将步骤(2)中漂烫后的姜***放入复合护色液中浸泡10 min,所述姜***与复合护色液的质量比为1:1;所述复合护色液包括以下质量百分数的组分:0.2%抗坏血酸、0.3%柠檬酸;
(4)干燥:将经过步骤(3)处理的姜***放入箱式微波设备中加热干燥60min,温度控制在75℃,姜***的铺料密度为0.5g/cm2,即可得到姜黄干片,所述姜黄干片的含水量在5%以下;所述箱式微波设备中设置A端口和B端口,从所述A端口馈入频率为2450MHz的微波来对姜***进行加热,从所述B端口馈入频率为915MHz的微波来对姜***进行加热,所述A端口和B端***替工作,A端口每次工作时间为80s,功率为1.0kW,B端口每次工作时间为60s,功率为1.5kW;
(5)包装:将步骤(4)中得到的姜黄干片置于紫外光下照射25min,紫外光强度为1.0mW/cm2,然后再将姜黄干片充氮包装。
按照本实施例所述方法生产姜黄干片,在干燥后期,热点和冷点之间的温度差异为8.9℃,姜黄干片挥发油之间的差异为6.14~6.37%,得到的姜黄干片的含水量在4.30%以下,姜黄干片的色泽差异值ΔE在1.9~2.2。
实施例6:
一种异频微波协同加热姜***的干燥工艺,其包括以下步骤:
(1)清洗:将新鲜姜黄除去泥土和须根,再用水冲洗3次;然后将鲜姜黄切成厚度为3mm的姜***;
(2)漂烫:将姜***放入温度为92℃的水中漂烫3 min;
(3)护色:将步骤(2)中漂烫后的姜***放入复合护色液中浸泡15 min,所述姜***与复合护色液的质量比为1:2;所述复合护色液包括以下质量百分数的组分:0.3%抗坏血酸、0.4%柠檬酸;
(4)干燥:将经过步骤(3)处理的姜***放入箱式微波设备中加热干燥70min,温度控制在80℃,姜***的铺料密度为0.6g/cm2,即可得到姜黄干片,所述姜黄干片的含水量在5%以下;所述箱式微波设备中设置A端口和B端口,从所述A端口馈入频率为2450MHz的微波来对姜***进行加热,从所述B端口馈入频率为915MHz的微波来对姜***进行加热,所述A端口和B端***替工作,A端口每次工作时间为90s,功率为1.5kW,B端口每次工作时间为60s,功率为1.5kW;
(5)包装:将步骤(4)中得到的姜黄干片置于紫外光下照射20min,紫外光强度为1.5mW/cm2,然后再将姜黄干片充氮包装。
按照本实施例所述方法生产姜黄干片,在干燥后期,热点和冷点之间的温度差异为9.7℃,姜黄干片挥发油之间的差异为7.01~7.44%,得到的姜黄干片的含水量在4.25%以下,姜黄干片的色泽差异值ΔE在2.5~2.7。
实施例7:
一种异频微波协同加热姜***的干燥工艺,其包括以下步骤:
(1)清洗:将新鲜姜黄除去泥土和须根,再用水冲洗3次;然后将鲜姜黄切成厚度为5mm的姜***;
(2)漂烫:将姜***放入温度为95℃的水中漂烫5 min;
(3)护色:将步骤(2)中漂烫后的姜***放入复合护色液中浸泡20 min,所述姜***与复合护色液的质量比为1:3;所述复合护色液包括以下质量百分数的组分:0.4%抗坏血酸、0.5%柠檬酸;
(4)干燥:将经过步骤(3)处理的姜***放入箱式微波设备中加热干燥80min,温度控制在78℃,姜***的铺料密度为0.4g/cm2,即可得到姜黄干片,所述姜黄干片的含水量在5%以下;所述箱式微波设备中设置A端口和B端口,从所述A端口馈入频率为2450MHz的微波来对姜***进行加热,从所述B端口馈入频率为915MHz的微波来对姜***进行加热,所述A端口和B端***替工作,其中在前30min里A端口每次工作时间为120s,功率为2.0kW,B端口每次工作时间为60s,功率为2.0kW,然后在下一个30min里A端口每次工作时间为90s,功率为1.0kW,B端口每次工作时间为60s,功率为1.0kW,在最后的20min里A端口每次工作时间为60s,功率为1.0kW,B端口每次工作时间为60s,功率为1.0kW;干燥过程分3段进行,前期干燥频率高的A端口工作时间长,可以提高干燥加热效率,干燥后期姜***水分含量低,提高B端口工作时间,可以即保证加热均匀性,也可以防止物料过热;
(5)包装:将步骤(4)中得到的姜黄干片置于紫外光下照射30min,紫外光强度为0.5mW/cm2,然后再将姜黄干片充氮包装。
按照本实施例所述方法生产姜黄干片,在干燥后期,热点和冷点之间的温度差异为7.1 ℃,姜黄干片挥发油之间的差异为5.02~5.34%,得到的姜黄干片的含水量在4.37%以下,姜黄干片的色泽差异值ΔE在1.0~1.3。
实施例8:
一种异频微波协同加热姜***的干燥工艺,其包括以下步骤:
(1)清洗:将新鲜姜黄除去泥土和须根,再用水冲洗2次;然后将鲜姜黄切成厚度为3mm的姜***;
(2)漂烫:将姜***放入温度为95℃的水中漂烫3 min;
(3)护色:将步骤(2)中漂烫后的姜***放入复合护色液中浸泡20 min,所述姜***与复合护色液的质量比为1:2;所述复合护色液包括以下质量百分数的组分:0.2%抗坏血酸、0.4%柠檬酸;
(4)干燥:将经过步骤(3)处理的姜***放入箱式微波设备中加热干燥85min,温度控制在70℃,姜***的铺料密度为0.5g/cm2,即可得到姜黄干片,所述姜黄干片的含水量在5%以下;所述箱式微波设备中设置A端口和B端口,从所述A端口馈入频率为2450MHz的微波来对姜***进行加热,从所述B端口馈入频率为915MHz的微波来对姜***进行加热,所述A端口和B端***替工作,其中在前40min里A端口每次工作时间为90s,功率为1.5kW,B端口每次工作时间为60s,功率为1.0kW,然后在后45min里A端口每次工作时间为60s,功率为1.0kW,B端口每次工作时间为60s,功率为1.0kW;
(5)包装:将步骤(4)中得到的姜黄干片置于紫外光下照射20min,紫外光强度为1.0mW/cm2,然后再将姜黄干片充氮包装。
按照本实施例所述方法生产姜黄干片,在干燥后期,热点和冷点之间的温度差异为7.5℃,姜黄干片挥发油之间的差异为6.88~7.05%,得到的姜黄干片的含水量在4.30%以下,姜黄干片的色泽差异值ΔE在1.7~1.9。
对比例1:
本对比例与实施例1所述方法的区别在于,在步骤(4)干燥中,采用单端口干燥方式,端口采用频率为915MHz、功率为2.0kW,加热时间为160min。
按照本对比例所述方法生产姜黄干片,在干燥后期,热点和冷点之间的温度差异为26.0 ℃,姜黄干片挥发油之间的差异为18.85~19.01%,得到的姜黄干片的含水量在4.41%以下,姜黄干片的色泽差异值ΔE在4.3~4.8。
对比例2:
本对比例与实施例1所述方法的区别在于,在步骤(4)干燥中,采用单端口干燥方式,端口采用频率为2450MHz、功率为2.0kW,加热时间为55min。
按照本对比例所述方法生产姜黄干片,在干燥后期,热点和冷点之间的温度差异为18.0℃,姜黄干片挥发油之间的差异为15.42~15.96%,得到的姜黄干片的含水量在4.22%以下,姜黄干片的色泽差异值ΔE在5.1~5.4。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.一种异频微波协同加热姜***的干燥工艺,其特征在于:包括以下步骤:
(1)清洗:将新鲜姜黄除去泥土和须根,再用水冲洗2~3次;然后将鲜姜黄切成厚度为2~5mm的姜***;
(2)漂烫:将姜***放入温度为90~95℃的水中漂烫3~5 min;
(3)护色:将步骤(2)中漂烫后的姜***放入复合护色液中浸泡10~20 min,所述姜***与复合护色液的质量比为1:(1~3);所述复合护色液包括以下质量百分数的组分:0.2%~0.4%抗坏血酸、0.3%~0.5%柠檬酸;
(4)干燥:将经过步骤(3)处理的姜***放入箱式微波设备中加热干燥50~90min,即可得到姜黄干片,所述姜黄干片的含水量在5%以下;所述箱式微波设备中设置A端口和B端口,从所述A端口馈入频率为2450MHz、功率为1.0~2.0kW的微波来对姜***进行加热,从所述B端口馈入频率为915MHz、功率为1.0~2.0kW的微波来对姜***进行加热,所述A端口和B端***替工作,A端口每次工作时间为60~120s,B端口每次工作时间为60s;
(5)包装:将步骤(4)中得到的姜黄干片充氮包装。
2.根据权利要求1所述异频微波协同加热姜***的干燥工艺,其特征在于:步骤(4)中加热干燥的温度控制在70~80℃。
3.根据权利要求1所述异频微波协同加热姜***的干燥工艺,其特征在于:步骤(4)中加热干燥时,姜***的铺料密度为0.4~0.6g/cm2。
4.根据权利要求1所述异频微波协同加热姜***的干燥工艺,其特征在于:在步骤(4)中,将经过步骤(3)处理的姜***放入箱式微波设备中加热干燥50~90min,其中使用A端口工作对姜***加热的总时间为25~60min,使用B端口工作对姜***加热的总时间为25~45min。
5.根据权利要求1所述异频微波协同加热姜***的干燥工艺,其特征在于:在步骤(5)中,先将姜黄干片置于紫外光下照射20~30min,紫外光强度为0.5~1.5mW/cm2,然后再将姜黄干片充氮包装。
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