DOI:10.19392/j.cnki.16717341.201714253
摘要:分析了干燥技術在今后發展中的重要作用以及在加工中的重要地位,介紹了迄今為止的各種干燥方法的優缺點,從而與發展前景最好的微波真空干燥技術進行對比,雖然微波真空干燥依然存在著諸多問題,但其應用之廣泛與與業界人士的肯定依然奠定了微波真空干燥的地位,對著微波真空干燥技術的自動化水平不斷提高,微波真空干燥技術將在食品生產中獲得更廣泛的應用。
關鍵詞:微波真空;干燥技術;食品干燥
1 干燥技術在食品加工中的重要地位
隨著社會的發展,干燥領域涉及到的方面越來越廣,尤其是在食品保藏方面,已成為一種重要的手段,更是一項重要的加工技術。而且現如今人們對食品的要求逐漸提高,色、香、味更被人們所注意,所以一種全面的干燥加工技術更是我們需要的。我國作為一個產地交通不便并且加工技術落后的農業大國,產后損失在經濟上造成的損失是格外巨大的。相比較發達國家的產后加工技術,已經有了2~5倍的明顯差距,為此,在果蔬類食品的采后加工進行干燥處理都有相當重要的意義。在國際市場上,凍干食品的消耗量也正在逐年增加:美國在500萬t以上,日本在160萬t以上,法國在150萬t以上。這些國家的凍干食品有相當一部分都是從其他國家進口而來。回想我國物產豐富,環境適宜,非常適合果蔬類生長,對于13億人口的發展大國,我們對于干燥食品的需求肯定逐年增加更為明顯,所以具有廣闊前景的干燥技術非常值得我們研究。
2 微波真空干燥在干燥技術中的優勢
2.1 冷凍干燥
冷凍干燥雖然在醫藥方面得到了廣泛的應用,但是在食品干燥方面確實華而不實,不僅設備價格不菲,而且操作又是一筆大的開銷,生產力不足。在醫藥方面的干燥優勢完全不及他的缺點明顯。所以就冷凍干燥而言,在食品干燥方面并不是一個最好的選擇。
2.2 熱風干燥
熱風干燥顧名思義,其干燥溫度必定會影響當前社會人們十分關注的色、香部分,而且極有可能對其營養結構損壞,尤其是藥物的處理更要有針對性的保存其有藥效的活性因子,因此熱風干燥不論是對食品還是藥品都會極大的降低他們的品質,難以達到最終理想的效果和期望。
2.3 真空干燥
真空干燥。目前的應用相對較于廣泛,但其仍有一定缺點:由于是熱傳導,所以必定導致其干燥時間長,傳熱速度慢,對于色、香、味和營養成分的保留依然有限,有待改進。
2.4 微波干燥
微波干燥與上文所述干燥方式相比,在加熱速度與時間上都有明顯的優勢,亦或是效率都明顯高于上述所提干燥技術,但是其缺點也相對明顯:加熱不均勻導致局部溫度過高,這樣不論是加工產品的質量還是營養風味都會大打折扣。所以結合微波干燥與真空干燥優點的微波干燥技術逐漸成為干燥技術的最新發展趨勢。
2.5 微波真空干燥
微波真空干燥因為它的加熱原理是介電加熱,所以它諸多優點:成品質量好、成本低、效率高、使用范圍廣、環保、安全、操作簡單。真空系統與微波系統的結合已經得到了迅速的發展,能較好的保證被干燥食品和藥物的色、香、味,營養成分和活性成分。隨著我國加入WTO后,面對全球的食品和醫藥市場,這一技術必將進一步發揮重要的作用。
3 微波干燥技術的展望
微波真空干燥已然成為國際上食品干燥研究的熱點。Wadsworth J J等研究了微波真空干燥谷物;Drouzas A E等研究了水果的微波真空干燥;Yongsawatdigul J等研究了間隙脈沖微波真空加熱干燥草莓;Drouzas A E等研究了微波真空干燥果膠;Kaensup W等研究了微波真空干燥辣椒。
目前世界對微波真空干燥設備的結構還都比較簡單,技術性能也有待提高。尤其是微波真空干燥設備的自動監測和自動控制能力,導致該項技術不能得到更廣泛的應用。近年來,MCS51系列的單片機集成電路系統的應用,已經創造出了相對優異的條件使得大功率的微波電源自動化能更廣泛應用,所以微波真空干燥技術的應用在食品與藥物中的使用必定更加廣泛。
4 結語
從干燥技術的發展來看,目前的微波真空占據了很大的發展空間,從它快速、高效、低溫的特點來看確實有可能代替冷凍干燥等其他干燥方法,可是在數學建模方面不完善的問題依然需要解決,為今后的自動化控制打下基礎。后就如何以低成本、低能耗的干燥方式去獲得最優質的脫水干燥產品,是干燥技術研究中急需研究解決的問題。
參考文獻:
[1]尹青,趙有斌,韓清華,趙東林,馬季威,李儀凡.微波真空干燥技術在農產品加工中的應用進展[J].農產品加工(學刊),2013,(21):5255.
[2]張增帥,張寶善,羅喻紅,王恒超.食品微波真空干燥研究進展[J].食品工業科技,2012,(23):393397.
[3]李輝,袁芳,林河通,林藝芬,陳藝暉,王紹青.食品微波真空干燥技術研究進展[J].包裝與食品機械,2011,(01):4650.
[4]徐小東,崔政偉.農產品和食品干燥技術及設備的現狀和發展[J].農業機械學報,2005,(12):171174.
[5]Chen,D.S.,Singh,R.K.,Haghighi,K.&Nelson,P.E.Finiteelement analysis of temperature distribution in microwave cylindricalpotato tissue.J of Food Engineering.1993,18:351368.
[6]Drouzas,A.H.&Schubert,H..Microwave application in vacuumdrying of fruits.J of Food Engineering.1996,28: 203209.
[7]孔凡真.真空凍干食品市場前景廣闊.食品科技,2003,(6):2829.
[8]Nijhuis H H,Torringa HM,Muresan S,et al.Approaches to improving the quality of dried fruit and vegetable.Trends in Food Science and Technology,1998,9:1320.
作者簡介:程強(1992),男,漢族,學生,研究方向:農產品加工技術與設備。