桑葚熱風干燥特性試驗研究

董建軍 鐘韜 高金溧

摘要：為了給桑葚熱風干燥工藝、干燥設備研發及干燥過程的控制、預測提供理論依據，利用電熱恒溫鼓風干燥烘箱進行桑葚熱風干燥試驗，分析其在不同熱風溫度條件下的干燥特性，并進行桑葚果干感官品質分析。試驗表明：桑葚的整個熱風干燥是一個降速過程，干燥初期降速較快，后期降速緩慢，提高熱風溫度有利于增大干燥速率，減少干燥時間。熱風溫度是影響桑葚干燥速率的重要因素之一，并對桑葚干品的感官品質影響顯著。

關鍵詞： 桑葚;熱風干燥;干燥特性;感官品質

桑葚（拉丁學名：Fructus Mori），又作桑椹，為桑科植物桑樹的果穗。又名桑椹子、桑蔗、桑棗、桑果、桑泡兒、烏椹等。味甜汁多，是人們常食的水果之一[1-2]。桑葚含有豐富的果糖、果酸、果膠、天然色素，Vc、VB1、VB2等多種維生素，人體必需的16種氨基酸及鐵、鈣、硒、錳等多種微量元素[3]。桑葚具有補血、益腎、抗衰老、降血壓、預防慢性肝炎、治療失眠和神經衰弱等多種醫療保健功能，1993年被國家衛生部列入“既是食品又是藥品”的名單中[4]。目前，桑葚主要用于鮮食，部分用于生產桑葚果酒和果汁[5-6]。桑葚采收期較短，采收季節溫度較高，果實組織柔軟多汁，耐貯運能力差，導致采后極易腐爛變質[7]，桑葚采后保質成為制約桑葚產業可持續發展的瓶頸[8]。桑葚經熱風干燥后不僅延長貯藏期，方便開發各種藥物和食品，還可深入研究桑葚的營養成分、藥理作用，提高桑葚的食用、藥用價值及其商業價值。

本文以桑葚為原料，對桑葚的熱風干燥特性進行試驗研究，得到不同溫度下的干燥曲線和干燥速率曲線，并對桑葚干品進行品質感官分析，為桑葚的深加工及熱風干燥最佳工藝的確定、干燥設備研發、干燥過程的控制提供了一定的數據參考。

1 ? 材料與方法

1.1 ?試驗材料

試驗用桑葚（紫黑色）為玉溪江川龍泉村種植。桑葚平均長度24.68 mm，平均直徑11.64 mm，初始含水率80%～82%，成熟度為90%左右，果汁中總糖含量為18%，形狀相近和大小均勻、無腐爛、無病蟲害，表面完整無機械傷。

1.2 ? 試驗儀器

電熱恒溫鼓風干燥箱：型號THT-9070A，溫度調節范圍RT10-200 ℃，南京同皓干燥設備有限公司制造。電熱恒溫鼓風干燥箱：溫度調節范圍0-120 ℃，風速0.1-5 m/s，玉溪新天力農業裝備制造有限公司制造。電子天平：型號BSA22025，最大稱重2 200 g，精度0.01 g，賽多利斯科學儀器（北京）有限公司制造。糖度計：型號HB-116ATC，測量范圍0-80%，最小刻度1%，北京惠博瑞科折射儀廠制造。

1.3 ? 試驗方法

1.2.1 ?工藝流程

從前到后，工藝流程依次為：原料挑選，清洗、浸泡，瀝干，熱風干燥，包裝，產品。

（1）清洗、浸泡：將挑選后的桑葚用自來水沖洗表面灰塵，然后放入濃度為1%的氯化鈉溶液中，以物料全部浸沒為準，浸泡30 min。

（2）初始含水率的測定：將新鮮的桑葚清洗、浸泡后，瀝干水分，稱取3組樣品，每組40 g，將其放入電熱恒溫鼓風干燥箱中，溫度設定為105 ℃進行烘干;每隔1 h稱重1次，直至桑葚重量無變化時停止試驗，取平均值計算得出桑葚的初始含水率為 80%。

（3）總糖含量的測定：取新鮮桑葚若干搗碎，浸出果汁，使用糖度計分別測量3次，取平均值，得出桑葚的總糖含量為18%。

（4）熱風干燥：試驗分3次，每次稱取初始含水率為80%的桑葚4 000 g，單層平鋪進行熱風干燥試驗。試驗時，熱風干燥溫度分別設置為 50 ℃、60 ℃、70 ℃，干燥過程中每隔1 h稱重1次，記錄數據，待物料含水率降至20%以下時，停止試驗。試驗結束后，根據記錄的數據進行整理計算，繪制出不同溫度的干燥曲線和干燥速率曲線，并且分析溫度對桑葚干燥特性及感官品質的影響。

1.3.2 測定方法

1.4 ? 數據處理方法

試驗使用Excel軟件進行數據統計分析與圖表繪制。

2 ? 結果與分析

2.1 ?桑葚干燥特性

圖1為不同溫度下桑葚熱風干燥曲線。從圖1可知，干燥曲線呈逐漸下降趨勢，桑葚含水率隨干燥時間的增加而降低。熱風溫度越高，含水率下降越快，干燥時間越短;在熱風干燥的前期，含水率下降較快，后期下降趨勢減慢。由圖1可以看出，熱風溫度越高，桑葚含水率降至20%所需要的時間就越短，分別為12 h（70 ℃）、20 h（60 ℃）、37 h（50 ℃）。很明顯50℃熱風干燥時間最長，70 ℃熱風干燥時間最短，最長時間與最短時間相差3倍以上。可見，熱風溫度是影響桑葚干燥特性的重要因素之一。

圖2為不同溫度下桑葚熱風干燥速率曲線。從圖2可以看出：整個熱風干燥過程速率曲線表現為先升高后降低，短時間內干燥速率達到最大值，然后逐步降低，直至干燥完成。隨著溫度的升高，干燥速率增大，所需時間縮短。溫度越高所能夠達到的干燥速度也越大。隨著時間的延長，干燥速率逐漸變小。熱風溫度為60 ℃、70 ℃干燥時，桑葚熱風干燥過程主要表現為先加速后降速，恒速干燥階段不明顯。熱風溫度為50 ℃干燥時，干燥時間明顯增加，熱風干燥過程表現為加速、恒速、降速3個階段，恒速干燥階段明顯。

2.2 ?桑葚干品感官評定

參照 GB/T10782-2006 感官評價部分制定評價標準，對不同溫度熱風干燥產品進行感官評定，具體評分標準[13]見表1 。

不同熱風干燥溫度對桑葚干品感官品質評價結果見表2，方差分析見表3。由表2可知，熱風干燥溫度為60℃時，產品感官評價得分最高，口感好、風味佳。感官評價得分由高到低依次為：60 ℃（18分）>50 ℃（15分）>70 ℃（11分）。由表3可知，熱風干燥溫度對桑葚干品的感官品質影響極顯著 （ P≤0.01 ）。

3 ? 結論

（1）本試驗探討了不同溫度對桑葚干燥速率的影響。桑葚的熱風干燥過程主要表現為降速干燥，溫度為50 ℃時有明顯的恒速干燥階段。隨著熱風溫度的升高，干燥時間減少，干燥速率增大。熱風干燥溫度對桑葚干品的感官品質影響極顯著。

（2）試驗結果得出溫度為70 ℃、60 ℃、50 ℃條件下，桑葚熱風烘干的干燥特性曲線，為桑葚熱風干燥最佳工藝的確定提供了一定的理論基礎，為桑葚熱風干燥設備研發，干燥過程的控制，提供一定的數據參考。

（3）由于試驗樣本量有限，且實際工業化大批量干燥加工時，受到物料堆放方式、送風方式、干燥設備能力等因素的影響，需要在本試驗結論的基礎上進行工藝參數的微調。

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