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微波技術在紅棗加工中的應用

紅棗又名大棗,營養豐富,鮮棗含糖量在各水果中名列前茅,為10%~44%,干棗含糖量為60%~80%,每 100 g鮮棗產生的熱量為 447.99kJ,含蛋白質1.2%,脂肪0.2%,粗纖維素 1.6%,鈣 41 mg,磷 23 mg,鐵 0.5 mg。最重要的是,鮮棗中還含有豐富的維生素,每 100 g鮮棗果肉含胡蘿卜素 0.01 mg,硫胺素 0.06 mg,核黃素 0.04 mg,尼克酸 0.6 mg。VC 在鮮棗中含量最高每 100 g鮮棗果肉含 410 mg,有的品種高達 800 mg。因此,棗被稱為“活維生素丸”。民間有“一日食三棗,青春永不老”之說。

紅棗加工中的加熱、干燥、殺菌等工藝,都能運用到微波設備。因此,微波技術應用于棗加工是一種發展趨勢。

    微波技術在棗加工中的應用

1、微波技術紅棗干燥

    紅棗常用的干燥方法有自然干制、熱風干制、微波干燥、真空冷凍干燥等。真空冷凍干燥雖然具有較好品質,但耗能大,成本高,不適合大眾消費。一般的熱風干燥過程中,物料外部受熱,表面干燥,熱量向內傳遞,其方向與水分擴散傳遞的方向相反,影響了水分的向外蒸發。微波是內部加熱,含水量高的部位升溫較快。因此在微波干燥過程中,水分由內層向外層的遷移速度快,干燥速度明顯快于熱風干燥,有研究表明微波干燥可比熱風干燥節能30%。

應用微波設備干燥紅棗具有以下優點:①干燥速度快;②產品質量好,由于棗表面溫度不太高,氧化褐變少,色澤紅亮而耐藏,香氣損失少,干燥均勻,同時由于水分蒸發速度快,容易形成多孔性,產品的復水性好,口感好;③外部散熱損失少,熱效率高;④操作簡便,不污染環境。

楊艷杰等人的研究證明了微波干燥紅棗,不僅可以大幅度縮短干燥時間,提高生產效率,而且在節能、環保以及保持營養等方面都有很好的效果。試驗中分別采用自然曬干、微波干燥、電熱恒溫干燥的方法處理樣品,然后測定不同干燥方法處理紅棗的 VC 含量。結果表明,鮮棗中VC 的質量分數為 324.64 mg/100 g,隨著自然日曬天數的增多,VC 含量迅速減少;電熱恒溫干燥樣品中,VC 的質量分數為 21.63 mg/100 g;微波干燥樣品中,VC 的質量分數為 93.25 mg/100 g。微波干燥處理的紅棗 VC 含量顯著高于自然曬制和電熱恒溫干燥的樣品。

2、微波技術紅棗殺菌

微波殺菌、保鮮是微波熱效應和非熱效應共同作用的結果。微波的熱效應主要起快速升溫殺菌作用,而非熱效應則使微生物體內蛋白質和生理活性物質發生變異,喪失活力或死亡。生物固體達到同樣溫度條件時,微波殺菌的效果明顯好于加熱殺菌,微波的滅菌速率也明顯比加熱殺菌快得多。

林勤保等人研究了貢棗生產中,微波輸入功率 15 kW,殺菌時間4~5 min,能夠充分殺死細菌、霉菌、蟲卵污染與致病菌病,使產品品質得到保障。在眾多的其他棗產品生產過程中,可以嘗試微波殺菌,具體工藝參數,有待于進一步研究。

3、微波技術抑制棗采后營養降解

陳蔚輝等人將臺灣青棗果實分為2 組,一組為微波 (最佳微波時間) 組,另一組為對照組,不做任何處理;實驗結果表明,經過微波處理的臺灣青棗在采后 7 d 的好果率明顯大于對照組,說明微波處理對臺灣青棗采后壽命有一定影響。微波處理組的臺灣青棗好果率比對照組的提高了 25%,貯藏壽命延長了 2~3 d。對照組的臺灣青棗在第 3 天就出現果柄周圍褐變的現象,第 4 天就開始有腐爛果;而經微波處理組的臺灣青棗在第 5 天才出現了腐爛褐變的現象。這說明微波抑制了臺灣青棗生理病害。在對棗果實在貯藏期間的可溶性固形物、有機酸及 VC 進行檢測的結果表明,微波處理組的各成分含量均高于對照組。

 

   4、微波技術紅棗萃取

微波萃取設備的機理可從以下方面考慮:①微波輻射過程是高頻電磁波穿透萃取介質,到達物料的內部維管束和腺胞系統。由于吸收微波能,細胞內部溫度迅速上升,使其細胞內部壓力超過細胞壁膨脹承受能力,細胞破裂,細胞內有效成分自由流出。②微波所產生的電磁場,加速被萃取部分成分向萃取溶劑界面擴散速率。

傳統熱萃取是以熱傳導、熱輻射等方式,由外向里進行,而微波萃取是通過偶極子旋轉和離子傳導2 種方式,里外同時加熱。與傳統熱萃取相比,微波萃取具有以下特點:①質量高,可有效地保護食品、藥品以及其他化工物料中的功能成分;②產率高;③對萃取物具有高選擇性;④可節省 50%~90%的時間;⑤溶劑用量少 (可較常規方法少 50%~90%);⑥低耗能。

微波設備與傳統設備相比,顯示出多種優越性,目前實驗性研究已經相當多,但是受設備和投資效益等方面的制約,產業化應用只在微波殺菌、微波干燥方面得到了較為廣泛的應用,其他有待進一步發展。

關鍵詞:紅棗微波殺菌 紅棗微波干燥 紅棗微波萃取
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