趙海瑞 糜南宏 孫曉春
紅棗又名大棗、干棗、棗子,起源于我國(guó),已有4 000多年的種植歷史,是我國(guó)特有的果實(shí)品種,在河北、山西、陜西、新疆、甘肅、寧夏等地均有大面積的種植。紅棗中含有豐富的蛋白質(zhì),胡蘿卜素,維生素B、C、P及磷、鉀、鈣、鎂等微量元素,有維生素丸的美稱。據(jù)權(quán)威部門(mén)測(cè)定,紅棗中糖分含量高達(dá)55%以上,粗蛋白含量達(dá)3%左右,磷含量達(dá)0.1%~1.3%,鉀含量達(dá)0.6%~1.1%。每千克紅棗中含有87g維生素C、1.7 g維生素B1。由此可見(jiàn),紅棗的營(yíng)養(yǎng)成分非常豐富,尤其是鮮紅棗口感很好,十分甜脆,但是其本身卻有一個(gè)“易漿爛”的致命弱點(diǎn),使得鮮紅棗很難長(zhǎng)時(shí)間保存,因此紅棗的干燥處理就顯得尤為重要,其干燥技術(shù)更是整個(gè)加工環(huán)節(jié)中最為重要的部分。
目前,紅棗的干燥方法主要分為自然干燥法和人工技術(shù)干燥法。自然干燥法主要是指依靠太陽(yáng)曬干紅棗或者自然風(fēng)干紅棗,這是最為傳統(tǒng)的一種干燥方法。使用該方法干燥的紅棗質(zhì)量完全取決于天氣和通風(fēng)效果,紅棗的品質(zhì)無(wú)法得到保證。而紅棗收獲季節(jié)多集中在8~10月份,這個(gè)季節(jié)主要是陰雨天氣,通風(fēng)稍微不好,紅棗就很容易發(fā)生霉變。另外,自然干燥需要時(shí)間長(zhǎng),通常要30~40 d左右,也影響紅棗的上市時(shí)間,繼而影響到棗農(nóng)的經(jīng)濟(jì)收入。人工技術(shù)干燥法指用人工熱源產(chǎn)生灼熱空氣或輻射傳熱等使紅棗快速干燥的方法,這種干燥法可以省時(shí)省力,提高紅棗成品產(chǎn)量和質(zhì)量,經(jīng)濟(jì)效益明顯。在我國(guó),應(yīng)用在紅棗加工上的人工干燥技術(shù)主要有以下幾種:熱風(fēng)干燥技術(shù)、紅外線干燥技術(shù)、射頻熱風(fēng)聯(lián)合干燥技術(shù)、冷凍干燥技術(shù)和微波真空干燥技術(shù)等。其中,微波真空干燥技術(shù)是一種高新技術(shù),綜合了微波干燥和真空干燥的一些優(yōu)點(diǎn),適合用于農(nóng)副產(chǎn)品尤其是紅棗的干燥。
從真空干燥的機(jī)理可知,真空度越大,濕紅棗所含的水分的沸點(diǎn)溫度就越低,越容易汽化逸出而使紅棗干燥。在真空干燥過(guò)程中,當(dāng)真空度加大,達(dá)到相對(duì)較低的沸點(diǎn)溫度時(shí),紅棗中的水分就會(huì)快速激烈地汽化。水分沸點(diǎn)溫度的降低,加大了濕紅棗內(nèi)外水分的推動(dòng)力,加速了水分由紅棗內(nèi)部向表面移動(dòng)和由表面向周?chē)諝鈹U(kuò)散的速度,從而加快了干燥過(guò)程。但由于真空干燥時(shí)紅棗的脫水是靠熱傳導(dǎo)進(jìn)行熱量傳遞的,而在低壓情況下,通過(guò)這種對(duì)流方式進(jìn)行熱傳遞明顯速度太慢,真空干燥的優(yōu)勢(shì)得不到充分發(fā)揮。而微波(頻率為300 MHz~300 GHz、波長(zhǎng)為1 mm~1 m的電磁波)可以產(chǎn)生高頻電磁場(chǎng),靠高頻電磁振蕩來(lái)引發(fā)水分子運(yùn)動(dòng),使紅棗迅速加熱,這是微波直接對(duì)紅棗進(jìn)行加熱,傳熱速度更快。可見(jiàn)微波可為真空干燥提供熱源,有效地解決了真空狀態(tài)下常規(guī)熱傳導(dǎo)速率慢的問(wèn)題,縮短了干燥時(shí)間,提高了生產(chǎn)效率。微波干燥雖然具有加熱速度快、干燥時(shí)間短、選擇性好、能源利用率高和便于控制等優(yōu)點(diǎn),但單純用微波干燥紅棗,又會(huì)因溫度過(guò)高使紅棗出現(xiàn)焦糊現(xiàn)象。如果在微波加熱期間采用真空干燥技術(shù),就可以降低水分的蒸發(fā)溫度,使紅棗中的水分在較低的溫度下快速蒸發(fā),又可以避免氧化,對(duì)提高紅棗的品質(zhì)起到保護(hù)作用。因此,將微波干燥和真空干燥技術(shù)結(jié)合起來(lái),充分發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì),可以在相對(duì)溫度較低情況下對(duì)紅棗進(jìn)行干燥,既保持了紅棗的營(yíng)養(yǎng)成分,保證了紅棗的成品質(zhì)量,又加快了干燥速度,提高了經(jīng)濟(jì)效益。
微波真空干燥技術(shù)是隨著微波干燥技術(shù)和真空干燥技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新型組合干燥技術(shù),是微波干燥技術(shù)與真空干燥技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,該技術(shù)集合了兩者的優(yōu)勢(shì),克服了兩者的缺點(diǎn),提高了干燥物料的營(yíng)養(yǎng)成分,改善了干燥品質(zhì)。其特點(diǎn)為干燥均勻、周期短,能較好地保持紅棗的營(yíng)養(yǎng)成分和固有的風(fēng)味,還具有防霉、殺菌、保鮮的作用;同時(shí),節(jié)能環(huán)保,方便控制及實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。
國(guó)內(nèi)外很多科研機(jī)構(gòu)對(duì)微波真空干燥技術(shù)進(jìn)行了深入細(xì)致的研究和總結(jié)。美國(guó)、法國(guó)、德國(guó)等國(guó)家的研究機(jī)構(gòu)對(duì)不同類(lèi)型的農(nóng)副產(chǎn)品進(jìn)行了大量的試驗(yàn),對(duì)該技術(shù)進(jìn)行過(guò)系統(tǒng)的總結(jié)與分析。在我國(guó),中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、江南大學(xué)、大連水產(chǎn)大學(xué)、農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)機(jī)化研究所等高等院校和科研院所也對(duì)不同農(nóng)作物進(jìn)行了干燥試驗(yàn),結(jié)果表明微波真空干燥對(duì)縮短干燥周期、保證營(yíng)養(yǎng)成分、提高干燥品質(zhì)等效果十分明顯。因此,在紅棗干燥上采用微波真空干燥技術(shù)對(duì)提高紅棗的成品品質(zhì)將發(fā)揮重要作用。
微波真空干燥技術(shù)作為一種新型組合干燥技術(shù),以其獨(dú)特的干燥原理為紅棗干燥開(kāi)辟了一條新的途徑。該技術(shù)干燥的紅棗成色及微量元素等成分的保留率與真空冷凍干燥接近,完全可以在紅棗干燥中代替真空冷凍干燥,其應(yīng)用前景十分廣闊。