1.自然干制

自然干制是指在自然条件下,利用太阳能辐射、热风等使果蔬产品干燥的方法。自然干制方法简便,设备简单。但自然干制受气候条件影响大,如在干制季节,阴雨连绵,会延长干制时间,降低制品质量,甚至会霉烂变质。自然干制方法可分为两种。

(1)太阳辐射干燥

太阳辐射干燥作用是利用太阳的辐射热作为热源,使水分蒸发的一种干燥作用。太阳光的干燥能力和果蔬原料水分蒸发的速度,主要取决于太阳辐射的强度和果蔬表面接受的辐射强度。太阳辐射的强度,因地区的纬度和季节而异,纬度低的地区较纬度高的地区强,夏季较冬季强。为了有效地利用太阳辐射进行晒干,在干制过程中,应提高晒干品表面所受到的太阳辐射强度。

(2)空气的干燥

空气的干燥作用在我国南方诸省,虽然气温较高,但一般空气相对湿度平均在75%以上。潮湿的空气,对于果蔬干燥不利。但是,晒干和风干是在白天进行的,白天的气温较高,相对湿度远低于一天中的平均湿度,仍然可以起到一定的干燥作用。我国西北属干旱、半干旱地区,气候十分干燥,空气相对湿度低,平均在60%左右,有利于果蔬干制,如新疆吐鲁番一带干制葡萄采用此法。风速的大小与干燥作用关系很大,特别是在空气温度高、湿度低的情况下,如果有较大的风速,即使在多云或者天阴时,也能起到一定的干燥效果。

2.人工干制

(1)烘制

①烘灶干制。

烘灶是我国农村、山区所应用的一种最简单的干制设施,其构造是在地面砌灶或地下挖坑,上架木檀、铺席箔,原料堆在席箔上,在灶坑生火,通过火力大小控制干制所需的温度,达到干制目的。

②烘房干制。

多采用砖木结构,设备费用低,操作管理简单,干燥速度快,适合大量生产,是我国农村乡镇企业采用较多的一种干燥设施,常用于果脯、菜干、果干的生产。烘房的形式很多,但结构基本相同,主要有烘房主体建筑、加热升温设备、通风排湿设备和装载设施组成。

(2)热风干燥

①隧道式干燥机。

这种干燥机的干燥室为狭长的隧道形,地面铺铁轨,装好原料的载车,沿铁轨经隧道完成干燥,然后从隧道另一端推出,下一车原料又沿铁轨再推入。干燥室一般长12~18 m、宽1.8 m、高1.8~2 m。隧道式干燥机可根据被干燥的产品和干燥介质的运动方向分为逆流式、顺流式和混合式(又称复式或对流式)三种形式。

逆流式干燥机:指载车前进的方面与干热空气流动的方向相反。原料由隧道低温高湿的一端进入,由高温低湿的一端完成干燥过程出来。桃、杏、李、葡萄等含糖量高,汁液黏厚的果实适合于这种干燥机干制。

顺流式干燥机:指载车的前进方向和空气流动的方向相同。原料从高温低湿的热风一端进入。适于干制水含量高的蔬菜。

对流式干燥机:又称混合式干燥机。该干燥机综合了上述两种干燥机的优点,克服了它们的缺点。原料补载车首先进入顺流式隧道,用较高的温度和较大的热风吹向原料,加快原料水分的蒸发。随着载车向前推进,温度逐渐下降,湿度也逐渐增大,水分蒸发趋于缓慢,有利于水分的内扩散,不致发生硬壳现象,待原料大部分水分蒸发以后,载车又进入逆流隧道,从而使原料干燥比较彻底。对流式干燥机具有能连续生产,温湿度易控制,生产效率较高,产品质量好等优点。目前,果蔬产品干制大多采用对流式。

②带式干燥机。(www.daowen.com)

带式干燥机是在用帆布带、橡胶带、涂胶布带、钢带和钢丝带等制作的传送上放置原料,利用装在每层传送带中间的暖管提供热源的一种干制机械。如图5-2-1所示。

如图5-2-1所示为四层传送带式干燥机,能连续转动。物料从上层带子加入,随着带子的移动,依次落入下一根带子,最后干物料从下部卸出。热空气从下方引入,由下而上进到带子上方,湿热空气由上部排气口排出。当物料向下层落下时,就自然翻动一次,因而在干燥过程中不用人工翻动物料,而且物料干燥程度也极其均匀,最后成品由末端卸出。带式干燥机适应于单品种、整季节的大规模生产。苹果、胡萝卜、马铃薯、甘薯、洋葱等都可用此干燥机干燥。

图5-2-1　带式干燥机

1—原料进口;2—原料出口
(引自《果蔬加工学》,方宗涵,1993)

③滚筒干燥机。

由一只或两只中空的金属圆筒组成。圆筒随水平轴转动,圆筒内部由汽、热水或其他加热剂加热。这样,圆筒壁就成为被干燥产品接触的传热壁。当滚筒的一部分浸没在稠厚的浆料中,或者将稠厚的浆料喷洒到滚筒的表面上时,因滚筒的慢旋转使物料呈层状附着在滚筒外表面进行干燥。当滚筒旋转3/4~7/8周时,物料已干燥到预期的程度,用刀将其刮下。滚筒的转速根据具体情况而定,一般为2~8 r/min。滚筒上的薄层厚度为0.1~1.0 m。滚筒干燥机主要用于果蔬粉和糊化淀粉的干燥。

(3)微波干燥

微波一般是指300~300000 MHz的电磁波,波长为0.001~1.0 mm。微波的穿透能力比红外线更强,水又是吸波良好的介质,另外,微波加热不是由外部热源加进去的,而是在加热物体内部直接生产的。微波干燥具有加热均匀、干燥时间短(不到常规加热时间的1/100~1/10)、热效率高和反应灵敏等优点,是一种较理想的干燥方法。

(4)真空干燥

真空干燥又称减压干燥。它是使用真空干燥机,将物料于真空条件下进行加热干燥的一种方式。真空干燥机主要由密闭箱体(干燥室)、真空泵、加热系统、冷凝器四部分组成。干燥时,用真空泵进行抽气抽湿,使干燥室内抽成真空状态,利用蒸汽(或热水、热油)通入加热板(管)对物料进行加热,物料中的水分在真空状态下易被蒸发,蒸发出的水蒸气被吸入冷凝器经冷凝后排出。

(5)冷冻升华干燥

冷冻升华干燥又称冷冻真空干燥、冷冻干燥、冻结干燥,简称冻干。这是目前最先进的干燥技术。冷冻升华干燥是在-40~-30℃下将物料快速冻结到冰点以下,使原料中的水分冻结成细小冰晶,然后送入真空干燥室,在高真空度(通常不超过100 Pa)和较低温度(一般不超过50℃)的条件下,使原料中的冰晶不经液态而直接升华为气态被除去,从而达到干燥的目的。

此方法加工出的成品能基本上保持产品的色、香、味和营养价值,蛋白质不易变性,且复水容易,复水后产品接近新鲜产品,因此,比加热烘干要优越得多。不过,这种干燥方法成本比较高,目前仅适用于高价值和高品质的果蔬干制品(如功能性食品、高档脱水果蔬、高档调味品等)和生化制品的干燥。

(6)真空油炸脱水干燥

此法是利用减压条件下,产品中水分汽化温度降低的特性,在低温条件下,在短时间内使产品通过油炸脱水达到干燥的目的。热的油脂作为产品的脱水供热介质,还能起到膨化及改进产品风味的作用。

真空油炸的技术关键在于原料的前处理及油炸时真空度和温度的控制,原料前处理除常规的清洗、切分、护色外,对有些产品还需进行渗糖和冷冻处理。渗糖含量为30%~40%,冷冻要求在-18℃左右的低温冷冻16~20 h,油炸时真空度一般控制在92.0~98.7 kPa之间,油温控制在100℃以下。目前国内外市场出售的真空油炸果蔬有:苹果、猕猴桃、柿子、草莓、香蕉、胡萝ト、南瓜、番茄、四季豆、甘薯、马铃薯、大蒜、青椒、洋葱等。

(7)喷雾干燥

喷雾干燥机由空气加热器、送风机、喷雾器、干燥室等部分组成。干燥时,是将浆料喷成微细的雾状液滴(直径为10~100 pm)进入干燥间与150~200℃的热空气接触进行热交换,于是分散悬浮的微小液滴立即干燥成粉粒,收集落在加热器下方的收集器内。此法具有干燥速度快、制品分散性好、物料热损害少等特点,尤其适合干燥果蔬粉、酵母粉、蛋粉、奶粉等。