红枣热风干燥工艺的研究现状和发展趋势

总结了近年来学者对红枣干燥工艺的研究，分析了研究现状，提出了研究中存在的问题。并且指出在现有烘房经验干燥工艺的基础上，通过搭建试验台进行反复的正交试验得出满足不同品种、不同大小、不同含水率的红枣的多条较优干燥工艺曲线是现阶段提高干燥品质和效率、节约能源、降低成本的有效方法，也是红枣干燥的发展趋势。

关键词红枣；干燥；工艺；现状；趋势

中图分类号S509.9文献标识码A文章编号0517-6611（2015）29-292-03

红枣是我国特有的果树品种，已有4 000多年的栽培历史了，世界红枣产量的90%来自我国。目前全国现有枣树栽培面积150多万hm2，总产量达300多万t。截止到目前，新疆枣树种植面积达到43.5万hm2，产量为120万t。红枣正常的收获时间是在8至10月份，在红枣的主要种植区域阴雨天气居多，而且若通风不好红枣也容易发生霉变。枣成熟之后，枣果实内的水分很高，并且含糖量也较高，很容易感染细菌和真菌；枣果的呼吸强度较高，不断释放出因呼吸产生的热量，因此在常温下很容易腐烂发霉，不宜储藏[2-5]。红枣干制是目前红枣最主要的初级加工方式，每年约有90%的鲜枣被干制。红枣自然干燥需要较大的房舍或场地，不适合大量红枣集中干制，并且干制过程中容易受到风沙、细菌和昆虫的污染等，卫生条件较差，红枣干制品存在一定程度的安全隐患，降低了红枣的干制品质。红枣在自然干燥时要暴露在外面，会受到风沙的污染，降低了红枣的品质。其次，自然干燥一般都需要1个月左右的时间，导致上市时间比人工干燥晚很多，严重地影响枣农的经济收益。

对于红枣干燥遇到的严重问题，很早以前学者们就对红枣烘房进行了研究。目前烘房已在全国红枣主产区进行了广泛的推广，为红枣干燥做出了巨大贡献，得到了枣农的好评。但是，红枣烘房也存在很多问题，对红枣干燥的品质产生一些不利影响。其中红枣烘房干燥工艺粗糙是主要问题之一。目前红枣烘房干燥的工艺主要是人们长期以来干燥经验的积累，对操作人员的经验技术水平要求高。

1干燥工艺研究现状

现有的烘房经验干燥工艺有以下3种：①于6～8 h内平稳升温至55～60 ℃，继续在8～10 h升温至68～70 ℃，不超过70 ℃，再延长6 h温度逐渐下降到不低于50 ℃。烘干时间共需24 h左右。②于5～6 h内平稳升温至55～60 ℃，一直维持该温度10 h，余温不低于50 ℃，继续干燥3～4 h，烘干时间共需20 h左右。③于3～4 h内急剧升温至65～68 ℃，并继续维持6～8 h，以后的5～6 h温度下降到不低于50 ℃。烘干时间共计18 h左右。其中干燥工艺①较常用，工艺③不常用。不论哪种干燥工艺，在干燥过程中烘房内的相对湿度都应在50%～70%，相对湿度超过70%应进行排湿，低于50%应停止排湿。

由于不同的热风干燥参数对红枣干燥的外观品质和营养成分影响很大，很多学者对不同热风干燥参数下红枣的外观品质和营养成分进行了大量的研究。这些研究成果对红枣烘房干燥工艺的优化和干燥机干燥工艺的确定具有很大的参考价值。

陈锦屏等对红枣干燥进行了大量的研究，得出了一些非常有价值的研究成果：①不同热风干燥工艺对红枣干燥品质的影响，对烘房在3种干燥工艺条件下的红枣品质进行了对比[8-9]。②对分别在自然干燥和热风干燥条件下红枣中的维生素C、还原糖和总酸变化进行了研究。③对在不同热风烘干温度和时间条件下导致非酶褐变的主要物质的变化规律及与褐变的关系进行了研究。结果表明，随着干制温度升高，时间延长，枣肉的褐变度和 5HMF含量逐渐增加，总糖、还原糖、抗坏血酸和氨基酸态氮逐渐减少；在干制温度70 ℃时，1 7种游离氨基酸除Thr、Ser、Glu 和 Pro 外，其他氨基酸的含量均随时间的延长呈上升趋势[11-12]。④对在不同热风干燥工艺条件下红枣中的挥发性物质在烘干过程中的变化进行了研究。结果表明，新鲜成熟的团枣的挥发性成分主要为13种酯类，以棕榈烯酸乙酯、肉豆蔻烯酸乙酯、亚油酸乙酯、棕榈酸乙酯、油酸乙酯、月桂酸乙酯、肉豆蔻酸乙酯等的含量较高，且其含量随着温度的升高和时间的延长而逐渐略有减少；5羟甲基2呋喃甲醛和5羟基5，6二氢-麦芽酚在55 ℃以上检出，2呋喃甲醛在65 ℃以上检出，随着烘干温度逐步升高和时间增长其残留含量逐渐增高；65 ℃烘干时干枣的品质最好，烘干红枣的最高温度不宜超过70 ℃[13-15]。

鲁周民等在红枣干燥方面的主要研究成果有：①对不同热风干燥温度对红枣香气成分的影响进行了研究。结果表明，陕西糖心枣在50、60、70 ℃的热风干燥条件下干燥完成的红枣中挥发性物质种类分别有55、53和51种。这些挥发性物质中均含羧酸类、醛酮类、酯类、醇类、烷烃类及少量其他物质，其中，70 ℃时干制红枣挥发性物质中羧酸类和醇类量分数较高；60 ℃时挥发性物质中含有较多的醛酮类、酯类和烷烃类物质。研究表明，不同温度对干制红枣特征香气成分的形成有较大影响[16-17]。②对红枣薄层干燥数学模型进行了研究。结果表明，红枣的干燥过程可分为 2 个阶段，加速期和降速期，没有出现恒速期[18]。③对红枣干燥过程中主要成分的变化动力学进行了研究。干制过程中，红枣水分比（MR）随干制进行不断下降，干制初期 MR 下降较快，随后下降速度变慢并逐渐趋于平缓。在不同干制条件下（50～70 ℃），红枣中还原型维生素 C（AA）的含量均呈下降趋势，并且温度越高，AA 含量下降越快。在不同干制条件下（50～70 ℃）红枣氧化型维生素 C（DHAA）的含量均呈现先上升后下降的趋势[19]。

李焕荣等在红枣干燥方面的主要研究成果有：①研究了不同干燥方法对干枣营养成分和香气成分的影响。结果表明，干制方式对红枣的营养成分和香气成分有较大的影响；果胶、总酸、还原糖、总糖含量在干制后均有所下降；35 ℃干制时果胶降解量较大，还原糖、总糖、总酸含量下降幅度较低；干制方式对干枣的香气成分影响较大，不仅表现在香气成分的种类上，也表现在香气成分的含量上；在加热干制条件下采用相对较低的干制温度，能最大限度地减少营养成分和挥发性成分的损失。②对不同热风干燥温度对枣果实质构性能的影响进行了研究。结果表明，干制温度对干枣的各项质构参数影响较大，当干制温度大于40 ℃时各项参数都随温度升高而增大，其中硬度、脆度、黏着性的变化趋势较为明显，能反映出干制温度对干枣品质的影响。③对红枣干制过程中可溶性糖含量变化的规律进行了研究。干制工艺对各类糖含量的变化影响较大。热风干制条件下，干制温度越高，蔗糖等非还原糖降解越快，果糖、葡萄糖及还原糖含量上升亦越快[22-23]。④以新疆优质哈密大枣为材料，研究了热风干制温度对红枣体积收缩规律、水分含量、干制速率、组织结构变化等方面的影响，建立了红枣干制过程中的收缩模型。

此外，闫忠心进行了干制对红枣香气物质和品质影响的研究。雷昌贵对太行山婆枣烘干技术进行了研究。梁皓等对不同干燥方式对枣果实抗氧化功效的影响进行了研究[27]。杨艳杰等对不同干燥方法下红枣中维生素C含量进行了测定分析[28-29]。鲁洁等研究了热风干燥对阜平红枣品质的影响并建立了其数学模型[30]。

2干燥工艺研究存在的问题

虽然目前有一些学者对红枣干燥工艺进行了大量的研究，但是投入的人力和物力相对较少，研究不够系统，研究成果的转化率极低。目前红枣干燥还是主要采用自然干燥和烘房干燥2种方式。很多学者研究发现，自然干燥不仅会使红枣的营养成分大量损失还会存在卫生问题，但自然干燥仍然是人们最广泛采用的干燥方式。人们长期以来摸索出的传统烘房干燥方式以及经验干燥工艺虽然存在不环保、劳动强度大等问题，但仍然是快速、有效干燥红枣，减少红枣损失，增加枣农收入的最有效的干燥方式。目前模仿传统烘房及其干燥工艺的新一代烘房正在被研制和应用，可以有效地减少环保问题，降低劳动强度。

温度、湿度、风速是影响红枣干燥的最主要因素。红枣是一种热敏性水果，在不同的干燥阶段对温度、湿度的要求也是不同的。在不同的干燥阶段对温度、湿度、风速控制的是否合适、恰当会直接影响红枣的干燥品质和干燥效率。对红枣干燥工艺的研究实质上就是在不同的干燥阶段找到与之相对应的，满足红枣干燥需要的较优的温度、湿度、风速组合以提高红枣干燥的品质和效率，降低能耗。而目前不少学者对红枣热风干燥工艺的研究仅局限在某一单因素作用下对红枣干燥品质和效率的影响。这种研究虽然可以粗略地看出某一因素的变化对红枣干燥品质和效率的影响，但不能反映出实际干燥过程中各因素综合作用时对红枣干燥品质和效率的影响。

红枣的品种、大小和初始含水率对红枣干燥都有很大的影响。有些学者在做试验时对红枣的品种和初始含水率进行了限定，而对红枣的大小没有区分。红枣的大小不同所需要的干燥工艺也是不一样的。

有些学者在做干燥试验研究时采用小型恒温鼓风干燥箱，而小型恒温鼓风干燥箱一般不能设定湿度，干燥箱内的湿度会受到干燥时枣的数量、干燥箱内的温度以及干燥箱内风速的影响。经过多次试验发现，在温度较高的条件下，当干燥枣的数量较少时，干燥箱内的相对湿度会很低，很难提高相对湿度。在这种情况下干燥，红枣很容易被损坏，如图1所示。图1所示的是利用小型恒温鼓风干燥箱对山东沾化大枣进行干燥时出现的问题。在曲线图中蓝色的曲线指的是干燥箱内的温度曲线，红色的曲线指的是室内的温度曲线，绿色的曲线指的是干燥箱内相对湿度曲线，黄色的曲线指的是室内的相对湿度。蓝色的曲线出现的周期性的跳跃是由于定期取出红枣称重造成的。从图1中可以看出干燥箱内的温度平均在60 ℃，相对湿度在10%以下，最终造成了红枣出现中间空的现象。经过反复的试验发现，即使增加红枣的数量，由于恒温鼓风干燥箱不能自动加湿，干燥箱内的湿度也很难超过空气的相对湿度，也不能实现对湿度的控制。可见，通过搭建干燥试验台替代恒温鼓风干燥箱，实现温度、湿度、风速的连续可调是红枣干燥研究的迫切需要。

3干燥工艺研究的趋势

从以上存在的问题可以看出，红枣干燥的机理是很复杂的，人们对于红枣干燥工艺的研究还处在初级阶段。目前在干燥红枣时人们广泛采用的仍然是长期以来积累的经验干燥工艺。这种经验干燥工艺相对较粗糙，还有相当大的优化和完善空间。在现阶段为了尽快地满足红枣干燥和节能环保的需要，人们要加大科研的投入力度，在现有干燥经验工艺的基础上进行深入、系统的研究。在现有经验工艺的基础上搭建温度、湿度、风速均可调节和设定的试验台，并进行反复的正交试验以确定出满足不同品种、不同大小、不同含水率的红枣的多条较优的干燥工艺曲线。对不同品种、不同大小、不同含水率的红枣采用相对应的干燥工艺曲线进行干燥可大大提高红枣的干燥品质和干燥效率，实现节能环保的目的。

4结论

红枣的自然干燥和烘房干燥仍然是人们最广泛采用的2种干燥方法。人们仍然采用传统的较粗糙的经验工艺进行干燥，干燥工艺相对落后，几乎没有新的进展。

目前对红枣干燥工艺研究的投入不够大，研究的不系统、不深入，成果转化率很低。

红枣干燥机理非常复杂，需要进行长期的研究，目前最现实可行的方法就是利用试验对现有的烘房经验工艺进行优化。

确定出满足不同品种、不同大小、不同含水率的红枣的多条较优的干燥工艺曲线实现精准干燥以提高干燥品质和效率，降低能耗，节约成本，是红枣干燥的发展趋势。

安徽农业科学2015年

参考文献

[1] 刘运超，余国新，陈文博.新疆红枣种植规模对产量的滞后影响研究[J].中国农业资源与区划，2014（3）：66-70.

[2] 武婷，曹均锋，武之新.我国红枣产业在遭遇阴雨重灾后持续发展的建议[J].农业科技管理，2008（3）：31-33.

[3] 孙利荣.史上最长连阴雨浇掉山西吕梁四亿元红枣[N].山西青年报，2007-10-12（3）.

[4] 孙阁，魏国英，刘立.遭遇半月连阴雨河北省逾半枣树受灾减产[N].河北日报，2007-10-22（1）.

[5] 刘玲华，郝小红.我国红枣深加工的现状及对策[J].科技情报开发与经济，2012（9）：110-112.

[6] 梁鸿.中国红枣及红枣产业的发展现状、存在问题和对策的研究[D].西安：陕西师范大学，2006.

[7] 闫忠心，鲁周民，刘坤，等.我国红枣资源加工利用研究现状与展望[J].西北农林科技大学学报（自然科学版），2010（6）：102-108.

[8] 陈锦屏，穆启运，田呈瑞.不同升温方式对烘干枣品质影响的研究[J].农业工程学报，1999（3）：237-240.

[9] 王恒超，陈锦屏，符恒，等.骏枣干制过程中几种营养物质的变化规律[J].食品科学，2012（15）：48-51.

[10] 张宝善，陈锦屏，李强.干制方式对红枣VC、还原糖和总酸变化的影响[J].西北农林科技大学学报（自然科学版），2004（11）：117-121.

[11] 陈锦屏，李光河.红枣烘干技术[N].河北科技报，2004-09-21（004）.

[12] 张宝善，陈锦屏，李慧芸.热风干制对红枣非酶褐变的影响[J].食品科学，2006（10）：139-142.

[13] 穆启运，陈锦屏，张保善.红枣挥发性芳香物的气相色谱-质谱分析[J].农业工程学报，1999（3）：251-255.

[14] 穆启运，陈锦屏.红枣挥发性物质在烘干过程中的变化研究[J].农业工程学报，2001（4）：99-101.

[15] 陈锦屏.红枣烘干技术[M].西安：陕西科学技术出版社，1998：15-80.

[16] 鲁周民，闫忠心，刘坤，等.不同温度对干制红枣香气成分的影响[J].深圳大学学报（理工版），2010（4）：490-496.

[17] 闫忠心，鲁周民，刘坤，等.干制条件对红枣香气品质的影响[J].农业工程学报，2011（1）：389-392.

[18] 刘坤，鲁周民，包蓉，等.红枣薄层干燥数学模型研究[J].食品科学，2011（15）：80-83.

[19] 刘坤.红枣干制过程主要成分变化动力学[D].杨凌：西北农林科技大学，2011.

[20] 李焕荣，徐晓伟，许淼.干制方式对红枣部分营养成分和香气成分的影响[J].食品科学，2008（10）：330-333.

[21] 许铭强，陈恺，张艳艳，等.干制温度对枣果实质构性能的影响[J].食品与机械，2012（5）：59-62，70.

[22] 魏利清，万红军，许铭强，等.枣干制过程中可溶性糖含量变化的规律[J].食品与机械，2011（6）：67-70.

[23] 魏利清.枣干制过程中苦辣味形成原因探讨[D].乌鲁木齐：新疆农业大学，2011.

[24] 韦玉龙，于宁，陈恺，等.热风干制对红枣收缩特性的影响[J].食品工业科技，2014（22）：114-118，123.

[25] 闫忠心.干制对红枣香气物质和品质的影响[D].杨凌：西北农林科技大学，2011.

[26] 雷昌贵.太行山婆枣烘干技术研究[D].西安：陕西师范大学，2007.

[27] 梁皓，易建勇，王宝刚，等.干燥方式对枣果实抗氧化功效的影响[J].农产品加工（学刊），2007（7）：45-47.

[28] 杨艳杰，何弘水.不同干燥方法红枣中维生素C含量测定分析[J].现代预防医学，2009（1）：42-43.

[29] 杨艳杰，秦明利.红枣干制过程中VC含量测定分析[J].安徽农业科学，2008（15）：6516，6599

[30] 鲁洁，孙剑锋，王颉，等.热风干燥对阜平红枣品质的影响及其数学模型的构建[J].食品工业科技，2013（1）：97-102.

推荐访问： 热风 红枣 发展趋势 干燥 现状