趙海瑞 糜南宏 孫曉春
紅棗又名大棗、干棗、棗子,起源于我國,已有4 000多年的種植歷史,是我國特有的果實品種,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,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)權威部門測定,紅棗中糖分含量高達55%以上,粗蛋白含量達3%左右,磷含量達0.1%~1.3%,鉀含量達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,紅棗的營養(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“易漿爛”的致命弱點,使得鮮紅棗很難長時間保存,因此紅棗的干燥處理就顯得尤為重要,其干燥技術更是整個加工環(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干燥法。自然干燥法主要是指依靠太陽曬干紅棗或者自然風干紅棗,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量完全取決于天氣和通風效果,紅棗的品質無法得到保證。而紅棗收獲季節(jié)多集中在8~10月份,這個季節(jié)主要是陰雨天氣,通風稍微不好,紅棗就很容易發(fā)生霉變。另外,自然干燥需要時間長,通常要30~40 d左右,也影響紅棗的上市時間,繼而影響到棗農的經濟收入。人工技術干燥法指用人工熱源產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省力,提高紅棗成品產量和質量,經濟效益明顯。在我國,應用在紅棗加工上的人工干燥技術主要有以下幾種:熱風干燥技術、紅外線干燥技術、射頻熱風聯(lián)合干燥技術、冷凍干燥技術和微波真空干燥技術等。其中,微波真空干燥技術是一種高新技術,綜合了微波干燥和真空干燥的一些優(yōu)點,適合用于農副產品尤其是紅棗的干燥。
從真空干燥的機理可知,真空度越大,濕紅棗所含的水分的沸點溫度就越低,越容易汽化逸出而使紅棗干燥。在真空干燥過程中,當真空度加大,達到相對較低的沸點溫度時,紅棗中的水分就會快速激烈地汽化。水分沸點溫度的降低,加大了濕紅棗內外水分的推動力,加速了水分由紅棗內部向表面移動和由表面向周圍空氣擴散的速度,從而加快了干燥過程。但由于真空干燥時紅棗的脫水是靠熱傳導進行熱量傳遞的,而在低壓情況下,通過這種對流方式進行熱傳遞明顯速度太慢,真空干燥的優(yōu)勢得不到充分發(fā)揮。而微波(頻率為300 MHz~300 GHz、波長為1 mm~1 m的電磁波)可以產生高頻電磁場,靠高頻電磁振蕩來引發(fā)水分子運動,使紅棗迅速加熱,這是微波直接對紅棗進行加熱,傳熱速度更快??梢娢⒉蔀檎婵崭稍锾峁嵩矗行У亟鉀Q了真空狀態(tài)下常規(guī)熱傳導速率慢的問題,縮短了干燥時間,提高了生產效率。微波干燥雖然具有加熱速度快、干燥時間短、選擇性好、能源利用率高和便于控制等優(yōu)點,但單純用微波干燥紅棗,又會因溫度過高使紅棗出現(xiàn)焦糊現(xiàn)象。如果在微波加熱期間采用真空干燥技術,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,對提高紅棗的品質起到保護作用。因此,將微波干燥和真空干燥技術結合起來,充分發(fā)揮各自優(yōu)勢,可以在相對溫度較低情況下對紅棗進行干燥,既保持了紅棗的營養(yǎng)成分,保證了紅棗的成品質量,又加快了干燥速度,提高了經濟效益。
微波真空干燥技術是隨著微波干燥技術和真空干燥技術發(fā)展起來的一項新型組合干燥技術,是微波干燥技術與真空干燥技術的有機結合,該技術集合了兩者的優(yōu)勢,克服了兩者的缺點,提高了干燥物料的營養(yǎng)成分,改善了干燥品質。其特點為干燥均勻、周期短,能較好地保持紅棗的營養(yǎng)成分和固有的風味,還具有防霉、殺菌、保鮮的作用;同時,節(jié)能環(huán)保,方便控制及實現(xiàn)連續(xù)化生產。
國內外很多科研機構對微波真空干燥技術進行了深入細致的研究和總結。美國、法國、德國等國家的研究機構對不同類型的農副產品進行了大量的試驗,對該技術進行過系統(tǒng)的總結與分析。在我國,中國農業(yè)大學、江南大學、大連水產大學、農業(yè)部南京農機化研究所等高等院校和科研院所也對不同農作物進行了干燥試驗,結果表明微波真空干燥對縮短干燥周期、保證營養(yǎng)成分、提高干燥品質等效果十分明顯。因此,在紅棗干燥上采用微波真空干燥技術對提高紅棗的成品品質將發(fā)揮重要作用。
微波真空干燥技術作為一種新型組合干燥技術,以其獨特的干燥原理為紅棗干燥開辟了一條新的途徑。該技術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,其應用前景十分廣闊。