目前國內(nèi)外花粉的主要干燥方式有:日光曬干、熱風(fēng)干燥、真空冷凍干燥和微波干燥等。日光曬干為花粉干燥的傳統(tǒng)方法,其主要存在干燥時(shí)間長、易受天氣變化影響、干燥過程易受污染、花粉營養(yǎng)物質(zhì)損失較多、花粉含水率很難降至5%以下等問題。熱風(fēng)干燥設(shè)備簡(jiǎn)單,效率高,但熱風(fēng)干燥易導(dǎo)致物料內(nèi)外水分不一致,同時(shí)物料在干燥過程中色澤易因氧化而劣變。真空冷凍干燥可有效減少物料色、香、味及營養(yǎng)成分的損失,但是真空冷凍干燥設(shè)備價(jià)格昂貴,干燥過程能耗高,干燥時(shí)間長,致使其很難大規(guī)模推廣應(yīng)用。微波干燥作為現(xiàn)階段應(yīng)用較廣的干燥技術(shù),主要集中在果蔬類等原料的干燥研究中,其干燥速率較高。利用微波干燥技術(shù)對(duì)荷花粉進(jìn)行了干燥,結(jié)果發(fā)現(xiàn)雖然微波干燥效率高,但是干燥后的荷花粉色澤劣變嚴(yán)重,且干燥過程對(duì)荷花粉過氧化氫酶活力有較大影響。因此,探索花粉新型干燥技術(shù)和工藝,以提高干燥效率和品質(zhì),對(duì)于促進(jìn)花粉干燥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。
真空脈動(dòng)干燥是一種新型干燥技術(shù),將物料置于密閉的干燥室內(nèi),在保持一定干燥溫度的同時(shí),使干燥室內(nèi)的真空度達(dá)到相應(yīng)值并保持一段時(shí)間,然后使干燥室恢復(fù)到常壓狀態(tài)并保持一定時(shí)間,如此交替循環(huán),使物料一直處于真空和常壓的交變狀態(tài)下,直至干燥過程完成。真空和常壓的脈動(dòng)循環(huán)變化能夠使物料的微觀孔道不斷地被擠壓與擴(kuò)張,這個(gè)過程可以將一些不相連的微孔連通,形成微孔之間的通道,顯著提高水分遷移速率。在農(nóng)產(chǎn)品加工技術(shù)領(lǐng)域,近年來真空脈動(dòng)干燥技術(shù)已被用于葡萄、胡蘿卜、茯苓等物料的干燥,研究表明其能夠顯著縮短干燥時(shí)間、降低物料因氧化而造成色澤等品質(zhì)的劣變。花粉屬于蛋白質(zhì)含量較高的熱敏性物料,本研究將真空脈動(dòng)干燥技術(shù)應(yīng)用于花粉的干燥,結(jié)合干燥動(dòng)力學(xué)理論對(duì)干燥過程進(jìn)行分析,研究真空保持時(shí)間、干燥溫度對(duì)花粉蛋白質(zhì)含量的影響;同時(shí)探究干燥過程中花粉微觀結(jié)構(gòu)的變化,揭示花粉干燥過程中微觀結(jié)構(gòu)變化與宏觀品質(zhì)之間的相關(guān)性,為花粉真空脈動(dòng)干燥提供理論支持。
3 結(jié)論
(1)干燥溫度和真空保持時(shí)間對(duì)干燥時(shí)間均有顯著的影響。真空脈動(dòng)干燥的較佳試驗(yàn)參數(shù)為真空常壓脈動(dòng)比為12min∶3min,干燥溫度為45℃。此參數(shù)下干燥得到的花粉干燥速率高,干后荷花粉品質(zhì)較優(yōu)。
(2)Weibull模型能夠較好的模擬花粉的真空脈動(dòng)干燥過程?;ǚ壅婵彰}動(dòng)干燥水分有效擴(kuò)散系數(shù)在2.1542×10-11~6.2543×10-11m2/s,干燥活化能為20.88kJ/mol,這表明干燥每脫除1kg水所需要啟動(dòng)的能量為1160.00kJ。
(3)真空常壓脈動(dòng)比和干燥溫度均對(duì)花粉蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)有顯著影響。低溫真空脈動(dòng)干燥相對(duì)自然晾曬,能較好的保留荷花粉蛋白質(zhì)含量。干燥溫度為45℃,真空保持時(shí)間為12min,常壓保持時(shí)間為3min時(shí),干燥后荷花粉蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高。
(4)真空脈動(dòng)干燥對(duì)荷花粉黃色度沒有顯著影響,干燥后的荷花粉無明顯褐變現(xiàn)象,這表明真空脈動(dòng)干燥能減少花粉干燥過程中的色澤劣變。
(5)自然晾曬的荷花粉顆粒間結(jié)構(gòu)緊湊;真空脈動(dòng)干燥后的荷花粉顆粒能形成一定的孔隙結(jié)構(gòu),且隨著干燥溫度的升高,花粉顆粒間的致密程度減小,形成的孔隙增多。花粉顆粒微觀結(jié)構(gòu)的完整性隨著干燥溫度的升高而降低,干燥溫度越高對(duì)花粉微觀結(jié)構(gòu)的破壞越大。