摘要
[目的]优化竹笋微波喷动干燥的工艺参数。[方法]以新鲜竹笋为原料，研究了毛竹笋微波喷动的工艺参数。通过单因素试验研究了微波喷动时间、温度和频率对毛竹笋干燥的影响，再通过正交试验优化各影响因素的最优水平。[结果]试验表明，毛竹笋微波喷动最优工艺条件是： 温度为65 ℃，微波频率为800 W，时间为70 min；与真空冷冻干燥的产品相比，微波喷动干燥产品品质优于真空冷冻干燥，营养品质略低于真空冷冻干燥产品，微波喷动干燥在节约能耗方面有显著效果。[结论] 研究可为竹笋的干燥深加工提供理论依据。
关键词 竹笋；微波喷动干燥；真空冷冻干燥；品质
中图分类号 S644.2 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）26-09145-03
Study on Technology and Quality of Bamboo Shoot with Microwave and Spouted Drying
YANG Hua et al
（Faculty of Biological and Environmental Science， Zhejiang Wanli University， Ningbo， Zhejiang 315100）
Abstract [Objective] To optimize technique parameters of bamboo shoot with microwave and spouted drying. [Method] Taking fresh bamboo shoot as raw material， the technology parameters of microwave and spouted drying were studied. Through the single-factor test， effects of the microwave and spouted drying time， temperature and frequency of the bamboo shoot were studied. Through orthogonal test， the optimal level of each influencing factor was obtained. [Result] The results showed that the optimization of process parameters are as following： microwave and spouted drying temperature 65 ℃， frequency 800 W， time 70 min； The quality of microwave and spouted drying products was superior to the vacuum-freeze drying products. But the nutritional quality of microwave and spouted drying products was slightly lower than the vacuum-freeze drying products.There was a significant reduction in energy consumption by using microwave and spouted drying technology. [Conclusion] The study can provide theoretical basis for deep processing of bamboo shoot.
Key words Bamboo shoot； Microwave and spouted drying technology； Vacuum-freeze drying technology； Quality
毛竹笋又名楠竹，是常绿乔木状竹类植物，形状高大，高可达20 m以上，粗达直径18 cm。笋叶糙毛有深褐色斑点和斑块，喜温暖湿润气候，在深厚肥沃、排水良好的酸性土壤上生长良好[1]。我国是世界上拥有竹子最多的国家之一，一共200多种，分布全国各地，但优良的竹笋主要有长江中下游的雷竹、早竹和珠江流域、临安、台湾等地的麻竹和绿竹等。干燥的笋能最大限度地保持其营养及色香味，延长货架期，满足人们对快节奏、方便食品的需求[2-4]。笋干制作最早采用的是传统干燥工艺即日晒，日晒得到的笋干不仅色泽灰暗，质地坚硬，而且复水性差， 同时营养成分的损失也十分严重[5-8]。所以各种新型加工方式如喷雾干燥、真空冷冻干燥、微波喷动干燥[9]、真空干燥[10]、微波干燥[11]、热泵干燥[12] 等干燥方式被应用于各类蔬菜加工。笋利用传统方式干燥受到较多的因素制约，比如：干燥时间长，得到的笋色泽较差、复水性差，不能很好地保持笋原有的营养价值。而生产真空冷冻食品已经成为食品加工的一个新热点[13]，保持了竹笋原有的色、香、味。但是在干燥过程中不难发现，依然存在着高能耗、时间较长等缺点，较大程度地制约着该技术投入到企业的生产[14]。微波干燥是相对于真空冷冻干燥更加先进的干燥技术，李安平进行了毛竹笋干微波干燥工艺的研究[15]。但是微波喷动干燥的方法研究较少，国外已有关于微波喷动干燥在面粉中的应用[9]，有关于莴苣的微波喷动干燥[16]。微波喷动优于热风烘箱干燥和自然干燥，得到的笋干比自然干燥得到的产品肉质要蓬松，营养价值要高。因此，笔者开展微波喷动干燥在竹笋干燥中的研究，为竹笋的干燥深加工提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
新鲜的毛竹笋，购于宁波市农贸菜场，平均重量每棵2.5 kg左右，大小均匀，外观笋叶新鲜，没有斑点，去壳洗净后备用。新鲜的毛竹笋原料在买来后24 h内（最长不超过30 h）进行加工，否则毛竹笋会失去水分，甚至腐烂影响产品质量。原料在分切前进行去壳处理，对去壳后的原料进行去头去尾，取中间的部分，这部分最适合试验。清洗、切粒：切成1.5 cm×1.5 cm×1.5 cm的立方体。将切好的毛竹笋放入95 ℃热水中漂烫5 min[17]，去除漂烫后在质量浓度0.1%VC和0.1%一水合柠檬酸溶液护色液中浸泡30 min进行护色处理。
主要仪器设备：常压微波喷动床干燥实验机，上虞五叶食品机械有限公司；DHS16-A烘干水分测定仪，上海精科天美科学仪器有限公司；CR-400色差计，美能达仪器公司；FW80高速万能粉碎机，天津泰斯特仪器有限公司；电子分析天平（d=0.1 mg），梅特勒有限公司；BCD-208A/C可调式冰箱，青岛海尔特种电冰柜有限公司等。
1.2 方法
1.2.1
工艺流程。新鲜原料→分选→切分（切粒：切成1.5 cm×1.5 cm×1.5 cm的立方体）→漂烫→沥水→装盘→微波喷动干燥→成品。
1.2.2
微波喷动干燥方案。
1.2.2.1
单因素试验。根据章虹等的方法与微波喷动干燥机器本身存在的各个因素进行[16] 综合考虑确定单因素试验中的各个单因素分别为热风温度、喷动时间、微波功率，利用这3个因素进行单因素试验，用水分含量来作为指标参数。通过完成单因素试验得出各个因素最优的水平。
1.2.2.2
正交试验。利用得到的各个因素的最优水平，取这个最优水平的上下2个值，当在取最优水平时会发现这个因素的水分含量的指标可能会随着该因素的增大而逐渐减小，但是随着因素的梯度增大，水分含量的减小量逐渐减小，在这种情况下，考虑能耗节省原理选择较前的因素水平作为最优水平。利用这3个水平来进行正交试验。正交试验因素水平设计见表1。
1.2.3
微波喷动干燥的工艺操作。
1.2.3.1
热风温度。将预处理后的笋解冻，每组试验载物量500 g，采用微波喷动干燥，干燥参数为喷动时间为90 min，每组的风速40.0 m/s，微波频率为600 W，温度分别取40、45、50、55、60、65、70 ℃。
1.2.3.2
微波功率。将预处理后的笋解冻，每组试验载物量500 g，采用微波喷动干燥，干燥参数为风速40.0 m/s，热风温度为50 ℃，每组的喷动时间为90 min，微波功率为400、600、800、1 000、1 200 W。
1.2.3.3
喷动时间。将预处理后的笋解冻，每组试验载物量500 g，采用微波喷动干燥的干燥 参数为风速40.0 m/s，热风温度50 ℃，每组的微波功率为600 W，喷动时间分别为60、70、80、90、100 min。
1.3 指标测定
1.3.1
水分的测定。直接用水分测定仪来测定样品的水分含量[18]。
式中，X为每1 kg样品中抗坏血酸的毫克数（mg/kg）；T为1 ml染料溶液相当于抗坏血酸标准溶液的量（mg/ml）；V为滴定样液时消耗染料溶液的体积（ml）；V0为滴定空白时消耗染料溶液的体积（ml）；W为滴定时所取的滤液中含样品的质量（g）。
1.3.5
能耗计算。真空冷冻干燥能耗计算：工作功率2.53 kW，能耗（kW·h）=2.53 kW×小时。
微波喷动干燥能耗计算：工作功率1.5 kW：能耗（kW·h）=1.5 kW×小时。
2 结果与分析
2.1 微波喷动干燥单因素试验结果分析
2.1.1
微波喷动处理各温度下的水分含量。从表2中能够看出，笋干中的水分含量随着温度的升高而降低，当温度在65 ℃之后，水分的减少量趋于一个较缓的趋势，在这时说明温度对9%以下的水分含量的影响不再显著，所以最佳温度选择65 ℃。
2.1.3
微波喷动处理各时间下的水分含量。从表4分析可得，微波喷动干燥的笋干水分含量一开始随着喷动时间的增加笋干的水分含量减少，但是后来又随着时间的增加有少量的增加。表4中发现，当喷动时间为80 min对应的水分含量是最低的，而90、100 min时水分含量有增加，导致水分含量增加的原因可能是表面形成了焦状物覆盖了表面，影响了水分的散发，甚至倒吸了外面的水分。
2.2 微波喷动干燥正交试验结果分析
根据微波喷动干燥单因素试验的结果分析得出下列各个因素及水平，再根据水平因素得出正交表（表5）。
3 结论
3.1 不同干燥加工的工艺参数
通过毛竹笋不同干燥工艺技术，研究了微波喷动干燥毛竹笋的方法，得到不同干燥方式下最优的干燥方案，结果发现其最优工艺条件是：温度为65 ℃，微波频率为800 W，时间为70 min。
3.2 不同干燥方法对品质影响的比较
通过比较测定不同方法的水分含量、VC含量、色差、复水性、能耗等指标，结果发现从能耗和品质方面，微波喷动干燥能耗最低且品质较好；从营养上来说，最佳干燥方式为真空冷冻干燥，其VC含量最高。
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