香蕉干燥技术研究进展

ustnffilB|科技文苑香蕉片中短波红外干燥工艺优化□黄枝梅漳州市食品药品审评与不良反应监测中心摘要：为提高干制香蕉片的质量，本文研究了香蕉片的中短波红外干燥工艺——考察了不同干燥温度(50~90°C)、辐射距离(6~14cm)和切片厚度(2~10mm)对干制香蕉片色差AE、复水比和感官评分的影响，并在此基础上采用Box-Behnken试验对香蕉片中短波红外干燥工艺进行优化。

结果表明，香蕉片中短波红外干燥的最佳工艺参数为：干燥温度71.3°C、辐射距离1Ocm、切片厚度2mm,此时总色差AE为6.39,复水比为2.17,感官评分为95.64O关键词：香蕉片中短波红外干燥工艺优化引言香蕉属于芭蕉科芭蕉属，是世界著名的热带水果之一，在我国南方各省被广泛种植。

据联合国粮食及农业组织(FAO)统计叫2018年全球香蕉总产量为11573.7861万吨，在水果产量中位居第一；我国香蕉产量为1157.7938万吨叫居世界第二位。

香蕉具有肉质软滑细腻、浓甜爽口、香气浓郁等特点，因此备受消费者的喜爱。

此外，香蕉营养丰富，富含抗性淀粉、膳食纤维、维生素C和钾等微量元素，具有润肠通便、降血压、降血糖、抗氧化、减肥和提高机体免疫力等多种保健功能叫被誉为"天然保健食品”和新的“水果之王”。

然而，香蕉不耐贮藏，在运销过程中很容易因成熟软化致使品质劣变及腐烂。

干燥是有效延长香蕉货架期的保藏方式之一，其可以降低香蕉的水分含量及水分活度，抑制微生物的生长、酶活性和化学反应，并节省运输和储存成本。

国内外关于香蕉干燥工艺的研究包括热风干燥叭真空干燥叫微波真空干燥心71、过热蒸汽干燥叫冷冻干燥闻等。

目前，传统的热风干燥已被广泛用于香蕉的干燥，但其主要缺点也不容忽视，即能 源利用率低和干燥时间长导致产品营养成分损失和体积收缩严重。

冷冻干燥可生产高质量、高附加值的脱水食品，但因701食品安全导刊2020年4月科技文苑干燥时间长和成本高，限制了其在食品工业中的广泛应用。

一、实验目的1. 掌握香蕉干的基本制作方法。

2. 了解香蕉干的营养成分及其对人体健康的影响。

3. 比较不同制作方法对香蕉干营养成分的影响。

二、实验原理香蕉干是将新鲜香蕉经过去皮、切片、晾晒等工艺加工而成的食品。

制作过程中，香蕉中的水分逐渐蒸发，使香蕉脱水干燥，从而形成香蕉干。

香蕉干富含膳食纤维、维生素、矿物质等营养成分，具有较好的营养价值。

三、实验材料与仪器1. 材料：新鲜香蕉、白糖、食盐、柠檬酸等。

2. 仪器：切片机、烤箱、电子天平、微波炉、玻璃棒、量筒、烧杯等。

四、实验方法1. 香蕉切片：将新鲜香蕉去皮，切成均匀的薄片，厚度约为2-3毫米。

2. 香蕉干制作方法一（烤箱法）：（1）将香蕉片平铺在烤盘上，厚度约为1厘米。

（2）将烤盘放入烤箱，温度设定为60-70℃，烘烤时间为4-6小时。

（3）取出烤盘，待香蕉片冷却后，用玻璃棒轻轻翻动，使其均匀晾晒。

（4）晾晒至香蕉片干燥，取出即可。

3. 香蕉干制作方法二（微波炉法）：（1）将香蕉片平铺在微波炉专用盘中，厚度约为1厘米。

（2）将微波炉温度设定为200℃，微波时间为2-3分钟。

（3）取出微波炉专用盘，待香蕉片冷却后，用玻璃棒轻轻翻动，使其均匀晾晒。

（4）晾晒至香蕉片干燥，取出即可。

4. 香蕉干制作方法三（自然晾晒法）：（1）将香蕉片平铺在晾晒架上，厚度约为1厘米。

（2）将晾晒架放置在通风、阴凉处，晾晒时间为24-36小时。

（3）晾晒至香蕉片干燥，取出即可。

5. 营养成分分析：（1）称取一定量的香蕉干，用电子天平称量。

（2）将香蕉干研磨成粉末，用玻璃棒搅拌均匀。

（3）按照国家标准，采用相应的方法测定香蕉干中的蛋白质、脂肪、碳水化合物、膳食纤维、维生素、矿物质等营养成分。

五、实验结果与分析1. 制作方法对香蕉干营养成分的影响：（1）烤箱法制作的香蕉干，营养成分含量相对较高，尤其是蛋白质和维生素含量。

（2）微波炉法制作的香蕉干，营养成分含量略低于烤箱法，但口感较好。

１ ．３试 验 方 法
１ ．３ ．１ 含水率 的测定直接干燥法测量 ，按下式计算 ：
Ｍｓ ： 枷 。 ％
从 １可以看 出 ：在香 蕉片 的厚度 相 同条件 下 ，该 供给 功率 范 围 内，随着微波功率的增加 ，香蕉片干燥所用的总时长大大缩 短。并 且 由 干燥 曲线的变化趋 势可 见香蕉 片的干燥 过程 经历 了升 速 阶段 、恒 速 阶 段 、降速阶段 ，这与 已知物料干燥理论相吻合。微波功率越大 恒速干燥 阶段 的时间所 占比重越小 。这是 由于随着单位质量香蕉片 的微 波供给功 率的增加 ，物料吸收微波 能量速率增 加 ，从而使 得水分蒸 发速度 提高 ， 干燥时间缩短 。 ２ ．２切 片厚 度 对 香 蕉 片 干 燥 特 性 的 影 响 本试验在对香蕉片微波干燥的香蕉切片厚度单因素试验 时 ，控制微 波干燥功率均为 ２ Ｗ／ ｇ ，香蕉 切片厚 度依 次取 ４ ｍｍ、６ ｍ ｍ、８ ｍｍ。对试 验数据计算处理后绘 出干燥 曲线如 图２ 。 从干燥 曲线看 ，香蕉切片厚度对于燥时间的影响不够显著 。这是 由 于试验选用的这组香蕉切片厚度均处于微波穿透深度之 内，香蕉 片厚度 对香蕉片受热影响微小。 ２ ． ３香 蕉 片 干 燥 模 型 的 建 立 ２ ．３ ．１模型拟合 物料干燥过程是一个复杂的热量质量传递过程 ，同时又 与物料的物 理特性密切相关 。众多学者通过不 同物料的干燥试验研究 ，总结了多个 理论 、半理论和经验模型用于描述干燥过程中物料水分 比随 时间的变化 规律 。试验选择 了４个 常用 的薄层 干燥模 型进 行香 蕉 片干燥 过程 的拟 合 ，如 表 １所 示 。
近年来 ，食品研究者针 对香蕉 生理 生化 特点 已经研 究 开发 了香蕉 片 、香蕉汁 、香蕉粉 、香蕉罐 头、果脯 、果酱 、香精等香 蕉加工 产 品。 其 中，干燥作为香蕉贮藏的重要手段 ， 在生产上被广泛 应用。 目前 ，生 产上一般采用真空油炸 、微波膨化 、真空冷冻 、挤压膨化 和热风 一 微波 联合等脱水技术干制香蕉片。微波干燥是利用发生在分子 和原子水平 的 极化作用 。利用微波干燥农产 品的一般优点如下 ：使物料 质地膨松 、节 约能耗 、更适于降速干燥阶段 、能量迅速分散 、可用于局部加 热及可 以 避免过热等 。本文通过实验研 究比较微波功率及切片厚度 两个 条件对香 蕉片干燥特性的影响 ，通过对试验数据 的拟合分析从 ４个 常用 的薄层干 燥模型 中找 出与香蕉干燥特性 描述最好 的干燥模型 。 １ ．材料与方法

实验一、脱水香蕉片一、实验目的掌握蔬菜干制品的加工方法和设备。

二、实验原理本实验的目的是研究香蕉热风干燥过程中水分的传递现象,并观测加工过程中褐变引起的颜色变化, 以探索生产高质量脱水香蕉制品所适宜的干燥技术。

在干燥过程的初始阶段,水分在潮湿的物料内自由移动在最后阶段,残留的水分在近乎干燥的物体内扩散。

人们一般将干燥过程视为两个阶段, 即恒速干燥阶段和减速干燥阶段。

从恒速干燥阶段向减速干燥阶段转变时的水分含量水分临界含量,是每一物料在给定干燥条件的干燥特性。

微波产热是由于食品中有水的存在,当含水量一定时,微波功率越高,产热量越大,食品升温越快,膨化时气泡产生也越快,食品内气体压力也越大,同时,干燥越快。

过高的微波密度使生热太快太高,不利于控制,食品宜焦化;过低的微波密度使食品内气压太小,不利于膨化。

三、材料与设备香蕉，柠檬酸，亚硫酸钠，食盐，玉米淀粉、ＣＭＣ、蜂蜜、电热恒温烘箱、微波炉、砧板、不锈钢刀、小托盘四、工艺流程原料验收→浸泡→切片→漂白→干燥→分选→包装→入库五、操作要点（1）原料验收香蕉，新鲜、无病虫害或机械损伤，市售。

（2）干燥处理A 常压热风干燥a 将香蕉去皮，然后将其切成厚度约2-3 mm和3-5mm的薄片。

b 称取香蕉片(液固比= 3 :1) 放入护色液冷浸10min,将其放置在恒温热风干燥箱中，以60℃-70℃温度进行干燥，直至安全水分（香蕉片含水量在30%—35%）。

为了研究热风温度对香蕉片质量的影响，对香蕉片进行热风干燥实验，设定热风干燥过程的0、1、2、3、4、5小时测定含水率。

c 绘制干燥速率曲线。

评定其外观质量品质。

并对其营养物质进行分析。

B 微波干燥a 香蕉去皮，切成2-3mm和3-5mm。

b 将适量香蕉片至于护色液冷浸10min。

c 每次投料量为120 g ，分别测得不同厚度的苹果片在中火下微波0、2、4、6、8、分钟香蕉片的质量，以确定香蕉片的微波密度。

(3)评定产品外观质量品质。

大多数情 况下 ， 一现象 的 出现会 给干制 品质 量带 来影 响 ， 这 降
３ 结语
３ １ 香蕉干制工艺所需设备简单 ， ． 成本 低廉 ， 利用 旺季的香蕉
加 工 干 制 ， 减 少 腐 烂 损 失 的 有 效 途 径 。香 蕉 要 充 分 成 熟 ， 是 以
低其经济价值 ， 重 的甚至 变质 。采 用不 同 的熏硫 时间 ， 严 结果
有损成品外观 ， 风味 质量也 是不 利 的。试验结 果表 明 ， 对 干燥 时间延长， 温度增高 ， 的损 失量也相应 增加 。由此 可见 ， 糖 干燥
温 度 是 决 定 香 蕉 干 制 品 品 质 的 一 个 重 要 因 素 。 根 据 本 试 验 结 果 ，７ （０±３ ℃ 为 烘 干 的适 宜 温度 。 ）
表明 ， 熏硫时 间＜２ ｎ 抗非酶褐变 发生 的作用 效果不 佳 ， ０ｍｉ， 干 燥结束 即发现有不 同程度 的褐变 现象 ； 熏硫 ２ ～５ ｉ， ０ ０ｒ ｎ 干制 ａ
品颜 色 均 为 金 黄 色 ， 异 不 很 大 ， 果 熏 硫 时 间 长些 ， 色 相 对 差 如 颜 较 美 观 好 看 ， 不 需 超 过 ６ ｎ 但 ０ｍｉ。据 预 试 验 证 明 ， 硫 ２ ～６ 熏 ０ ０
存 的 主 要 因素 之 一 是 制 品 的 含 水 量 一 。试 验 结 果 表 明 ， 蕉 片 香
含水量约 １ ％是最理想 的 ， ８ 含水量 高则 易变质 ， 水量低 则贮 含 藏时 间长 ， 但干制品得率过低 ， 在生产 经济 核算上 不利 ， 因此为 提高于制 品得 率 ， 时 又能 有 利 于贮 藏 ， 蕉 片 水分 含 量 约 同 香
量 ， 硫 以 ２ －５ ｉ 宜 。 熏 ０ ０ｒ ｎ为 ａ

及 含大 量微 量元 素 而 深受 消 费者 喜 爱 。我 国香蕉 多 产于南 方 热带地 区 ， 大量香 蕉用 于加 工成香 蕉 片进行 销售 。香 蕉片不 但保 留了香蕉 原有 的营养 成分 ， 而且
范 围为 ８ ０ ０ Ｗ到５ ４ ０ ０ Ｗ， 调节 增量 为 ８ ０ ０ Ｗ。
ＤＯＩ ： １ ０ ． １ ３ ９ ９ ５ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． １ １—１ ８ ０ ２ ／ ｔ ｓ ． ２ ０ １ ６ １ １ ０ ２ ４
香 蕉 片 热风 － 微 波真 空联合 干 燥研 究
巩桂 芬 ， 李 阳。
１ （ 陕 西科 技 大 学 轻工 与 能 源学 院 ， 陕西 西安 ， ７ １ ０ ０ ２ １ ） ２ （ 陕西 科 技 大 学 设 计 与 艺 术 学 院 ， 陕西 西安 ， ７ １ ０ ０ ２ １ ）
１ 材料方 法
１ ． １ 材 料
均匀 地放 置 一层 ， 热风速度定为 ２ ． ０ ｍ ／ ｓ ， 相 对 湿 度 定为 ２ ０ ％， 保 持热 风垂 直穿 过 干燥 托 盘 ， 热风 温 度 分
试 验所 用香 蕉均 同一 批次 购于人 人乐 超市 ， 初 始
含水率 约 为 ７ ５ ％， 新鲜 ， 无微 生物 污染 。
工 艺 的干 燥 速 率 和 最 终 的香 蕉 片 质 量 。
关 键 词 热 风 干 燥 ； 微 波 真 空 干燥 ； 联合干燥 ； 香 蕉片
香 蕉是 市场 上最 常见 的水果 之一 ， 多产 于热 带地 区， 营 养丰 富 ， 是 世 界 四 大水 果 之 一 。香 蕉 不仅 富含 丰富 的维生 素 ， 更 因其 卡路 里 低 、 食 物 纤 维 含 量高 以
摘 要 以香 蕉 片 为 原 材 料 ， 对 比热 风 和 微 波 真 空干 燥 的特 点 ， 提 出 两 者 联 合 干 燥 工 艺 。 并 通 过 正 交 试 验 优 化 出最 佳 联 合 工 艺 参 数 为 ： 热风温度 ６ ０℃ 、 热风 时 间 ２ ５ ｍｉ ｎ 、 微 波强度 ４ Ｗ／ ｇ 、 真空度 ８ ５ ｋ Ｐ ａ 、 微 波 干燥 时 间 １ ５ ｍｉ ｎ 。 这 种 联 合 干 燥 工 艺 明显 地 减 小 了传 统 热 风 干 燥 所 用 的时 间 ， 以及 微 波 真 空 干燥 装 置 的 负 荷 ， 从 而 提 高 整 个

xx学院本科毕业论文（设计）香蕉干的护色剂及干燥参数的优化院系海洋学院专业食品科学与工程（海产品储运与加工）学生班级2011级2班姓名xx学号1149402230指导教师单位海洋学院指导教师姓名xx指导教师职称助教2015 年4 月香蕉干的护色剂及干燥参数的优化食品科学与工程2011级2班xx指导老师xx摘要以钦州浦北地区生产的矮香蕉为原料，采用感官评定，考察了柠檬酸浓度、亚硫酸钠浓度、氯化钠浓度对于香蕉干护色效果的影响；与干燥温度、干燥时间、切片厚度对于香蕉干干燥效果的影响。

在单因素实验的基础上，分别利用正交实验与响应面实验对香蕉干的护色剂及干燥参数进行优化。

得到最佳护色剂配方为：柠檬酸2.0g/L、亚硫酸钠1.5g/L、氯化钠1.5g/L。

得到的最优干燥参数为：干燥温度81.26℃、干燥时间2.59h、切片厚度2.35mm。

关键词: 香蕉干；感官评定；护色剂；干燥参数；正交实验；响应面分析Optimization color protection agents and drying parameters ofbanana figsFood Science and Engineering class 2 of grade 2011LihongfaInstructor YougangUse the banana that produce in QinZhou PuBei area as raw material，use the way of the sensory evaluation to examines the influence of citric acid concentration and the concentration of sodium sulfite and sodium chloride concentration for banana figs color protection effect; And the influence of the drying temperature, drying time, slice thickness for banana figs drying effect. Based on the single factor experiment, respectively by orthogonal experiment and response surface experiments. Get the result of the best color fixative formulation : citric acid 2.0g / L, sodium sulfite 1.5g / L, sodium chloride 1.5g / L. The optimum drying parameters : drying temperature 81.26 ℃, drying time2.59h, slice thickness2.35mm.Keywords:Banana figs, Sensory evaluation，Color fixative，Drying parameters，Orthogonal experimental design，Rresponse surface methodology目录1前言 (1)1.1香蕉 (1)1.2香蕉的营养价值 (1)1.3香蕉干燥的研究现状 (1)1.4香蕉干的护色 (3)1.5选题意义 (3)2材料和方法 (4)2.1材料和仪器 (4)2.1.1主要原料与试剂 (4)2.1.2主要仪器与设备 (4)2.2实验方法 (4)2.2.1香蕉干制作的工艺流程 (4)2.2.2香蕉干的制作 (4)2.2.3香蕉干含水率计算公式 (5)2.2.4护色剂单因素试验 (5)2.2.5护色剂正交试验设计 (6)2.2.6干燥参数单因素试验 (6)2.2.7响应面优化试验设计 (7)3香蕉干护色剂优化实验结果 (9)3.1护色剂单因素结果与分析 (9)3.1.1柠檬酸浓度对香蕉干护色效果的影响 (9)3.1.2亚硫酸钠浓度对香蕉干护色效果的影响 (9)3.1.2氯化钠浓度对香蕉干护色效果的影响 (10)3.2正交实验结果与分析 (11)4香蕉干干燥参数优化实验结果 (13)4.1干燥参数单因素结果与分析 (13)4.1.1温度对于香蕉干颜色品质的影响。

３．１
微波真空干燥香蕉片工艺优化试验…………………………………………。２９
３．２微波真空干燥香蕉片试验结果与分析………………………………………。２９ ３．２．１微波真空干燥正交试验结果……………………………………………２９ ３．２．２色差的直观及方差分析…………………………………………………３０ ３．２．３脆度的直观及方差分析…………………………………………………３ １ ３．２．４膨化率的直观及方差分析………………………………………………３２ ３．２．５感官质量的直观及方差分析……………………………………………３３ ３．２．６较佳工艺的确定…………………………………………………………３４ ３．３验证试验………………………………………………………………………．．３５
２评价指标及测定方法…………………………………………………………………．２８
２．１
水分含量的测定………………………………………………………………．．２８
２．２色差的测定……………………………………………………………………．．２９ ２．３脆度的测定………………………………………………………………………２９
３
ｄ、结…………………………………………………………………………………………………………………ｌ ７
第三章微波真空干燥对香蕉片品质影响的研究……………………………………………．１ ８ ｌ材料与方法……………………………………………………………………………．１
８
１．１试验材料与预处理……………………………………………………………．．１ ８
２．４膨化率的测定…………………………………………………………………．．２９
２．５香蕉片体积的测定………………………………………………………………２９ ２．６感官质量评价…………………………………………………………………。２９ ３结果与分析……………………………………………………………………………．２９

香蕉干制工艺的研究系部：轻化系专业班级：中专06食检班******指导教师：***时间：2008-12-3新疆轻工职业技术学院目录摘要 (1)关键词 (1)前言 (1)1 香蕉的分类 (1)1.1 香蕉的营养成分 (1)1.2 香蕉的营养保健作用 (2)1.3 香蕉食疗的新功效 (2)1.4 香蕉的贮存 (2)2 香蕉干的加工技术 (3)2.1 工艺流程 (3)2.2 香蕉干的加工工艺 (3)2.3 工艺要点 (3)3 香蕉脆片 (4)3.1 生产工艺流程 (4)4 香蕉果脯 (4)4.1 生产工艺流程 (4)4.2 工艺要点 (4)4.3 产品质量要求 (5)5 我国香蕉产业的发展概况 (5)小结 (6)参考文献 (7)致谢 (8)摘要：香蕉人工干制可以减少腐烂造成的损失，有利于贮存运输，既方便市场的需要，又增加经济效益。

研究了香蕉去皮横切成薄片，进行熏硫、烘干、回软和包装的试验结果，为香蕉主产区进行香蕉深加工提供了一定的实用参考资料。

关键词：香蕉干制工艺前言香蕉是我国特产之一，由于我国香蕉具有独特的香味和风味，受到国内外市场的欢迎。

目前因香蕉的保鲜技术和设备条件欠佳，以致香蕉的腐烂率甚高，不利于大量贮藏和运输，造成产地“旺产滞销'。

关于香蕉加工制品，现在广东仅有脱水香蕉片的制造，每年出口数量达100多吨。

香蕉是我国名果之一,杀青直接硫熏者可以进行杀青;但也可以七人除鲜食之外,还可加工成香此程序。

以亚硫酸钠浸渍者宜先行干燥后,再投入沸蕉干等多种产品。

香蕉干的腾的巴林精度计40度糖水杀青2～3分钟,以防止在制造流程:催熟一浸渍或硫干燥与贮存过程发生酶褐变和非酶渴变。

否则,成扩; 熏处理十杀青一干燥十包装外观会由黄转褐黑,降低商品价值。

十成品。

干燥应用60oC的热风干燥20～24小时。

优质成原料选择香蕉最好选品含水量在16～17%。

用日晒需要时问较长,品质也八成熟以上的,再用电石或差些。

一般的香蕉干水分应低于25%。

香蕉是 国际 贸易 中 的大宗 水果 ． 年交 易额 居各 类 水果 之酋 ． 交易金 额排 名第 － Ｃ。 蕉果 肉中富含 － ］香适合 于 固体 物料 的干
燥 ， 谷物 、 片 的果 蔬 、 如 切 块状 食 品等 。热 风干 燥具
糖、 果胶 、 维 素 、 纤 多种 维 生 素 和元 机盐 等 营 养成 分 以及 黄 酮类 化 合 物 、 酚氧 化 酶 、 发 油 等 多种 多 挥 活性成分 。 有较高 的营养价 值 和保 健作用 。 具
ｉ ｄ ｈ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗｅ ｈ ｔ ｔ ｅ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇｃ ｌｐ ｒ ｍｅｅ ｓ ｗｅ ｅ ａ Ｈ ｗｓ ｅ ．Ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｓ ｏ ｄ ｔ ａ ｈ ｅ ｈ ｏ ｏ ｉａ ａ ａ ｔｒ ｒ ｓ ｆ ｏ ．２ ３ ｍｍ ｈ ｃ ｎ ｓ ｆ ｂ ａ ａ ｃ ｉ ｓ ｗ ｔ ０ ± ５ ｓ ｏ － ｔ ｉｋ ｅ ｓ ｏ ａ ｎ ｈｐ ｉ ３ ％ ｎ ｈ ％
（ 连 民族 学 院 教育 部 国家 民委 重 点 实验 室 ， 宁 大 连 １ ６ ０ ） 大 辽 １６ ０
摘要 ： 以广 东香 蕉 为原 料 ， 用 常压 热风 干 燥技 术 生产 香 蕉 片 ， 香 蕉 片 干燥 特 性 进 行 初 探 ， 对 香 蕉 片 采 对 并
制 品 进 行 感 官评 价 。 结果 表 明 ， 制 复合 护 色剂 为柠 檬 酸 ２０ Ｌ Ｌ 亚硫 酸钠 ０５ ／ ＋ 化钠 １ ｓ Ｌ 浸 配 ．ｇ ／ ＋ ．ｇ Ｌ 氯 ． ／， ０
０ １ ｏ ａ １ ｔｅ ｏ — ｉ ｄ ｙ ｎ ｒ ３ｈ ａ Ｏ℃ ，ｔ ｅ ｂ ｎ ｎ ｌ ｅ ｄ ｙ ｔ ｉ ｔｃ ｎ ｌｇ ａ ｎ ｄ ａ ｔｇ ｓ ｓ ｃ ｓ ．％ ｆ Ｎ Ｃ ， ｈ ｎ ｈ ｔａ ｒ ｒ ｉ ｇ ｆ ｔ ８ ｏ ｈ ａ ａ ａ ｓ ｃ ｓ ｍａ ｅ ｂ ｈ ｓ ｅ ｈ ｏｏ ｉ ｙ ｈ ｄ ｍａ ｙ ａ ｖ ｎ ａ ｅ ｕ ｈ ａ

香蕉干燥技术研究进展李宝玉1,2，毕金峰2,*，钟 耕1(1.西南大学食品科学学院，重庆 400716；2.中国农业科学院农产品加工研究所，北京 100193)摘 要：香蕉营养丰富，具有多种保健功效。

干燥加工是香蕉产业精深加工主要方式之一。

本文主要介绍了香蕉干燥技术的种类、发展历程、国内外研究现状、存在的问题以及发展趋势和应用前景，旨在为香蕉产业的发展提供参考和帮助。

关键词：香蕉；干燥技术；研究进展Research Advances in Drying Technology of BananaLI Bao-yu 1,2， BI Jin-feng 2,*， ZHONG Geng 1(1. College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400716, China ；2. Institute of Agro-Food Science and Technology, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China)Abstract ：Bananas are rich in vitamin B 6 and are a good source of fiber, vitamin C, magnesium and potassium. The nutritional value of banana contributes to many health benefits for many diseases like constipation, bowel problems, anemia, blood pressure, heart problems, ulcers, brain stimulation, depression, nervous disorders, stress, morning sickness and menstruation.Banana drying process is one kind of technique used to enlarge its lifetime for consumption, reducing packing and transportation costs. This paper mainly introduces the category and of banana drying techniques. The development course is included and the existing problems and development trends as well as application prospects are also raised so as to present some insights for development of banana industries.Key words ：banana ；drying technology ；review中图分类号：TS255.42 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2009)23-0539-05收稿日期：2009-03-13基金项目：2006 年科研院所技术研究开发专项(NCSTE-2006-JKZX-291)； 2007 年科研院所技术研究开发专项(NCSTE-2007-JKZX-288)作者简介：李宝玉(1976－)，男，质量工程师，硕士，研究方向为现代食品加工理论与技术。

粗纤维 、 矿物质以及维生素等营养物质 。 果实质地柔 软， 清甜芳香 ， 营养价值高。 香蕉果实、 果汁和花根等 具有止渴、 润肺肠 、 通血脉和利便等药用价值 。 是人 们 喜爱 的热带 果 品之一 。 目前 中 国是 世界 第 三大香
蕉 生产 国【 由于香 蕉果 实富含 果胶 、 １ ］ 。 糖类 、 宁及各 单 种 酶类 ， 生化反 应 活跃 ， 些生 理特 点使 得其 受 运输 这
１７ Ｏ
Ｌ 半 胱氨 酸 （ ， ＯＳ ： 一 ＣＨＮ ２）上海 华 蓝化 学 科技 有 限公 司生产 。
１ 主要 仪器 ． ２
速率： ＝ ／ ； Ｖ Ａｍ Ａｔ 单位质量发射功率 ：＝ ／ 。 Ｐ Ｗｍ 式 中 ， 干物质 量 ，； 物料初始质量 ，； ｍ ｇｍ ｇ △ｒ 相邻两次测量的失水质量 ，； —相邻两次 — 卜 ｇ △￡
第１卷 第３ ２ 期
２ １年９ ００ 月
闽西职业技 术 学院 学报
Ｊ ｕ ａ ｆＭｉｘ ｃ ｔ ｎ ｌａ ｄ Ｔ ｃ ｎｃ ｌＣｏｌｇ ｏ ｒ ｌｏ ｎ ｉＶｏ ａｉ ａ ｎ ｅ ｈ ｉａ ｌ ｅ ｎ ｏ ｅ
Ｖｏ ．２ Ｎｏ ３ Ｉ１ ．
Ｓ ｐ ｅ ｅ ０ ｅ ｔ ｍｂ ｒ ２ １ ０
和贮 藏条 件所 限 ， 往未 经销 出就 大量 变质 ． 成很 往 造
大浪费 ， 因此香蕉的贮藏保鲜与加工显得尤为重要【 ２ 】 。
许 多学者 不断研 究 开发 了油炸香 蕉 片 、 蕉 汁 、 蕉 香 香 粉 、 酒 等香蕉 加工产 品 。 酿 干燥作 为香 蕉贮藏 的重 要 手段在 生产 上被 应用广 泛 。香 蕉 的传 统 干燥 一般 采 用烘箱 烘烤 或 日晒法 ， 时 长 ， 工多 ， 耗 费 品质差 。 目前 生 产 上 一 般 采 用 真 空 油 炸脱 水 法进 行 香 蕉 片 的 干 制， 该脱 水法 虽克 服 了传 统 干燥 的缺点 ， 存 在耗 能 但 大 ， 品香气 成分丧 失 ， 产 色泽较 暗 ， 且含 油率 较 高 ， 易 蛤败 等 问题ｆ 微波 真空干 燥技 术综 合 了微 波 干燥 和 ３ ］ 。 真空 干燥 的优 势 ， 一种 节能低 耗 型 的技术 ． 有生 是 具

㊀㊀2023年8月第38卷第4期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY㊀Vol.38No.4Aug.2023㊀收稿日期:2023-04-14;修回日期:2023-06-21;出版日期:2023-08-15基金项目:国家自然科学基金项目(31901734); 十四五 广东省农业科技创新十大主攻方向 揭榜挂帅 项目(2022SDZG04)作者简介:肖更生(1965 ),男,湖南省衡阳市人,乌克兰工程院外籍院士,仲恺农业工程学院研究员,主要研究方向为农产品加工与贮藏㊂E-mail :Gshxiao@通信作者:王锋(1991),男,河南省驻马店市人,仲恺农业工程学院副教授,博士,主要研究方向为食品加工㊂E-mail :wang-feng_sp@肖更生,林可为,沈乔眉,等.岭南特色水果干燥加工技术研究进展[J].轻工学报,2023,38(4):1-10.XIAO G S,LIN K W,SHEN Q M,et al.Research progress on drying processing technology of Lingnan characteris-tic fruits[J].Journal of Light Industry,2023,38(4):1-10.㊀㊀DOI:10.12187/2023.04.001岭南特色水果干燥加工技术研究进展肖更生,林可为,沈乔眉,刘东杰,马路凯,王锋仲恺农业工程学院轻工食品学院/农业农村部岭南特色食品绿色加工与智能制造重点实验室,广东广州510225摘要:岭南特色水果采后较易腐败变质,而采用干燥加工技术将其制成干制品可有效延长货架期,降低运输成本,提高产品价值㊂对目前常用的岭南特色水果干燥加工技术(热风干燥㊁热泵干燥㊁微波干燥㊁喷雾干燥㊁冷冻干燥和联合干燥)及其优缺点,以及不同干燥加工技术对岭南特色水果干制品品质的影响进行综述,认为,干燥温度是影响水果干制品品质的关键因素,热风干燥操作简单,但高温会使水果干制品品质下降;热泵干燥对水果的感官品质影响较小,适用于热敏性水果的干燥;微波干燥效率较高,但过高的干燥功率易使水果干制品表面焦糊;喷雾干燥效率较高且处理量较大,制得的果粉品质较好;冷冻干燥能够最大限度地保持水果原有的风味和营养成分,但能源消耗大;联合干燥可结合单一干燥技术的优点,提高干燥效率,减少能源消耗,同时提升水果干制品品质,但最佳工艺参数需经大量实验加以确定㊂未来应结合高新干燥技术和设备,联合单一干燥技术的优点,针对水果的不同特性采用合适的干燥加工技术并优化联合干燥工艺,提高干燥效率和干制品品质稳定性,以期为岭南特色水果干燥加工技术的创新发展提供参考㊂关键词:岭南特色水果;干燥加工技术;水果干制品;感官特性;营养成分;活性物质中图分类号:TS255.3㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:2096-1553(2023)04-0001-100　引言我国岭南地区地处热带和亚热带,适宜的自然环境盛产荔枝㊁香蕉㊁木瓜㊁菠萝等岭南特色水果[1-5],这些水果既富含维生素㊁矿物质㊁膳食纤维等营养成分,也含有类胡萝卜素㊁花青素㊁植物甾醇等生物活性物质,能为人体提供能量和营养,有助于预防和治疗高血压㊁高血脂㊁骨质疏松症等疾病,且具有美容㊁保健等功效[6]㊂然而,岭南特色水果的水分和糖度较高,且岭南地区环境温度高㊁湿度大,水果极易发生腐败变质,这为岭南特色水果的贮藏和运输带来了极大挑战[7]㊂干燥加工技术是常用的水果加工方式之一,不仅可减小水果的体积,便于运输[8],还能抑制微生物繁殖,降低采后生理性品质劣变[9]㊂此外,干燥加工技术能提高水果的附加值,满足消费者的多样化需求㊂目前,干燥加工技术㊃1㊃㊀2023年8月第38卷第4期㊀已在岭南特色水果精深加工中得到广泛应用,本文拟对岭南特色水果的干燥加工技术进行梳理归纳,对比不同干燥加工技术对岭南特色水果干制品品质的影响,以期为岭南特色水果的贮藏和深加工提供理论支撑㊂1㊀岭南特色水果干燥加工技术目前,常用的岭南特色水果干燥加工技术主要有热风干燥㊁热泵干燥㊁微波干燥㊁喷雾干燥㊁冷冻干燥㊁联合干燥等[10],不同的干燥加工技术各具特色,也有其适宜的应用范围㊂1.1㊀热风干燥热风干燥(干燥温度50~105ħ)也称烘箱干燥,是目前岭南特色水果最常用的干燥加工技术[11-12]㊂依据传热㊁传质原理,热风干燥通过热源提供热量,以热空气为干燥介质,利用风机将热风吹入干燥室内;在此过程中,水果表面水分受热并扩散到空气中,而内部水分向表面扩散,使得水果的水分含量持续减少,达到干燥的目的[13]㊂热风干燥因其成本低㊁操作简便㊁物料处理量大等优点,已广泛应用于黄皮㊁香蕉㊁荔枝等岭南特色水果的干燥加工[14-15]㊂杨婉如等[16]研究了热风干燥温度对黄皮品质的影响,发现最佳干燥温度为60~70ħ,干燥时间为20~30h㊂X.Cao等[17]在荔枝热风干燥前使用超声波进行预处理,发现超声波预处理可有效提高热风干燥效率,改善荔枝干果的品质㊂王宸之等[18]研究表明,在热风干燥高温(75ħ)阶段,龙眼果肉的褐变程度上升,多酚氧化酶活性下降㊂热风干燥是由外向内加热,这使水果中存在温度梯度,因此干燥温度是影响水果干制品品质的主要因素,若干燥温度过高,易引起水果褐变㊁营养成分损失等问题㊂热敏性高的水果需在低温下进行干燥,但低温热风干燥的干燥速率较低㊁耗时较长[14-15]㊂因此,热风干燥适用于热敏性较低㊁处理量大的岭南特色水果干燥加工,且在干燥过程中要特别注意干燥温度的控制㊂1.2㊀热泵干燥热泵干燥(干燥温度40~70ħ)通过消耗电能驱动热泵,借助热力循环实现物料干燥[19]㊂干燥过程中,热泵系统能充分吸收水蒸气的汽化潜热,能量损失小[20-21],与传统干燥方式相比,具有明显的节能减排优势[22-23]㊂邱松山等[24]对中温热泵干燥龙眼的工艺参数进行了优化,发现当干燥时间为11.5h㊁干燥温度为65ħ㊁干燥风速为1.73m3/s时,龙眼肉干色泽明亮㊁品质最佳㊂C.Tunckal等[25]研究了香蕉片在热泵干燥过程中的品质变化,并建立了香蕉干品质评价模型,发现随着干燥温度的升高,有效水分扩散率增加至1.12ˑ10-10~1.64ˑ10-10m2/s,且Midilli&Kucuk模型适用于分析香蕉片的干燥过程㊂热泵干燥以空气作为热源,对环境友好;干燥温度和湿度调控范围较宽,干燥条件较温和,适合热敏性水果的干制,有利于保留水果中的营养成分;但在干燥中后期,降速干燥阶段的持续时间较长㊁干燥速率较低,易引起水果褐变,需通过优化干燥工艺㊁改良设备等方式提高其干燥效率㊂1.3㊀微波干燥微波干燥(微波功率200~500W)是一种复杂的非稳态过程[26],微波功率㊁场分布等均会影响干燥物料的水分分布[27-28]㊂在干燥过程中,微波可促进热量和水分的同向传递,提高干燥速率,减少干燥时间[29-30],因此微波干燥被广泛应用于食品工业㊁化学工业等领域[31]㊂王宸之等[18]对比了微波干燥和热风干燥对龙眼品质的影响,发现微波干燥的干燥效率显著高于热风干燥,微波干燥的龙眼脱水迅速,褐变程度低,品质更好㊂唐小闲等[32]对比了热风干燥㊁红外干燥和微波干燥对三华李片品质的影响,发现微波干燥能有效提高干燥速率,并保持三华李的色泽㊁质构和营养㊂由于微波干燥兼容性好,实际生产中常与其他干燥技术联合使用㊂微波功率是干燥过程中的重要参数,最佳微波功率既能有效缩短干燥时间,又能起到杀菌作用,而过高的微波功率和较长的干燥时间则会导致物料表面焦糊㊂Y.T.Tian等[33]优化了微波真空干燥猕猴桃切片的最佳工艺参数,发现当微波功率密度为7.7W/g㊁样品厚度为6.0mm㊁真空度为-90kPa㊁干燥时间为11.5min时,猕猴桃切片的品质最佳㊂岭南特色水果水分含量高,在干燥过程中对微波的吸收较多,若水果表面散热和水分蒸发不及时,会使水果内部温㊃2㊃㊀肖更生,等:岭南特色水果干燥加工技术研究进展度过高,进而导致水果干制品品质下降,而间歇性微波加热可较好改善这一问题,使水果内部温度分布更均匀,同时减少颜色恶化㊁提高复水性[34]㊂微波干燥时间较短,产品品质较好,但干燥不均匀现象时有发生㊂针对高水分含量的岭南特色水果,还需要优化干燥工艺,以加速水果表面散热和水分蒸发,提高产品的干燥均匀性㊂1.4㊀喷雾干燥喷雾干燥(进风温度110~180ħ)是利用雾化器将料液雾化成直径微小的雾滴,并在干燥塔中与热空气接触进行热交换,使料液中的水分迅速蒸发,从而得到粉末状干燥产品的技术,该技术一般分为物料雾化㊁物料干燥和气固分离3个部分[35-37]㊂海金萍等[38]对荔枝的喷雾干燥工艺进行了优化,发现最佳工艺条件为进料质量分数25%㊁进料流量7mL/min㊁进风温度170ħ㊁麦芽糊精用量45g/100mL,此条件下荔枝粉的品质最优㊂Y.J.Liu等[39]用响应面法优化了杨梅的喷雾干燥工艺,发现当入口温度为150ħ㊁麦芽糊精质量分数为31%时,可生产出优质的杨梅粉㊂喷雾干燥产率高,干燥迅速,适合大规模工业化生产,且产出的果粉颗粒均匀,分散性和溶解性均较好㊂目前,针对喷雾干燥的研究主要侧重于优化工艺参数,包括进风温度㊁进料质量分数㊁进料流量㊁进料温度㊁助干剂种类㊁助干剂添加量㊁热空气流量等[40],其中,进料质量分数是影响产品品质的主要因素,一般为30%~60%;进料质量分数太低会造成易挥发物质大量散失,且较高的含水量会导致干燥不充分,而进料质量分数太高则会造成雾化困难[41]㊂喷雾干燥操作简单㊁效率高,但岭南特色水果含糖量高,在喷雾干燥过程中易出现粘壁问题,需通过优化清扫装置及助干剂组合配比进行改善㊂1.5㊀冷冻干燥冷冻干燥(温度-80~-50ħ)也称真空冷冻干燥[42],是在真空㊁低温环境下进行干燥的技术,能有效避免水果中多酚㊁黄酮㊁维生素等热敏性物质被破坏,目前常用于高品质水果的加工[43-44]㊂冷冻干燥过程中,水分从固态直接升华为气态,能最大程度地保持水果的物理性状,制得高品质的干燥产品[45]㊂F.J.Olivas-Aguirre等[46]研究了芒果㊁木瓜和菠萝经冷冻干燥后的自由基清除能力和抗癌细胞增殖能力,发现3种干制水果中营养组分的生物活性均有一定程度的提高,其中芒果具有较高的自由基清除能力,冷冻干燥后的抗癌细胞增殖能力也更强㊂N.A.Salazar等[47]优化了芒果冷冻干燥工艺,发现最佳干燥工艺为压强66.66~86.65kPa㊁温度-2~ 0ħ㊁冷冻速率0.4ħ/min,与常规干燥技术相比,优化后的冷冻干燥工艺既保证了芒果干的品质,也减少了30%的干燥时间㊂冷冻干燥是目前保持水果干制品品质最好的单一干燥技术,能够避免水果在干燥过程中细胞结构被破坏,最大程度地保留水果原有的营养成分,但冷冻干燥后的产品呈疏松多孔结构,吸湿性较强,干燥时间和能源消耗均较高,与其他干燥技术联合使用可减少产品的干燥时间和能耗,提升产品品质㊂如邓媛元等[48]利用冷冻干燥联合热风干燥对龙眼进行干燥,发现比单一冷冻干燥节约了12.16%的干燥时间和25.40%的单位能耗,提高了干燥效率㊂冷冻干燥的产品品质好,可最大限度保留营养成分,但其干燥时间较长且耗能较多,未来应致力于寻求更高效㊁更可持续的冷冻干燥联合技术,以减少能源消耗和环境污染㊂1.6㊀联合干燥联合干燥是将两种或两种以上干燥加工技术联合使用的一种复合干燥加工技术[49],其利用各干燥加工技术的优点分阶段进行干燥,克服了单一干燥加工技术的缺点,实现了优势互补,可大大提高干燥效率,缩短干燥时间,减少能源消耗,既有利于环保,也有利于产出高品质的干燥产品㊂张强等[50]研究了微波热风联合干燥芒果的工艺,并采用Box-Behnken设计建立了回归方程,发现转换点含水率是影响芒果果脯感官评价的主要因素,其次是微波功率和热风温度;在最优干燥工艺条件下制得的芒果果脯色泽鲜艳㊁香味浓郁㊁口感适中;在转换点含水率一定的条件下,随着微波功率的增大,感官评价分值先增加后降低,而热风温度越高则芒果果脯失水速率越快,导致芒果果脯变硬,进而影响其口感㊂K.Apinyavisit等[51]研究了微波热风联合干燥㊁微波真空联合干燥和热风干燥对龙眼品质的影响,发现㊃3㊃㊀2023年8月第38卷第4期㊀与单一热风干燥相比,微波热风联合干燥的干燥时间显著缩短㊁能源消耗显著减少;微波真空联合干燥的龙眼具有最佳的色泽和形状,是最适合龙眼干燥的技术㊂邓媛元等[48]比较了热风冷冻联合干燥㊁真空冷冻干燥和热风干燥对龙眼果干理化性质和益生特性的影响,发现联合干燥技术能有效降低龙眼果干的水分含量㊁水分活度和皱缩率,提高龙眼果干复水比,保持龙眼果干较高的总糖㊁多糖和挥发性风味物质含量㊂B.L.Chen等[52]研究了微波冷冻联合干燥菠萝片的工艺和能耗,发现微波功率密度和过渡期水分含量是影响干燥时间和产品品质的主要因素,采用旋转转盘和温度控制系统可实现均匀加热和质构改善;优化后的工艺条件为过渡期水分含量20%㊁微波功率密度6W/g㊁干燥温度40ħ㊁转盘转速8r/min,该工艺条件下的菠萝片产品品质较好,且比传统冷冻干燥节省了34.5%的能源消耗和33.3%的干燥时间㊂相较于单一干燥加工技术,联合干燥不仅能提高干燥效率㊁节约能源消耗,还能保证果干的品质㊂由于水果组织结构存在很大差异,目前联合干燥的主要难点是如何优化工艺参数以适应不同水果的特性㊂数学干燥模型多适用于简单干燥过程,若干燥过程中涉及过多变量则不适用[53],而联合干燥过程较复杂,很难建立数学干燥模型来预测水分和温度的变化㊂因此,完善并建立合理的干燥动力学模型是联合干燥未来的发展方向之一㊂2㊀不同干燥加工技术对岭南特色水果干制品品质的影响㊀㊀岭南特色水果干制品富含营养成分,具有改善饮食品质㊁保护心肺㊁降血脂㊁抗氧化㊁抗炎㊁抗癌㊁抗糖尿病等健康益处,在一定程度上解决了新鲜水果贮藏保鲜较困难的问题,也为其进一步应用和深加工提供了原材料,能够很好地满足消费者的多样化需求[54]㊂干燥加工不仅可延长水果的货架期,还可改变水果的感官特性㊁营养成分㊁活性物质等,进而影响水果干制品的营养价值和品质,其中干燥加工条件是决定水果干制品品质的重要因素㊂根据不同水果的特性选择合适的干燥加工技术,可在提高干燥效率㊁降低能源消耗的同时获得高品质的干果制品㊂2.1㊀对感官特性的影响水果的主要感官特性是指质地㊁香气㊁味道㊁颜色和形状[55],这些感官特性直接影响消费者对水果干制品的喜好和选择㊂干燥加工过程会使水果细胞受到压力而发生结构变化,进而导致其干制品的外观发生收缩㊁变硬等变化㊂颜色是水果干制品的重要品质指标之一,但在干燥加工过程中,水果中的还原糖或多酚类物质会发生氧化反应,使得水果干制品的颜色变暗[56]㊂在干燥前对水果进行适当的预处理,可更好地保持水果的质地和颜色㊂J.Barra-gan-Iglesias等[57]研究了Ca(OH)2溶液和渗透脱水预处理对对流干燥木瓜质地的影响,发现预处理可重构木瓜的细胞壁从而形成特殊的空间结构,促进了水分和可溶性固形物的转移,使得干燥木瓜的硬度和颜色稳定性增强,收缩和变形降低,干燥时间缩短,弹性和咀嚼性提高㊂S.Nagvanshi等[58]研究发现,香蕉片在微波干燥过程中发生了明显褐变,表现为L∗降低和a∗增加,香蕉片颜色由黄白色变成黄褐色;NaHSO3预处理可减缓褐变的速度,但不能完全抑制,而褐变的原因可能是苯酚类化合物的氧化和色素的降解所致;微波功率和切片厚度对干燥时间和香蕉片颜色均有显著影响,高微波功率和低切片厚度均会导致干燥速率加快,但也会造成香蕉片的膨胀和烧焦㊂张振亚等[59]探讨了超声波预处理温度对热泵干燥过程中不同切片厚度菠萝片品质的影响,发现超声波预处理可使菠萝片内部形成较多微孔通道,减弱水分迁移阻力,加快水分散失速率,从而较好地维持菠萝片的色泽,增大其硬度㊁胶着性和咀嚼性㊂水果的挥发性物质有助于形成其特有的香气,但会受到干燥温度的影响㊂一般而言,干燥温度是决定水果干制品感官特性的关键因素,相较于低温干燥加工,高温干燥加工更易造成挥发性物质的损失和感官特性的下降,且随着干燥时间的延长,下降趋势更加明显㊂干燥加工对水果香气的影响较为复杂,不仅与干燥温度有关,而且各挥发性物质的性质也会影响水果干制品最终的香气(见表1)㊂B.Saha㊃4㊃㊀肖更生,等:岭南特色水果干燥加工技术研究进展㊀㊀㊀表1㊀干燥加工技术对岭南特色水果香气化合物的影响Table1㊀The effects of drying processing technologies on the aroma compounds of Lingnan characteristic fruits干燥加工技术水果种类香气化合物影响情况影响原因文献热风干燥芒果枇杷番木瓜萜类浓度显著降低萜类化合物水溶性差,在空气中易挥发脂肪醇类3-戊醇㊁2-戊醇㊁1-丁醇和2-癸醇浓度显著降低;异戊醇㊁2-甲基丁醇㊁正己醇和(Z)-3-己烯-1-醇浓度增加部分脂肪醇类化合物在干燥过程中蒸发损失;高温和酸性条件促进糖苷水解,使部分脂肪醇类化合物浓度增加脂肪醛类浓度增加不饱和脂肪酸在高温条件下降解生成脂肪醛类化合物内酯类浓度降低高温可加快内酯类化合物分解醛类浓度降低醛类化合物易受温度影响酮类浓度增加干燥过程中的化学反应导致酮类化合物生成烷烃类浓度降低,但种类增多烃类化合物发生氧化缩合㊁裂解反应,生成小分子的烷烃㊁醛㊁酮㊁醇等化合物酯类和烃类浓度随干燥温度升高而降低在高温下发生氧化反应醛类和酮类浓度随干燥温度升高而增加在高温下发生美拉德反应[60][61][62]热泵干燥香蕉荔枝挥发性酯类和醛类干燥初期浓度显著降低,趋于非零平衡浓度该类香气化合物通过分子扩散作用从水果表面扩散出来挥发性醇类和酮类随着干燥时间延长,浓度先增加后降低加热导致该类香气化合物释放量增加芳香酚类和芳香醚类浓度未发生显著变化该类香气化合物分子质量较高,不易挥发酯类㊁酚类和脂肪族类干燥后期浓度增加,且荔枝整果的浓度比果肉多有果壳包裹,果肉中的该类香气化合物损失较少,或果皮中该类香气化合物在干制过程中迁移到果肉中萜类浓度降低长时间加热导致该类香气化合物损失[63][64]等[63]研究了低温(28ħ㊁33ħ和38ħ)热泵干燥对香蕉风味的影响,发现风味物质的保留程度受选择性扩散的影响,如酯类物质(乙酸异戊酯㊁2-乙酸乙酯和乙酸异丁酯)的保留程度与香蕉表面的快速干燥有关,因此较高的干燥温度有利于保留酯类物质;醇类物质(异戊醇和1-己醇)较易挥发,其含量随干燥时间的延长而降低;芳香酚类和芳香醚类化合物(丁香油酚和沉香醚)因其分子质量较高,其含量在干燥过程中未发生显著变化㊂C.F.Song等[65]研究发现,微波在荔枝内部转化为热能,可加速水分蒸发,因此微波冷冻联合干燥耗时较短,但在一定程度上会影响荔枝干制品的外观;在热风干燥过程中,高温和高氧气含量均会促进荔枝褐变,使荔枝干制品颜色加深㊁收缩率升高㊁外形发生塌陷,而冷冻干燥的荔枝干制品色泽较好,但干燥时间较长㊂经干燥加工后,水果的感官特性会有不同程度的改变㊂在高温环境中,水果易发生氧化反应,导致其感官特性下降,在干燥前进行预处理,可改变水果的特性,有效减轻水果干制品的劣变;另外,通过不同干燥加工技术的优势互补,也可提高水果干制品的感官特性㊂2.2㊀对营养成分和活性物质的影响岭南特色水果营养成分和活性物质的稳定性和保留情况均会受不同干燥加工技术及其加工条件的影响(见表2)㊂A.W.Cheng等[66]研究发现,相较于喷雾干燥,冷冻干燥对杨梅粉多酚的热应力更小;在相同贮藏时间下,冷冻干燥杨梅粉中总多酚㊁没食子酸㊁原儿茶酸㊁花青素-3-O-葡萄糖苷㊁总花青素等营养成分的保留率和稳定性更高;此外,2种干燥加工技术制备的杨梅粉其褐变程度随着贮藏时间的延长而加剧,且贮藏温度越高,褐变程度越严重㊂E.Takougnadi等[70]研究了对流热风干燥中不同干燥温度和气流速率对香蕉片干燥速率㊁营养成分和感官品质的影响,发现干燥温度对干燥速率的影响大于气流速率,气流速率只在低温下对干燥速率有显著影响,其中温度65ħ㊁气流速率24dm3/s条件㊃5㊃㊀2023年8月第38卷第4期㊀㊀㊀㊀表2㊀不同干燥加工技术对岭南特色水果营养成分和活性物质的影响Table 2㊀The effects of different drying processing technologies on the nutritional componentsand active substances of Lingnan characteristic fruits水果种类干燥加工技术维生素C 总多酚总糖总酸总黄酮文献三华李热风干燥微波干燥红外干燥含量较低含量较低美拉德反应程度比微波干燥低,含量较高含量较低,损失严重干燥时间短,含量最高高温使细胞内酚类物质释放,并钝化多酚氧化酶,减少酚类化合物降解,含量较高干燥过程局部过热,产生焦糖化和美拉德反应,含量最低含量降低,但高于热风干燥和红外干燥干燥时间长,样品与氧气充分接触,含量最低干燥时间最长,酚类化合物被破坏,含量最低干燥时间比热风干燥长,含量较低长时间干燥使易挥发酸解离损失,含量最低[32]杨梅喷雾干燥冷冻干燥 多酚类化合物因高温而损失,含量降低 低温保持了多酚类化合物稳定性,含量显著高于喷雾干燥[66]番石榴热风干燥冷冻干燥含量显著升高含量显著降低,但与冷冻干燥差异不显著含量显著降低含量显著降低真空㊁低温的干燥条件有利于酚类化合物保留,含量高于热风干燥含量显著降低含量较高冰晶破坏细胞膜,导致细胞内容物流出,黄酮类化合物易被氧化,含量显著低于热风干燥[67]火龙果热风干燥60ħ真空干燥折射窗干燥冷冻干燥 长时间加热使酚类化合物氧化降解,含量较低干燥时间最短,含量最高低温有利于酚类化合物保留,含量较高黄酮类化合物长时间暴露在高温和氧气中,含量较低干燥条件温和,含量较高低温有利于黄酮类化合物保留,含量最高[68]橄榄热风干燥60ħ真空干燥微波干燥冷冻干燥含量较低含量较高含量较高含量最高 较高的温度破坏了组织细胞结构,酚类化合物溶出,含量最高含量最高含量较低含量较高 含量较低含量较低含量最高含量较低含量最低含量较低因长时间进行各类氧化反应而消耗较多,含量最低含量较低[69]㊀注: 表示参考文献中未提及㊂下的干燥最节能,且能抑制酶促褐变,提高感官品质;但脂肪㊁还原糖和维生素C 的损失率较高,分别达到79.55%㊁55.81%和37.61%㊂干燥加工有利于提高岭南特色水果的总多酚含量㊂邵雪花等[67]比较了热风干燥和冷冻干燥对番石榴果实品质的影响,发现与热风干燥相比,经冷冻干燥后的番石榴含有更多多酚类㊁酸类等营养成分㊂这一方面是因为干燥加工破坏了多酚类化合物结构,使得与高分子化合物结合的多酚类化合物更易被提取出来;另一方面,真空环境在一定程度上隔绝了氧气,减少了多酚类化合物的氧化,同时冷冻干燥是在低温条件下进行的,因而其多酚类化合物的保留率更高㊂干燥加工还会导致岭南特色水果多糖结构及其生物活性的改变㊂K.J.An 等[71]探讨了空气㊃6㊃。

香蕉片真空冷冻干燥工艺研究香蕉片真空冷冻干燥工艺研究引言：香蕉是一种常见的水果，具有丰富的营养价值和美味口感。

为了延长香蕉的保鲜期和方便携带，许多食品加工厂采用了真空冷冻干燥工艺来制作香蕉片。

本文将对香蕉片真空冷冻干燥工艺进行全面的详细研究。

一、真空冷冻干燥工艺概述1.1 真空冷冻干燥原理真空冷冻干燥是一种将食品在低温下快速冷冻并通过减压蒸发水分的技术。

在真空条件下，食品中的水分会直接从固态转变为气态，从而实现了食品的长期保存。

1.2 真空冷冻干燥设备真空冷冻干燥设备主要由真空泵、压缩机、凝结器、加热器等部件组成。

其中，真空泵用于创建适宜的低压环境，压缩机则用于提供冷却剂，凝结器用于将水分蒸发后进行冷凝，加热器则用于提供热量以加速水分的蒸发。

二、香蕉片真空冷冻干燥工艺步骤2.1 香蕉的选择和处理在制作香蕉片之前，首先需要选择新鲜成熟的香蕉。

成熟度过高或过低的香蕉都不适合制作香蕉片。

选好的香蕉需要经过去皮、切片等处理步骤。

2.2 香蕉片的预处理预处理是为了保持香蕉片的色泽和口感，并防止氧化。

一种常见的预处理方法是将切好的香蕉片浸泡在柠檬汁中，柠檬汁中含有丰富的维生素C，可以有效防止氧化反应。

2.3 真空冷冻将经过预处理的香蕉片放入真空冷冻设备中进行快速冷冻。

在低温下快速冷冻可以有效保留香蕉片中的营养成分和口感。

2.4 真空干燥经过冷冻的香蕉片进入真空干燥阶段。

在适宜的温度和压力条件下，水分会从香蕉片中蒸发并通过凝结器进行冷凝。

这个过程需要一定的时间，直到香蕉片中的水分完全蒸发。

2.5 包装和贮存完成真空冷冻干燥后，将香蕉片进行包装。

常见的包装材料有铝箔袋、塑料袋等。

包装后的香蕉片可以长时间保存，并且方便携带。

三、真空冷冻干燥工艺参数优化3.1 温度控制在真空冷冻干燥过程中，温度是一个重要的参数。

较低的温度可以加快水分的蒸发速度，但过低的温度可能会导致香蕉片质地变硬。

需要找到适宜的温度范围来保证干燥效果和食品品质。

摘要香蕉富含营养，是我国南方重要经济水果。

近些年来，我国香蕉生产得到快速发展，总产量已从1978 年的8.5 万吨发展到了2008 年的783.5 万吨。

香蕉鲜果在运输过程的振动、碰撞、挤压等贮藏运输过程中极易损伤，引起变质腐烂，直接影响食用安全，我国每年损伤而引致的香蕉损耗量高达总量的30%-40%。

干燥是增加延长贮存时间、方便运输流通环节中的重要加工方法。

本探索对于保障香蕉热处理加工产品的食用安全，改善风味品质，综合优化、改良生产、系统降低加工过程损失有一定的指导作用。

同时也为香蕉的干制加工工艺设计装备的设计提供理论参考。

为了达到预期探索目标，开展了以下工作：首先查阅了相关文献,了解香蕉果实干制过程中对香蕉品质的影响、香气的形成、种类等方面的资料，总结本次探索要需要注意的问题，并在讨论当中得出解决的方法。

根据现有相关水果特别是香蕉的芳香物质的研究和理论进行分析。

其次，列举讨论方案并从中选取可行方案进行实验测试，证实方案的可行性和有效性。

选用可行方案,使用CR-10色差计测量香蕉干燥过程中的色差变化。

使用DHG9140A 型电热恒温鼓风干燥箱(上海恒科仪器有限公司)对新鲜香蕉进行干燥。

使用美国Thermo Finnigan TRACE GC－2000 GC－MS TM (Finnigan TRACE GC－2000 GC－MS)；手动SPME 进样器(美)+) Supelco 50/30 um DVB/CAR/PDMS萃取头进行芳香物质检测。

实验结果表明香蕉干燥其自由水的去除，加速了果肉体内芳香物质的蒸发、分解与合成过程，其芳香物质数量、主成分物质、各主要成分物质占比总量随着其体内自由水蒸发而发生小幅改变，至绝干时，体内芳香物质的以上特性参数均发生显著改变。

香蕉样品内的芳香类物质主要由酯类、醇类、酮类、醛类、酸类、烃类物质构成，在含有自由水的鲜香蕉及其干燥果内，其主成分物质相同，均为酯类，占比达70%左右，主成分物质也均为丁酸异戌酯，成分近总成分物质的20%。

( 1) 在直接式干燥器中使用过热蒸汽 作为干燥介质。 ( 2) 大量使用间接加热方式。 ( 3) 采用组合式传热方式。 ( 4) 采用容积式加热。 ( 5) 组合使用不同类型干燥器。
( 6) 采用间断传热方式。 ( 7) 运用新型或更为有效的供热方法。
( 8) 运用新型气固接触技术。 ( 9) 应用计算机辅助设计; 设计灵活 的、多制。
三、真空冷冻干燥技术 6.应用
• 蔬菜类：如蘑菇、香菇、香椿、黄花菜、芦笋、芹菜、青豆、荷兰豆、豌豆、胡萝卜、 番茄、菜花、卷心菜、菠菜、洋葱、辣椒、香菜、玉米等。 水果类：荔枝、龙眼、香蕉、草莓、水蜜桃、樱桃、苹果、梨、桔子、哈密瓜、菠萝 等。 水产类：鱼翅、虾仁、蟹肉、甲鱼、鱿鱼、海参、干贝、海蜇、海带、海菜等。 禽肉类：猪肉、牛肉、蛇肉、羊肉、鸡肉、兔肉、火腿等。 方便食品类：碗仔面、盒装便餐、婴儿食品、旅游食品、老年食品、军用食品、宇航 食品等。 饮品类：速溶咖啡、速溶茶等固体饮料，果汁、果茶、菜汁、保健茶、营养茶、营养 冲剂、红绿茶等。 调味料类：葱、姜、蒜、汤料、果酱、调料理、香料等。 保健品类：人参、鹿茸、冬虫夏草、天麻、当归、三七、首乌、山药、蜂王浆、蜂蜜、 花粉、鳖粉、甲鱼、龟类等。 食品工业原料类：蛋料、豆料、干果粉、植物蛋白等。 其他类：动物胶原蛋白、酶素、血清、菌种、生物制品等。 真空冷冻干燥技术从创立以来有了很大的发展和创新，其可应用领域日渐扩大。从 刚开始的生物医药和食品行业，发展到后来的宇航、石油、海洋、收藏修复以及新材料 的研制等多种领域。
三、真空冷冻干燥技术
真空脱水干燥
（1）升华干燥 主干燥是第一个阶段的干燥过程，制剂中90%水分是在此阶段去除。水分升 华的过程需要吸收大量的热量，所以在此过程中需要对产品进行供能加热。 但是需要对加热速率进行控制以保证产品的温度在共晶点以下，避免产品温 度过高导致产品融化、冻干失败。干燥是在接近真空条件下进行的，气压越 低， 越有利于升华的发生和水蒸气的逸出，加快干燥速度；但是过低的气压 不利于热量的传导，产品难以获得热量而降低了干燥速度。干燥过程中需要 对这两方面进行综合考虑，一般将气压控制在 0.1~0.3 mbar 范围内。 （2）解吸干燥 主干燥结束后，制剂中的自由水已经全部升华，剩余约10%的水以结合水 的形式残留。在干燥的第二阶段，为了进一步减少产品中的水分，需要对产 品进一步加热以促进结合水的升华，即解析干燥。此过程中，可将温度升高 至20℃~40℃，真空度进一步增加以促进结合水的解吸附。

一、实验目的1. 探究香蕉片干制过程中的最佳工艺条件。

2. 评估不同干燥方法对香蕉片品质的影响。

3. 分析香蕉片干制过程中的营养成分变化。

二、实验材料与设备1. 材料与试剂- 新鲜香蕉- 乙烯利（催熟剂）- 无水乙醇- 无水硫酸钠- 食品级蔗糖2. 设备与仪器- 真空干燥箱- 电子天平- 高速组织捣碎机- 精密移液器- 烘箱- 超声波清洗器- 恒温恒湿箱- 紫外可见分光光度计- 水分测定仪三、实验方法1. 香蕉预处理- 将新鲜香蕉洗净，去皮，切成均匀的香蕉片。

- 用乙烯利溶液浸泡香蕉片，以促进其成熟。

- 将处理后的香蕉片放入超声波清洗器中清洗，去除残留的乙烯利。

2. 香蕉片干燥方法- 真空干燥法：将香蕉片放入真空干燥箱中，设定温度和时间进行干燥。

- 烘箱干燥法：将香蕉片放入烘箱中，设定温度和时间进行干燥。

- 冷冻干燥法：将香蕉片放入低温冰箱中，设定温度和时间进行冷冻，再进行升华干燥。

3. 香蕉片品质评价- 外观：观察香蕉片颜色、形态、有无霉变等现象。

- 水分含量：使用水分测定仪测定香蕉片的水分含量。

- 营养成分：使用紫外可见分光光度计测定香蕉片中的营养成分含量。

4. 数据处理与分析- 对不同干燥方法的香蕉片进行感官评价和营养成分测定。

- 采用方差分析（ANOVA）和相关性分析等方法对实验数据进行分析。

四、实验结果与分析1. 不同干燥方法对香蕉片品质的影响- 真空干燥法：香蕉片颜色鲜亮，形态饱满，水分含量较低，营养成分含量较高。

- 烘箱干燥法：香蕉片颜色较暗，形态略皱，水分含量较高，营养成分含量略低。

- 冷冻干燥法：香蕉片颜色鲜亮，形态饱满，水分含量最低，营养成分含量最高。

2. 香蕉片营养成分变化- 真空干燥法：香蕉片中的蛋白质、脂肪、糖类、维生素和矿物质含量较高。

- 烘箱干燥法：香蕉片中的蛋白质、脂肪、糖类、维生素和矿物质含量略低。

- 冷冻干燥法：香蕉片中的蛋白质、脂肪、糖类、维生素和矿物质含量最高。