阅读说明：本技术 一种微波联合热风干燥的生姜加工工艺 (Ginger processing technology combining microwave and hot air drying ) 是由 刘晓燕 常云鹤 马立志 冯红霞 何劲 于 2020-07-06 设计创作，主要内容包括：一种微波联合热风干燥的生姜加工工艺,属于生姜加工技术领域。本发明是为了解决生姜的加工过程中干燥效率低和干燥过热的问题,所述方法为：挑选新鲜饱满的小黄姜块,清洗沥干后切片,厚度2mm；将切好的姜片在真空微波条件下干燥至含水率为20％～40％,微波功率500～600W；对处理过的姜片进行热风干燥,热风温度55℃-75℃；干燥后自然冷却至室温,得到干姜片,密封保存。本发明采用微波真空干燥与热风干燥工艺相结合,利用微波真空干燥效率高的特点除去姜片大部分水分,再进行热风干燥至干燥终点的设计思路,达到高效、干燥终点易控制的目的,微波联合热风干燥工艺终点易控制,具有高效、节能、高品质的特点,适合于生姜片的干燥生产加工。(A ginger processing technology combining microwave and hot air drying belongs to the technical field of ginger processing. The invention aims to solve the problems of low drying efficiency and overheating drying in the processing process of ginger, and the method comprises the following steps: selecting fresh and plump small yellow ginger blocks, cleaning, draining and slicing the small yellow ginger blocks to obtain slices with the thickness of 2 mm; drying the cut ginger slices under the vacuum microwave condition until the water content is 20% -40%, and the microwave power is 500-600W; drying the treated ginger slices by hot air at the temperature of 55-75 ℃; drying, naturally cooling to room temperature to obtain dried ginger slices, and sealing for storage. The invention combines the microwave vacuum drying and the hot air drying process, removes most of moisture of the ginger slices by utilizing the characteristic of high microwave vacuum drying efficiency, and then carries out the design idea of hot air drying to the drying end point, thereby achieving the purposes of high efficiency and easy control of the drying end point.)

一种微波联合热风干燥的生姜加工工艺

技术领域

本发明属于生姜加工技术领域，具体涉及一种微波联合热风干燥的生姜加工工艺。

背景技术

生姜是世界各地广泛应用的主要辛香保健蔬菜之一，含有姜辣素、姜油酮、姜烯酚、 姜醇、生姜蛋白酶、姜黄素等多种活性成分，具有抗氧化、抗癌、开胃健脾、抑菌等多种功能性质，因此是食品医药及化工产品的重要原料。我国生姜资源丰富，地方品种颇多；2012年，卫计委公布生姜为食药两用的中药；2018年我国生姜种植面积达到448万亩， 较2017年增加16.97％，产量为846万吨，比2017年减少5.26％；生姜价格波动不大， 与马铃薯、洋葱、大蒜等相比较，生姜收益相对理想；从流通格局来看，我国生姜71％ 用于鲜食，9％用于加工，8％用于姜种，7％被损耗掉，5％用于外贸出口。

近5年来，我国生姜种植面积不断扩大，而生姜加工用量占比并没有提高，目前生姜 加工主要以保鲜、风干、淹渍产品为主，尚缺乏深加工的技术与工艺，如高效、节能、保质的干燥工艺和精深提取工艺。随着养生观念不断提高，姜油、姜粉、姜糖等深加工产品 逐步增多，生姜加工整体需求有增多趋势。干燥处理生姜不仅有利于姜的贮藏，也便于运 输和加工利用；传统的生姜干燥方法有燃烧焦煤的烘烤方式或自然干燥、热风干燥，存在 干燥品质和干燥效率低；随着科学技术的发展，越来越多的干燥新技术被应用于果蔬干燥，如微波干燥、真空干燥、真空冷冻干燥、远红外干燥等；由于微波干燥效率高，但干燥终 点难于控制，容易出现干燥过热现象。

发明内容

本发明是为了解决生姜的加工过程中干燥效率低和干燥过热的问题，提供一种微波联 合热风干燥的生姜加工工艺。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种微波联合热风干燥的生姜加工工艺，所述方法具体步骤如下：

步骤一：挑选新鲜饱满、无损伤腐烂、无病害、无发芽的小黄姜块，清洗沥干后切片， 厚度2mm；

步骤二：将切好的姜片在真空微波条件下干燥至含水率为20％～40％，微波功率500～600W；

步骤三：对步骤二处理过的姜片进行热风干燥，热风温度55℃-75℃。

步骤四：干燥后自然冷却至室温，得到干姜片，密封保存。

本发明相对于现有技术的有益效果为：本发明采用微波真空干燥与热风干燥工艺相结 合，利用微波真空干燥效率高的特点除去姜片大部分水分，再进行热风干燥至干燥终点的 设计思路，达到高效、干燥终点易控制的目的；以微波功率、转换点含水率、热风干燥温 度为因素进行响应面优化分析，得到最佳优化条件为：微波功率590W，转换点含水率34％，热风温度63.5℃；在此条件下姜辣素含量最高(2.59％)，比单独微波真空干燥提高17.19％，比单独热风干燥提高7.47％；能耗比单独热风干燥减少71.60％，干燥时间缩短70.13％；复水比与单独热风干燥相比略有下降，比单独微波干燥提高了33.59％；因此， 微波联合热风干燥工艺终点易控制，具有高效、节能、高品质的特点，适合于生姜片的干 燥生产加工。

附图说明

图1为热风干燥温度对生姜姜辣素含量、复水比的影响图；

图2为微波功率对生姜片姜辣素含量、复水比的影响图；

图3为转换点含水率对生姜片姜辣素含量、复水比的影响图；

图4为不同干燥方式姜辣素含量、复水比比较图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是 对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应 涵盖在本发明的保护范围中。

具体实施方式一：本实施方式记载的是一种微波联合热风干燥的生姜加工工艺，所述 方法具体步骤如下：

步骤一：挑选新鲜饱满、无损伤腐烂、无病害、无发芽的小黄姜块，清洗沥干后切片， 厚度2mm；

步骤二：将切好的姜片在真空微波条件下干燥至含水率为20％～40％，微波功率500～600W；

步骤三：对步骤二处理过的姜片进行热风干燥，热风温度55℃～75℃。

步骤四：干燥后自然冷却至室温，得到干姜片，密封保存。

具体实施方式二：具体实施方式一所述的一种微波联合热风干燥的生姜加工工艺，步 骤二中，所述含水率为34％。

具体实施方式三：具体实施方式一所述的一种微波联合热风干燥的生姜加工工艺，步 骤二中，所述微波功率为590W。

具体实施方式四：具体实施方式一所述的一种微波联合热风干燥的生姜加工工艺，步 骤三中，所述热风温度为63.5℃。

以下依次说明热风干燥、微波功率和干燥转换点含水率对生姜姜辣素含量、复水比的 影响；

(1)热风干燥对生姜姜辣素含量、复水比的影响

由图1可知，姜辣素含量变化趋势随干燥温度的升高为先上升后下降，到65℃时姜辣素含量最高(2.41％)，可能是因为45℃、55℃干燥时间过长，75℃、85℃干燥温度较 高导致姜辣素含量损失较多；复水比随温度升高呈下降趋势，65℃之前下降趋势缓慢， 65℃至75℃复水比下降趋势大，表明在此期间干燥温度对姜片损伤较大。综合考虑，选 定55℃-75℃为工艺优化因素水平；通过方差分析可知热风温度对姜辣素含量的影响不显 著(P＞0.05)，是因为在55℃-75℃之间姜辣素含量变化波动小。

(2)微波功率对生姜姜辣素含量、复水比的影响

图2为微波功率对生姜片姜辣素含量、复水比的影响，由图3可知，微波功率大于500W后姜辣素含量呈下降趋势，干燥功率大于1000W容易出现过热现象，含水率达到 14％出现大面积焦糊现象，可能是功率过大对物料脱水作用较强烈，导致姜辣素被破坏程 度较大；复水比变化趋势与姜辣素含量走势相同，微波功率为500W时复水比最高 (3.87％)，500W到1000W之间复水比明显下降；由方差分析可知，微波功率对姜辣素 的影响极显著(P＜0.01)，综合分析，选定微波功率300W、500W、1000W为工艺优化 因素水平。

(3)干燥转换点含水率对生姜姜辣素含量、复水比的影响

图3为转换点含水率对生姜片姜辣素含量、复水比的影响，由图3可知，转换点含水率的生姜片复水比均处于较高水平，波动幅度不大，可能是设定的干燥条件比较适中温和，干燥过程对生姜片损伤不大；姜辣素含量呈先上升后下降趋势，含水率为30％开始下降，可能是因为微波干燥转换点含水率越大，热风干燥时间越长导致姜辣素含量降低，含水率大于30％热风干燥时间对姜辣素含量的影响大于微波干燥；含水率小于30％微波干燥对姜辣素的影响大于热风干燥时间；由方差分析可知，转换点含水率对姜辣素的影响显著(P＜0.05)。综上分析，转换点含水率在30％姜辣素含量最高，20％-40％之间存在干燥转换含水率平衡点，因此转换点含水率工艺优化因素水平选用20％、30％、40％。

对比联合干燥与单独热风干燥、微波干燥的效果；分别取2mm厚的3份姜片，每份50g，设计实验条件为单独热风干燥65℃，风速1.5m/s；单独微波真空干燥功率为590W， 真空度为0.085MPa，每干燥2min间歇1min；微波联合热风干燥为先微波真空干燥 (590W)，每干燥2min间歇1min，至含水率为34％转换为热风干燥(63.5℃)；含水率 为8％以下为干燥终点。

表1不同干燥条件总能耗比较

通过表1和图4可知，从能耗方面分析，单独微波真空干燥效率最高，能耗最小， 干燥时间明显缩短，但存在干燥终点难控制，干燥后期易出现过热现象，存在局部焦糊现 象，产品感官差；微波联合热风干燥比单独热风干燥能耗减少71.60％，干燥时间缩短70.13％；微波联合热风干燥的主要干燥时间及能耗在于后期的热风干燥，但具有比单独热风干燥节能和效率高，比单独微波真空干燥终点易于控制，产品感官良好的特点；从理化指标方面分析，微波联合热风干燥的姜辣素含量比单独微波真空干燥提高17.19％，比单独热风干燥提高7.47％；复水比与单独热风干燥相比略有下降，比单独微波干燥提高了33.59％，可得出微波真空干燥后期对姜片品质的影响较大，可能是因为干燥后期姜片水分含量下降，微波的热效应主要标靶由水转为姜片的干基物质。