一种异频微波协同加热姜黄片的干燥工艺
阅读说明：本技术 一种异频微波协同加热姜黄片的干燥工艺 (Drying process for different-frequency microwave synergistic heating of curcuma longa slices ) 是由 黄志民 黄纪民 吴钊龙 陈先锐 曾繁政 胡文进 李秉正 于 2021-07-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种异频微波协同加热姜黄片的干燥工艺,其先将新鲜姜黄除去泥土和须根,洗净后将鲜姜黄切成厚度为2～5mm的姜黄片；接着将姜黄片放入温度为90～95℃的水中漂烫3～5 min；再将姜黄片放入复合护色液中浸泡10～20 min；然后将姜黄片放入箱式微波设备中,采用交替加热的方式加热干燥50～90min,即可得到姜黄干片,所述姜黄干片的含水量在5%以下。通过本发明可以生产得到色泽深黄鲜亮,酥脆,品质佳的姜黄干片,解决现有姜黄干燥技术中存在的干燥时间长、干燥加热不均匀、加热效率低和姜黄干片品质差的问题。(The invention discloses a drying process for a curcuma longa slice heated by using different-frequency microwaves in a synergistic mode, which comprises the steps of removing mud and fibrous roots from fresh curcuma longa, cleaning, and cutting the fresh curcuma longa into curcuma longa slices with the thickness of 2-5 mm; then, putting the turmeric slices into water with the temperature of 90-95 ℃ for blanching for 3-5 min; then placing the turmeric slices into the composite color protection liquid to soak for 10-20 min; and then putting the turmeric slices into box type microwave equipment, and heating and drying for 50-90 min in an alternate heating mode to obtain dried turmeric slices, wherein the water content of the dried turmeric slices is below 5%. According to the invention, the turmeric dry slices with dark yellow and bright color, crisp and good quality can be produced, and the problems of long drying time, uneven drying and heating, low heating efficiency and poor quality of the turmeric dry slices in the existing turmeric drying technology are solved.)
技术领域
本发明属于农产品加工技术领域，具体涉及一种异频微波协同加热姜黄片的干燥工艺。
背景技术
姜黄始载于《新修本草》，是姜黄属的一种重要药用植物。姜黄药材别名有黄姜，郁金，宝鼎香，是临床常用中、蒙、藏药之一。主产于广西、四川、广东、福建等省，另外，在印度的安得拉邦、泰米尔那杜邦等地也有分布。姜黄自古以来就是活血祛瘀的良药，其主要功效是破血行气，通经止痛。临床上主要用于胸胁刺痛，闭经，微瘸，风湿肩臂疼痛，跌扑肿痛。姜黄主要含挥发油，其中化学成分组成有莪术醇、莪术二酮、莪术酮、β-榄香烯、吉玛酮等，具有抗肿瘤、抗炎、抗血栓、抗病毒、抗菌、保肝、增强免疫力等药理作用。它是产地趁鲜切制的饮片之一，2020年版《中国药典》规定，待冬季茎叶枯萎后采挖，洗净，除去须根，趁鲜纵切厚片，晒干。实际上，此方法干燥时间较长，一般自然干燥需要一个月左右，若遇冬季长时间阴雨天气，采收的姜黄不能及时进行晒干加工，导致大量腐烂，造成经济损失，严重制约了姜黄产业的发展。
微波干燥具有独特的加热特性和干燥机理，是一种节能、高效、绿色的干燥技术。采用微波加热具有加热速度快、热量损失小、操作方便等特点，既可以缩短工艺时间、提高生产率、降低成本，又可以提高产品质量。所以微波设备逐渐得到广泛应用，但是随着技术的不断发展，人们对微波设备的要求也逐渐提高，尤其在对食品的加热均匀性、加热效率等方面。仅采用单一频率进行加热，虽然微波设备腔体是多模谐振腔，能在腔体内激励起多个电磁模式，但激励起的模式个数毕竟有限，加热不均匀现象仍较突出。
发明内容
针对上述不足，本发明公开了一种异频微波协同加热姜黄片的干燥工艺，解决现有姜黄干燥技术中存在的干燥时间长、干燥加热不均匀、加热效率低和姜黄干片品质差的问题。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种异频微波协同加热姜黄片的干燥工艺，其包括以下步骤：
（1）清洗：将新鲜姜黄除去泥土和须根，再用水冲洗2～3次；然后将鲜姜黄切成厚度为2～5mm的姜黄片；
（2）漂烫：将姜黄片放入温度为90～95℃的水中漂烫3～5 min；
（3）护色：将步骤（2）中漂烫后的姜黄片放入复合护色液中浸泡10～20 min，所述姜黄片与复合护色液的质量比为1:（1～3）；所述复合护色液包括以下质量百分数的组分：0.2％～0.4％抗坏血酸、0.3％～0.5％柠檬酸；
（4）干燥：将经过步骤（3）处理的姜黄片放入箱式微波设备中加热干燥50～90min，即可得到姜黄干片，所述姜黄干片的含水量在5%以下；所述箱式微波设备中设置A端口和B端口，从所述A端口馈入频率为2450MHz、功率为1.0～2.0kW的微波来对姜黄片进行加热，从所述B端口馈入频率为915MHz、功率为1.0～2.0kW的微波来对姜黄片进行加热，所述A端口和B端口交替工作，A端口每次工作时间为60～120s，B端口每次工作时间为60s；
（5）包装：将步骤（4）中得到的姜黄干片充氮包装。
进一步的，步骤（4）中加热干燥的温度控制在70～80℃。
进一步的，步骤（4）中加热干燥时，姜黄片的铺料密度为0.4～0.6g/cm2。本发明采用单层铺放，仅需控制姜黄片的铺料密度在上述范围内即可保证水分均匀蒸发，提高干燥效率。
进一步的，在步骤（4）中，将经过步骤（3）处理的姜黄片放入箱式微波设备中加热干燥50～90min，其中使用A端口工作对姜黄片加热的总时间为25～60min，使用B端口工作对姜黄片加热的总时间为25～45min。由于2450MHz和915MHz微波源所产生的微波场冷热区分布不同，因此采取交替加热方式可形成互补，提高温度场均匀性。另外，915MHz微波加热能力弱于2450MHz微波，可起到防止物料过热的目的。
进一步的，在步骤（5）中，先将姜黄干片置于紫外光下照射20～30min，紫外光强度为0.5～1.5mW/cm2，然后再将姜黄干片充氮包装。
本技术方案与现有技术相比较具有以下有益效果：
1、本发明针对微波加热的不均匀性和微波能量吸收效率低的问题，提出了一种使用915MHz的电磁波和2450MHz的电磁波交替对姜黄片进行协同加热，提高加热均匀性的异频微波干燥方法，本方法可以分别在2450MHz和915MHz的工作频率下工作时，加热范围能互相补充，能通过调节工作频率和加热时间对物料进行干燥，改善场分布均匀性，提高加热均匀性，缩短了干燥时间，同时使用红外热成像仪对干燥后期各姜黄片进行分析，热点和冷点温度之间的差异在7.0~11.0 ℃；随机选取姜黄干片，分别采用GC-MS和色差仪测定其挥发油和色泽，姜黄干片挥发油之间的差异在5.00~8.00%，姜黄干片的色泽差异值∆E在1.0~3.0。所述色泽差异值∆E的计算公式如下：
其中，L 为姜黄干片的亮度；L*为新鲜姜黄片的亮度；a 为姜黄干片的红度；a*为新鲜姜黄片的红度；b为姜黄干片的蓝度；b*为新鲜姜黄片的蓝度。对姜黄干片制品而言，总色差ΔE越小，说明干制品的色泽越接近新鲜姜黄片的色泽，外观指标越好。
2、本发明针对姜黄的特性以及不同频率微波干燥的特点，利用抗坏血酸和柠檬酸按比例配制得到复合护色液用于姜黄片的护色，抑制酚类氧化酶的活性，防止姜黄片褐变；同时在浸泡复合护色剂之前，将姜黄片在高温水中漂烫3～5 min，以保证破坏姜黄片中的氧化酶系统,防止褐变和营养物质的氧化，并且控制漂烫的时间和温度以保证获得最优的杀菌钝酶效果。
具体实施方式
以下通过实施例进一步说明本发明，但不作为对本发明的限制。下列实施例中未注明的具体实验条件和方法，所采用的技术手段通常为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1：
一种异频微波协同加热姜黄片的干燥工艺，其包括以下步骤：
（1）清洗：将新鲜姜黄除去泥土和须根，再用水冲洗2次；然后将鲜姜黄切成厚度为2mm的姜黄片；
（2）漂烫：将姜黄片放入温度为90℃的水中漂烫4 min；
（3）护色：将步骤（2）中漂烫后的姜黄片放入复合护色液中浸泡10 min，所述姜黄片与复合护色液的质量比为1:1；所述复合护色液包括以下质量百分数的组分：0.2％抗坏血酸、0.3％柠檬酸；
（4）干燥：将经过步骤（3）处理的姜黄片放入箱式微波设备中加热干燥80min，温度控制在75℃，姜黄片的铺料密度为0.5g/cm2，即可得到姜黄干片，所述姜黄干片的含水量在5%以下；所述箱式微波设备中设置A端口和B端口，从所述A端口馈入频率为2450MHz的微波来对姜黄片进行加热，从所述B端口馈入频率为915MHz的微波来对姜黄片进行加热，所述A端口和B端口交替工作，A端口每次工作时间为60s，功率为1.5kW，B端口每次工作时间为60s，功率为1.5kW；
（5）包装：将步骤（4）中得到的姜黄干片置于紫外光下照射25min，紫外光强度为1.0mW/cm2，然后再将姜黄干片充氮包装。
按照本实施例所述方法生产姜黄干片，在干燥后期，热点和冷点之间的温度差异为7.0 ℃，姜黄干片挥发油之间的差异为5.20～5.30%，得到的姜黄干片的含水量在4.33%以下，姜黄干片的色泽差异值ΔE在1.6～1.8。
实施例2：
一种异频微波协同加热姜黄片的干燥工艺，其包括以下步骤：
（1）清洗：将新鲜姜黄除去泥土和须根，再用水冲洗3次；然后将鲜姜黄切成厚度为3mm的姜黄片；
（2）漂烫：将姜黄片放入温度为92℃的水中漂烫3 min；
（3）护色：将步骤（2）中漂烫后的姜黄片放入复合护色液中浸泡15 min，所述姜黄片与复合护色液的质量比为1:2；所述复合护色液包括以下质量百分数的组分：0.3％抗坏血酸、0.4％柠檬酸；
（4）干燥：将经过步骤（3）处理的姜黄片放入箱式微波设备中加热干燥90min，温度控制在70℃，姜黄片的铺料密度为0.6g/cm2，即可得到姜黄干片，所述姜黄干片的含水量在5%以下；所述箱式微波设备中设置A端口和B端口，从所述A端口馈入频率为2450MHz的微波来对姜黄片进行加热，从所述B端口馈入频率为915MHz的微波来对姜黄片进行加热，所述A端口和B端口交替工作，A端口每次工作时间为120s，功率为1.0kW，B端口每次工作时间为60s，功率为1.0kW；
（5）包装：将步骤（4）中得到的姜黄干片置于紫外光下照射20min，紫外光强度为1.5mW/cm2，然后再将姜黄干片充氮包装。
按照本实施例所述方法生产姜黄干片，在干燥后期，热点和冷点之间的温度差异为8.5 ℃，姜黄干片挥发油之间的差异为6.13～6.45%，得到的姜黄干片的含水量在4.27%以下，姜黄干片的色泽差异值ΔE在2.4～2.7。
实施例3：
一种异频微波协同加热姜黄片的干燥工艺，其包括以下步骤：
（1）清洗：将新鲜姜黄除去泥土和须根，再用水冲洗3次；然后将鲜姜黄切成厚度为5mm的姜黄片；
（2）漂烫：将姜黄片放入温度为95℃的水中漂烫5 min；
（3）护色：将步骤（2）中漂烫后的姜黄片放入复合护色液中浸泡20 min，所述姜黄片与复合护色液的质量比为1:3；所述复合护色液包括以下质量百分数的组分：0.4％抗坏血酸、0.5％柠檬酸；
（4）干燥：将经过步骤（3）处理的姜黄片放入箱式微波设备中加热干燥50min，温度控制在80℃，姜黄片的铺料密度为0.4g/cm2，即可得到姜黄干片，所述姜黄干片的含水量在5%以下；所述箱式微波设备中设置A端口和B端口，从所述A端口馈入频率为2450MHz的微波来对姜黄片进行加热，从所述B端口馈入频率为915MHz的微波来对姜黄片进行加热，所述A端口和B端口交替工作，A端口每次工作时间为60s，功率为2.0kW，B端口每次工作时间为60s，功率为2.0kW；
（5）包装：将步骤（4）中得到的姜黄干片置于紫外光下照射30min，紫外光强度为0.5mW/cm2，然后再将姜黄干片充氮包装。
按照本实施例所述方法生产姜黄干片，在干燥后期，热点和冷点之间的温度差异为10.0 ℃，姜黄干片挥发油之间的差异为7.31～7.64%，得到的姜黄干片的含水量在4.89%以下，姜黄干片的色泽差异值ΔE在2.4～2.9。
实施例4：
一种异频微波协同加热姜黄片的干燥工艺，其包括以下步骤：
（1）清洗：将新鲜姜黄除去泥土和须根，再用水冲洗2次；然后将鲜姜黄切成厚度为3mm的姜黄片；
（2）漂烫：将姜黄片放入温度为95℃的水中漂烫3 min；
（3）护色：将步骤（2）中漂烫后的姜黄片放入复合护色液中浸泡20 min，所述姜黄片与复合护色液的质量比为1:2；所述复合护色液包括以下质量百分数的组分：0.2％抗坏血酸、0.4％柠檬酸；
（4）干燥：将经过步骤（3）处理的姜黄片放入箱式微波设备中加热干燥90min，温度控制在70℃，姜黄片的铺料密度为0.5g/cm2，即可得到姜黄干片，所述姜黄干片的含水量在5%以下；所述箱式微波设备中设置A端口和B端口，从所述A端口馈入频率为2450MHz的微波来对姜黄片进行加热，从所述B端口馈入频率为915MHz的微波来对姜黄片进行加热，所述A端口和B端口交替工作，A端口每次工作时间为60s，功率为1.0kW，B端口每次工作时间为60s，功率为1.0kW；
（5）包装：将步骤（4）中得到的姜黄干片置于紫外光下照射20min，紫外光强度为1.0mW/cm2，然后再将姜黄干片充氮包装。
按照本实施例所述方法生产姜黄干片，在干燥后期，热点和冷点之间的温度差异为7.5 ℃，姜黄干片挥发油之间的差异为7.78～8.04%，得到的姜黄干片的含水量在4.29%以下，姜黄干片的色泽差异值ΔE在1.3～1.5。
实施例5：
一种异频微波协同加热姜黄片的干燥工艺，其包括以下步骤：
（1）清洗：将新鲜姜黄除去泥土和须根，再用水冲洗2次；然后将鲜姜黄切成厚度为2mm的姜黄片；
（2）漂烫：将姜黄片放入温度为90℃的水中漂烫4 min；
（3）护色：将步骤（2）中漂烫后的姜黄片放入复合护色液中浸泡10 min，所述姜黄片与复合护色液的质量比为1:1；所述复合护色液包括以下质量百分数的组分：0.2％抗坏血酸、0.3％柠檬酸；
（4）干燥：将经过步骤（3）处理的姜黄片放入箱式微波设备中加热干燥60min，温度控制在75℃，姜黄片的铺料密度为0.5g/cm2，即可得到姜黄干片，所述姜黄干片的含水量在5%以下；所述箱式微波设备中设置A端口和B端口，从所述A端口馈入频率为2450MHz的微波来对姜黄片进行加热，从所述B端口馈入频率为915MHz的微波来对姜黄片进行加热，所述A端口和B端口交替工作，A端口每次工作时间为80s，功率为1.0kW，B端口每次工作时间为60s，功率为1.5kW；
（5）包装：将步骤（4）中得到的姜黄干片置于紫外光下照射25min，紫外光强度为1.0mW/cm2，然后再将姜黄干片充氮包装。
按照本实施例所述方法生产姜黄干片，在干燥后期，热点和冷点之间的温度差异为8.9℃，姜黄干片挥发油之间的差异为6.14～6.37%，得到的姜黄干片的含水量在4.30%以下，姜黄干片的色泽差异值ΔE在1.9～2.2。
实施例6：
一种异频微波协同加热姜黄片的干燥工艺，其包括以下步骤：
（1）清洗：将新鲜姜黄除去泥土和须根，再用水冲洗3次；然后将鲜姜黄切成厚度为3mm的姜黄片；
（2）漂烫：将姜黄片放入温度为92℃的水中漂烫3 min；
（3）护色：将步骤（2）中漂烫后的姜黄片放入复合护色液中浸泡15 min，所述姜黄片与复合护色液的质量比为1:2；所述复合护色液包括以下质量百分数的组分：0.3％抗坏血酸、0.4％柠檬酸；
（4）干燥：将经过步骤（3）处理的姜黄片放入箱式微波设备中加热干燥70min，温度控制在80℃，姜黄片的铺料密度为0.6g/cm2，即可得到姜黄干片，所述姜黄干片的含水量在5%以下；所述箱式微波设备中设置A端口和B端口，从所述A端口馈入频率为2450MHz的微波来对姜黄片进行加热，从所述B端口馈入频率为915MHz的微波来对姜黄片进行加热，所述A端口和B端口交替工作，A端口每次工作时间为90s，功率为1.5kW，B端口每次工作时间为60s，功率为1.5kW；
（5）包装：将步骤（4）中得到的姜黄干片置于紫外光下照射20min，紫外光强度为1.5mW/cm2，然后再将姜黄干片充氮包装。
按照本实施例所述方法生产姜黄干片，在干燥后期，热点和冷点之间的温度差异为9.7℃，姜黄干片挥发油之间的差异为7.01～7.44%，得到的姜黄干片的含水量在4.25%以下，姜黄干片的色泽差异值ΔE在2.5～2.7。
实施例7：
一种异频微波协同加热姜黄片的干燥工艺，其包括以下步骤：
（1）清洗：将新鲜姜黄除去泥土和须根，再用水冲洗3次；然后将鲜姜黄切成厚度为5mm的姜黄片；
（2）漂烫：将姜黄片放入温度为95℃的水中漂烫5 min；
（3）护色：将步骤（2）中漂烫后的姜黄片放入复合护色液中浸泡20 min，所述姜黄片与复合护色液的质量比为1:3；所述复合护色液包括以下质量百分数的组分：0.4％抗坏血酸、0.5％柠檬酸；
（4）干燥：将经过步骤（3）处理的姜黄片放入箱式微波设备中加热干燥80min，温度控制在78℃，姜黄片的铺料密度为0.4g/cm2，即可得到姜黄干片，所述姜黄干片的含水量在5%以下；所述箱式微波设备中设置A端口和B端口，从所述A端口馈入频率为2450MHz的微波来对姜黄片进行加热，从所述B端口馈入频率为915MHz的微波来对姜黄片进行加热，所述A端口和B端口交替工作，其中在前30min里A端口每次工作时间为120s，功率为2.0kW，B端口每次工作时间为60s，功率为2.0kW，然后在下一个30min里A端口每次工作时间为90s，功率为1.0kW，B端口每次工作时间为60s，功率为1.0kW，在最后的20min里A端口每次工作时间为60s，功率为1.0kW，B端口每次工作时间为60s，功率为1.0kW；干燥过程分3段进行，前期干燥频率高的A端口工作时间长，可以提高干燥加热效率，干燥后期姜黄片水分含量低，提高B端口工作时间，可以即保证加热均匀性，也可以防止物料过热；
（5）包装：将步骤（4）中得到的姜黄干片置于紫外光下照射30min，紫外光强度为0.5mW/cm2，然后再将姜黄干片充氮包装。
按照本实施例所述方法生产姜黄干片，在干燥后期，热点和冷点之间的温度差异为7.1 ℃，姜黄干片挥发油之间的差异为5.02～5.34%，得到的姜黄干片的含水量在4.37%以下，姜黄干片的色泽差异值ΔE在1.0～1.3。
实施例8：
一种异频微波协同加热姜黄片的干燥工艺，其包括以下步骤：
（1）清洗：将新鲜姜黄除去泥土和须根，再用水冲洗2次；然后将鲜姜黄切成厚度为3mm的姜黄片；
（2）漂烫：将姜黄片放入温度为95℃的水中漂烫3 min；
（3）护色：将步骤（2）中漂烫后的姜黄片放入复合护色液中浸泡20 min，所述姜黄片与复合护色液的质量比为1:2；所述复合护色液包括以下质量百分数的组分：0.2％抗坏血酸、0.4％柠檬酸；
（4）干燥：将经过步骤（3）处理的姜黄片放入箱式微波设备中加热干燥85min，温度控制在70℃，姜黄片的铺料密度为0.5g/cm2，即可得到姜黄干片，所述姜黄干片的含水量在5%以下；所述箱式微波设备中设置A端口和B端口，从所述A端口馈入频率为2450MHz的微波来对姜黄片进行加热，从所述B端口馈入频率为915MHz的微波来对姜黄片进行加热，所述A端口和B端口交替工作，其中在前40min里A端口每次工作时间为90s，功率为1.5kW，B端口每次工作时间为60s，功率为1.0kW，然后在后45min里A端口每次工作时间为60s，功率为1.0kW，B端口每次工作时间为60s，功率为1.0kW；
（5）包装：将步骤（4）中得到的姜黄干片置于紫外光下照射20min，紫外光强度为1.0mW/cm2，然后再将姜黄干片充氮包装。
按照本实施例所述方法生产姜黄干片，在干燥后期，热点和冷点之间的温度差异为7.5℃，姜黄干片挥发油之间的差异为6.88～7.05%，得到的姜黄干片的含水量在4.30%以下，姜黄干片的色泽差异值ΔE在1.7～1.9。
对比例1：
本对比例与实施例1所述方法的区别在于，在步骤（4）干燥中，采用单端口干燥方式，端口采用频率为915MHz、功率为2.0kW，加热时间为160min。
按照本对比例所述方法生产姜黄干片，在干燥后期，热点和冷点之间的温度差异为26.0 ℃，姜黄干片挥发油之间的差异为18.85～19.01%，得到的姜黄干片的含水量在4.41%以下，姜黄干片的色泽差异值ΔE在4.3～4.8。
对比例2：
本对比例与实施例1所述方法的区别在于，在步骤（4）干燥中，采用单端口干燥方式，端口采用频率为2450MHz、功率为2.0kW，加热时间为55min。
按照本对比例所述方法生产姜黄干片，在干燥后期，热点和冷点之间的温度差异为18.0℃，姜黄干片挥发油之间的差异为15.42～15.96%，得到的姜黄干片的含水量在4.22%以下，姜黄干片的色泽差异值ΔE在5.1～5.4。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种锂电池电芯烘烤夹具及其烘烤方法