不同熱風干燥模式下金絲皇菊干燥工藝特性及品質分析*

梁俊宇， 張文香， 李國良， 王達達， 袁興宇， 王云峰， 李明

(1.云南電網有限責任公司電力科學研究院，云南 昆明 650217；2.云南師范大學 能源與環(huán)境科學學院，云南 昆明 650500)

1 引言

金絲皇菊富含多種維生素，營養(yǎng)價值高，經常被制作成菊花茶，有清熱解火和消暑的功效[1].金絲皇菊干制品需要最大限度地保留菊花的感官品質和營養(yǎng)成分，而加工方式和工藝對農產品品質有較大影響[2-3].

金絲皇菊目前采用的干燥工藝主要為恒溫干燥.Wang等[4]研究表明，微波30 s+75 ℃熱風干燥較45 ℃熱風干燥和冷凍干燥有一定的優(yōu)勢.Torki-Harchegani等[5]研究表明熱風干燥相對簡單且投資較少，是目前工業(yè)上常用的干燥方式.盧琪等[6]對真空、熱風和自然干燥的菊花茶進行風味成分解析，發(fā)現自然干燥菊花茶成分保留最高，香味和口感最優(yōu)，但干燥效率低.戴源德[7]的研究表明干燥周期短并不意味著干制品品質好，熱風溫度過高會使成品花瓣、花序受到破壞，所以在適當提高效率的基礎上采用類似于自然干燥的溫和干燥方式，有利于干菊花品質的提升.崔莉等[8]采用蒸制、恒溫鼓風和陰干干燥處理菊花，發(fā)現蒸制干燥可完全滅活褐變相關酶，其活性成分含量最高.目前農作物常用恒溫干燥，在實際干燥過程中，物料的溫度梯度與水分梯度是相反的[9].通過采用變溫干燥可以對干燥物料的水分梯度和溫度梯度進行調控，對物料干燥有一定優(yōu)勢.師建芳[10]和饒軍[11]等給出了金絲皇菊變溫干燥的參考工藝，但未對干制后菊花的復水特性和品質等進行分析.

金絲皇菊干花多為復水飲用，目前的研究對干金絲皇菊的復水特性以及持水/結水能力報道較少.本文采用蒸汽熱燙預處理45 ℃恒溫干燥、未預處理45 ℃恒溫干燥和階段變溫干燥三種模式干制金絲皇菊，以干菊花復水特性、持水和結水能力等為指標，研究不同干燥工藝對菊花品質的影響，同時對干制品感官品質進行對比分析，以期為實際生產提供技術依據.

2 實驗材料與方法

2.1 實驗材料

選用云南省嵩明縣種植的金絲皇菊作為實驗樣品.挑選大小均勻且花型完整的金絲皇菊.按國家標準GB/T 5009.3-2016[12]使用鹵素水分儀測定原料初始水分含量約為(84.471±0.95)%(濕基，w.b.).

2.2 實驗設備

實驗所用設備參數如表1所示.干燥設備為深圳市北特儀器設備有限公司生產的BT-225L型可程式恒溫恒濕試驗箱，試驗箱系統(tǒng)如圖1所示，試驗箱可按照物料干燥各階段所需熱風溫度、濕度、風速和干燥時間等參數進行自動控制.

表1 實驗設備參數

圖1 恒溫恒濕試驗箱系統(tǒng)圖

2.3 實驗方法

圖5為(a)未預處理45 ℃恒溫干燥、(b)蒸汽熱燙預處理45 ℃恒溫干燥和(c)階段變溫干燥后干菊花復水前后的實物對比圖.未預處理45℃恒溫干燥后，菊花褐變嚴重，復水后色澤差，因為干燥初期溫度較高，使褐變相關酶活性增強，發(fā)生褐變反應.蒸汽熱燙預處理后的花瓣出現粘連、外形損壞，但復水后顏色保持亮黃色，因為蒸汽熱燙預處理使褐變相關酶滅活，減少褐變反應的發(fā)生.變溫干燥的干菊花花型完整、花瓣微曲、花萼保留綠色且復水后花瓣伸展，與鮮菊花形態(tài)最接近，所以從感官評價可以得出階段變溫干燥后菊花形態(tài)最優(yōu).

(1)未預處理45 ℃恒溫干燥：設定溫度為45 ℃，相對濕度35%干燥到含水量13%以下.

圖2為不同干燥模式下金絲皇菊的失水曲線，階段變溫干燥使干燥周期延長，因為干燥的第一階段設定溫度低(20 ℃)且持續(xù)時間長，導致總干燥周期變長；而蒸汽熱燙改變了金絲皇菊細胞的通透性，使水分散失更加容易，所以干燥時間最短.

(3)階段變溫干燥：進行五個階段變溫干燥，具體工藝參數設置如表2所示.

表3為不同干燥模式下金絲皇菊的總色差值和色相角，總色差值表征干燥前后菊花色澤變化情況，色相角用來評價干燥后菊花的黃色保留情況，其值對應的顏色為紅紫色0°，黃色90°.結果顯示，采用階段變溫干燥后菊花的總色差值最小(18.74)，因為階段變溫干燥過程中各干燥參數緩慢變化，且初始階段溫度低，對菊花的顏色相關成分破壞??；未預處理45 ℃恒溫干燥制得的菊花色相角比蒸汽熱燙預處理45 ℃恒溫干燥低，有褐變現象，主要是因為蒸汽熱燙預處理能將菊花中的多酚氧化酶滅活或抑制，阻止了褐變反應的發(fā)生.

表2 金絲皇菊變溫干燥實驗方案

2.4 測試結果計算

圖4為不同干燥模式下金絲皇菊的持水能力和結水能力，蒸汽熱燙預處理后菊花的持水能力最低，原因是蒸汽熱燙預處理破壞了菊花細胞膜的完整性，使細胞的持水能力喪失.階段變溫干燥后的金絲皇菊結水能力最強，原因是此種處理方式較為溫和，對菊花的微觀結構和成分破壞較小，內部組織較為均勻，有利于水分的再吸收和保持.

3 不同干燥模式下干燥品質的對比分析

3.1 金絲皇菊失水及復水特性對比分析

(2)蒸汽熱燙預處理45 ℃恒溫干燥：溫度100 ℃，蒸制時間120 s，單層平鋪放入試驗箱中，溫度45 ℃，相對濕度35%條件下干燥.

以苗栗縣大湖農莊（大湖草莓產業(yè)園）為例，研究合作機制對精致化農業(yè)和鄉(xiāng)村旅游的關鍵作用。以草莓種植和草莓主題系列農產品及文創(chuàng)產品為主的大湖案例，引發(fā)最多思考的是大湖農會。大家在協同工作的機制上建立農會，并由農會統(tǒng)一完成會員篩選、利益分配、常規(guī)工作、產品設計、推廣營銷，遭遇重大自然災害時由農會出面與相關部門溝通協調，為受災地區(qū)爭取補償。整個大湖草莓園的整體產品設計體系、推廣營銷渠道、品牌形象建設等工作，都由農會整合各單位資源、形成合力，集中一切力量進行開展。大湖園區(qū)的草莓主題商品，從產品設計包裝到現場消費場景都呈現出清新、文藝、可愛的畫面感，非常容易激起消費者的購買欲。

圖2 不同干燥模式對金絲皇菊干燥特性的影響

圖3 不同干燥模式下金絲皇菊復水比的變化

事實上，我在科爾沁沙地轉了五六個旗縣，能夠看到的大片的林帶和農田林網，有一定面積，有一定規(guī)模，可以稱為“林”的，其實，還都是楊樹。盡管，有的是“疙瘩樹”，有的是“小老樹”，但它們是頑強的戰(zhàn)士，以自己的身軀抵擋著風沙，任由風沙蹂躪，折磨，踢打，摧殘。它們忠誠地履行了自己的使命，防風固沙，功不可沒。

圖3為不同干燥模式下金絲皇菊復水比的變化，復水開始時，干菊花的復水速率較快，隨著復水時間的延長，樣品進入穩(wěn)定的吸水階段并達到最大的復水比.另外，不同干燥模式顯著影響了干菊花的復水性，未預處理45 ℃恒溫干燥組金絲皇菊的復水能力較差，約在130 min時達到穩(wěn)定復水比(5.375)；而階段變溫干燥組最高復水比達7.15，比未預處理45 ℃恒溫干燥組高24.8 %.說明階段變溫干燥可以提高金絲皇菊的復水特性.

3.2 持水能力和結水能力對比分析

實驗完成后，計算干基含水率Mt、水分比MR、干燥速率DR、持水能力WHC、結水能力WBC、復水比Rr、總色差ΔE和干菊花的色相角h°[13-15].

圖4 不同干燥模式下金絲皇菊的持水能力和結水能力

3.3 色差值和色相角對比分析

一方面，圖書館由原來的傳統(tǒng)人工操作到現在數字化圖書館建設，引進了大量的自動化系統(tǒng)，使各方面的效率都提高了，但是從來產生了各種數據資源，這種現象，正具有了大數據特征；另一方面，圖書館服務由原來的單一借還到人性化服務再到知識型服務，從一定層次上提升了館員的服務水平，針對嵌入式館員的興起，嵌入式學科的知識服務理念越來越占據圖書館服務市場，從而極大的滿足和豐富了圖書館的知識庫，圖書館數字化建設正邁向新的階段，圖書館自動化集成系統(tǒng)的介入使計算機給各部門的工作流程帶來方便，也給圖書館的服務創(chuàng)新帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。

標準曲線繪制后得出其在0.008～0.048 mg/mL的線性回歸方程為A =33.4C-0.0704，R2=0.9994.

表3 不同干燥模式下的總色差值和色相角

將菊花單層均勻平鋪在物料盤上進行干燥.

(a)未預處理45℃恒溫干燥 (b)蒸汽熱燙預處理45℃恒溫干燥 (c)階段變溫干燥

4 結語

利用恒溫恒濕干燥試驗箱，對三種干燥模式下金絲皇菊的失水/復水特性、持水/結水能力以及色澤變化特性進行實驗研究.得到結論如下：

針對這一趨勢，我們在總體上要采取兩方面的對策:第一，加強廉政建設、加大對貪污賄賂犯罪的打擊力度，最大限度地防止黑保護傘的形成。這是防止有組織犯罪滲透的第一道“防火墻”，而其中應當重點關注的就是縣處級干部隊伍與政法機關的國家工作人員。第二，應當完善干部任用制度、政治選舉制度，加強農村基層政權建設，防止黑社會性質組織的成員蒙混過關，進入合法政權內部，尤其應引起注意的是人大代表、政協委員以及各種村官的職位。

(1)恒溫干燥下金絲皇菊干燥時間短，尤其是經過蒸汽熱燙預處理后，干燥速率顯著提升，時間縮短68%，但由于發(fā)生褐變且破壞了菊花結構等原因，干制品的復水特性、結水能力和色澤等品質變差.

(2)蒸汽熱燙預處理可提高干燥速率，且干燥后表征菊花黃度的色相角為83.52°，比未預處理45 ℃恒溫干燥組高2.93°，略低于階段變溫干燥組的色相角，所以蒸汽熱燙預處理通過將菊花中的多酚氧化酶滅活或抑制，阻止了褐變反應的發(fā)生，可以更好地保留菊花亮黃色.

(3)階段變溫干燥的菊花經過溫和處理，細胞結構破壞小，復水比和結水能力明顯高于連續(xù)干燥組，復水比最大可達7.15，這種模式對菊花的活性成分破壞小，干燥后金絲皇菊總色差值最低，為18.74，比未預處理45 ℃恒溫干燥組低23.7%，色澤保持最佳.