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1、1工程硕士 专业学位(领域：农业工程)石河子大学研究生论文开题报告论文题目 红枣片的远红外辐射干燥技术研究 研究生姓名 万江静 入学时间 2014 年 9 月 导师姓名、职称 1 郑 霞（副教授） 2 雷 勇（高级工程师） 导师工作单位 1 石河子大学机械电气工程学院 2 石河子开发区神内食品有限公司 培养管理学院 石河子大学机械电气工程学院 石河子大学研究生处制填表时间 2015 年 6 月 19 日23石河子大学专业学位课程学习成绩单姓名 万江静 学号 2014405025工作单位 石河子大学机械电气工程学院 单位邮编 832000联系电话 单位： 住宅：石河子大学北区 14 号楼手机：1
2、5699321368课程名称 成绩 学分 课程类别 课程名称 成绩 学分 课程类别高等工程数学（数值分析） 90 2.00 必修课 中国特色社会主义理论与实践研究 86 2.00 必修课高等农业机械学 87 2.00 必修课 计算机仿真技术 84 2.00 选修课硕士英语 71 3.00 必修课 自然辩证法概论 81 1.00 选修课高等农业机械化管理学 87 2.00 选修课 试验设计与数据处理 83 2.00 必修课现代测控技术 97 2.00 必修课 多元统计分析 84 2.00 选修课农业机械计算机辅助分析与设计 84 2.00 选修课学分总计 22 分课程阶段分管学院 机械电气工程学
3、院课程学习情况审查结果审查人： 年 月 日 培养管理学院 机械电气工程学院论文题目 红枣片的远红外辐射干燥技术研究姓名 职务 工作单位郑霞 副教授 石河子大学指导教师雷勇 高级工程师 石河子开发区神内食品有限公司4一、选题依据课题的项目名称及项目来源项目名称：红外冷冻红枣脆片技术与装备项目来源：新疆生产建设兵团科技支疆计划项目（2013AB019）1.1 研究背景枣（Zizyphus jujuba Mill.）为鼠李科枣属植物，原产于中国，已有 4000 多年的栽培历史 1，又名中华大枣，美枣，良枣，干枣，古代文献诗经将枣、桃、杏、李、栗列为五果。中国古农学、古医学对红枣的营养及保健价值早已作
4、了十分精辟的阐述，齐民要术（公元 533-544 年）所论 42 种果品中，红枣位居榜首。红枣味甘、性温、入心、脾、胃经，有补中益气、养血安神、缓和药性的功能。根据现代营养学分析，红枣富含蛋白质、脂肪、糖类、胡萝卜素、B 族维生素、维生素 C、维生素 P 以及钙、磷、铁和环磷酸腺苷等营养成分 2，还含有丰富的有机酸和人体所需的 8 种必需氨基酸 3，据分析测定，每 100g 新鲜红枣含糖 19g、蛋白质1.2g、脂肪 0.2g、粗纤维 1.6g、磷 23 mg、钙 41 mg、铁 0.5 mg、胡萝卜素 0.01 mg、硫胺素0.06 mg、核黄素 0.04 mg、维生素 P0.6 mg、维生
5、素 C 410mg。某些品种鲜枣中维生素 C 含量甚至高达 800 mg/100g，是橘子的 13 倍，山楂的 68 倍，猕猴桃的 23 倍，为“百果之冠”，有着“活维生素丸”的称号。鲜枣肉的含糖量达 23%，干枣肉的含糖量高达 70%，比制糖的原料甘蔗、甜菜含糖量还高，每 100g 鲜枣产生的热量为 447.99 kJ，可与豆类相媲美。图 1-1 新疆灰枣和骏枣 Fig.1-1 Xinjiang Hui-jujube and Jun-jujube我国拥有世界上绝大多数的红枣优良品种，主要分布在山西、河北、山东、陕西、新疆和河南等地。其中新疆位于亚欧大陆的中部，总面积是 166.49 万平方公
6、里，占全国面积的六分之一，新疆栽种红枣的地区地域宽广，农业灌溉的水源为天然雪水，空气质量和水源保障了绿色产品的质量。南疆地区冬季形成平均 80 cm 的冻土层，使许多害虫无法繁殖和越冬，使得新疆红枣栽植区的病虫害很少。这便可以大量减少农药使用量，为有机红枣的发展创造了可能。又因其产出红枣含糖量高、粒大肉厚和外型美观，已经逐步占据了红枣高端市场。新疆产出的枣营养积累充分，果实着色好，含糖量高，品质优良，目前推广的品种营养价值和口感均比其他省份的好。近 10 年来，新疆林果面积平均以每年 6.67104 hm2 的速度快速扩张，发展迅猛。其中大5枣种植异军突起，增速远远超过了新疆传统的特色林果种植
7、 4。2009 年，新疆大枣种植面积达28.65104 hm2，约占全国的 21.38%；产量 28.99104 t，约占全国的 6.8%。2013 年统计年鉴显示，新疆红枣种植面积增至 48.61104 hm2，其中红枣种植主要分布在阿克苏、喀什、和田、巴州和吐鲁番、哈密等地州。我国相关红枣专家一致认为 5，世界的红枣在中国，中国的红枣因南疆地州特殊的地理和气候条件，在不久的将来将成为世界红枣生产基地。图 1-2 全国与新疆红枣产量对比图 Fig.1-2 The national figure with red jujube production in Xinjiang红枣鲜果含水率高，含糖
8、量高，导致果实容易腐烂破损，残枣次枣价格受到抑制，这是红枣的一个致命弱点，也是制约红枣产业快速发展的一个最主要的原因，而解决这一问题的最常见的方法便是干燥。由于红枣的营养保健价值高，目前无论是国内还是国外市场上，红枣都越来越多的受到人们的喜爱和关注，而随着人们生活品质的提高，对食品的要求也越来越高，这便要求产品不仅要外观完好、色泽好、口感纯正，还要营养成分保持度高。而红枣成熟后，果内水分很多，加上含糖量高，容易感染真菌或细菌；加之呼吸强度高，不断放出大量呼吸热，因此常温条件下易于腐烂，不耐储藏，且营养损失高。当前，我国红枣年产量已超过 250 万吨6，每年因腐烂破损损失的红枣数量高达 20%3
9、0%7。干燥是指将物料中所含的水分去除的过程，果蔬干燥的主要目的是防止其腐烂破损，延长保存时间，便于贮藏。干燥也是红枣最常见的加工贮藏方法。图 1-3 红枣的加工模式图 8Fig.1-3 Red jujube processing pattern对于红枣干制存在的问题 9主要为以下几点：（1）在红枣产区，大量农户仍以自然干制作为红枣的主要干制方式，产品品质低，卫生质量差，腐烂损失严重。（2）人工干制技术设备投资高，技术难度大，难于在红枣产区农户中大量推广。（3）一些新的红枣干制技术目前仍处于研究阶段，设备和技术尚不成熟，难于推广应用。6近年来人们越来越重视生活质量，由于红枣的药食同源，红枣的各
10、种加工品也受到越来越多的关注，目前红枣被制成各种红枣加工品，如枣片、枣泥、枣糕、枣酒、枣醋和枣茶、红枣饮料、红枣果冻、红枣果酱等 10-17，其中“好想你枣”的枣制品被多数人熟知。而市场上出现的这些多为有添加剂类型的红枣产品，目前人们饮食生活中除了注重食品的营养价值外，对食品本身的安全也更加关注，对于有添加剂的食品，人们难免产生排斥心理。1.2 研究目的及意义针对红枣营养价值高，种植面积广，但果实容易腐烂破损，残枣、次枣价格受到抑制，红枣的干制存在诸多不足，最终导致枣农利益受损这种情况，本研究拟定采用一种新型的高效、节能、无污染的干燥方法，对红枣片进行干燥技术研究，旨在开发生产出一种纯天然无添
11、加即食的高品质红枣产品的同时，得到最佳的干燥工艺参数，为红枣产业发展提供一定的技术支撑。此研究一方面可使残枣、次枣得以充分利用，减少枣农的经济损失，另一方面也是为了在现有基础上，能够制造生产更多红枣系列的产品，丰富市场的产品种类，这对我国红枣产业的发展具有一定的现实意义。1.3 国内外研究现状红枣作为我国传统的干果资源，干制品种的产量占红枣总产量的 80%18以上，目前红枣常见的干燥加工产品有整枣、枣片，其中整枣干燥最为常见，干燥方式也较多，枣片的研究较少。1.3.1 整枣干燥国内外研究现状整枣的干燥方式较多，最常见的还是自然晾晒，干燥红枣时间长，同时干制红枣的品质得不到很好的保证，严重影响了
12、干制红枣产品的经济价值。其次为人工干燥，研究可分为干燥技术研究以及品质研究两个方面。干燥技术研究方面：高林朝 19将新型太阳墙孔状吸热板应用为空气集热器的设计，将太阳能集热和蒸汽换热器供热联合互补使用，并使用该装置展开干燥红枣的试验研究，采用预干燥和干燥 2 步工艺，有效利用废气余热，发现此方法可大大提高干燥效率，降低装置的投入资金，干燥温度不宜超过 65，否则会影响干枣的质量和着色，太阳能干枣红枣的适宜温度为5560。杨艳杰 20将微波干燥技术应用于红枣的干燥，发现微波干燥红枣的干燥速率快、节能、环保、营养保持也很好，温度不宜超过 70。张宝善等对油枣进行了热风干制，研究了在不同温度和不同时
13、间条件下，枣果非酶褐变受温度和时间的影响，研究发现：随着干燥温度的升高，时间延长，枣肉的褐变度以及 5-HMF含量逐渐增加，总糖、还原糖、抗坏血酸和氨基酸态氮逐渐减少 21。陈锦屏、穆启运等 22对红枣进行了烘房干燥的研究，通过改变不同的升温方式干燥红枣并对其品质进行研究，得出结论：烘干温度为 65时干枣的品质最好，烘干温度不宜超过 70。王恒超等 23研究了骏枣中的几种营养成分在自然干制，热风干制和真空冷冻干制的过程中的变化规律，研究发现：经真空冷冻干制的骏枣其总酸、总糖、蔗糖、果糖、葡萄糖以及可溶性蛋白质含量的保存率最高，经热风干制的次之，自然干制最低。7在整枣的干燥技术方面，采用传统的干
14、燥技术，通过改变不同的干燥条件，并对成品进行品质研究，控制合理的温度范围，但对干燥模型的建立较少。品质研究方面：陈建东 24、陈蔚辉 25分别将微波干燥技术应用于红枣的干燥，发现微波干燥红枣的温度不宜超过 70，并对红枣果实中的可溶性固形物、有机酸及 Vc 进行了检测，发现微波处理对可溶性固形物、有机酸及 Vc 的降解有着一定的抑制作用。王毕妮 26等人研究了自然干制和热风干制对红枣中的酚类化合物及其抗氧化活性的影响，研究发现: 干制后的红枣其酚酸类化合物含量显著下降，总黄酮含量变化不明显，热风干制后的红枣其原花青素含量显著升高，经热风干制和自然干制的红枣抗氧化活性间无显著性差异，2010 年
15、高红芳等 27以木枣为原料，对真空低温干燥法生产高 Vc 香酥脆枣的工艺进行了研究，比较了不同干燥方法对香酥脆枣营养成分及感官品质的影响，发现真空低温干燥法所需时间仅为真空冷冻干燥时间的 1/8、热风干燥时间的 1/6；真空低温干燥法生产的香酥脆枣，口感酥脆，不易吸潮并且保持了枣皮原有的玫瑰红色和枣肉原有的浅绿色。王恒超等 28研究了骏枣中的几种营养成分在自然干制，热风干制和真空冷冻干制的过程中的变化规律，研究发现：经真空冷冻干制的骏枣其总酸、总糖、蔗糖、果糖、葡萄糖以及可溶性蛋白质含量的保存率最高，经热风干制的次之，自然干制最低。在整枣干燥中，Vc、糖、酸等作为内部品质的重要指标，而感官品质也作为重要的标准主要体现在色、香、味，口感上。1.3.2 枣片干燥国内外研究现状枣片干燥预处理有直接切片和打泥后切片两种，枣片干燥时枣片果肉直接接触外界空气，采用自然晾晒等干燥方式对枣片品质影响较大。干燥技术研究方面：郭秉印等 29在 200 Pa 真空条件下，探索冬枣切片的厚度、升华干燥供温、解析干燥供温对枣中 Vc 含量的影响。采用响应面法优化真空冷冻干燥工艺参数：枣片厚度 5.5 mm、升华温度-22
