玫瑰花的微波真空干燥试验

玫瑰（RosarugosaThunb），又名赤蔷薇，为蔷薇科蔷薇属，多年生落叶灌木，茎多刺，花有红、紫、白、黄、粉等多种颜色。玫瑰主要生长于温带，原产亚洲中部和东部干燥地区，中国华北、西北和西南地区及日本、朝鲜、北非、墨西哥、印度均有分布，在其他许多国家也被广泛种植，既是优良的花灌木，又是重要的香料植物。
干燥花是指将植物材料经过保色、定形、脱水处理而制成的具有持久观赏性的植物制品，它是近年来国内兴起的一类新型装饰品，而在国外已有久远的历史。进行干燥可克服玫瑰花种植的区域限制和鲜花运输困难，满足更大区域范围的需求，使玫瑰种植地区的资源优势得以充分发挥，干燥后的玫瑰花瓣还是制作香花的上好材料，目前常用的干燥方法主要有物理干燥（硅胶干燥）、热风干燥、微波干燥和真空冷冻干燥4种方法。其中，硅胶干燥法干燥时间长，适于北方干燥季节，不适于南方多雨季节。真空冷冻干燥虽然干制品质量好，但投资成本高；热风干燥存在热效率和能源利用率低、干制品质量差等问题；微波干燥虽然热效率高、干制品质量较好，但是干燥过程难以控制，易导致过热，损害产品品质，出现烧焦、糊化和表面硬化的现象。本试验采用微波真空干燥玫瑰花，将微波干燥的快速高效性和真空干燥的低温干燥相结合，在真空条件下利用微波对物料进基金项目：教育部高等学校大学生实践创新训练计划（项目编号：091029515）；2010年江南大学机械工程学院院自主项目：宋春芳（1974?），女，内蒙古巴盟人，博士，副教授，主要从事食品工艺与机械方面的研究。无锡市江南大学机械工程学院，214122.Email：gracecf927163.com行干燥加工。与其他干燥方法相比，微波真空干燥有很多的优点，干燥过程是在低温、真空状态下进行，因此能大限度地保持干花的形状和色泽，延长其保质期，具有快速、低温和高效的特点，是一种全新的干花制作技术。玫瑰花物理干燥、常温、冷冻和微波干燥技术都做过一些探讨，但对玫瑰花的微波真空干燥试验没有做具体的研究。
本试验通过微波真空干燥设备干燥玫瑰花，比较不同真空和微波功率下玫瑰的温度、干燥水分、形态和色泽变化，从而得到玫瑰真空干燥的较佳干燥条件，并与热风干燥相比，为玫瑰花的工业化生产提供一定的理论依据。
1材料与方法1.1材料与设备玫瑰采自云南空运新鲜红色玫瑰。花材均采用其花头部分，保留10mm的茎秆。花材的湿基含水率为76.1.实验室用微波真空干燥设备，自行设计制造。谐振腔尺寸（mm）：360X340X260，转盘转速5r/min，真空度大可达到0.10MPa，真空度与功率均可调，温度可监控。前后有视镜，便于观察；XMD-16型通道热电偶温度测量，上海自动化表六厂；ARB120电子天平，上海梅特勒-托乐多器有限公司；DHG-9076A电热恒温鼓风干燥箱，上海精宏试验设备有限公司。
1.2测量方法花材的含水率测量：采用标准烘箱法，于105C烘至恒质量。
花材的温度测量：采用热电偶温度测量测量。
花材的颜色采用可撕式配色手册（partI）中的560种色标，与干燥前后样本的颜色比较，找到与样本颜色接近的颜色。其中每个色标都注明4种印刷原色的浓度，Y（黄），M（红），C（蓝），B（黑）。
花材的形态变化用花形高和直径的收缩率来进行比较，用游标卡尺测量花材高度和直径。花材高收缩率：，「）X100/私，其中扣为花材干燥前的高度，为花材干燥后的高度。
为花材干燥前的直径，褚为花材干燥后的直径1.3试验方法每次将6朵玫瑰鲜花均匀放置在试验室用微波真空干燥设备的转盘上，进行微波真空干燥。干燥后的玫瑰花含水率控制在1518.比较不同真空度（0.10MPa和0.08MPa），功率225W的干燥条件对玫瑰干花质量的影响。
对玫瑰花干燥的效果。
将花材分别进行40C热风干燥，并对微波真空干燥和热风干燥对玫瑰花干燥质量进行比较。
1.4试验数据处理方法重复次数及误差分析每个试验重复3次取均值，计算相对标准差<5. 2结果与分析2.1不同真空度对玫瑰花干燥水分和温度的影响从可以看出，在225W微波功率下，将含水率为76.1的玫瑰干燥到1518，真空度由0.10MPa降低到0.08MPa时，物料终温升由40C上升到54C，真空干燥时间由33min延长到42min.真空度下降到0.06MPa时，干燥时间延长到47.2min，物料终温升可达到67C.可以看出，真空度越高，物料体内水分蒸腾而干燥的速度越快，物料干燥温度越低。所以，实际操作时，尽量选择高的真空度干燥玫瑰花。
温度过高会使植物材料发生褐变，甚至会产生焦糊的现象。当温度升高时，酚类色素的稳定性下降，微生物活跃程度和酶活性显著增加，化学反应加速，使花材的色变加剧。通常温度每升高10C，褐变速率增加57倍。花材干燥温度应控制在40C左右，不宜超过45C. 0.10MPa慢，且干燥时的温度过高，超过花材理想干燥温度4045C.所以，真空度0.08和0.06MPa均不适于鲜花微波真空干燥。
2.2不同微波功率对玫瑰花干燥水分和温度的影响从可以看出，在0.10MPa进行微波干燥，功率越高，物料温升越高。200W玫瑰花干燥80min后，物料的温度控制39C以下，300W的玫瑰干花温度达到43C.不同功率下温升的变化幅度差异不大，玫瑰花的温升控制在3943C.而不同功率下的水分变化差异很大，微波功率为200，225，250，275和300W时，玫瑰花的干燥时间分别为80，33，22，16和9min，干燥的时间随着微波功率的增加急剧减少。
微波加热利用微波的振荡频率迅速振荡植物体内的水分子，使其互相摩擦、碰撞产生热量而蒸发。微波由内到外的加热方式可以大大提高干燥速度，能量利用率高，并且保形和保色均较好。但是微波加热很容易使含水率高的部位不完全干燥，含水率低的部位因温度过高而碳化，所以微波干燥植物材料若操作不当，干燥质量比较差。微波真空干燥在真空度下进行微波加热，可以促使植物体内水分蒸腾而干燥，加快了干燥速率。且微波真空干燥，当真空度为0.10MPa时，物料温升不超过45C，花材不会产生碳化现象。
微波功率比真空度对玫瑰花干燥水分和温度影响明显显著。
23不同干燥条件对玫瑰花色泽与形态变化的影响鲜花在干燥后除了形态和色泽发生变化外，其花香味不及鲜花浓郁。这是由于干燥后水分减少，引起花朵内部胶体状态改变，大量固形物凝聚成团；酯类芳香物、挥发性液体丧失，造成花香变淡或失去。
玫瑰花颜色变深，是因为其花瓣中所含色素多为比较稳定的胡萝卜素、与金属离子络合的花青素类。
在干燥过程中这些色素的稳定性受外界因素影响较小，基本保持了其固有的性质和状态。颜色变深的主要原因是干燥后单位面积上色素含量的增加和组织结构的变化。
表1不同微波功率对玫瑰花色泽和形态变化的影响微波功率/W真空度/MPa干燥时间/min高收缩率/直径收缩率/°/.干燥后颜色整体感官评价新鲜颜色鲜红，花型饱满颜色呈紫色，颜色不均一，表面有水分聚集，变形较严重颜色变深呈暗红色，颜色均一，形状基本保持颜色变深呈暗红色，颜色较均一，形状基本保持颜色变深呈紫色，形颜色较均一，形状基本保持颜色变深呈紫色，颜色较均一，形状基本保持颜色变深呈深紫色，颜色均一，形状基本保持40C热风常压颜色变深呈暗紫色，颜色不均一，严重皱缩温度对于花材干燥过程中色变的影响是多方面的。
当温度升高时。酚类色素的稳定性下降，微生物和酶活性显著增强，化学反应加速，使植物材料的色变加剧。
在干燥花制作中，干燥所需的时间决定干燥花的品质，低温具有很轻的抑制酶活性的作用，低温下的干燥花材虽然具备保持花材较好颜色的条件，但是水分蒸发慢，耗时太长，很难达到保色的要求。
表1中可以看出，采用40C热风干燥，干花的终含水率是32，干燥时间18h，花材干燥不均匀，花蕊部分的含水率在45以上，而花材边上的含水率只有15左右。花材焦边严重，且变形严重。并且热风干燥，酚类色素易被氧化，从而破坏原有的颜色发生褐变。这种传统的热风干燥对保持玫瑰花的花形和和颜色的均一效果很差。
干燥后的颜色不均一，颜色呈紫色，且花材变形较严重。
在真空度0.10MPa，微波功率为300W时加热时间短，形状保持较好。但300W微波功率下，物料的终温升达到43C，干花颜色不够鲜艳，呈暗紫色。微波功率为200275W时，随着微波功率增加，干花的颜色越深。
微波功率为200W时，花材保形与225W，275W保形效果相当，优于250W，略输于300W；干燥时间长，但是干花颜色呈暗红色，且颜色均一，色泽方面佳。
干花终品质是决定工艺选择的关键，所以尽管微波功率为200W时，玫瑰花干燥时间较长，但是干花保形好，颜色佳，是玫瑰花微波真空干燥的较优工艺。
采用微波真空方式干燥，干燥过程中温度始终控制在40C左右，对干花的颜色和形状保持都有很好的效果。
花材干燥后花蕊和花瓣的水分较均一，无焦边，形状基本保持。微波真空干燥相比热风干燥而言，干燥时间大大缩短，在干花品质提高和减少干燥时间方面占很大优势。所以微波真空干燥方法是适用于玫瑰花干燥的一种新尝试。
3结论与热风干燥相比，微波真空干燥后花蕊和花的水分均一，无焦边，整体形状保持好。且干燥时间大大缩短，微波真空干燥在干花品质提高，减少干燥时间、提高效率方面占很大优势，微波真空干燥对玫瑰花干燥是可行的。
采用微波真空干燥玫瑰花，真空度越高，物料内水分蒸腾而干燥的速度越快，物料温升越低。随着微波功率增加，干燥时间大大缩短。综合考虑玫瑰干花干燥时间、温度、形态变化和颜色等指标，选择真空度0.10MPa，微波功率200W，干燥时间80min的微波真空干燥工艺为较适宜的干燥条件。
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