紫菜微波干燥工艺研究

阮威威，邱福祥，曾萍萍，陈顺兴，蔡伟晶，林国荣

（莆田学院环境与生物工程学院，福建省新型污染物生态毒理效应与控制重点实验室，福建莆田 351100）

紫菜系红毛菜科植物甘紫菜及圆紫菜等的叶状体，可以制成中药，具有化痰软坚、清热利水、补肾养心的功效[1-2]。食用紫菜一般蛋白质含量24%～28%，远远高于一般的蔬菜，且人体所必需的氨基酸含量多。紫菜蛋白质的组成氨基酸，如丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、脯氨酸等中性、酸性氨基酸较多，这是所有陆生蔬菜植物所没有的特征。药理研究表明，它具有增强细胞免疫和体液免疫功能、减慢心率、增强心肌收缩力、抗凝血、降血脂、抗肿瘤、延缓衰老、抗辐射、抗白细胞数降低、降血糖、抗肝损伤等作用[3-5]。紫菜是我国沿海的重要养殖红藻，不仅味道鲜美而且营养丰富。我国海藻资源丰富且类别很多，从中开发有价值的多糖前途很大。

为了最大程度保留紫菜的营养价值，提高紫菜的干燥效率，避免资源浪费，研究紫菜的干燥方法尤为重要。目前，紫菜干燥方法有热风干燥、微波干燥、真空冻干等方法。但是，关于采用微波干燥技术对紫菜进行干燥的研究报道比较少，因此试验利用微波干燥技术对紫菜的干燥工艺参数进行研究，分析紫菜堆放厚度、微波功率、微波时间等因素对紫菜水分含量的影响[6-7]。通过试验观察和数据分析，确定了紫菜的最优微波干燥工艺参数组合，同时为微波干燥技术在农产品干燥领域的应用提供有利的科学依据。试验以湿紫菜为原料，采用正交试验法，获得了使产品的品质得到保证的提取条件，为改进紫菜加工工艺提供了有价值的参考。

1 材料与仪器

1.1 材料

头水湿紫菜，购于南日岛。

1.2 仪器

EG7KCH3-NA1型美的微波炉，广东美的微波炉制造有限公司产品；MB45型水分测定仪，奥豪斯仪器（常州）有限公司产品。

1.3 方法

1.3.1 微波功率的选择

准确切取并称取5份相同的厚度和相同质量的紫菜置于相同玻璃器皿中，控制室内温度为常温，设定微波功率分别为100，200，300，400，500 W，微波干燥9 min，测定其水分含量和感官特征。

1.3.2 微波时间的选择

准确切取并称取5份相同的厚度和相同质量的紫菜置于相同器皿中，控制室内温度为常温，设定微波功率为500 W，分别设置微波时间为6，9，12，15，18 min进行微波干燥，测定其水分含量和感官特征。

1.3.3 堆积厚度的选择

搜索的结果，全都指向一个叫艾诗虹的女人，本市下属某区红十字会的副会长，在赴沪浙参观考察的途中，不幸遇难。高潮点开一个《一缕诗魂入花间 留取清风拂新颜》的链接，是一个追悼艾诗虹的帖子，标题下面，是一张艾诗虹的正面证件照片，标致的脸盘上戴着副时尚的眼镜，一脸文雅，一脸正气。

准确切取5份堆积厚度为3，5，6，7，9 mm并按厚度比例称取的紫菜置于相同器皿中，控制室内温度为常温，设定微波功率为500 W，微波时间6 min，测定其水分含量和感官特征。

1.3.4 主要因素的确定及工艺条件的优化

用正交试验方法对影响紫菜中干燥紫菜的微波功率、微波时间、堆积厚度3个因素进行考查，对干燥紫菜的工艺条件进行优化。

L9（34）正交试验因素与水平设计见表1。

表1 L9（34）正交试验因素与水平设计

2 结果与分析

2.1 微波功率对紫菜干燥的影响

不同微波功率对紫菜感官评分的影响见图1。

图1 不同微波功率对紫菜感官评分的影响

由图1可知，在相同微波时间和堆积厚度条件下，微波功率范围在100～300 W，感官评分呈上升趋势，当微波功率为200 W时评分最高为84分。因为微波功率过低时紫菜微波不干，导致水分过多影响感官评分。随着微波功率的增大，紫菜出现焦煳、焦味等现象，从而导致感官评分呈下降趋势。

不同微波功率对紫菜水分含量的影响见图2。

图2 不同微波功率对紫菜水分含量的影响

2.2 堆积厚度对紫菜干燥的影响

不同堆积厚度对紫菜感官评分的影响见图3。

图3 不同堆积厚度对紫菜感官评分的影响

从图3可知，在相同微波时间和微波功率条件下，3～6 mm堆积厚度范围内，紫菜的感官评分呈上升趋势；在6～9 mm范围内，紫菜的感官性状呈缓慢下降趋势；当堆积厚度为6 mm时，感官评分最高为87.6分。在干燥试验过程中，一开始堆积厚度太薄，导致紫菜干燥过度变焦，影响感官评分。而堆积厚大于6 mm时，紫菜干燥不完全导致水分含量过高，影响紫菜的品质。

不同堆积厚度对紫菜水分含量的影响见图4。

图4 不同堆积厚度对紫菜水分含量的影响

从图4可知，紫菜的水分含量随着堆积厚度的增加而增加。在堆积厚度为9 mm时水分含量最大为81.7%。这是由于在微波时间和微波功率不变的前提下，堆积厚度增加、增加受热面积会导致紫菜烘干速度慢，所以堆积厚度约高水分含量越高。综合感官评分和水分含量选定堆积厚度为5，6，7 mm作为正交试验的3个水平。

2.3 紫菜微波时间对紫菜干燥的影响

不同微波时间对紫菜感官评分的影响见图5。

图5 不同微波时间对紫菜感官评分的影响

由图5可知，在相同微波功率、堆积厚度条件下，6～12 min时，紫菜感官评分呈上升趋势；在12～18 min时，感官评分呈下降趋势；当微波时间为12 min时紫菜感官评分最高为82.7分。这是由于微波时间过短时，紫菜烘干不彻底，导致水分含量过高影响感官评分；微波时间过长时，紫菜烘干过度，导致紫菜烤焦影响外观。

不同微波时间对紫菜水分含量的影响见图6。

图6 不同微波时间对紫菜水分含量的影响

由图6可知，紫菜的水分含量随着微波时间的增长而降低。在18 min时水分含量最低为3.3%。这是由于堆积厚度、微波功率不变的前提下，微波时间越久，紫菜受热时间越久，水分散发越多，所以水分含量逐渐降低。综合感官评分和水分含量选定微波时间为6，9，12 min作为正交试验的3个水平。

2.4 微波干燥最佳工艺的选择

通过上述微波功率、堆放厚度、微波时间等因素试验，优选出3个因素水平，以此为基础进行三因素三水平L9（34）正交试验，并记录每组试验的感官评分及水分含量。

紫菜微波干燥正交试验设计与结果分析见表2。

由表2结果分析可知，极差R值大小表示对紫菜加工工艺的影响程度，以上3个因素对微波干燥紫菜的影响主次依次为微波时间＞堆积厚度＞微波功率，其中微波时间和堆积厚度的影响最显著。最优水平为A3B3C1，由此可得微波干燥紫菜的最佳条件为微波时间12 min，堆积厚度5 mm，微波功率300 W。

表2 紫菜微波干燥正交试验设计与结果分析

3 结论

通过紫菜的单因素试验和正交试验，优选出微波功率、堆积厚度、微波时间等因素水平。采用L9（34）正交优化试验研究结果表明，影响紫菜加工工艺的主要因素为微波功率、微波时间，其次为堆积厚度。优选方案为A3B3C1，即微波时间12 min，堆积厚度5 mm，微波功率300 W。在此微波条件下，紫菜感官评分为93.2分，水分含量为5.0%。紫菜微波冻干工艺技术作为交叉学科发展的产物，在紫菜加工过程中能保持其色、香及水分含量，并在贮藏方面有重要的意义。微波冻干技术易于控制，效率高，在食品加工行业有着广阔的前景。