[发明专利]微波喷动冻干智能检测高糖分水果含水率及质构的方法

说明书

本发明公开了微波喷动冻干智能检测高糖分水果含水率及质构的方法，属于果蔬干燥品质智能化识别技术领域。本发明采用微波喷动冻干技术对新鲜果蔬进行干燥。经过清洗、去皮去核、切块后的果蔬样品在‑67℃下作速冻处理2h，之后进行微波喷动冻干直至干燥结束。在冻干过程中阶段性取样进行低场核磁共振分析，用质构分析仪对物料的硬度进行测定，同时测定水分含量，建立核磁响应信号参数与物料含水量及硬度的关系方程。本发明利用低场核磁共振检测技术，在最大程度保证水果物料形状的基础上，解决原有果蔬干燥过程干燥品质检测的技术难题，实现无损、便捷、智能检测，提高了检测工作效率及产品完整性，并有效监控干燥过程品质变化。

技术领域

本发明涉及微波喷动冻干智能检测高糖分水果含水率及质构的方法，属于果蔬干燥品质智能化识别技术领域。

背景技术

新鲜果蔬作为活的有机体，具有含水量高，易腐烂，较强季节性等特点。除主要成分水之外，新鲜果蔬含少量碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素、丰富的矿物质及膳食纤维，在人体营养补充中具有重要的意义。果蔬的季节性以及易腐的特性决定其在一般条件下无法长时间保存，通过技术加工手段来延长保质期，并最大限度地保存其营养成分显得尤为重要。

冷冻干燥是公认的能够最大程度保持物料形状，保存其营养成分的干燥方式，但耗时、耗能也是其显著缺陷。为提高干燥效率，出现了将微波能与冷冻干燥结合的微波冻干技术，不但提高能量利用效率，而且可以改善产品干燥品质。由于物料内部水分的分布不均及干燥仓内微波场的分布不均，这使物料很难被均一干燥。微波喷动冻干通过间歇式地向干燥仓内输送脉冲气流，使物料在干燥仓内间歇式运动，从而改善干燥均匀性问题。

随着干燥技术的发展，人们对干燥过程自动化、智能化检测与控制的要求越来越高，以传感器、微波控制器、水分检测设备为核心的智能一体化控制系统的应用是干燥设备发展的必然趋势。

低场核磁共振(LF-NMR)是一种新型的无损检测技术，具有灵敏、快速、成本低和无损伤的特点，被广泛用作食品中水分流动性和分布特征的分析。王欣等(专利申请号：CN201310594265.4)公开了一种食用明胶品质的低场核磁共振检测方法。通过对配制的一系列掺有不同质量分数工业明胶的食用明胶掺伪样品进行低场核磁共振检测，建立食用明胶低场核磁共振弛豫图谱信息数据库，用于未知明胶的掺伪鉴定。周光宏等(专利申请号：CN201510635374.5)公开了一种低场核磁共振测定肉糜凝胶过程中蒸煮损失的方法。对肉糜低场核磁检测所得数据进行反演和分析，确定乳化肉糜经溶胶形成凝胶的过程中水分和脂肪变化情况，以评判不同脂肪含量肉糜的蒸煮损失。谭明乾等(专利申请号：CN201510896913.0)公开了一种海参盐渍过程中质构品质的低场核磁共振检测方法，建立了盐渍海参品质的横向弛豫谱图T2和核磁共振成像信息数据库及TPA质构信息数据库，得到盐渍海参的横向弛豫谱图信息与TPA质构信息的相关性，用于推测海参盐渍过程中质构品质的变化情况。谭明乾等(专利申请号：CN201610286076.4)公开了一种基于核磁共振技术的花生品种无损检测方法，通过CPMG序列对花生样品分别进行核磁共振横向弛豫扫描，以一维反拉普拉斯算法进行处理，得到样品单位质量的信号量，采用主成分分析法对各花生样品的CPMG序列峰点数据进行处理，得到各花生样品的主成分散点图；以此为基础，对未知品种花生采用相同的CPMG序列对未知品种花生样本进行核磁共振横向弛豫扫描，通过主成分散点图确定未知品种花生样本的品种。这些发明利用样品基质在不同状态下含氢质子成分(如明胶中的水、肉糜中的水和油及海参中的水)含量不同，其在低场核磁场中的弛豫图谱信息不同，从而进行快速有效的鉴别。