本發明屬于農產品加工技術領域，涉及一種利用中短波紅外進行果渣干燥的方法。
背景技術：
我國是世界上最大的果品生產國與輸出國，每年果品產量超過上億噸，并且始終保持快速增長趨勢。果渣是植物果實經過壓榨提取其汁液或油份之后剩下的廢渣，是果品加工產業的重要副產物。果渣主要包括果皮、果肉、果籽等，富含果膠、膳食纖維、多酚、黃酮等營養成分，具有極高的再利用價值。但目前我國果渣加工再利用水平較發達國家差距明顯，除極少部分用于生產飼料外，大部分被直接遺棄，不僅造成資源的巨大浪費，而且嚴重污染環境。
干燥是果渣進一步加工前的必要步驟。果渣含水量較高，可溶性物質較多，在短時間內極易腐敗變質，難以貯存與運輸。干燥果渣不僅便于貯存和運輸，而且有利于果渣的后續加工，提高果渣的商品性。目前，我國果渣干燥通常采用自然晾曬和熱風干燥等傳統手段，存在生產周期長、成本高、能耗高、營養成分損失嚴重等問題。生產出的果渣品質較差，難以滿足進一步精深加工的要求，導致果渣產品的附加值難以體現。可以說果渣干燥是制約我國果渣再次加工利用的技術瓶頸。
目前，關于果渣的干燥方法已有研究報道。例如利用回轉圓筒干燥器、氣流干燥器及風干等方法對果渣進行干燥，但這些方法均有一定的缺陷。回轉圓筒干燥器的缺點是物料的填充系數，即物料體積與圓筒體積之比較小，因此，一般在產量大的情況下，圓筒的直徑和長度都較大。另外傳動部件較多，需經常維修。并且不適宜于干燥粘性物料，否則會發生粘壁現象；氣流干燥器的缺點是不適宜大批量的連續化生產，干燥成本較高；風干的缺點是在露天環境下風干，會對果渣帶來粉塵、沙子等污染物，而且加工周期很長，需要大量的人力物力，占地面積也很大，效率十分低，最重要的是這種方法會受到天氣的影響，如果遇到陰雨天氣，果渣無法及時被風干，就會變質，只能作為廢棄物拋棄。
技術實現要素：
本發明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優點。
本發明還有一個目的是提供一種利用中短波紅外進行果渣干燥的方法。
為此，本發明提供的技術方案為：
一種利用中短波紅外進行果渣干燥的方法，包括：
利用波長為1-4μm，輻射功率為900-1350W的中短波紅外輻照果渣進行第一階段處理，其中，輻射距離為8-12cm，溫度為70-80℃，輻照時間為4-5h。
優選的是，所述的利用中短波紅外進行果渣干燥的方法中，進行第一階段處理時，將所述果渣平鋪于干燥架上，果渣厚度為0.5～1.5cm。
優選的是，所述的利用中短波紅外進行果渣干燥的方法中，所述第一階段處理中，還包括排濕過程，排濕風機風速為2-3m/s。
優選的是，所述的利用中短波紅外進行果渣干燥的方法中，待干燥果渣的含水量為75～85％。
優選的是，所述的利用中短波紅外進行果渣干燥的方法中，所述果渣為來源于螺旋壓榨、帶式壓榨、螺旋榨汁后剩余的果渣。
優選的是，所述的利用中短波紅外進行果渣干燥的方法中，所述果渣為蘋果皮渣、桃皮渣、柑橘皮渣、梨皮渣、葡萄皮渣、番茄皮渣和胡蘿卜皮渣中的任意一種或幾種。
優選的是，所述的利用中短波紅外進行果渣干燥的方法中，在所述第一階段處理之后還包括依次進行的：
第二階段處理：利用波長為2-3μm，輻射功率為1000-1250W的中波紅外輻照果渣，輻射距離為10-15cm，溫度為60-70℃，輻照時間為10-20min，鋪設的果渣厚度為1～3cm；
第三階段處理：利用波長為0.7-1μm，輻射功率為1200-1350W的短波紅外輻照果渣，輻射距離為12-15cm，溫度為50-60℃，輻照時間為5-15min，鋪設的果渣厚度為2～5cm。
本發明至少包括以下有益效果：
本發明所提供的利用中短波紅外技術快速干燥果渣的方法具有干燥時間短、干燥速率快、操作簡單、易于控制、投資成本低等優點。利用本發明所提供的方法干燥的果渣最終含水量控制在10％以下，且水分活度較低，不利于微生物的生長繁殖，可以長期保存，為果渣的運輸及后續加工利用提供了保障。
本發明的其它優點、目標和特征將部分通過下面的說明體現，部分還將通過對本發明的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。
應當理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。
本發明提供一種利用中短波紅外進行果渣干燥的方法，包括：
利用波長為1-4μm，輻射功率為900-1350W的中短波紅外輻照果渣進行第一階段處理，其中，輻射距離為8-12cm，溫度為70-80℃，輻照時間為4-5h。
不同于單純固體或液體物質的干燥，由于果渣內同時含有固體和液體，且具有一定的粘稠度，故此在采用中短波干燥時方法也不同于物質形態單一的物質的干燥。在本發明中，為保障能夠快速干燥果渣、降低能耗、保持其營養成分不流失，進而促進其內某些營養成分的采后合成，本發明利用中短波紅外輻照果渣，第一階段處理完后，能夠使得處理后的果渣中含水量低于10％(質量分數)，水分活度低于0.6，多酚成分保留率高于80％。
在本發明的其中一個實施例中，作為優選，進行第一階段處理時，將所述果渣平鋪于干燥架上，果渣厚度為0.5～1.5cm。
在本發明的其中一個實施例中，作為優選，所述第一階段處理中，還包括排濕過程，排濕風機風速為2-3m/s。
在本發明的其中一個實施例中，作為優選，待干燥果渣的含水量為75～85％。
在本發明的一些實施例中，作為優選，所述果渣為來源于螺旋壓榨、帶式壓榨、螺旋榨汁后剩余的果渣，包括但不局限于此來源。
在本發明的一些實施例中，作為優選，所述果渣為蘋果皮渣、桃皮渣、柑橘皮渣、梨皮渣、葡萄皮渣、番茄皮渣和胡蘿卜皮渣中的任意一種或幾種。
在本發明的一些實施例中，作為優選，在所述第一階段處理之后還包括依次進行的：
第二階段處理：利用波長為2-3μm，輻射功率為1000-1250W的中波紅外輻照果渣，輻射距離為10-15cm，溫度為60-70℃，輻照時間為10-20min，鋪設的果渣厚度為1～3cm；
第三階段處理：利用波長為0.7-1μm，輻射功率為1200-1350W的短波紅外輻照果渣，輻射距離為12-15cm，溫度為50-60℃，輻照時間為5-15min，鋪設的果渣厚度為2～5cm。
在第一階段處理后，進一步地，為使果渣中，含水量更低，水分活度更低，可進行第二階段處理，繼續進行水分干燥和殺滅微生物，同時，第二階段處理有利于果渣中某些營養成分，比如多酚、糖類、黃酮醇等的合成，第三階段處理能夠殺滅果渣中的微生物，進一步促進多酚、糖類及黃酮醇的合成等。同時，第一、第二和第三階段溫度梯度逐漸下降，便于處理完后果渣的降溫，提高加工效率。
實施例1
中短波紅外快速干燥桃渣
按照如下方法干燥桃渣：
(1)桃(品種為大久保)經螺旋壓榨后得到桃皮渣，含水率為85％；
(2)將步驟(1)所得到的桃渣平鋪于網狀托盤上，厚度為1cm；
(3)將步驟(2)的桃渣進行中短波紅外干燥，波長為1.0-4.0μm、輻射功率為900W、干燥溫度為80℃、干燥時間為4h。
(4)步驟(3)所述中短波紅外干燥過程中開啟排濕風機，控制風速為2.1m/s。
(5)經上述步驟所得桃皮渣干燥產品水分含量為7.36％，水分活度為0.53。
實施例2
中短波紅外快速干燥蘋果渣
按照如下方法干燥蘋果渣：
(1)蘋果(品種為陜西秦冠)經帶式壓榨后得到蘋果皮渣，含水率為76％；
(2)將步驟(1)所得到的蘋果渣平鋪于網狀托盤上，厚度為1cm；
(3)將步驟(2)的蘋果渣進行中短波紅外干燥，波長為1.0-4.0μm、輻射功率為1350W、干燥溫度為70℃、干燥時間為4.5h；
(4)步驟(3)所述中短波紅外干燥過程中開啟排濕風機，控制風速為2.1m/s。
(5)經上述步驟所得蘋果皮渣干燥產品水分含量為8.37％，水分活度為0.56。
實施例3
中短波紅外快速干燥柑橘渣
按照如下方法干燥柑橘渣：
(1)柑橘(品種為三峽蜜橘)經螺旋榨汁后得到柑橘皮渣，含水率為80％；
(2)將步驟(1)所得到的蘋果渣平鋪于網狀托盤上，厚度為1cm；
(3)將步驟(2)的蘋果渣進行中短波紅外干燥，波長為1.0-4.0μm、輻射功率為1350W、干燥溫度為80℃、干燥時間為4.2h。
(4)步驟(3)所述中短波紅外干燥過程中開啟排濕風機，控制風速為2.1m/s。
(5)經上述步驟所得蘋果皮渣干燥產品水分含量為9.89，水分活度為0.59。
實施例4
中短波紅外快速干燥梨皮渣
按照如下方法干燥梨皮渣：
(1)梨(品種為三峽蜜橘)經螺旋榨汁后得到梨皮渣，含水率為75％；
(2)將步驟(1)所得到的蘋果渣平鋪于網狀托盤上，厚度為0.5cm；
(3)將步驟(2)的梨皮渣進行中短波紅外干燥，波長為1.0μm、輻射功率為1150W、干燥溫度為75℃、干燥時間為5h。
(4)步驟(3)所述中短波紅外干燥過程中開啟排濕風機，控制風速為2m/s。
(5)經上述步驟所得梨皮渣干燥產品水分含量為9.01％，水分活度為0.53。
實施例5
中短波紅外快速干燥葡萄皮渣
按照如下方法干燥葡萄渣：
(1)葡萄經螺旋榨汁后得到葡萄皮渣，含水率為80％；
(2)將步驟(1)所得到的蘋果渣平鋪于網狀托盤上，厚度為0.75cm；
(3)將步驟(2)的蘋果渣進行中短波紅外干燥，波長為4.0μm、輻射功率為1200W、干燥溫度為73℃、干燥時間為4.3h。
(4)步驟(3)所述中短波紅外干燥過程中開啟排濕風機，控制風速為3m/s。
(5)經上述步驟所得蘋果皮渣干燥產品水分含量為7.69，水分活度為0.57。
實施例6
按照如下方法干燥番茄皮渣：
(1)番茄經螺旋壓榨后得到番茄皮渣，含水率為80％；
(2)將步驟(1)所得到的番茄皮渣平鋪于網狀托盤上，厚度為0.8cm；
(3)將步驟(2)的番茄皮渣進行中短波紅外干燥，波長為2.0μm、輻射功率為1000W、干燥溫度為73℃、干燥時間為4.6h。
(4)步驟(3)所述中短波紅外干燥過程中開啟排濕風機，控制風速為2.5m/s。
(5)經上述步驟所得番茄皮渣干燥產品水分含量為8.63％，水分活度為0.57。
實施例7
按照如下方法干燥番茄皮渣：
(1)番茄經螺旋壓榨后得到番茄皮渣，含水率為80％；
(2)將步驟(1)所得到的番茄皮渣平鋪于網狀托盤上，厚度為0.8cm；
(3)將步驟(2)的番茄皮渣進行中短波紅外干燥，波長為2.0μm、輻射功率為1000W、干燥溫度為73℃、干燥時間為4.6h。
(4)步驟(3)所述中短波紅外干燥過程中開啟排濕風機，控制風速為2.5m/s。
(5)利用波長為2μm，輻射功率為1000的中波紅外輻照果渣，輻射距離為10cm，溫度為60℃，輻照時間為10min，鋪設的果渣厚度為1～3cm；
(6)利用波長為0.7μm，輻射功率為1200W的短波紅外輻照果渣，輻射距離為12cm，溫度為50℃，輻照時間為5min，鋪設的果渣厚度為2cm。
經上述步驟處理后的番茄皮渣干燥產品水分含量為8.03％，水分活度為0.50，胡蘿卜素含量提高10％以上。
實施例8
按照如下方法干燥胡蘿卜皮渣：
(1)胡蘿卜經螺旋壓榨后得到胡蘿卜皮渣，含水率為78％；
(2)將步驟(1)所得到的胡蘿卜皮渣平鋪于網狀托盤上，厚度為1cm；
(3)將步驟(2)的胡蘿卜皮渣進行中短波紅外干燥，波長為3.0μm、輻射功率為1100W、干燥溫度為78℃、干燥時間為4.8h。
(4)步驟(3)所述中短波紅外干燥過程中開啟排濕風機，控制風速為2.8m/s。
(5)利用波長為3μm，輻射功率為1250W的中波紅外輻照胡蘿卜皮渣，輻射距離為15cm，溫度為70℃，輻照時間為20min，鋪設的果渣厚度為3cm；
(6)利用波長為1μm，輻射功率為1350W的短波紅外輻照胡蘿卜皮渣，輻射距離為15cm，溫度為60℃，輻照時間為15min，鋪設的果渣厚度為5cm。
經上述步驟處理后的番茄皮渣干燥產品水分含量為8.16％，水分活度為0.49，胡蘿卜素含量提高12％以上。
實施例9
按照如下方法干燥葡萄皮渣：
(1)葡萄經螺旋壓榨后得到葡萄皮渣，含水率為80％；
(2)將步驟(1)所得到的葡萄皮渣平鋪于網狀托盤上，厚度為0.8cm；
(3)將步驟(2)的葡萄皮渣進行中短波紅外干燥，波長為2.0μm、輻射功率為1000W、干燥溫度為73℃、干燥時間為4.6h。
(4)步驟(3)所述中短波紅外干燥過程中開啟排濕風機，控制風速為2.5m/s。
(5)利用波長為2.5μm，輻射功率為1125W的中波紅外輻照葡萄皮渣，輻射距離為12.5cm，溫度為65℃，輻照時間為15min，鋪設的葡萄皮渣厚度為2cm；
(6)利用波長為0.85μm，輻射功率為1275W的短波紅外輻照葡萄皮渣，輻射距離為12.5cm，溫度為55℃，輻照時間為10min，鋪設的葡萄皮渣厚度為3.5cm。
經上述步驟處理后的番茄皮渣干燥產品水分含量為7.43％，水分活度為0.49，黃酮醇含量提高11％以上。
如上所述，利用本發明所提供的方法干燥的果渣最終含水量控制在10％以下，且水分活度較低，不利于微生物的生長繁殖，可以長期保存，為果渣的運輸及后續加工利用提供了保障。
盡管本發明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發明的領域，對于熟悉本領域的人員而言，可容易地實現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發明并不限于特定的細節和這里示出與描述的實施例。