新疆丰富的太阳能、区域高热环境使廉价、易制造的晾房干燥一直在新疆区域占有主导地位。为更有效地继续发挥晾房成本低、操作简单、绿级率较高的优势,通过开展晾房干燥预处理和工艺控制研究,缩短干燥周期和提高葡萄干绿级率,是一个较好的研究方向。因此来自新疆农业大学机电工程学院的艾力·哈斯木、余成和新疆农业大学数理学院的黄华等人针对晾房传统干燥方式,结合葡萄主产区吐鲁番果农干燥经验,对比经不同预处理剂处理后,葡萄的晾房干燥效率和葡萄干外观品质,确定更佳的预处理方式,为传统晾房干燥工艺和参数的改进,以及葡萄晾房干燥整体工艺研究提供参考。
1. 预处理方式对无核白葡萄晾房干燥过程中含水率的影响
干燥初期的1~3 d,各不同预处理组葡萄干燥速率并无明显变化,从第3天开始经过预处理的葡萄干燥速率急剧变化,经促干剂、碳酸钾+橄榄油混合液处理的葡萄干燥速率变化更为剧烈,第21天开始趋于平缓,后期一直基本处于较为缓慢的变化;经食盐溶液处理和对照组的葡萄干燥第3~25天,含水率下降较为明显,第28天趋于平稳;促干剂、碳酸钾+橄榄油混合液处理的葡萄干燥时间比对照组和食盐溶液处理组缩短近6 d。
2. 无核白葡萄干燥过程温湿度、风速分析
葡萄干燥过程中,晾房顶部的葡萄干燥周期比晾房底部的葡萄干燥周期缩短3 d,褐变率较底部增加18%。
同一预处理条件下,迎风口位置与背风口位置葡萄干燥情况是在两个风口均安装风速记录仪,设置每30 min测定一次,进行全程不间断测定,计算得知迎风口的平均风速为0.985 m/s,干燥时间为21 d;背风口风速为0.654 m/s,干燥时间为28 d。可见,适当的风速有利于提高葡萄干燥速率。
综上可知,无核白葡萄干燥过程中温湿度、风速对干燥的品质及速率有着重要的影响。
3. 预处理方式对无核白葡萄晾房干燥过程中果面色度的影响
经食盐溶液预处理的葡萄干燥过程中R通道灰度平均值变化较大,而经促干剂和碳酸钾+橄榄油预处理的葡萄干燥过程R通道灰度平均值变化较小。
经食盐溶液处理的葡萄干燥过程中G通道灰度平均值变化较大,而经促干剂和碳酸钾+橄榄油处理的葡萄干燥过程中G通道的灰度值的变化明显小于食盐溶液处理组。
促干剂预处理的葡萄干燥过程中B通道灰度平均值变化较小,且各组变化相差不大;经40 mg/mL碳酸钾+6 mg/mL橄榄油预处理的葡萄B通道灰度平均值较小。
干燥过程中葡萄色泽在不断地变化,灰度值总体趋于变小,即原始葡萄较为明亮,随着干燥时间延长,颜色逐渐变化为暗淡或略微褐变;在干燥的前半期,颜色变化较大,与其快速失水和质变有关,后半期水分变化趋于稳定,色泽变化不大;色泽起伏变化主要是每日采集时外界亮度的变化造成。在干燥过程中使用3.0%促干剂处理的葡萄及40 mg/mL碳酸钾+6 mg/mL橄榄油混合液处理的葡萄色度变化较为平缓,可能是保持色泽的较好的预处理方式。
4. 预处理方式对无核白葡萄晾房干燥后成品品质的影响
3.0%促干剂处理的葡萄,干燥后成品的褐变率为26.0%,绿级率为24.5%,果体糖析率为4.0%,与其他预处理组的葡萄干成品相比较,其成品质量整体较优;相对于对照组,其褐变率降低67.0%,绿级率提高了20.5%。碳酸钾+橄榄油混合液预处理的葡萄,干燥后绿级率整体较高,其中,40 mg/mL碳酸钾+6 mg/mL橄榄油混合液处理的葡萄干绿级率达到34.0%;因此初步判断橄榄油具有提高绿级率的作用,但橄榄油成本为促干剂成本的3 倍。综合干燥速率、色度变化、绿级率、褐变率、糖析率及经济成本,可初步确定葡萄干燥较优的预处理方式为3.0%促干剂预处理。
结论
与未经预处理的对照组相比,经质量分数3.0%的促干剂预处理的无核白葡萄干燥时间缩短了6 d;干燥过程中葡萄表面色度变化较为平稳,且成品的褐变率降低了67%,绿级率提高了20.5%;综合分析各项指标,该处理优于其他预处理,最终确定其为晾房干燥较优的预处理方式;此外,实验确定橄榄油具有提高葡萄干燥绿级率的作用。