一种胡萝卜粉的干燥方法技术领域
本发明涉及一种物料干燥方法，如水果、蔬菜等，特别涉及一种胡萝卜粉的干燥方
法。
背景技术
胡萝卜是一种常见的营养果蔬，以肉质根供食用，是春季和冬季主要的蔬菜之一，
因其具有较高的营养价值，被称为蔬菜中的“小人参”。胡萝卜的最主要营养成分是类胡萝卜
素，它包括了β-胡萝卜素、α-胡萝卜素、黄体素等多种胡萝卜素，其中含量最高的是β-胡萝卜素，
占总胡萝卜素含量的80％。β-胡萝卜素是一种重要的天然功能成分，也是一种重要且安全的
维生素A源。在人体内部调节下，可以在VA缺乏时，β-胡萝卜素在维生素酶的作用下自动转化
为VA，在VA增加到满足需要的量时停止转化。这样既可以避免夜盲症和皮肤角化等疾病，也
可以避免VA含量过多的中毒现象。胡萝卜素结构中的多个双键以及VC中的多羟基结构能够
抑制脂质的过氧化反应，从而减小过氧化物对机体的损伤，清除体内多余的自由基，延缓衰
老。(陈瑞娟《胡萝卜的营养功能、加工及其综合利用研究现状》)另外，丰富的维生素可以刺
激新陈代谢，促进血液循环，起到美容健肤的作用。胡萝卜中的糖化酵素，能够分解食物中的
亚硝酸盐，降低了该物质的致癌作用；胡萝卜中的木质素可以提高巨细胞的吞噬能力，起到
抑制癌细胞增长的作用，所以胡萝卜在预防癌症发生具有可观的效果。在治疗癌症方面，胡
萝卜也发挥了良好的效果。临床试验表明，β-胡萝卜素可以使吸烟人士血液中的高尼古丁迅
速降解，降低了肺癌的发病率。与此同时，β-胡萝卜素还能够降低癌症患者在接受放疗和化
疗的毒副作用。胡萝卜中含有极其丰富的钙果胶酸酯，它可以促使胆汁酸的凝固，进而加速
胆固醇向胆汁酸的转化，起到降低胆固醇，预防冠心病的作用。胡萝卜中丰富的膳食纤维有
利于延缓肠道对葡萄糖的吸收，通过与胰岛素的互助作用起到降糖的效果。(阮婉贞《胡萝卜
的营养成分及保健功能》)
总之，胡萝卜集营养、药效、食用于一体，营养丰富，功效显著，是一种物美价廉、营
养俱佳的保健食品。目前国内对胡萝卜开发主要有两个方面：一种是胡萝卜汁饮品，是将胡萝
卜单一制汁或将胡萝卜与其他水果做成复合果蔬汁。但是胡萝卜汁饮品存在以下缺点：(1)胡
萝卜原汁易腐败变质，在-10℃条件下只能保存两天。(2)在口感方面，胡萝卜本身存在特殊的
味道，不具备果香，口感比不上同类型的果汁饮料。(3)胡萝卜加工过程中，大多采用水提的
方式，但是胡萝卜中最具营养价值的胡萝卜素是脂溶性的，所以，制备的胡萝卜汁营养将大打
折扣。(5)胡萝卜加工过程中会产生大量的残渣，造成了资源的浪费以及环境的污染。另一种
是将胡萝卜加工成粉，即将胡萝卜进行脱水干燥，加工成粉。成品不仅保留了原料的营养成
分、色泽，还扩大了胡萝卜的食用范围，可以用于面食制品、焙烤食品、奶制品等。将生产的胡
萝卜粉加入面条，糕点中，不仅将天然的膳食纤维、胡萝卜素等营养元素强化到食品中，还避
免了胡萝卜特有的焖味，改善了产品的色泽。(陈瑞娟《胡萝卜的营养功能、加工及其综合利用
研究现状》)
常用的胡萝卜干燥方法有热风干燥、微波干燥、喷雾干燥以及真空干燥。热风干燥
和微波干燥虽然成本低廉，干燥时间短，但是过高的温度容易使物料表面焦化，热敏性物质
胡萝卜素和维生素等营养成分损失大，营养价值不高。喷雾干燥方法工艺较为复杂，并且因
为胡萝卜料液的黏度较大，容易出现严重的挂壁现象，得率较低。同样因为受热不均匀，容易
导致热敏性成分损失。真空干燥虽然能够最大限度的保存了胡萝卜粉的色泽、香味、营养成
分，但是干燥时间过长，且真空条件对设备的要求很高。
发明内容
本发明旨在解决上面描述的问题。本发明所涉及的胡萝卜的干燥方法是将胡萝卜打
成浆状液体，迅速制冷，运用水分挥发的共晶点以及硅胶的强吸附作用将胡萝卜浆干燥；再
通过两次减压过程加快胡萝卜浆中水分的散失，提高了干燥效率。整个过程是在冷冻条件下
进行的，保护了胡萝卜素和维生素等热敏性物质不被氧化变性。
本发明提供一种胡萝卜粉的干燥方法，包括以下步骤：
1S:制备胡萝卜浆；
2S:控制干燥室的温度降至第一预定温度；
3S：将胡萝卜浆与干燥剂混合，置于干燥室中，控制干燥室的温度降至第二预定温
度；
4S:控制干燥室减压至第一压力，干燥15～18h；然后减压至第二压力，干燥20～
23h；
5S:成品收集。
其中，所述步骤4S中的第一压力为800～900Pa，第二压力为350～450Pa。
其中，所述步骤4S中使用第一压力干燥至胡萝卜粉含水量为18-22％；使用第二压
力干燥至胡萝卜粉含水量为7-9％。
其中，所述步骤2S中的第一预定温度为-10～-15℃。
其中，所述步骤3S中的第二预定温度为-25～-30℃。
其中，所述步骤3S中的干燥剂为硅胶干燥剂，所述硅胶干燥剂与所述胡萝卜浆的质
量比为1:2～1:2.5。
其中，所述步骤3S中采用液氮喷淋降温。
其中，在所述步骤1S前还包括选取胡萝卜，将胡萝卜洗净、沥干、切块。
本发明的胡萝卜粉的干燥方法，主要包括以下步骤：
1S:制备胡萝卜浆；
2S:控制干燥室的温度降至第一预定温度；
3S：将胡萝卜浆与干燥剂混合，置于干燥室中，控制干燥室的温度降至第二预定温
度；
4S:控制干燥室减压至第一压力，干燥15～18h；然后减压至第二压力，干燥20～
23h；
5S:成品收集。
选取根茎饱满、橙色、表面光滑、纹理一致、大小一致、新鲜的胡萝卜，用清水洗净，
沥干，切分为小块，打浆待用。控制干燥室的温度降至第一预定温度-10～-15℃，以达到对
胡萝卜浆进行预冻结的目的。降至第一预定温度-10～-15℃的目的是在胡萝卜浆与食品级硅
胶干燥剂混合放入干燥室中时，使物料中的以分子形式存在的自由水固化、结晶，进行预冻
结。该温度下，胡萝卜浆的冻结速度快一些。
然后将步骤1S中准备好的胡萝卜浆与食品级硅胶干燥剂混合，硅胶干燥剂与胡萝卜
浆的质量比为1:2～1:2.5，两者混合均匀后，置于干燥室中，采用液氮喷淋快速降温方式控
制干燥室的温度降至第二预定温度-25～-30℃，即胡萝卜浆中自由水的共晶温度范围内，停
止喷淋。采用液氮喷淋的降温速度快，而且好控制液氮的流量。第二预定温度-25～-30℃是
胡萝卜浆的共晶点温度范围内，在该温度下，在压力的配合下物料中的冰晶会在低温低压下
升华达到脱水目的。在该温度和压力条件下，完成了物料的大部分脱水。
然后调节干燥室内部压力减压至800～900Pa，利用胡萝卜浆体内外部的压力差以
及吸附剂的作用对进行胡萝卜浆的冷冻-吸附干燥，干燥至胡萝卜粉含水量为18-22％，干燥
时间为15～18h；第一次降压是在刚放入物料和硅胶干燥剂的时候，这段时间，胡萝卜粉内的
自由水含量比较大，在800～900Pa就能够保证物料中的水被吸附，达到干燥的目的。但是随
着物料中的水分含量降低，该压力已经不能够提供自由水转移的动力，所以继续调节压力，
使干燥室内压力达到350～450Pa，对胡萝卜进行深度冷冻-吸附干燥，至胡萝卜粉含水量为7-
9％，干燥时间为20～23h；350～450Pa的压力能够保证物料中的水分含量降低至能够达到
干燥标准的程度。干燥时间的选择是根据物料的含水量来确定的，经过多次的实验，总结出
以上的时间范围。根据多次实验发现，在800～900Pa条件下，在含水量为18～22％时，含水
量下降非常缓慢，需要再次减压进行进一步干燥。
与现有技术相比，本发明将胡萝卜打成浆状液体，迅速制冷，运用水分挥发的共晶
点以及硅胶的强吸附作用将胡萝卜浆干燥；再通过两次减压过程加快胡萝卜浆中水分的散
失，提高了干燥效率。整个过程是在冷冻条件下进行的，保护了胡萝卜素和维生素等热敏性
物质不被氧化变性。
附图说明
并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与
描述一起用于解释本发明的原理，在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素，下
面描述中的附图是本发明的一些实施例，而不是全部实施例，对于本领域普通技术人员来
讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了根据本发明的胡萝卜粉的干燥方法的步骤图；
图2为步骤4S的减压曲线图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例
中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是
本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员
在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要
说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本发明的胡萝卜粉的干燥方法，包括以下步骤：选取胡萝卜，将胡萝卜洗净、沥干、切
块，制备胡萝卜浆；控制干燥室的温度降至-10～-15℃；将胡萝卜浆与硅胶干燥剂混合，置于
干燥室中，硅胶干燥剂与胡萝卜浆的质量比为1:2～1:2.5，液氮喷淋降温，控制干燥室的温
度降至-25～-30℃，停止喷淋；控制干燥室内部压力减压至800～900Pa，至胡萝卜粉含水量
为18-22％，干燥时间为15～18h；继续调节压力，使干燥室内压力达到350～450Pa，对胡萝卜
进行深度冷冻-吸附干燥，至胡萝卜粉含水量为7-9％，干燥时间为20～23h；成品收集。
下面列出胡萝卜粉干燥方法的具体实施例：
实施例1
选取根茎饱满、橙色、表面光滑、纹理一致、大小一致、新鲜的胡萝卜500g，用清水洗
净，沥干，切分为小块，打浆待用。控制干燥室温度降到-10℃，将胡萝卜浆与干燥好的食品级
硅胶干燥剂置于干燥室内，混合均匀，硅胶干燥剂与胡萝卜浆的质量比为1：2。进行液氮喷淋
降温，待干燥室体内温度达到-25℃后，停止喷淋。调节干燥室中的压力，减压至800Pa。干燥
过程中，测定胡萝卜粉的含水量，经过17h胡萝卜粉含水量达20％时，再次调节干燥室中的压
力，减压至400Pa，继续干燥，经过22h胡萝卜粉的含水量达到8％时，停止干燥，收集成品胡萝
卜粉。
实施例2
选取根茎饱满、橙色、表面光滑、纹理一致、大小一致、新鲜的胡萝卜500g，用清水洗
净，沥干，切分为小块，打浆待用。控制干燥室温度降到-13℃，将胡萝卜浆与干燥好的食品级
硅胶干燥剂置于干燥室内，混合均匀，硅胶干燥剂与胡萝卜浆的质量比为1：2.2。进行液氮喷
淋降温，待干燥室体内温度达到-28℃后，停止喷淋。调节干燥室中的压力，减压至850Pa。干
燥过程中，测定胡萝卜粉的含水量，经过16.5h胡萝卜粉含水量达20％时，再次调节干燥室中
的压力，减压至400Pa，继续干燥，经过22h胡萝卜粉的含水量达到8％时，停止干燥，收集成品
胡萝卜粉。
实施例3
选取根茎饱满、橙色、表面光滑、纹理一致、大小一致、新鲜的胡萝卜500g，用清水洗
净，沥干，切分为小块，打浆待用。控制干燥室温度降到-15℃，将胡萝卜浆与干燥好的食品级
硅胶干燥剂置于干燥室内，混合均匀，硅胶干燥剂与胡萝卜浆的质量比为1：2.5。进行液氮喷
淋降温，待干燥室体内温度达到-30℃后，停止喷淋。调节干燥室中的压力，减压至900Pa。干
燥过程中，测定胡萝卜粉的含水量，经过15.5h胡萝卜粉含水量达20％时，再次调节干燥室中
的压力，减压至400Pa，继续干燥，经过21h胡萝卜粉的含水量达到8％时，停止干燥，收集成品
胡萝卜粉。
本发明的胡萝卜粉的干燥方法的实施例还可以用表1表示。
表1
实施例4
实施例5
实施例6
实施例7
实施例8
实施例9
|
第一温度(℃)
-10
-13
-12
-15
-11
-14
质量比
1：2.5
1：2.4
1：2
1：2.1
1：2.3
1：2.2
第二温度(℃)
-25
-29
-30
-27
-28
-26
第一压力
900
820
840
860
800
880
减压时间(h)
16
15.5
18
17.5
16.5
17
含水量(％)
20
22
21
21.6
20.8
20.3
第二压力
450
410
430
350
370
390
减压时间(h)
22
21.5
22
23
20
20.5
含水量(％)
8.5
9
7.2
8.8
8
7.8
测试例
干燥结束后，分别采用GB/T 5009.83-2003和GB-6195-86二甲苯-二氯靛酚比色法
对干燥过后的胡萝卜粉中β-胡萝卜素和维生素C进行含量检测，具体参见表1(单位mg/100g)。
表1
指标
实施例1
实施例2
实施例3
β-胡萝卜素
109
105
108
维生素C
31.74
30.96
31.56
为了更为直观的说明本专利涉及到的胡萝卜粉的干燥方法的干燥效果，实验人员
对胡萝卜进行了喷雾干燥，热风干燥以及带干干燥三个对比方法，测得的实验结果见下表：
表2
指标
热风干燥(mg/100g)
喷雾干燥(mg/100g)
带干干燥(mg/100g)
β-胡萝卜素
53.70
10.35
20.84
维生素C
9.21
6.89
8.88
由以上表1和表2对比可以看到，可以看到，本专利的冷冻-吸附干燥方法所得到的
热敏性成分与以上三种高温干燥方法相比，要多出2-5倍，优势明显。而且人体每天所需要
补充的维生素C的含量在50～100mg，β-胡萝卜素可以在人体内转化为维生素A，人体每天的
需要量为3.6～4.5mg，所以用冷冻-吸附干燥方法得到的胡萝卜粉能够满足人体的每天对维
生素A以及维生素C营养补充量。
综上，本发明所涉及的胡萝卜的干燥方法是将胡萝卜打成浆状液体，迅速制冷，运用
水分挥发的共晶点以及硅胶的强吸附作用将胡萝卜浆干燥；再通过两次减压过程加快胡萝卜
浆中水分的散失，提高了干燥效率。整个过程是在冷冻条件下进行的，保护了胡萝卜素和维
生素等热敏性物质不被氧化变性。
最后应说明的是：在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非
排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，
而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固
有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所
述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例
对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施
例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者
替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。