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干燥花干燥技术的研究进展.doc

花匠小妙招
2024-09-15 13:39

干燥花干燥技术的研究进展

干燥花干燥技术的研究进展　　摘要：干燥花是一种源于自然、同时兼备人造花的长久保存性和鲜花的自然真实性的观赏花材。在干燥花制备工艺过程中，干燥是一个极为重要的环节，直接关系到干燥花的自然性、真实性、长久性。本文综述了近10年来国内外干燥花干燥技术的研究进展，分别叙述传统、现代干燥技术的优缺点，并进行对比分析，指出了现有技术存在的问题和发展的方向，旨在为干燥花干燥工艺的深入研究和规模化生产提供参考。　　关键词：干燥花；干燥；真空干燥；热风干燥；冷冻干燥　　1 前言　　干燥花[1，2]分为平面干燥花和立体干燥花两大类，是指采用化学或物理方法对植物材料（花、茎、叶等）进行保形、保色、干燥等处理，使植物材料可以长时间保存，同时具有独特艺术观赏性的花材，与鲜花相比具有其无法企及的耐久性，又相对于人造花更真实自然，且有着多种多样的搭配形式，填补了现代人对回归自然的渴盼，众多的花卉产品中脱颖而出，成为近年来风靡国际市场、炙手可热的装饰佳品[3-5]。　　在干燥花制备过程中，干燥是一个极为重要的环节，要求花材的含水量不能超过安全限度，否则极易引起花材品质退化，同时还要保证花材的形状、色泽等外观指标[6，7]，尽管干燥花技术已有悠久的应用历史，但大多数花材的干燥仍沿用传统方法，随着干燥技术的发展，各种新技术如微波、真空冷冻干燥等技术得到应用，并且在干燥的同时进行护形护色处理，显著地提高干燥花的观赏美感。　　2 干燥花的干燥技术　　2.1 干燥原理　　植物材料的干燥过程，主要是通过对流换热的方式从周围的高温干燥介质中吸收热量，使物料自身的水分产生汽化和扩散过程，产生蒸汽并以对流传质的方式扩散到周围的干燥介质中去，从而达到去除含水物料内部水分，获得干燥花的目的。　　水分的扩散包括水分外扩散与水分内扩散。前者是水分从植物材料表面蒸发到干燥介质中的过程，与花材表面积、空气流动速度、介质的温度、气压及空气的相对湿度等有很大关系。而后者是由于水分内部和外部的水蒸气压差水分在植物材料内部从含水量高的部位向含水量低的部位移动的过程。在干燥过程中，当植物材料表面含水量低于内部时，造成植物材料内部与表面水分间的水蒸气压差，水分就由含水量较高的内部向含水量较低的表面移动。由于伴随着水的相变，材料内部的很多运动形式变得复杂，特别是水分在物料内部的迁移过程同时存在热量、动量和质量的传递，且三者之间相互影响，进而影响到干燥进程[8]。因此，为了加速花材中水分的扩散，各种加强传质、传热、动量传递的方法比如提高空气的流动速度、升高温度、延长烘干时间等都是有效的途径。　　2.2 干燥花的干燥技术　　在干燥花的制作过程中，如何使植物材料在保持原有形态的基础上快速失水是干燥处理的关键所在。鲜花干制的方法较多，可分为自然干燥法和强制干燥法[9]。自然干燥法是将鲜花材料放在凉爽、干燥、空气流通处，令其自然风干，是早期常使用的干燥花材的方法，但耗时较长，适用于含纤维多，水量低，花型小，茎短的植物材料，多用于家庭的手工制作。强制干燥法通过促使植物材料中的水分快速置换出体外同时最大限度保持其整体效果的方法，是现代规模生产干燥花材常用的方法。传统的强制干燥法主要有常温压制法、沙/硼砂干燥法、干燥剂包埋法、甘油干燥法、烘箱干燥、微波、真空、冷冻干燥等技术。　　2.2.1 热风干燥。热风干燥方法的优点是干燥介质的温度和湿度容易控制，可实时监控物料表面温度，防止出现物料过热现象，从而提高干燥品质，其设备简单，适应性强，成本低、易操作。早在2001年，Pandya[10]采用热风炉对菊花进行干燥，维持温度40℃下35～50h后，发现尽管叶绿素含量有少量降低，但花的颜色、长度、直径等外形尺寸没有发生改变，认为采用热风炉干燥的菊花质量较好。后来，人们在热风干燥中增加鼓风来提高空气流动的速度从而加快干燥的速度。刘珂等[11]以洛阳红牡丹为试验对象，考察了温度、风速、干燥板孔密度3个因素对牡丹压花品质的影响，试验发现温度在40℃、风速为1.8m/s、干燥板板孔密度为0.20655，热风烘干条件下，牡丹压花材料的平整度、完整度、褐变程度、色变程度、光泽度等品质指标较好。孙淑红等[12]选取不同色系的牡丹花为试验材料，在热风干燥下，通过试验分析和研究获得最佳护色方案及热风干燥工艺：40℃、风速为1.2m/s、干燥板板孔密度为0.155，可以获得质量较好的牡丹花压花材料。张亚晶等[13]采用热风干燥康乃馨，认为温度、风速、装载量对康乃馨的干燥特性有显著的影响，通过正交试验获得康乃馨最佳的热风干燥条件：温度80℃、风速4.0m/s、装载量6.2kg/m2。　　2.2.2 微波干燥。微波干燥[14]是一种干燥花材的新方法，特点是时间短，不需别的媒体。微波