张树河　王桥凤　吴松海　李和平　李瑞美

摘 要：按照榨汁、澄清、熬煮传统红糖的加工工艺制作成块状红糖，每块重量为8 g，每块体积参数为长度×宽度×厚度=2.9 cm×1.8 cm×0.8 cm，利用鼓风干燥技术对红糖烘干工艺条件进行优化，分析了烘干时间、物料大小和烘干温度等因素对红糖水分失重的影响，结合色泽、香气、滋味和口感评价，确定了各因素的最佳范围，在此基础上进行三因素三水平的L9（33）正交试验，优化块状红糖的烘干工艺条件。结果表明：各因素对块状红糖烘干工艺的影响依次表现为物料大小>烘干温度>烘干时间，块状红糖最优烘干工艺为烘干时间20 h、物料大小1/2和烘干温度55℃，在此最优烘干工艺条件下得到的块状红糖色泽自然均匀呈红褐色，口感纯正，具有红糖的芳香味。

关键词：块状红糖;烘干工艺;条件优化;品质评价

中图分类号：TS 245 文献标志码：A 文章编号：0253-2301（2021）10-0001-05

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2021.10.001

Optimization of Drying Process Conditions and Quality Evaluation of Lumpy Brown Sugar

ZHANG Shu-he1， WANG Qiao-feng2， WU Song-hai1， LI He-ping1， LI Rui-mei1

（1. Institute of Subtropical Agriculture， Fujian Academy of Agricultural Sciences， Zhangzhou， Fujian 363005， China;

2. Lipu City Huasu Town People′s Government of Guilin， Lipu， Guangxi 546600 ， China）

Abstract： According to the processing technology of juicing， clearing and boiling the traditional brown sugar， the lumpy brown sugar was made. The weight of each piece was 8 g， and the volume parameters of each piece were length×width×thickness=2.9 cm×1.8 cm×0.8 cm. Then， the drying process conditions of brown sugar were optimized by using the forced air drying technology. And the effects of the factors such as drying time， material size and drying temperature on the water loss of brown sugar were analyzed. By combining with the evaluation of color， aroma， taste and flavor， the optimal range of each factor was determined. On this basis， L9（33） orthogonal experiment with three factors and three levels was carried out to optimize the drying conditions of lumpy brown sugar. The results showed that the effect of various factors on the drying process of lumpy brown sugar was in the order of material size>drying temperature>drying time. The optimal drying process for the lumpy brown sugar was as follows： drying time of 20 h， material size of 1/2 and drying temperature of 55℃. Under the optimal drying process conditions， the lumpy brown sugar was naturally and evenly reddish-brown in color， with pure taste and aromatic odour of brown sugar.

Key words： Lumpy brown sugar; Drying process; Condition optimization; Quality evaluation

紅糖是以甘蔗为原料，经榨汁、澄清、熬煮过程，采用传统工艺制炼得到的红褐色粗糖[1]，整个生产过程中没有添加除石灰外的任何食品添加剂和化学试剂，完全保留了甘蔗原有的风味和营养物质，是一种未经过分离糖蜜与晶体的非分蜜糖[2-3]。红糖作为一种古老而传统的食品，广泛分布于世界各地，具有“温而补之、温而通之、温而散之”的作用，可益气养血、活血化瘀、祛风散寒、健脾暖胃、防龋固齿、促进生长、抗氧化、美容护肤与保持体内代谢平衡[4-6]，享有“东方的巧克力”之称，深受消费者青睐。

随着社会经济的发展和生活水平的提高，人们的保健意识、消费观念逐步发生改变，对饮食中使用各种添加剂的疑虑越来越多，开始追求绿色、天然食品，期望通过日常饮食达到养生保健的目的，加上国家对食品质量安全逐渐重视，食疗养生已成为当下一个热门的话题[7]。而被国内外大众称之为“廉价补品”的古法红糖、“全价糖”和“生态糖”，就是传统健康食品的代表，其在需求的推动下再次热销[8-9]。

目前，我国市场销售的红糖主要以块状为主，其生产方式具有上千年的历史传承，生产过程大多为人工经验制作，存在经验及判断不足的风险，烘干工艺的温度和时间的误差会影响红糖口感风味，也会影响其保质期，从而导致红糖产品质量不稳定[10]。本研究以块状红糖为材料，采用单因素试验和正交试验开展红糖烘干工艺条件优化与品质评价，旨在为鼓风干燥烘干工艺对红糖品质影响提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 试验样品 试验材料由福建省农业科学院亚热带农业研究所甘蔗基地种植，按照榨汁、澄清、熬煮传统红糖的制作工艺加工而成，每块重量为8 g，每块体积参数为长度×宽度×厚度=2.9 cm×1.8 cm×0.8 cm。

1.1.2 仪器与设备 甘蔗压榨机（文山通用机械制造有限责任公司）;熬煮锅、浓缩锅和打砂降温锅（上海思恩食品机械制造有限公司）;真空熬糖锅（山东众邦真空设备有限公司）;SE50 PLC控制红糖伺服浇注生产线（上海思恩食品机械制造有限公司）;电子天平 ES124S（赛多利斯科学仪器北京有限公司）;电热恒温鼓风干燥箱 DHG9423A型（上海精宏实验设备有限公司）。

1.2 试验方法

1.2.1 样品制备 取刚熬煮成型但未干燥的块状红糖（重量为 8 g，物料大小为1），制成所需烘干的物料大小：1、1/2、1/4、1/8和1/16备用。

1.2.2 单因素试验设计 基本条件定为时间16 h、物料大小1/2和温度60℃，改变其中的一个条件，固定其他条件，分析各个因素对红糖水分变化与风味的影响。各因素梯度分别为时间4、8、12、16、20和24 h，物料大小1、1/2、1/4、1/8和1/16，温度50℃、55℃、60℃、65℃、70℃和75℃，每个样品做3个水平，每隔4 h进行水分含量的测定，结合品质评价确定最佳参数范围。

1.2.3 正交试验设计 正交試验：在单因素的基础上，以烘干时间、物料大小和烘干温度为试验考察对象，设计三因素三水平的L9（33）正交试验（表1），从而确定最佳的烘干工艺条件。

1.2.3 品质评价 以色泽、香气、滋味、口感作为品质评价的指标，对试验红糖样品进行评价打分。考核评分标准见表2。

1.3 红糖干燥失重测定

干燥失重=（W1-W2）/W1×100%，W1表示干燥前的样品重量，W2表示干燥后的样品重量，（W1-W2）表示干燥中减失的重量。

1.4 数据处理与分析

试验数据用EXCEL软件和DPS 3.0进行整理、统计分析，显著性水平a=0.05、极显著性水平A=0.01。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 烘干时间对块状红糖烘干工艺的影响 由图1可知，当物料大小为 1/2和烘干温度为 60℃时，随着烘干时间的不断延长，块状红糖的水分含量变化越大，但变化幅度会逐渐下降。方差分析结果表明：烘干4 h水分含量变化最大，与其他烘干时间差异达极显著水平;烘干时间太短红糖产品中的水分含量太高，会缩短保质期以及影响口感风味;烘干时间过长，红糖水分丧失过多，会使红糖产品过度硬化，口感风味变劣，甜度降低并伴有焦苦味，增加能耗和生产成本。因此，烘干时间应以12～20 h为佳。

2.1.2 物料大小对块状红糖烘干工艺的影响 由图2可知，当烘干时间为 16 h和烘干温度为 60℃时，随着物料的不断减小，红糖的水分含量变化越大，即烘干时间与温度一定时，物料越小，其烘干完成的块状红糖水分含量越低。方差分析结果表明：物料大小为1/16时水分含量变化最大，与其他物料大小差异达极显著水平。烘干红糖水分的含量也不宜过低，如果水分含量过低，会使糖块的口感变硬，没有细腻的砂粒感、清香味与清甜味，并伴有焦化味。结合口感风味与市场上的消费者需求，综合经济与实用性考虑，物料大小应以1～1/4为佳。

2.1.3 烘干温度对块状红糖烘干工艺的影响 由图3可知，当烘干时间为 16 h和物料大小为1/2时，随着烘干温度的不断升高，块状红糖的水分含量变化越大，即烘干时间和物料大小一定时，烘干温度越高，其烘干完成的块状红糖水分含量越低。方差分析结果表明：烘干温度为75℃时水分含量变化最大，与其他烘干温度差异达极显著水平;烘干温度也不宜过高，温度过高能耗增大，糖块快速烘干导致糖块边缘出现焦黄、过度硬化，或者表面开裂，并且伴有焦化苦感。因此，烘干温度应以55～65℃为佳。

2.2 正交试验结果

在单因素的基础上，以烘干时间、物料大小和烘干温度设计三因素三水平正交试验，以确定块状红糖最佳烘干工艺参数，正交试验结果见表3。从表3中极差值（R）可知，影响红糖烘干的因素主次顺序依次为B>C>A，即物料大小对红糖烘干工艺影响最大，其次是烘干温度，烘干时间的影响最小。最佳组合为A3B2C1，即烘干时间20 h、物料大小1/2、温度55℃，与单因素试验吻合，以最佳条件组合做烘干验证，并按表2评价标准进行打分，红糖品质评价分数高达55分，其色泽自然均匀呈红褐色，口感纯正，具有红糖的芳香味。

3 结论

本研究通过探讨红糖烘干工艺条件优化，按照榨汁、澄清、熬煮传统红糖的加工工艺制作成块状红糖，每块重量为8 g，每块体积参数为长度×宽度×厚度=2.9 cm×1.8 cm×0.8 cm，在物料大小（1、1/2、1/4、1/8和1/16）、烘干温度（50℃、55℃、60℃、65℃、70℃和75℃）与烘干时间（4～24 h）单因素试验的基础上，确定了块状红糖烘干时间20 h、物料大小1/2、烘干温度55℃的最佳工艺条件，块状红糖色泽自然均匀呈红褐色，口感纯正，具有红糖的芳香味。此外，通过色泽、香气、滋味和口感等指标进行评价，最佳烘干工艺条件得到的块状红糖的品质评价分数最高，达到55分，鼓风干燥烘干工艺值得在红糖生产中推广

应用。

参考文献：

[1]何洁.红糖及其产品开发[J].轻工科技，2013，29（11）：15-16，50.

[2]兰梅娟，徐勇士，周昊，等.非分蜜糖的研究进展[J].中国调味品，2017，42（9）：163-167.

[3]刘汉琴.话红糖[J].食品与生活，2007（12）：23-25.

[4]NAKASONE Y.Reducing sugar，organic acid and amino acid compositions in palm and cane sugars from Indonesia[J].Science Bulletin of the College of Agriculture University of the Ryukyus，2004，51：127-130.

[5]張静.浅析原生态红糖的综合开发[J].食品安全导刊，2018（27）：183.

[6]王琳.保健养生食红糖（上）[J].开卷有益：求医问药，2005（11）：44-45.

[7]罗成武，谭劲松，陈勇，等.一种无硫带蜜红糖的生产加工工艺[J].轻工科技，2019，35（6）：21-22，62.

[8]保国裕，蓝艳华，朱绍熹.甘蔗原汁红糖的活性营养物与开发应用优势[J].甘蔗糖业，2015（1）：30-36.

[9]陈勇，高正卿，何桂源，等.云南开发原生态液体红糖的可行性研究[J].甘蔗糖业，2018（1）：32-38.

[10]YONATHAN A，NAOTO H，HAJIME T，et al.Effects of different drying-solidification processes on physical properties，volatile fraction，and antioxidant activity of non-centrifugal cane brown sugar[J].LWT-FoodScience and Technology，2016，66：340-347.

（责任编辑：柯文辉）

收稿日期：2021-08-12

作者简介：张树河，男，1975年生，副研究员，主要从事甘蔗品种选育与红糖产品加工研究。

基金项目：福建省科技计划项目——省属公益类科研院所基本科研专项（2019R1030-1）;福建农林大学国家甘蔗工程技术研究中心开放课题（NERO2018.1.5）;国家糖料产业技术体系漳州综合试验站（CARS-170707）。

张树河，1975年生，副研究员，主要从事甘蔗育种、栽培与产品开发等研究工作，在甘蔗新品种选育与红糖产品加工方面取得重要进展。主持福建省种业创新与产业化工程项目、农业农村部《物种品种资源保护费项目》子项目、福建省科技计划项目——省属公益类科研院所基本科研专项等12项，获国家甘蔗新品种审认定（登记）7个（其中1个排名第1、1个排名第3、2个排名第4），获国家授权发明专利1项（排名第1），获云南省科技进步奖一等奖二级证书1项、福建省农业科学院科技进步奖二等奖1项（排名第6），以第一作者在《热带作物学报》《福建农业学报》等刊物发表学术论文20多篇。