2.2果蔬變溫壓差膨化干燥工藝研究
初的變溫壓差膨化干燥工藝ji優(yōu)條件主要通過比較熱風(fēng)干燥和膨化干燥曲線以及產(chǎn)品而確定。早期的研究表明水果和蔬菜在原始的狀態(tài)下并小能被直接膨化,因?yàn)樵谂蚧倪^程中會發(fā)生爆裂,不同的原料都對應(yīng)一個(gè)特定的膨化壓力和原始含水率,進(jìn)而才能膨化并形成多孔的結(jié)構(gòu)。美國nong業(yè)部東部研究中心(the united states depanment of agriculture,eastern regional research cct)對果蔬的膨化干燥工藝=研究較多,其對蘋果進(jìn)行了較quan面的研究,包括原材料的測驗(yàn)、滲透脫水、預(yù)干燥的研究、連續(xù)化生產(chǎn)的ji佳工藝、能量估算、品種影響等,如j.f.sullivan,j.c.craig1980)和d.torrcggiani(1995)等都對蘋果的連續(xù)式膨化干燥進(jìn)行了詳細(xì)研究。j.f.sullivan在研究中設(shè)計(jì)壓力、溫水率幾個(gè)因素,分析容積密度、復(fù)水率、顏色、羥、糖損失等方面,南瓜真空壓差膨化設(shè)備供應(yīng),確定了ji佳生產(chǎn)工藝為:蘋果在82℃條件下熱風(fēng)干燥到含水率為15%,膨化壓力為117kpa,膨化溫度為121℃,應(yīng)用ceps進(jìn)行蘋果的加工的產(chǎn)為190kg/h;j.f.sullivan(1983)鈴薯和胡蘿卜進(jìn)行膨化干燥試驗(yàn),南瓜真空壓差膨化設(shè)備,確定了馬鈴薯的ji佳生產(chǎn)工藝:在93℃條件下熱風(fēng)干燥到含水率為25%,膨化壓力為414kpa,膨化溫度為176℃,應(yīng)用ceps馬鈴薯的膨化加工的產(chǎn)量為454kg/h;確定了胡蘿卜的佳生產(chǎn)工藝:在95℃條件下熱風(fēng)十燥到含水率為25%,膨化壓力為275kpa,膨化溫度為149℃[15-17]。a.nath等(2007)也對馬鈴薯高溫短時(shí)膨化工藝進(jìn)行了研究,確定了膨化溫度,膨化時(shí)間,原料的初含水率和淀粉含量為對膨化影響-的因素,并對膨化工藝進(jìn)行了優(yōu)化研究[18],優(yōu)化條件為:預(yù)處理含水率為36.74%,溫度為235.46℃,膨化時(shí)間為51s。國外一些學(xué)者對馬鈴薯膨化前處理也進(jìn)行了較細(xì)致的研究,重點(diǎn)研究了燙漂與干燥條件對馬鈴薯膨化率、外部干燥層的影響,并通過電鏡觀察其微觀結(jié)構(gòu)的變化,對于在加工過程中對溫度和壓力要求較高的物料,如馬鈴薯等,原料的前處理尤為的重要,適當(dāng)?shù)那疤幚砜梢苑乐乖显诩庸み^程中顏色的改變并增加產(chǎn)品的膨化效果。a.i.v.a(chǎn)malis等(2001)研究了預(yù)處理包括熱燙、硫漂、熱風(fēng)t燥時(shí)間等對馬鈴薯膨化效果的影響,研究表明硫處理對馬鈴薯的膨化效果沒有-的影響,但是可以有效地防止加工過程中顏色的改變;經(jīng)過熱燙后再進(jìn)行熱風(fēng)干燥,會增加馬鈴薯的膨化效果,但是隨著熱風(fēng)十燥時(shí)間的增加,膨化效果逐漸下降[6,19]。m.f.kozenlpel(1989)等對蘿卜、馬鈴薯、蘋果、藍(lán)莓、蘑菇、芹菜、洋蔥、甜菜、洋芋、梨、菠蘿、甘藍(lán)等果蔬原料的變溫壓差膨化工藝進(jìn)行了廣泛地研究,確定了蒸汽壓力,膨化溫度,于燥時(shí)間、切片尺寸、含水率、品種等對膨化產(chǎn)品的影響[12]。以蘋果為例,影響其膨化的關(guān)鍵因素是膨化前原料的含水率、膨化溫度、膨化壓力、停滯時(shí)間、抽真空溫度和抽真空時(shí)問。國外學(xué)者在探討變溫壓差膨化過程中發(fā)現(xiàn),并不是所有的原料都可以進(jìn)行膨化試驗(yàn),比如豆類,因堅(jiān)硬的外殼而無法進(jìn)行膨化,花生和椰子也無法成功地進(jìn)行膨化,谷物類食物,比如小麥、黑麥、大米的壓力需要大于700kpa,肉類等蛋白質(zhì)類食品也不易被膨化[12,20,21]。
2.3 果蔬變溫壓差膨化干燥機(jī)理研究
從膨化過程分析,廣西南瓜真空壓差膨化設(shè)備,物料特性和其外界環(huán)境與膨化直關(guān)聯(lián),南瓜真空壓差膨化設(shè)備報(bào)價(jià),即只有當(dāng)物料與環(huán)境同時(shí)符合膨化所需要的特條件時(shí),膨化才有叮能得以順利進(jìn)行。所謂特定條件:一是在膨化發(fā)生以前,物料內(nèi)部必須均勻含有安全汽化劑,即可汽化的液體,果蔬原料含有大量的水分,組成為自由水和結(jié)合水,其中豐要為自由水,原料內(nèi)部的自由水提供了膨化過程中所需的汽化劑;二是從相變段到增壓段,物料內(nèi)部能廣泛形成相對密閉的彈性小室,同時(shí),要-小室內(nèi)氣體增壓速度人于氣體-造成的減、含壓速度,以滿足氣體增壓的需要;三是構(gòu)成氣體小室的內(nèi)壁材料必須要有拉伸成膜性,而且能在固化段蒸汽外溢后,迅速干燥并固化成膨化制品的相對不同縮結(jié)構(gòu)網(wǎng)架,果蔬較大的細(xì)胞結(jié)構(gòu)可以作為膨化過程中的彈性小室,其中細(xì)胞壁的豐要組成成分為纖維素,這也為膨化產(chǎn)品提供丫相對彳i回縮的結(jié)構(gòu)網(wǎng)架;四是外界要提供-完成膨化全過程的能-,包括相變段的液體升溫需能、汽化需能、膨化需能、干燥需能等,這個(gè)過程可以通過外界方式獲得,如加熱、微波等。
中國是全球大的柑橘種植國和生產(chǎn)國。當(dāng)前柑橘加工產(chǎn)品主要以柑橘罐頭和柑橘汁為主,加工過程中產(chǎn)生的皮渣占果實(shí)總重量的40%~50%。柑橘皮渣中富含可溶性糖、酸、果膠、粗脂肪、粗纖維、-、-酸和礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分,但由于其含水量超過80%,且果膠含量占干物質(zhì)總量的20%以上,導(dǎo)致其干燥難度較大;加之柑橘采摘加工期短,每年有大量柑橘皮渣未能得以充分利用。變溫壓差膨化干燥技術(shù)作為氣流膨化干燥技術(shù)的一種,該技術(shù)無需油炸,可將柑橘皮加工成膨化果蔬脆片,或用于其它食品營養(yǎng)添加,其生產(chǎn)過程簡單、綠色,生產(chǎn)出的果蔬脆片口感酥脆、易于保存,市場前景廣闊。
本課題以柑橘加工生產(chǎn)中主要使用的溫州蜜柑的皮為研究對象,旨在研究柑橘皮變溫壓差膨化的加工工藝及其膨化干燥機(jī)理,分別對柑橘皮變溫壓差膨化干燥的前處理工藝、工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化,探討了不同干燥方式對脫水柑橘皮的物性、精油成分、主要抗yang化成分及其抗yang化活性的影響,確定了柑橘皮變溫壓差膨化干燥特性、動力學(xué)模型及等溫吸濕特性。主要研究結(jié)論如下:
(1)柑橘皮變溫壓差膨化適前處理工藝條件為:凍融2次、浸糖濃度40%、浸糖時(shí)間30min、浸糖溫度40℃。
(2)柑橘皮變溫壓差膨化工藝條件為:膨化溫度95℃、初始含水率60%、抽真空干燥溫度75℃。