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、溫水率幾個因素,分析容積密度、復(fù)水率、顏色、羥、糖損失等方面,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),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%,菠蘿氣流膨化設(shè)備供應(yīng),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膨化工藝進(jìn)行了研究,確定了膨化溫度,膨化時間,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、停滯時間、抽真空溫度和抽真空時問。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]。
本研究采用果蔬變溫壓差膨化干燥設(shè)備,采用新鮮的甘薯做為實(shí)驗(yàn)原料,研究不同預(yù)處理?xiàng)l件對膨化甘薯脆片的品質(zhì)影響;篩選影響甘薯脆片膨化干燥效果的關(guān)鍵因素,尋求甘薯脆片膨化干燥優(yōu)選工藝參數(shù);研究變溫壓差膨化干燥前后甘薯片的營養(yǎng)成分和微觀結(jié)構(gòu)變化,對比分析三種不同干燥方式對甘薯片物理性質(zhì)、營養(yǎng)成分和微觀結(jié)構(gòu)的影響。本研究為后續(xù)深入研究甘薯變溫壓差膨化干燥技術(shù)提供一定的理論支持,對于我國變溫壓差膨化干燥技術(shù)的推廣和規(guī)模化有一定的參考價值。
通過對膨化甘薯脆片合理工藝的研究,膨化甘薯產(chǎn)品理化性質(zhì)、營養(yǎng)成分和微觀結(jié)構(gòu)的比較分析,以及對比研究不同干燥方式對甘薯脆片品質(zhì)的影響,得出以下結(jié)論:
(1)預(yù)處理?xiàng)l件:加熱糊化5min,預(yù)凍溫度-20℃,預(yù)凍時間15h,滲透溶液為15%麥芽糖漿,滲透時間8h。單因素實(shí)驗(yàn)確定關(guān)鍵影響因素為:切片厚度為2mm,膨化溫度90℃,抽空溫度90℃,抽空時間1h,壓力差0.3mpa,停滯時間20min。應(yīng)用了三因子二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合試驗(yàn)設(shè)計(jì),應(yīng)用交互因素分析法和頻數(shù)分析法優(yōu)化甘薯脆片膨化工藝,合理操作參數(shù)范圍是:膨化溫度89.25℃~95.22℃,抽真空干燥溫度85.89℃~90.01℃,抽真空干燥時間0.92h~1.20h。
膨化果蔬被國際食品界譽(yù)為“二十一世紀(jì)食品”,已引起包括日本、美國、新加坡和臺灣等很多和地區(qū)的重視,是繼傳統(tǒng)果蔬干燥產(chǎn)品、真空冷凍干燥產(chǎn)品、真空低溫油炸果蔬脆片之后的新一代果蔬干燥產(chǎn)品,具有綠色天然、營養(yǎng)豐富、風(fēng)味、質(zhì)地酥脆、適用方便等特點(diǎn)。膨化果蔬主要用于生產(chǎn)綠色天然的膨化休閑食品、新型果蔬yingyang粉、方便食品的調(diào)料或新型baojian食品的原料。