全 文 ：249※工艺技术 食品科学 2008, Vol. 29, No. 03
收稿日期：2007-08-20
基金项目：安徽高校省级重点项目(2006kj062A)
作者简介：王泽南(1947-)，男，教授，本科，研究方向为果蔬深加工及综合利用。E-mail：wznan@ah163.com
微波膨化荸荠脆片加工工艺的研究
王泽南，陶学明，胡晓浩，蓝泽林
(合肥工业大学生物与食品工程学院，安徽 合肥 230009)
摘 要：对微波膨化荸荠脆片的加工工艺进行了研究。结果表明：鲜荸荠片先预干燥，再微波膨化，最后二次
干燥可获得品质优良的膨化荸荠脆片；最佳微波工艺参数为：微波功率475W，膨化时间14s，预干含水量35%。
关键词：荸荠；膨化荸荠脆片；微波膨化
Study on Processing Technology of Microwave Puffing Chinese Water Chestnut Crisp Chip
WANG Ze-nan, TAO Xue-ming, HU Xiao-hao, LAN Ze-lin
(College of Biology and Food Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China)
Abstract ：The processing technology of microwave puffing water chestnut crisp chip was studied. The result showed that high-
quality water chestnut crisp chips were obtained by hot-air drying, then using microwave puffing , by the second stage drying
at last; The optimal processing parameters were as follows: the water content before microwave puffing as 35%, the microwave
power density at 475 W, the microwave puffing time as 14 s.
Key words：water chestnut；water chestnut crisp chip；mi owave puffing
中图分类号：TS255.4 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2008)03-0249-03
荸荠，又名马蹄，营养丰富且具有清热化痰、降
血压等药用价值[1]。市场上常见荸荠罐头、荸荠汁等加
工产品，品种比较单一，有必要开发更多荸荠深加工
新产品。
果蔬脆片是近年来较为时尚的一种风味食品。果蔬
经膨化后，质地疏松，体积膨大，淀粉糊化，食用
后易消化吸收。微波膨化技术的应用克服了油炸膨化脆
片口感油腻等缺点，大大提高了果蔬脆片的感官品质和
营养价值[2]。本研究对微波膨化荸荠脆片加工工艺进行
了探讨。
1 材料与方法
1.1原料与仪器
原料：市售新鲜荸荠，测得平均含水量为87.2%。
仪器：DHG-9240A型鼓风干燥机；NJL07-03型
实验专业微波炉；电子分析天平；TA.XTPlus物性测
试仪。
1.2方法
1.2.1工艺流程
原料→清洗→去皮→切片→预干燥→微波膨化→二
次干燥→产品
主要工艺操作：
切片 比对同类产品，确定新鲜荸荠片切片厚度为
3mm。
预干燥 原料含水量对微波膨化效果有显著影响。
含水量过高，热量消耗在水分的蒸发上，过低，产生
的能量不足，两者均难以取得理想的膨化效果。因此
微波膨化前必需对原料进行预干燥处理[2]。预干燥采用
热风干燥，考虑到干燥温度过高可能导致干燥物发生非
酶褐变[3]，选用荸荠不会发生褐变的最高温度65℃进行
恒温干燥[4]。
二次干燥 由于微波膨化不能使脆片彻底干燥，剩
余水分会引起脆片回软、皱缩、酥脆性差[ 5 ]。因此，
膨化后的荸荠片要进行二次干燥，以使产品固定成型，
提高脆片脆度，利于保藏。二次干燥仍采用65℃热风
干燥，干燥至含水量为4%～6%。
1.2.2微波膨化实验设计
微波膨化处理是荸荠脆片加工的关键工艺，采用先
单因素试验再正交试验的方法来获得最佳的工艺参数。
单因素试验选用荸荠片预干含水量、微波功率、
膨化时间3个主要因素，以膨化度作为评判指标。预干
含水量设定5个水平为15%、20%、25%、30%、35%，
2008, Vol. 29, No. 03 食品科学 ※工艺技术250
膨化时间设定从10s到20s为两秒间隔的6个水平，微
波功率设定从400W到525W每25W为间隔的6个水平，
其余固定条件在预干含水量30%、微波功率为475W、
膨化时间14s中选取。
正交试验的因素及水平待单因素试验后确定，以更
能体现膨化质量的膨化度、脆度和外观3个指标作为最
终的评判指标。
1.3相关参数测定与评定
1.3.1预干含水量测定
65℃烘箱法[6]。

预干燥前物料质量(g)－预干后物料质物料(g)
预干含水量(%)= ————————————————————— ×100

预干燥前物料质量(g)
1.3.2膨化度检测
膨化度通过荸荠片膨化前后体积换算，体积测定采
用置换法[7]。
膨化后体积－膨化前体积
膨化度(%)=—————————————×100
膨化前体积
1.3.3脆度检测
采用TA.XTplus物性测试仪检测[8]。
测试条件：Probe P/2N Needle Mode：Return to
start；Pre test speed 1.5mm/s，Test speed 1.0mm/s；
Post speed：10.0mm/s；Te t distance 2.0mm；A quisi-
tion rate：200pps。
1.3.4外观评定
微波膨化荸荠脆片外观质量通过对色泽与外形的评
分来评定[9]。外观以5分制计分，评分标准见表1。
1.3.5综合评定方法
正交试验的评定采用加权综合评定法，各试验得分
由膨化度、脆度、外观3个指标加权综合评定，各指
标均采用5分制统一计分，权重比为：膨化度:脆度:外
观=5:4:1。
膨化度、脆度按相对评分法[10]将实测值换算为5分
制得分，即最大值(最优者)得5分，其余与最大值相比
而得分：
实测值(%)
膨化度、脆度得分=——————×5
最大值(%)
2 结果与分析
2.1单因素试验
2.1.1预干含水量对膨化度的影响
外观 5分 4分 3分 2分 1分
色泽 白色略带微黄无褐点 白色略带微黄有极少褐点 微黄有较多褐点 微黄有多处褐点 黄色褐变严重
外形 平整膨化很均匀 较平整膨化较均匀 少许卷曲膨化均匀 卷曲较多部分膨化 卷曲很少膨化
表1 微波膨化荸荠脆片外观评分标准
Table 1 Grade standard of microwave puffing Chinese water chestnut slices
0.45
0.40
0.35
0.30
0.25
0.20
0.15
15 20 25 30 35
膨
化
度
(
%
)
预干含水量(%)
图1 预干含水量对膨化度的影响
Fig.1 Effects of moisture condition on expansibility
从图1可以看出，随着预干含水量的增加，膨化
度呈先增后减趋势，含水量30%时膨化度达到最大值。
这是因为开始时含水量增加，物料内部有足够的水分来
产生膨化动力，所以膨化效果较好；但含水量过高，
大量水分迅速迁移至物料表面而快速蒸发，不能形成足
够的膨化动力，降低了膨化度[7]。预干含水量选择膨化
度最大时所对应的30%左右。
2.1.2膨化时间对膨化度的影响
0.50
0.45
0.40
0.35
0.30
0.25
0.20
10 12 14 16 18 20
膨
化
度
(
%
)
膨化时间(s)
图2 膨化时间对膨化度的影响
Fig.2 Effects of puffing time on expansibility
由图2可以看出，膨化度开始随膨化时间增加而增
加，14s时达最大，此后不再增加。这是由于一开始
随膨化时间增加产生的膨化动力越来越足，膨化度随之
251※工艺技术 食品科学 2008, Vol. 29, No. 03
增加；而膨化时间再延长，组织内大部分水分被蒸发，
缺乏膨化动力，无法再继续膨化。膨化时间选择膨化
度最大时所对应的14s左右。
2.1.3微波功率对膨化度的影响
试验号
A微波功率 B膨化时间 C预干含水量
空白列
膨化度 脆度 外观 综合
(W) (s) (%) 实测值(%) 得分 实测值(N) 得分 得分 得分
1 1(425) 1(12) 1(35) 1 22 2.75 5.24 4.08 4.80 3.49
2 1 2(14) 2(30) 2 30 3.75 8.27 2.58 4.00 3.31
3 1 3(16) 3(25) 3 25 3.13 6.54 3.26 3.80 3.25
4 2(450) 1 2 3 36 4.50 8.75 2.44 3.50 3.58
5 2 2 3 1 28 3.50 5.31 4.02 2.80 3.64
6 2 3 1 2 29 3.63 4.27 5.00 2.60 4.07
7 3(475) 1 3 2 33 4.13 6.13 3.48 4.50 3.91
8 3 2 1 3 40 5.00 5.47 3.91 3.00 4.36
9 3 3 2 1 38 4.75 6.35 3.36 2.40 3.96
K1 3.35 3.66 3.97 3.70
K2 3.76 3.77 3.62 3.76 T=33.57
K3 4.08 3.76 3.6 3.73
R 0.73 0.11 0.37 0.07
表2 微波膨化正交试验设计与结果
Table 2 Design and results of orthogonal test of microwave puffing
由表2极差分析结果可知，3个因素对膨化质量的
影响大小依次为A＞B＞C，即微波功率＞预干含水量
＞膨化时间。极差分析所得的最优组合为第 8 组
A3B2C1，而由综合得分可以看到最优组合也为第8组，
综合得分为4.36分，故最优组合为A3B2C1，即微波功
率475W、膨化时间14s、预干含水量35%。
3 结 论
3.1荸荠片采用先热风预干燥，再微波膨化，最后经
二次干燥处理，可以得到膨化质量较高的产品。
3.2影响荸荠片微波膨化的主次因素为：微波功率＞
预干含水量＞膨化时间；最佳工艺参数为：微波功率
475W；膨化时间14s；预干含水量为35%。
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0.50
0.45
0.40
0.35
0.30
0.25
0.20
400 425 450 475 500 525
膨
化
度
(
%
)
膨化功率(W)
图3 微波功率对膨化度的影响
Fig.3 Effects of microwave power on expansibility
由图3可以看出，开始膨化度随微波功率增加而增
加， 475W时膨化度最大；但当微波功率再增加时，膨
化度开始略呈下降。这是由于刚开始随着微波功率增
大，物料快速吸收微波能，产生的蒸汽压力增大，形
成较大的内推动力，使荸荠片内部组织结构急剧胀大，
形成微孔结构。但当微波功率过大时，由于压力差过
大，从而将物料中的部分水分以液态水形式直接移出表
面，削弱了膨化作用[7]。膨化度最大时所对应的微波功
率为475W，但功率大于475W时荸荠片出现焦化，故
微波功率选择450W左右。
2.2正交试验
根据单因素试验结果，选择预干含水量、微波功
率、膨化时间3因素4水平L9(34)正交试验方案。试验
设计及结果见表2。