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真空冷冻干燥香芋脆片生产工艺研究



全 文 :No.2.2007
3 结论
各热烫处理均能有效抑制玉米籽粒中POD和PPO
酶活性,通过微波热烫处理后的玉米籽粒中可溶性糖
和Vc含量显著高于水煮和蒸气处理,但微波热烫处理
过程中易导致玉米籽失水,造成籽粒松散,外观变
劣。蒸气热烫处理的玉米籽粒中可溶性糖和Vc含量高
于水煮处理的组合,且贮藏后感官质量较佳,本研究
认为玉米速冻前热烫处理采用蒸气热烫,时间20min,
能减少可溶性糖和Vc的损失,有效地提高速冻玉米的
感官品质,又足以抑制过氧化物酶的活性。
参考文献:
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收稿日期:2006-08-19
基金项目:广东省科技厅项目(粤科计字[2004]118号);华南农业大学推广基金项目。
作者简介:林捷(1966-),女,福建人,高级实验师,硕士,研究方向为农产品加工与食品安全控制。
真空冷冻干燥香芋脆片生产工艺研究
林 捷,蒋 妲,林晓静,谭健模,李远志
(华南农业大学食品学院,广州 510642)
摘要:以槟榔香芋为原料,研究了冻干香芋脆片的生产工艺。结果表明:采用0.2%柠檬酸做护色,
3min微波熟化的真空冷冻干燥香芋片,可以保持原有的色、香、味、形。香芋片的共晶点为-13~
17℃,共融点为-11~15℃;预冻温度应低于-22℃,冻干过程为60℃加热升华285min,然后升温至
75℃,在此温度下解析105min;冻干过程真空度恒定为60Pa,冷阱表面温度设置为-40~-45℃,热水
罐温度高于加热板温度5~10℃。
关键词:香芋脆片;真空冷冻干燥;工艺
中图分类号:TS201.1 文献标识码:A 文章编号:1005-9989(2007)02-0096-04
Investigationsofvacuumfreezedryingprocessoftarocrispslice
LINJie,JIANGDa,LINXiao-jing,TANJian-mo,LIYuan-zhi
(ColegeofFoodScience,SouthofChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou510642)
Abstract: Vacuumfreezedryingtechniquewithtaroasrawmaterialwasinvestigated.Resultsshowedthat
0.2%citricacidandmicrowavetarofor3minutesarethebestparameterstokeepperfectlycolor,scent,flavor
andshape;theeutecticaresttemperatureandtheco-meltingpointtemperatureofcookedtaroare-13~-17℃
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工艺技术
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DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2007.02.025
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and-11~-15℃respectivelyandpre-freezewouldunder-22℃.Thefreezedryingtechniqueoftarocrispslice
isasfolows: heatupto60℃ andsublimefor285minandthenriseintemperatureto75℃ toresolvefor
105min,60Pavacuum,-40~-45℃ofcondenserand70~80℃ofwaterheaterwerekeptforthewholeprocess.
Keywords:tarocrispslice;vacuumfreezedrying;process
香芋学名 Eolocasiaesculentaschot,属天南星科
芋属,为多年生单子宿根性草本植物,是热带亚太
地区重要块茎类作物之一。我国香芋资源极为丰富,
香芋品种很多,其营养物质为蛋白质、脂肪、碳水化
合物、膳食纤维、磷、铁、Vc等。炭步香芋是广东
省名优农产品,品种大,整体松化,芋肉粗细适中,
香气浓郁,余味好,营养丰富。炭步香芋产量很高,
平均亩产达2025.2kg[4]。但鲜香芋的季节性和地域性
都较强,病虫害、发霉腐烂、发芽等使贮藏保鲜的
鲜香芋损失很大。近年来,我国出口的香芋多数以
半成品原料的形式,如冷冻香芋片或是冷冻芋泥。
其缺点是运输成本较高,从而大大制约了香芋的种
植和深加工。真空冷冻干燥食品具有色、香、味及营
养成分保存最佳等特点,复水快、方便易食,是高级
营养品、快速方便食品的最佳加工方法[2]。国内外鲜
有真空冷冻干燥香芋的研究报道。
本文以炭步槟榔香芋为材料,研究不同熟化工
艺及护色剂对真空冷冻干燥炭步香芋片的风味及色
泽影响,采用电阻法测定熟化香芋片的共晶点与共
融点等真空冷冻干燥的工艺条件,以期为工业化生
产香芋片休闲食品提供技术参数。
1 材料与设备方法
1.1 实验材料
市售优质炭步香芋,选择个体完整,无虫咬、霉变,
横切面为灰白色,并且有明显紫色槟榔花纹的香芋。
1.2 实验设备
FD-P3(I)型真空冷冻干燥机:广州市瑞欣机电设
备工程有限公司;超低温冰柜:海尔;精密天平,切
片机,万能表,低温温度计,红外快速水分测定仪,
恒温水浴锅,CM-3500D色差仪等。
1.3 实验方法
1.3.1 感官评定 按照表1对香芋样品的外观、香味、
口感等性状进行感官品评。
指标
权重
(%)
级别
1级 2级 3级
外观 20
外观完整,无裂痕,有光泽,表面平
整,光滑,粉末较少(15~20)
外观较完整,轻微裂痕,光泽较暗,
表面平整,粉末一般多(6~14)
外观不完整,有裂痕,光泽暗
淡,表面不平整,不光滑,
粉末多(0~5)
香味 30 有浓郁的香芋香味,无异香(20~30) 有香芋香味,但不浓郁,无异香(10~20)无明显的香芋香味,有异香(0~10)
口感 50
口感极佳,纯正,脆口,口食无渣,
口味醇厚,有后香,无异味(35~50)
口感好,纯正,较脆口,口食有微量
渣,口味较醇厚,有微后香,无异味
(15~34)
口感一般,不纯正,不脆口,口
食有大量渣,口味不醇厚,无后
香,有异味(0~14)
表1 感官评定评分标准表
1.3.2 色差的测定 采用美能达CM-3500D色差系统
测定,波长范围为400~700nm。
1.3.3 水分含量测定 采用红外线快速水分测定仪,
在95℃干燥80~90min。
1.3.4 共晶点与共融点的测定方法 采用电阻法。万
能表的正负极分别插入香芋块相隔一定距离的两端,
待温度计降至0℃之后即开始测量并作记录,当物料
中游离水完全冻结时,所溶电解质离子固定于某一
位置而不能移动,物料失去导电性,表现为电阻突升
高,此温度即为 “共晶点”;共融点的测定原理与共
晶点的测定原理相同,冻结物料温度上升过程中,到
达某一温度时电阻突然减小,此温度即为 “共融点”。
2 工艺流程和操作要点
2.1 工艺流程
新鲜农产品→挑选→清洗→去皮→切片→护
色→熟化处理→预冷→速冻→真空冷冻干燥 →整
理→包装
2.2 操作要点
切片:香芋清洗、去皮后,切成5×5×0.5cm大小;
护色处理:将生芋片分别浸入0.2%柠檬酸溶液、
0.2%无水亚硫酸钠溶液、0.2%亚硫酸氢钠溶液中
8min,沸水热烫30s护色;
熟化处理:大火蒸煮6~8min或微波加热2~3min,
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处理号 外观 香味 口感 总分
6min蒸煮 8 18 38 64
8min蒸煮 5 20 30 55
2min微波熟化 18 14 43 75
3min微波熟化 20 18 48 86
表2 真空冷冻干燥香芋感官品质评定
放凉即可;
预冷:蒸熟后在无菌间放冷至15℃;
速冻:预冻至共晶点温度5~10℃以下,预冻的速
度控制在每分钟下降4℃为宜;
真空冷冻干燥:60℃加热升华8h,然后升温至
75℃解析3h,真空度恒定为40Pa,当物料温度接近加
热隔板温度时,结束真空冷冻干燥;
整理与包装:物料出仓后在空调室及时检查质
量,称质量,真空或充氮包装。
3 结果与讨论
3.1 熟化工艺对真空冷冻干燥香芋感官的影响
分别采用大火蒸煮6min、大火蒸煮8min、微波加
热2min和微波加热3min的方式熟化香芋片,然后将香
芋片快速冷冻至-25℃,再进行真空冷冻干燥。按照
1.3.1的标准从外观、香味、口感等性状对不同熟化工
艺处理后的真空冷冻干燥香芋片进行感官品质品评,
结果显示,3min微波加热熟化工艺处理的香芋片感官
评定总分最高。微波处理比蒸煮处理的外观和口感
均有较好效果,但香味略差。
3.2 熟化工艺对真空冷冻干燥香芋色泽的影响
分别采用大火蒸煮6min、大火蒸煮8min、微波加
热2min和微波加热3min的熟化方式香芋片冻干后测
试色度值。由图1可知,经2min微波熟化处理的香芋
最接近于对照样(生香芋片)的曲线,蒸煮6min、蒸
煮8min的色度值偏离对照样曲线较大。
3.3 护色处理对真空冷冻干燥香芋片色泽的影响
生芋片分别浸入0.2%柠檬酸溶液、0.2%无水亚
硫酸钠溶液、0.2%亚硫酸氢钠溶液中8min,沸水热
烫30s护色后,经微波2min熟化处理后冻干。由图2可
知,在可见光波段400~700nm,0.2%柠檬酸护色的生
冻干香芋片色度值最接近对照样(生香芋),经0.2%无
水亚硫酸钠和0.2%柠檬酸处理的熟芋真空冷冻干燥
后的色度曲线与对照样接近,护色效果理想。
3.4 共晶点和共融点测定
由图3可以看出,随着游离水分的不断冻结,可
移动离子减少,香芋片的电阻不断增大,在-11℃时
开始加速升高,在-13~-17℃时陡然升高,说明香芋
片中绝大多数游离水分被冻结了。此温度范围就是
香芋片的共晶点。由图4可知,物料升温过程的电阻
变化规律与降温过程的变化规律相似,即香芋片的
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共融点为-11~-15℃,所以升华时物料冰晶的温度不
能超过此温度。
3.5 香芋的干燥曲线
由于冻干过程中,真空机组只是抽去不可凝结
气体(食品中析出、设备表面析出、泄漏进的空气)
和极少量的水蒸气。因此,仓内真空度主要由加热
板加热功率和冷阱表面温度共同决定。所以,冻干
过程中实际控制的最主要参数是加热板加热功率和
冷阱表面温度[7]。由于本实验中预冻结温度设定为
-30℃,所以冷阱表面温度设置为-40~-45℃;升华阶
段加热板温度设为50~60℃,解析阶段设为70℃;热
水罐温度高于加热板温度5~10℃。
在冻干过程中,升华的目的是除去样品中全部
水分的90%,最低温度不应高于预冻结要求温度。升
华后进入解析阶段,在解析干燥阶段,食品最低温
度是由对食品残余含水量的要求所决定的,最高温
度只要不造成产品热变性即可。由图5可以看出,温
度曲线表明物料从冷冻室移到干燥室过程中有一个
温度回升过程,随着抽真空的进行,温度又很快回
落。在升华阶段物料水分减少得较快且带走升华热,
所以物料温度上升慢;在解析阶段,加热隔板的供热
使物料温度上升较快,当物料温度接近加热隔板温
度时,其水分含量逐渐达到动态平衡,冻干结束。香
芋片在0~134min品温停留在-30℃,140min时突破
0℃,但品温仍然上升缓慢,直到285min时,品温才
快速上升,然后在391min时接近隔板温度。主要原因
是由于香芋片在蒸煮过程中,淀粉糊化,水分进入
不可逆地进入淀粉微晶间隙,导致样品中含水量大
幅度增加,所以升华阶段延长。
采用红外线水分测定仪测定,冻干后香芋的水
分含量为3%~4%。
4 结论
不同熟化和护色处理对真空冷冻干燥炭步香芋
的风味及色泽有较大影响,其中经0.2%柠檬酸浸泡
8min、微波加热3min的真空冷冻干燥香芋脆片的外
观、口感、风味最佳,颜色偏差也较小,样品的色
泽在冻干后均保持较佳。
采用电阻法可以较准确地测定香芋片的共晶点和
共融点,其共晶点是-13~-17℃,共融点是-11℃~-
15℃。香芋片在速冻时,-13℃时开始,电阻增大的速
度明显加快,说明-13℃~-17℃是香芋片冰晶形成的主
要温度段,所以,在速冻时应使温度迅速通过这个温
度范围。香芋的架构主要以淀粉的胶束为主,冰晶的
颗粒略大,不会影响整体的结构,所以,预冻温度只
需低于共晶点5℃即可,即预冻温度低于-23℃。
在实际冻干工艺中预冻结温度设定为-30℃;冷
阱表面温度设置为-40~-45℃;升华阶段加热板温度
设为50~60℃,解析阶段设为70℃;热水罐温度高于
加热板温度5~10℃;真空度控制在60Pa。
香芋片采用0.2%柠檬酸浸泡8min,再微波处理
3min,预冷至-23℃后进行真空冷冻干燥,可以得到
口感佳、香味纯正、脆口、口食无渣、口味醇厚的风
味小食品。
参考文献:
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工艺技术
水饺、汤圆、馄饨⋯⋯这些在各大超市散装零售的速冻食品,不经预包装不得销售。1月21日从中国商业联合会获悉,
新的《速冻面米食品行业标准》正式出台,6月1日起实施。新标准规定,对于出现质量问题的产品,厂家要及时召回处理。
中国商业联合会行业发展部标准规范处处长曹德胜介绍,对于散装冷冻面米食品,消费者无从知道生产厂家、生产日
期,甚至都不知道“裸”装的饺子、汤团里包的究竟是什么馅。暴露在空气中的速冻食品容易受到空气的污染;超市销售
过程中,“裸”装速冻食品通常自上而下销售,被压在底下的货品很容易变质。 (高海生)
标准正式出台 速冻散装食品停止售卖
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