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芫荽真空冷冻干燥的研究



全 文 : 2004, Vol. 25, No. 1 食品科学 ※包装贮运182
可以看出减压能明显抑制桃果实呼吸强度。减压延迟了
桃果实的软化进程。在整个贮藏期内,减压果硬度都大
于对照果硬度,自50d以后,对照果硬度下降加快,两
处理差异加大,这与在50d时,对照果达到第二次呼吸
高峰是一致的。在前50d,果实硬度变化平缓,一方面
是由于果实生理变化不明显;另一方面与果肉有一定程度
的发绵有关系。减压对桃果实可溶性固形物含量的影响
并不明显,其原因可能是桃成熟不一致所致。减压对桃
果实酸含量的影响十分显著,这表明减压对保持桃果实
的品质十分有利。
SOD、CAT是植物体内重要抗氧化系统物质,是与
清除自由基有关的2种保护性酶。果实的衰老与其活性密
切相关,它们通过清除细胞内氧自由基而起到保护细胞
的作用。SOD、CAT活性在贮藏期间的变化显示出相似
的趋势:初期减压果SOD、CAT活性均低于对照果。后
期都一直显著大于对照果。在初期,两处理SOD、CAT
因为果实温度的降低而降低,对于对照果而言,果实体
内自由基含量的增加会诱导其SOD、CAT活性保持在高
活性状态以清除自由基保护细胞膜免受伤害[3],因而对照
果SOD活性下降比减压果缓慢,初期对照果SOD、CAT
活性均高于减压果,此后随着时间的延长SOD、CAT活
性逐渐降低;初期减压果由于体内自由基含量低,因而
SOD、CAT活性较低,随后随着自由基含量升高而升
高。从后期减压果SOD、CAT活性大于对照果来看,减
压对延迟果实衰老十分有效。
总体来说,减压有利于抑制和推迟桃果实贮藏期间
呼吸强度,推迟桃果实采后的成熟衰老过程,减压在桃
贮藏上能取得良好的效果。
参考文献:
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芫荽真空冷冻干燥的研究
刘达玉,吕开斌
(四川理工学院生物工程系,四川 自贡 643033)
摘 要:本文采用真空冷冻干燥技术,探讨了搁板温度、物料重量对芫荽冻干时间、品质及设备生产能力的影
响。试验结果表明,搁板设置温度每提高10℃,冻干时间缩短15.68%以上,但温度过高芫荽风味下降,出现
干草味;芫荽每增加100g/层,冻干时间延长2.5~3h左右。在温度40℃、芫荽重量400g/层条件下冷冻干燥,冻
干时间为12.5h,产品质量优于单纯的真空干燥样品;复水后与新鲜芫荽相对较为接近。
关键词:芫荽;冷冻干燥
Studies on Freeze Drying of Coriander(Coriandrum Sativum L)
LIU Da-yu,LV Kai-bin
(Sichuan Institute of Technology,Zigong 643033, China)
Abstract:The effects of plate temperature and coriander weight of freeze-drying on lyophilizing time, sample quality and
收稿日期:2003-07-16
作者简介:刘达玉(1964-),男,副教授,硕士,主要从事食品与发酵方面的研究。
183※包装贮运 食品科学 2004, Vol. 25, No. 1
芫荽又名“胡荽”,俗称“香菜”,伞形科,一
年生或两年生草本植物,有特殊香气,原产地中海沿
岸,我国各地均有栽培,以华北最多,果可提制芫荽
油,茎叶作调味蔬菜。同时芫荽又具有食疗功效,《本
草纲目》称芫荽“能辟一切不正之气”,中医学上以全
草入药,性温,味辛,功能解表,透发麻疹,内用有
驱风,健胃和刺激的作用,主要适用于空气咽下症,消
化困难,鼓胀等症状,外用有镇痛效果。芫荽作为一种
香辛料已经被人们广为利用[1],传统食法是作为调味菜,
常用于醒味较重的汤料中,如牛肉、羊肉的汤料,也常
常用于各种蘸水中,目前己经成为很多人必需的调味料。
随着快餐食品的发展,方便汤料市场不断扩大,脱水芫
荽需求量很大,国际市场供不应求,但传统干制芫荽色
香味、复水性均不能满足方便汤料的要求。真空冷冻干
燥技术属于现代食品工程高新技术,是提高农产品深加工
竞争能力的重要手段。因此,本文探讨了冻干参数对芜
荽冻干过程和品质的影响规律[2,3],找到了较为理想的工艺
条件,旨在为芫荽的产业化冷冻干燥提供基础资料。
1 材料与方法
1.1设备
本文采用LGJ·02真空冷冻干燥机。该设备主要由
干燥箱、冷凝器、真空系统、制冷系统组成。干燥箱
是一个不锈钢圆形箱体,内有2层0.4m×0.25m有效搁
板。搁板内部以管道形式连通,管内的中间介质对搁板
进行加热或制冷。搁板温度通过感温探头传送到温度巡
检控制仪,从温度巡检控制仪上可以直接读出搁板温
度。此外,二搁板上物料的温度通过另外两个感温探头
测定,也可以从温度巡检控制仪上读出。冷凝器是捕凝
干燥箱内被冻物质所升华之水汽的装置,它是一个圆柱
形筒,其前后分别与干燥箱和真空泵贯通形成水汽定向
流动的通道,冷凝器的温度和真空度可分别从温度巡检
控制仪和真空控制仪上读出。真空系统采用一台直联式
旋片真空泵抽取真空,该真空泵(GLD—201)由日本真空
机工株式会社和宁波爱发科真空技术有限公司联合制造。
电机转速1400r/min,设计抽气速度240L/min。制冷系统
采用西德DLEE-301-EWL半封闭制冷压缩机,电机转速
1450r/min,制冷剂为R502,整机灌注总量为3kg。搁板
工作温度范围-35℃~+60℃,干燥箱极限真空度5Pa,冷
凝器工作温度范围-40℃~+50℃,冷却水耗量4m3/h(水温
≤25℃,水压≥0.1MPa)。
1.2操作步骤
1.2.1原料处理 农贸市场购买的新鲜芫荽经清洗、去根
及老叶、切碎(长度0.4mm)、沥干等预处理工序后, 准备待用。
1.2.2设备操作程序 A关闭冷凝器化霜排水阀→进冷
却水→开总电源→开控制柜电源→开制冷机→(2min后)开
启搁板制冷和循环泵→制品进箱(冻结)。B复位搁板制冷
及循环泵→开启冷凝器制冷→(冷凝器温度达-35℃以下)启
动真空泵→缓慢开启冷凝器与干燥箱之间的蝶阀→(干燥箱
真空达规定要求时)运行搁板加热及循环泵(升华)。C关闭真
空泵→复位搁板加热及循环泵→复位冷凝器制冷→(2min后)
复位制冷机→干燥箱进气→制品出箱→复位控制柜电源→关
闭总电源→关闭冷却水进水阀→开启冷凝器化霜排水阀。
2 结果与讨论
2.1搁板温度对芫荽冻干时间的影响
productive forces were investigated.Lyophilizing time decreased 15.68% as the plate temperature increased 10℃;howev r,
coriander got the hay flavour when the temperature was over high. Lyophilizing time increased 2.5~3h as coriander weight
increased 100g per layer.Lyophilizing time required 12.5h at a plate temperature of 40℃w th coriander weight of 400g p r layer.
The quality of the lyopilized sample was superior to that of the vacuum dried sample, the former after redehydrating was close
to the fresh sample.
Key words:coriander;fr eze-drying
中图分类号:TS295.7 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2004)01-0182-04
由图1可以看出,搁板温度对芫荽冻干时间有显著
的影响。对于相同重量(150g/层)的芫荽,搁板自然升温
时,温度上升缓慢,芫荽得到热量较少,因而水分升华
较慢,芫荽温度只能随搁板温度缓慢上升,冻干时间较
长。当搁板温度设置为40℃,在2h内即能达到并维持
恒定,水分升华速率明显提高,物料温度上升加快,冻
干时间明显缩短。为了寻求搁板温度与冻干时间的规
律,把不同搁板加热温度下的冻干时间列于表1,由此
可见,搁板设置温度由20℃升到30℃,冻干时间缩短了
1.8h,但由50℃升到60℃时,冻干时间只缩短了0.8h,
时间缩短百分率分别为18.95%、15.68%,说明温度较低
时对物料冻干时间影响更显著一些。设备的生产能力是
企业必须考虑的指标,直接关系到产量和生产线的配套
衔接,根据表1和图1(预冻0.5h)的相关数据,得到不同
搁板温度下设备的生产能力,见图2,由此可见,搁板
设置温度越高,设备生产能力越大。
2.2搁板温度对芫荽品质的影响
为了模拟快餐汤料菜包的食用方法,在相同条件
2004, Vol. 25, No. 1 食品科学 ※包装贮运184
表1 搁板温度与冻干时间的关系
搁板温度(℃) 自然升温 20 30
冻干时间(h) 9.8 9.5 7.7
搁板温度(℃) 40 50 60
冻干时间(h) 6.3 5.1 4.3
2.4不同干燥方法对芫荽品质的影响
在上述优选的基础上进行论证实验,实验条件与结
果列于表4,并将冻干的芫荽用于下面的对比分析实验,
真空干燥和烘箱干燥实验均在55℃左右进行。
2.4.1不同干燥方法对芫荽感官指标的影响
为了评定芫荽冷冻干燥的效果,把不同干燥方法制
得的芫荽进行沸水冲调试验,结果见表4。由此可见,
冷冻干燥芫荽复水前后均接近新鲜芫荽,该种脱水芫荽
可用于快餐调料的生产。真空干燥芫荽色泽风味稍差一
些,但复水后也有一定的效果。烘箱干燥芫荽复水前后
均与新鲜芫荽差别较大,一般消费者不易接受。
2.4.2不同干燥方法对芫荽复水特性的影响
复水性能是脱水蔬菜的重要质量指标,把不同干燥
方法制得的芫荽进行复水试验,各种脱水芫荽的复水过
程如图5。冻干芫荽复水速度最快。复水比最高,在1min
以内,复水比就可达到7.2以上。真空干燥芫荽复水效
果次于冻干样品。烘箱干燥芫荽在1min以内,复水比只
能达到5.6,明显低于冻干样品,进一步说明了冷冻干燥
下,用沸水对芫荽进行冲调,复水前后的色泽、风味、
复水比见表2。由此可知,搁板加热温度越高,冻干芫
荽的感官指标变差,复水比也略有下降。随着加热温度
的升高,绿色逐渐变淡,并朝绿白色方向发展,但复水
后色泽又差别不大,均为绿色。加热温度不高时,风味
随温度仅略有下降,但在60℃的冻干样品,芫荽风味偏
淡,且含有干草味,有的评员称之为异味。至于干草味
在什么温度下开始产生,凭感官很难确定,根据色泽、
风味等指标综合考虑,在40℃以下冻干芫荽,既能保持
芫荽的较高品质,又能保证生产效率。
2.3物料重量对芫荽冻干的影响
在同一冻干机内,上层放300g芫荽,下层放150g,
各层物料温度随时间的变化如图3,由此可见,芫荽重
量对冻干时间的影响很大,其主要原因是,重量与厚度
成正比,物料越重(厚),上表面不易受热,芫荽温度与
搁板温度相差较大,水分升华慢,因而冻干时间较长。
物料越少(薄),容易加热,水分升华快,因而物料温度
上升也快,冻干时间明显缩短。为了探求芫荽重量与冻
干时间的规律,把不同重量下的冻干时间列于表3,由
此可见,每增加100g物料,冻干时间缩短大约2.5~3h,
根据表3和图3的相关数据,得到不同重量下设备的生产
能力(图4),由此可见,当芫荽重量达到400g以上时,
设备生产能力达到较高水平。若物料继续增加,设备生
产能力并不增加,但冻干时间延长,这既有深夜值班的
麻烦,又有芫荽色泽风味的损失。
表2 不同冻干温度对芫荽品质的影响
搁板设置温度 色 泽 风 味 复水比
复水前 复水后 复水前 复水后
自然升温冻干 绿色 青绿色 较浓 较浓 7.3
40℃冻干样品 淡绿色 青绿色 一般 较浓 7.1
60℃冻干样品 淡绿色泛白 绿色 偏淡、干草味 偏淡、干草味 6.6
新鲜芫荽样品 青绿色 芫荽浓郁 -
185※包装贮运 食品科学 2004, Vol. 25, No. 1
的优越性。当然,一些资料介绍烘箱干燥样品的复水比
只有冻干样品的一半,芫荽没有这么大的差别,可能是
由于物料不同而引起。
2.5不同干制方法对芫荽维生素的影响
芫荽作为一种调味蔬菜,含有丰富的维生素及胡萝
卜素。为了评定冷冻干燥对该类营养素的保存效果,把
不同干燥方法制得的芫荽进行分析测定,VC和胡萝卜素
的保存效果见表5,通过数据对比,冷冻干燥较好地保
存了这类热敏性营养素,明显优于其它干燥方法。
2.6冻干芫荽的包装贮藏
在试验中发现,透光的广口瓶包装冻干芫荽,放在
实验台上,靠窗一面的芫荽(阳光并未直按照射),在4个
月内绿色完全退去,呈淡黄白色,这主要与叶绿素脱
镁、褐变有关。变色芫荽风味也明显降低,复水效果极
差,不能食用。而朝里一面的芫荽绿色仅变淡,存放在
暗处的芫荽色泽变化更小,贮藏在冷柜中的冻干样品则
无明显变化。因此,冻干芫荽应采用密闭包装,包装材
料应不透氧、不透光,不透湿,以防吸潮[ 4 ]。从经济
实用的角度来考虑,铝箔复合袋是较理想的包装材料,
产品贮藏在冷暗处。
3 小 结
芫荽作为一种调味蔬菜,尤其讲究色香味、组织形
态,真空冷冻干燥技术能较好地保持其原有的品质。在
搁板自然升温、芫荽重量150g/层条件下,搁板设置温
度每提高10℃,冻干时间缩短15.68%以上,但温度过
表3 物料重量与冻干时间的关系
物料重量(g) 100 200 300
冻干时间(h) 7.9 11.2 13.7
物料重量(g) 400 500 600
冻干时间(h) 16.4 20.1 23.3
表4 优选的工艺条件与冻干时间
芫荽重量(g) 搁板设置温度(℃) 冻干时间(h) 冷凝器温度(℃) 真空度(Pa)
400 40 12.5 -47.5~-38.7 9.5~ .5
高芫荽风味下降,出现干草味,芫荽每增加100g/层,
冻干时间延长2.5~3h左右。在温度40℃、芫荽重量400g/
层条件下冷冻干燥,冻干时间为12.5h,产品质量优于单
纯的真空干燥样品。复水后与新鲜芫荽相对较为接近。
由于冻干芫荽在快餐食品(汤料)中的用量不大,因此,不
会明显增加这类食品的成本,但对食品档次有提升和点
缀作用,能迎合市场的需求,在经济上也是合算的。
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表6 不同干燥方法对完整品质的影响
干制方法 维生素C(干基) 胡萝卜素(干基)
含量(mg/100g) 保存率(%) 含量(mg/100g) 保存率(%)
冷冻干燥样品 316.25±17.61 84.90±4.73 29.781±1.83 87.18±5.36
真空干燥样品 249.14±8.76 66.88±2.35 24.38±2.02 71.37±S.91
烘箱干燥样品 190.98±14.05 51.27±3.77 19.321±1.66 56.56±4.86
新鲜芫荽样品 372.50±11.93(mg/100g) 34.16±0.94(mg/100g)
表5 不同干燥方法对芫荽感官指标的影响
干燥方法 色泽 风味 组织状态 咀嚼感
复水前 复水后 复水前 复水后 复水前 复水后 (复水后)
冷冻干燥 淡绿色 青绿色 一般 较浓 新鲜状 新鲜状 稍脆
真空干燥 淡绿色 淡绿色 较淡 较淡 卷缩 卷缩 一般
烘箱干燥 褐绿色 褐绿色 干草味 干草味 卷缩 卷缩 软棉
新鲜芫荽 青绿色 完荽味浓郁 呈新鲜状 质脆