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木菠萝真空冷冻干燥和热风干燥加工特性研究



全 文 :木菠萝是著名的热带水果,香气浓郁,味甜可口,营养价值
颇高,含有丰富的糖类、蛋白质维生素以及矿质元素,素有“热带
珍果”之称[1]。但木菠萝多采摘于高温多湿的季节,且低温耐受性
差,采后常温贮存 3~7天即发生病变和腐烂[2]。因此研究木菠萝
的再加工技术,延长其市场流通期,具有很好的经济意义。
目前国内木菠萝加工研究报道较少,曹海燕[3]研究了木菠
萝脆片的加工工艺,木菠萝果肉经烘烤、油炸后,色泽金黄、香
甜清脆,但是油炸的温度过高,对木菠萝的营养成分和风味造
成了一定破坏。另外木菠萝果汁[4]和酸奶[5]的加工也有相关报
道,但还未见对木菠萝干燥技术的研究。本试验采用真空冷冻
干燥和热风干燥,研究木菠萝的加工特性,分析两者对木菠萝
干制品品质的影响。
1 材料与方法
1.1 材料
市售成熟木菠萝,果肉呈金黄色。
1.2 仪器与设备
JDG-0.2型冻干试验机,DHG-9073BS-Ⅲ型电热鼓风恒
温干燥箱,HH-6 数显恒温水浴锅,FA1104A 电子天平,
UV-9100紫外 -可见分光光度计,手持折光仪。
1.3 实验方法
1.3.1 预处理
挑选成熟的木菠萝,取出果肉,清洗后平均切分为四瓣;
90℃热水漂烫 60s;在苹果酸浓度为 1%、Vc浓度为 0.05%的
护色液中护色 20min,自然沥干,备用。
1.3.2 干燥工艺
热风干燥工艺路线:原料挑选→预处理→沥水→热风干燥
(50℃)→产品
真空冷冻干燥工艺流程[6]:原料挑选→预处理→沥水→预
冻结(-30℃)→升华干燥(45℃、40Pa)→解析干燥(60℃、
40Pa)→产品
1.4 测定指标
Vc含量:2、6-二氯靛酚法测定;可滴定酸含量:直接滴定
法测定,以苹果酸计;可溶性固形物含量:手持折光仪测定法测
定。各含量以湿基含量计。
复水比的测定:称取 2g左右干燥产品,置于 50mL 30±2℃
蒸馏水中,设置 8个处理,复水时间分别为 1min、3min、5min、
7min、9min、11min、15min、20min,取出后用滤纸吸干表面水
分,称重。复水比(R 复)表示芒果果肉的复水程度:R 复 =G 复 /G 干,
其中G 复-复水后果肉重量;G 干-称取干燥产品重量。
感官评定:随机选取 15个人对木菠萝干燥产品进行感官
评价,评分标准如表 1所示,最终得分取平均值。
表1 木菠萝干燥产品感官评价标准
1.5 数据处理
采用 SPSS16.0和 Excel2003统计软件分析数据。
2 结果分析
2.1 不同干燥方式对木菠萝干燥曲线的影响
图1 真空冷冻干燥曲线
【作者简介】王挥(1987-),男,硕士研究生,研究方向:农产品贮藏与加工。通讯作者:杨志伟(1973-),男,博士,副教授,研究方向:农产品加工。
【基金项目】广西教育厅研究生科研创新资助项目(编号:T32400)
轻工科技
LIGHT INDUSTRY SCIENCE AND TECHNOLOGY
2012年 6月
第 6期(总第 163期) 食品与生物
木菠萝真空冷冻干燥和热风干燥加工特性研究
王 挥,杨志伟
(广西大学轻工与食品工程学院,广西 南宁 530004)
【摘 要】 以感官评定、营养品质、复水比等为指标,研究木菠萝果肉真空冷冻干燥和热风干燥加工特性。结果表明,热风干
燥的时间和能耗低于真空冷冻干燥,但是对木菠萝品质的破坏较大;真空冷冻干燥维持了木菠萝鲜果的外观、色泽和风味,并且还
原糖、可溶性固形物、Vc、可滴定酸的保留率以及复水比均显著高于热风干燥。
【关键字】 木菠萝;真空冷冻干燥;热风干燥;品质
【中图分类号】TS255【文献标识码】 A 【文章编号】 2095- 3518(2012)06-12-02





















 

  
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图2 热风干燥曲线
真空冷冻干燥是将木菠萝冻结后,在真空环境下供给一定
的热量,物料中水分以冰晶形式直接升华成水汽排出。图 1为
木菠萝真空冷冻干燥曲线,由图发现,整个干燥过程包含了预
冻、升华干燥和解析干燥三个阶段,真空冷冻干燥耗时较长,干
燥 21.5h后,木菠萝干品的含水率为 8.20%。而热风干燥的干
燥效率较高,如图 2所示,在干燥前 2.5h,木菠萝体内水分含量
急速下降,水分的蒸发量和干燥时间成正比关系;随后水分散
失的速率下降,并且在干燥 8h后基本维持不变,干基含水率为
6.05%。由此可见,在达到相同干燥效果情况下,热风干燥消耗
时间更少,而真空冷冻干燥过程复杂,能耗较大。从能耗和干燥
效率角度分析,热风干燥远远优于真空冷冻干燥。
2.2 不同干燥方式对木菠萝感官评定的影响
表2 木菠萝干燥产品感官评定结果
(T 检验,α=0.05)
木菠萝两种干燥产品的感官评价得分如表 2所示。试验发
现,热风干燥对木菠萝感官品质的影响较大,干燥产品呈黄褐
色,暗淡无光,表面形成一层干硬膜,并且伴有不同程度的收缩
变形,木菠萝的风味也受到了很大程度的破坏,可接受程度不
高;而真空冷冻干燥所得产品香气浓郁、口感酥脆、颜色以及外
形都保持干燥前原状。可推测在热风干燥过程中,木菠萝果肉
直接接触空气,在高温和氧气的作用下,体内产生酶促褐变和
非酶促褐变[7],进而增加了香气的损耗和褐变的产生。可见,真
空冷冻干燥相较于热风干燥能够显著保持木菠萝干制品的感
官品质,木菠萝原有的风味和外观不受损害,具有很高的可接
受性。
2.3 不同干燥方式对木菠萝营养品质的影响
表3 木菠萝干燥产品营养品质
(F检验,α=0.05)
木菠萝果肉营养物质丰富,含有大量的糖类和 Vc,同时二
者的热稳定性均较差,高温下较易遭到破坏分解,可滴定酸也
是决定水果品质的重要指标。因此,选择还原糖含量、可溶性固
形物含量、Vc含量以及可滴定酸含量为参考指标,探讨真空冷
冻干燥和热风干燥对木菠萝营养品质的影响。
试验结果如表 3所示。分析发现,真空冷冻干燥和热风干
燥均显著降低了木菠萝体内还原糖、可溶性固形物以及 Vc的
含量,其中热风干燥的破坏作用十分明显,使三者的损失率分
别达到 46.18%、46.99%和 70.91%;而真空冷冻干燥的破坏作
用较小,损失率分别为 13.82%、15.20%和 29.55%。此外不同干
燥方式对可滴定酸含量的影响很小,真空冷冻干燥后木菠萝的
可滴定酸含量与鲜样无显著差异,热风干燥对可滴定酸的保持
率亦高达 75%。由此可见,真空冷冻干燥能够减少木菠萝营养
成分的损耗,干制品中还原糖、可溶性固形物 Vc以及可滴定
酸的含量均显著高于热风干燥产品。
2.4 不同干燥方式对木菠萝复水率的影响
图3 木菠萝干燥产品的复水率
复水比是干燥产品的一项重要品质指标。试验发现,在复
水过程中,不同干燥产品的复水比呈先加速上升,后逐渐趋于
平缓的趋势。复水 5min后,热风干燥和真空冷冻干燥产品的
复水比分别为 1.67和 3.63,随后复水比继续增加,但上升幅度
逐渐下降;随着复水时间的增加,9min后,产品再吸水能力几
乎为零,复水比不再变化,达到完全复水状态,在复水 20min
后,复水比分别为 1.92和 4.43。真空冷冻干燥所得木菠萝干品
的复水效果远远好于热风干燥,真空冻干时水分升华形成细密
小孔,利于水分浸润;而热风干燥的蒸发表面迁移造成了细胞
的破坏和错位,甚至组织结构塌陷,从而降低了复水性能[8]。
3 结论
通过对真空冷冻干燥和热风干燥产品的比较发现,真空冷
冻干燥能够很好的保持木菠萝的质地、风味、外观、营养成分等
品质特性,其中 Vc保持率是热风干燥的 2.42倍,复水比是热
风干燥的 2.32倍,干制品外观和风味接近于鲜果,各方面特性
指标远高于热风干燥。但真空冷冻干燥的工作时间远远大于热
风干燥,并且干燥设备复杂,一次性投资大,对操作员素质要求
高。从能耗和干燥效率分析,热风干燥好于真空冷冻干燥,但从
品质特性角度分析,真空冷冻干燥效果更佳。
参考文献
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