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微波膨化加工木菠萝脆片工艺



全 文 :阳辛凤
(华南热带农业大学工学院 海南 儋州 571737)
摘 要 通过对不同预处理后的菠萝蜜苞片进行微波膨化,研究了预处理方式、水分含量对微波膨化的影响
和不同的固化处理方式,并对产品的脱水率、膨化率、酥脆度、色泽、外形平整性进行评价。结果表明:采取“微
波脱水 +热风干燥”方式使苞片水分质量分数降至 15%时,经微波膨化 30s,产品的品质最好,膨化率最高
(约为 100%);不同温度热风干燥方式、“微波脱水 +热风干燥”方式对最高膨化率无影响,但对脆片的感官
品质有不同影响;将脆片45!热风干燥4h后放在5!低温保藏可提高酥脆度。
关键词 菠萝蜜 微波 膨化 脆片
中图分类号 S667.892
木菠萝(!#$%&’() *+#+$’,-..() Lam.),别名菠萝蜜、包蜜,其果型大(一个果实平均重约 8kg),
鲜销时往往是切割成小份,贮藏时间短。近 2a来,木菠萝脆片技术得到了开发,虽然产品风味酥脆香
甜,但是由于油炸,存在含油量高、色泽发暗、贮藏后有不同程度哈败味等问题。微波是食品加工的一种
重要手段[1~8]。物料在微波加热过程中存在膨化效应,同时具有杀菌、利于保持食品营养素及色香味、省
时节能等特点[9,10]。目前,微波用于膨化果蔬类物料的研究极少,现行膨化技术不能满足规模生产的需
要。本研究中以海南产干苞木菠萝为原料,探索微波膨化加工木菠萝脆片的工艺及其可行性、影响因素
和存在问题,旨在为木菠萝脆片规模化生产提供理论依据。
! 材料和方法
!! 材 料
木菠萝,市售。
!# 实验方法
!#! 仪器 WD750BS格兰氏家用微波炉,频率 2450Hz,750W,广东顺德。101!1!BS电热鼓风干燥
箱,2400W,上海跃进医疗器械厂。PB3002!N电子天平,上海梅特勒公司。BCD!193/HC容声冰箱,广
东顺德。
!## 工艺流程 木菠萝果实选择!切半去花序轴!取果苞!去核、切分!清洗、浸泡!沥干!预干
燥!水分均衡!微波膨化!固化处理!产品。
主要工艺说明:
预干燥 采取2种干燥方式,一是将果苞放在电热干燥箱中,干燥至适宜水分质量分数(0%~35%);
二是先用微波脱水后放在电热干燥箱干燥至适宜水分质量分数(0%~35%)。
微波膨化 将水分均衡后的果苞整齐放在大玻璃平皿中,送入微波炉膨化一段时间(时间 25~35s,
微波炉功率750W)。
固化处理 采取2种固化方式,一是将果苞放在电热干燥箱中,45~60!保持 2~4h;二是按方式一
处理后,装入保鲜袋中密封,放冰箱冷藏室(5!)24h。
!#$ 水分质量分数测定 采用文献[11]恒重法
水分含量=(干燥前物料质量/恒重时物料质量)/干燥前物料质量
热 带 作 物 学 报
#$%&’& ()*+%,- ). /+)0$,- +)0’
123456 %245
(784599:
第 56卷 第 5期
599:年 6月
热农院校科技基金资助项目。
阳辛凤 女,1971年生,工学硕士,副教授。研究方向:热带果蔬贮藏与加工,应用微生物。
E!mail:yangxinf@sina.com,联系电话:0898!23305610
收稿日期:2004!05!31 修回日期:2005!03!22
热 带 作 物 学 报 26卷
!#$ 体积测定 采用文献[12]小米排除法
物料的体积=小米与物料的总体积!小米的体积
!#% 膨化率测定 采用文献[12]的方法
产品膨化率=(膨化后的体积!膨化前的体积)/膨化前的体积
!#& 酥脆度评价 感官评定法。
# 结果与分析
#! 木菠萝苞片热风干燥脱水特征
实验中测定了 4批木菠萝果实 (已后熟) 苞片的水分质量分数,结果表明水分质量分数范围是
69.54%~74.80%。直接以鲜苞片进行微波膨化发现其效果很不理想。故进行预干燥,即将苞片先脱去部
分水再进行微波膨化。苞片在 50~80!的鼓风干燥箱中预干燥的结果见图 1、表 1。表明,随加热温度升
高,苞片脱水速度加快,其中80!时干燥速度最快,50!时干燥速度最慢。考虑到脱水速度与对色泽、外
形的影响,70!预干燥既有较快的脱水速度,又能保持良好感官品质。70!时欲使水分含量下降至30%
~10%,需要2.5h~3h。
## 木菠萝苞片微波脱水特征
将 40g苞片放在平皿上,放微波炉中脱水,微波密度为 18.75W/g果肉,结果见图 2、表 2。结果表
明,微波脱水效率远高于热风干燥。但微波脱水时间达 120s即出现焦化,故微波脱水时间不应超过
90s,此时苞片水分含量为49.53%,剩余水分可近一步通过热风干燥除去。微波脱水后木菠萝苞片色泽
金黄,但由于苞片产生气泡,影响了外形平整性。
#’ 水分含量对微波膨化的影响
#’! 不同温度热风干燥后苞片水分含量对微波膨化的影响 将热风干燥至不同水分含量的木菠萝
苞片送微波炉中进行不同时间(25,30,45s)的膨化,结果见图 3~6。结果表明,不同温度热风干燥后苞
片水分含量对膨化均有明显影响。水分质量分数等于 15%时,膨化率最高;当水分质量分数低于 15%
时,膨化率随水分含量的增加而增加;当水分质量分数高于 15%时,膨化率随水分含量的增加而减少。
木菠萝苞片水分质量分数为 10%,5%时,虽然有的处理也具有较高的膨化率,但易出现局部焦化
表 # 微波脱水后苞片的特征
加热时间 /s 色泽、外形
30 色泽金黄、外形平整
60 色泽金黄、有大气泡,冷后气泡塌陷
90 色泽金黄、有大气泡,冷后气泡塌陷
120 局部出现焦化、有大气泡,冷后气泡塌陷
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
0 15 30 45 60 75 90 105 120 135
水质量分数 /%
图 # 菠萝蜜苞片微波脱水曲线






/%
表 ! 木菠萝苞片预干燥后色泽与外形变化
温 度 色泽与外形变化
50~70!
80!
外形平整,略有褐变、发暗
外形平整,有明显褐变
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
0 1 2 3 4 5 6 7 8
! /h
图 ! 木菠萝果苞(果肉厚)脱水曲线






/%
50s 60s
70s 80s
20
2期 阳辛凤等:微波膨化加工木菠萝脆片工艺
现象。微波膨化时间 35s时,不仅不能进一步提高膨化率,而且也易出现局部焦化现象。未焦化部位色
泽则为略微发暗的黄色。
水分质量分数等于和低于 15%以下的木菠萝苞片,经微波膨化后边角效应较弱。边角效应指的是
物料周边和有棱角的地方难脱水、难膨化现象,这是由微波加热的不均匀性引起的。水分质量分数高于
20%的苞片即有明显边角效应,30%以上较严重。实验中还发现膨化产品断面有细密的小气孔;有的产
品表面有大气泡,冷后气泡塌陷。
微波具有内部加热特性,加热速度很快,苞片中的水分在短时间内迅速汽化蒸发,并在苞片内部积
累形成内蒸汽压。若苞片质构不能承受这个压力,就会造成体积膨胀,产生膨化效应。通过微波膨化可
获得膨胀疏松的制品。
苞片在微波作用下膨化是以水为动力。若水分含量太低,则膨化动力不足,膨化率低甚至不能膨化,
易焦糊;水分含量过高,则产品膨化后内部干燥但外部水分排除不够充分,产品容易塌陷回缩,膨化率
低。水分含量过高还会导致膨化时苞片内部的水分急剧汽化却排不出去,形成大气泡;若水汽继续外排
就会冲击气泡使之破裂。这些都会损害产品的外观品质。
另外,比较不同温度热风干燥后的苞片经微波膨化30s的结果可知,经过 4种热风干燥方式预脱
水后,苞片水分质量分数 15%时,均可获得约为 100%的最高膨化率。这表明 4种热风干燥温度对最高
膨化率的影响基本相同。
!#! “微波脱水+热风干燥”后苞片水分含量对膨化的影响 将“微波脱水 +热风干燥(70!)”至
水质量分数 /%
图 $ %& ’热风干燥后木菠萝苞片水分含量
对膨化的影响
0
20
40
60
80
100
120
0 5 10 15 20 25 30 35
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 5 10 15 20 25 30 35
水质量分数 /%
图 # (& ’热风干燥后木菠萝苞片水分
含量对膨化的影响



/%



/%
25s 30s 35s
25s 30s 35s
0
20
40
60
80
100
120
0 5 10 15 20 25 30 35
0
20
40
60
80
100
120
140
0 5 10 15 20 25 30 35
水质量分数 /%
图 ( )& ’热风干燥后木菠萝苞片水分
含量对膨化的影响
水质量分数 /%
图 % *& ’热风干燥后木菠萝苞片水
分含量 对膨化的影响



/%



/%
25s 30s 35s 25s 30s 35s
21
热 带 作 物 学 报 26卷
不同水分含量的苞片送微波炉中进行不同时间(25,30,45s)的膨化,结果见图 7。结果表明,水分质量
分数等于15%时,膨化率最高。虽然微波预干燥时会使苞片产生气泡,但实验结果表明这对最高膨化率无影
响。“微波脱水 +热风干燥”后再微波膨化,其产品断面有细密的小气孔,色泽为鲜亮的金黄色,优于
热风干燥后再微波膨化的方式。虽然在微波脱水和微波膨化阶段都存在气泡产生又回缩或破裂的现
象,但边角效应较轻,产品外形平整性反而要优于热风干燥后再微波膨化的方式。产品呈鲜亮金黄色的
原因可能是微波脱水时100!的高温使与褐变有关的酶变性失活,起到了防褐变的作用。实验结果还
表明,苞片水分质量分数10%,5%时及微波膨化时间35s时,有的处理也具有较高的膨化率,但易出现
局部焦化现象。水分质量分数等于和低于15%以下的苞片,经微波膨化后边角效应较弱。
!## 膨化前水分含量对膨化后水分含量的影响 将不同水分含量的苞片微波膨化,测定脆片的水分
含量,结果见图8。可知,水分质量分数低于 15%时,膨化后产品水分含量在2%以下。膨化前水分质量
分数高于20%时,膨化后产品水分含量较高。膨化产品含水量较高会引起回软、皱缩、酥脆性差等问题。
但实验中发现微波膨化后产品即使含水量降低至 1%,酥脆度也不高,主要原因可能是微波加热的不均
匀性导致产品局部水分含量偏高造成的。
!$ 不同固化处理方式对产品酥脆性的影响
为了进一步提高产品的酥脆度,通过 4种方式来进行固化处理:(1) 将产品 45!热风干燥 4h;
(2)将产品60!热风干燥2h;(3)将产品 45!热风干燥 4h后放在 5!低温保藏;(4)将产品 60!
热风干燥2h后放在5!低温保藏,结果见表3。
结果表明,方式 3可提高产品的酥脆度,固化处理温度
60!不利于提高产品的酥脆度,这可能是由于温度升高后产
品内部发生了粘性流动,导致塌陷的发生,使已经形成的孔
隙又重新被包埋,多孔性减少。实验中还发现口感酥脆的脆
片回温至室温后酥脆度很快又降低。
# 结 论
(%)微波脱水效率远高于热风干燥,微波脱水90s后接着在 70!热风干燥,脱水后的木菠萝苞片
色泽金黄,但微波脱水时物料中有气泡产生。
(!)50,60,70,80!热风干燥后木菠萝苞片水分含量对膨化均有明显影响。水分质量分数等于
15%时,膨化率最高;当水分质量分数低于15%时,膨化率随水分含量的增加而增加;当水分质量分数
高于15%时,膨化率随水分含量的增加而减少。
(#)“微波脱水 +热风干燥”后再微波膨化,水分质量分数等于 15%时,膨化率最高。虽然微波预
干燥时物料产生气泡,但对最高膨化率无影响。产品呈现鲜亮的金黄色,且外形平整。
0
20
40
60
80
100
120
0 5 10 15 20 25 30 35



/%
25s 30s 35s
表 # 不同固化处理方式对产品酥脆性的影响
处理方式 感官评价
1 酥脆度差,入口后有渣,色泽金黄。
2 酥脆度差,入口后有渣,色泽略有发暗。
3 酥脆度高,入口后无渣,色泽金黄。
4 酥脆度差,入口后有渣,色泽略有发暗。
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
0 5 10 15 20 25 30 35
水质量分数 /%
图 & ’( )热风干燥苞片经微波膨化后的
残余水分含量








/%
25s 30s 35s
水质量分数 /%
图 ’ “微波脱水*热风干燥”后木菠萝苞
片水分含量对膨化的影响
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2期 阳辛凤等:微波膨化加工木菠萝脆片工艺
(!)膨化前水分质量分数低于 15%时,膨化后产品水分质量分数在2%以下,但产品酥脆度不高。
将产品45!热风干燥4h后放在5!低温保藏可提高产品的酥脆度。
参 考 文 献
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YangXinfeng
(ColegeofTechnology,SCUTA,Danzhou,Hainan571737)
;7.#,3-# Thepulpofjackfruit(!#$%&’() *+#+$’,-..() Lam)waspufedinmicrowaveovenafterdiferent
pre-treatments.Efectsofpre-treatmentwaysandmoisturecontentofthepulponmicrowavepufingwerestud-
ied.Severalwaystoimprovetheproductcrispnessweretried.Thedehydrationrate,expansionrate,crispness,
colorandmorphologywereinvestigated.Theresultsshowedthatthebestqualityandmaximumexpansionrate
(approximately100%)wereachievedwhenthepulpwasdehydratedbythemethodofmicrowavedehydration
+hotairdryinguntilitsmoisturecontentwasdeclinedto15%andpufingtimewas30seconds.Pre-treatment
suchashotairdryingatdiferenttemperaturesormicrowavedehydration+hotairdryinghadnoinfluenceon
maximumexpansionrate,buthadvariousefectsonsensoryqualityoftheproduct.Crispnesswasimproved
whentheproductsweredriedwithhotairat45Cfor4handthenpreservedat5C.
<*& 9’,%. jackfruit microwave pufing crispchips
23