不同干燥方式对颗粒状果蔬质量变化的影响

1、.：.；不同枯燥方式对颗粒状果蔬质量变化的影响胡庆国 张慜 杜卫华 孙金才摘要：本文分别对真空微波枯燥、冷冻枯燥、热风枯燥及热风与真空微波结合枯燥等不同枯燥方式对颗粒状果蔬质量变化的影响进展了讨论，在Vc 和叶绿素的坚持、色泽的差别、收缩和复水性等质量参数以及质构和微观构造的变化等方面，分别进展比较。真空微波枯燥在以上各质量参数方面，虽比冻干产品有一定差距，但远优于常规热风枯燥。采用常规热风与真空微波结合枯燥方式也能较好地改善颗粒状果蔬的质量。 关键词：真空微波枯燥；热风枯燥；冷冻枯燥；结合枯燥；质量 新颖果蔬含有大量水分又富有营养，因此很适宜微生物生长，呵斥腐烂。果蔬干制，即将果蔬中的大量水

2、分排除，使微生物的繁衍和酶的活性遭到抑制，有利于干制品的长期保管。采用适宜的枯燥工艺和枯燥设备，使果蔬在脱水的同时，能最大程度地其保管营养成分和感观质量，尽能够减少干制过程对果蔬中营养成分的破坏及对色泽等方面的影响，所以不同枯燥方式对产质量量的影响很大。当然能耗耗费、设备投资和操作费用等经济要素也是选择枯燥方式时非常重要的参考要素，故最终方案的选定总是在产质量量、能耗和设备投资等方面权衡后才干确定。 目前，大多数果蔬都是采用热风枯燥方法脱水，但存在枯燥速度慢，脱水时间长、产质量量差的普遍问题。冷冻枯燥技术虽可较大程度的保管产品的天然质量和营养价值，但是枯燥时间过长，设备价钱昂贵，消费本钱高，使

3、其适用范围遭到局限。真空微波枯燥将微波技术和真空技术有机地结合，充分发扬微波加热快和均匀，真空条件下水汽化点低的特点，正在许多方面得到越来越多的注重和运用。真空微波与热风的组合枯燥方式，即前期用热风将果蔬含水量干至40%60%，后期用真空微波枯燥至最终水分，这样即可降低微波设备的枯燥负荷，从而降低设备投资，又可大大提高其枯燥熟读，保证产质量量。 以上不同枯燥方式对脱水果蔬的质量影响也各有差别，主要包括Vc 等营养成分及叶绿素等产生的化学变化以及收缩密度、复水和质构等物理性质的改动。本文经过实验，分别用真空微波枯燥、热风与真空微波组合枯燥、常规热风枯燥及冷冻枯燥等四种不同枯燥方法对颗粒状果蔬在V

4、c 和叶绿素的保管、色泽、收缩和复水性能的变化以及微观构造的的改动等方面进展比较分析，从而为果蔬脱水选择适宜的枯燥方式提供参考。 1 资料和方法 1.1 实验资料 速冻毛豆仁，由海通食品提供，平均初始含水量为71%w.b。 1.2 实验仪器及设备 实验用 型微波真空枯燥设备，南京三乐微波技术开展消费，微波输出功率 分六档可调，设备顶部有六个磁控管为微波源，微波频率 ，最大真空度 表压，下同。腔内立体转动机架带动6个物料板以每分钟1转的速度转动。 型冷冻枯燥机，厦门友联冷冻设备消费；SHT系列蒸汽型蔬菜烘干脱水机，上虞市聚英企业消费；752“棱光牌紫外可见分光光度计， “申光牌测色色差计，均由上

5、海精细仪器消费； 牌可编程电热风烘箱，德国B 公司消费； 牌电子天平，上海天平仪器厂消费ZKJ-1型循环水真空泵，上海市嘉鹏科技消费；高速离心机，上海安亭科学仪器厂消费。 1.3 实验方法 1.3.1 工艺过程 原料处置热风枯燥包装 原料处置真空微波枯燥包装 原料处置热风枯燥真空微波枯燥包装 原料处置冷冻冷冻枯燥包装 预处置主要有：毛豆仁1000g解冻后，用3盐水浸泡1小时，稍沥水数非常钟后即可进展枯燥。 热风枯燥：将预处置后的毛豆仁均匀铺在蔬菜烘干脱水机烘床上，翻开蒸气阀门调理至实验温度70，让热风垂直穿过物料薄层，风速1m/s。 真空微波枯燥：将预处置后的或经热风枯燥后的毛豆仁放入真空微波

6、设备的物料盘中均匀铺开为薄层，启动真空泵至最高真空度96kPa,选定微波档位(2.8kw)及枯燥时间(40min)后，翻开微波开关即可。 热风与微波组合枯燥：经70热风将毛豆枯燥20min至50(w.b)后，在微波功率2.8kw、真空度96kPai下处置30min。 冷冻枯燥：将预处置的毛豆在物料盘中铺开为薄层，先置于40冰箱内冷冻24小时，取出后再放入冷冻枯燥器中，真空度0.05-0.27kPa,冷阱温度2545，加热板温度60，枯燥18h。 包装：为防止物料吸潮，出料后要及时密封包装。 132 实验目的及测定方法 物料含水量测定：采用烘箱常压枯燥法； Vc的测定：2， 6-二氯 靛酚滴定法

7、；Vc保管率=干样Vc含量/鲜样Vc含量x100% 叶绿素测定：分光光度计法;保管率计算方法同上。Vc和叶绿素含量均以干基表示，单位为mg/100g干。计算公式如下： Vc和叶绿素含量干基=Vc和叶绿素含量检测值湿基/1物料湿基含水量 色差测定：用测定色差计测定样品的外表色差；L*值Lightness, 亮度，其值从0到100变化；0表示黑色，100表示白色。A*值redness,红色度，表示从红到绿的值；100为红色，80为绿色。b*值yellowness,黄色度，表示从黄色到蓝色的值；100为黄色，-80为蓝色，每种样品取三次样，每样旋转三次不同角度分别读数，取九次读数的平均值。 收缩率测

8、定：取样品10g，迅速放入装有60ml水的100ml量筒，用圆形薄片将样品全部压入以浸水中，10秒内读出体积变化量。每样反复三次，取平均值。分别可算出其鲜样及干品的密度Po和Pd,由下式计算出收缩率: S = Po/Pd(Xd+1/Xo+1) 式中Sshrinkage收缩率，Xo和Xd分别为鲜样及干品的干基含水率。鲜样的S值为1，干品的S值越小，那么收缩越大。 复水比测定：将5g干品浸于20、50、80蒸馏水中50min，每间隔10min或5min、1min取出后，放入布氏漏斗置于抽滤长颈瓶上，长颈瓶与循环水真空泵相连，用真空泵抽真空30秒，除去样品外表水分，取出称重8-10。每样反复三次，取

9、平均值。复水率由下式计算：RR Wr/Wd 式中，RRrehydration为复水比，Wr为复水后总重，Wd为复水前的干品总反复水速率g/min为：Rr = (Wr-Wd)/t 式中,t为复水时间，单位：min。 力学特性脆性和硬度测定；用质构仪的Po.5圆柱型测试探头，操作方式方式为压力测定前速度5mm/s,测试速度2mm/s ,测试后速度5mm/s,感应力20g，紧缩间隔 3mm。将样品置于测试台上，测出其质构图力变形图，样品的脆性点出如今下压探头第一次冲向样品过程中坐标图上的第一个明显压力峰值处，而强度那么以坐标图中出现的最大压力峰值表示。每样反复做八次，取其平均值。 微观组织察看：将样

10、品分别经过固定、脱水、透明、浸蜡、切片、脱蜡、染色等过程，置于显微镜下察看，由与之相连结的计算机在一定比例下拍下其组织照片。实验数据采用SPSS10.0统计软件中ANOVA方差分析，由Duncan法分析均值差别的显著性，显著性程度P0.05。以a、b、c表示其差别性，一样字母表示差别性不显著。 2 实验结果和分析 21 枯燥时间的比较 因干制果蔬的质量优劣与枯燥时间有很大关系，故首先对各种枯燥方式的枯燥时间进展比较分析。采用冷冻枯燥、热风枯燥、真空微波枯燥及热风真空微波结合枯燥等分别将预处置后的毛豆枯燥至最终水分23，其枯燥曲线如图1所示。冷冻枯燥所用时间18h，热风枯燥需9(h),真空微波枯

11、燥只需40min,而热风与微波结合枯燥也仅用时50nin。冷冻枯燥用时虽为热风枯燥的两倍，但因在较低温度下操作，对营养物的破坏很小，故可保证产品的质量。因有较长时间的制冷、抽真空和加热，所以能耗很高，操作本钱最大。热风与微波结合枯燥不仅能较大程度地降低了真空微波的本钱，而且枯燥时间较前两者大大缩短。 2.2 Vc及叶绿素含量保管率的比较 本实验中将毛豆分别经热风枯燥、热风与微波组合枯燥、微波枯燥及冷冻枯燥后所测Vc及叶绿素保管率见表1。Vc和叶绿素都是热敏性极强的不稳定成分，很容易在加工过程中受温度和氧化的作用而损失。加热是Vc和叶绿素含量减少的主要缘由，由于它能加速氧化作用的进程。温度越高，

12、作用时间越长，Vc和叶绿素的损失就越大。从表1可看出，冷冻枯燥的产品Vc和叶绿素的保管率分别达82.10及95.82，组合枯燥及真空微波枯燥的Vc和叶绿素的保管率较为接近，虽与冷冻枯燥的相差较大，但远高于常规热风枯燥。这证明了在低温暖真空条件操作的冷冻枯燥，有效地防止了物质的分解，维护了易氧化成分，故对Vc和叶绿素的保管率均很高。真空微波枯燥也是在真空及相对较低的温度下任务，并且枯燥时间最短，这对其Vc和叶绿素的成分的破坏也较小。热风与真空微波组合枯燥既可大大缩短枯燥时间，降低消费及设备本钱，其Vc和叶绿素的保管率又较接近真空微波枯燥，故是一种值得推行的枯燥方式。而热风枯燥那么相反，因其高温及

13、长时间枯燥过程对其Vc和叶绿素的破坏最大，故保管率也最低。 表1不同枯燥方法对Vc及叶绿素保管率的影响 枯燥方式 Vc保管率 叶绿素保管率 热风枯燥AD35.50c 24.46c 组合枯燥AD+VMD 66.24b 49.69b 真空微波枯燥VMD 70.97b 51.79b 冷冻枯燥FD 82.10a 95.82a 2.3 色差和收缩率的比较 几种枯燥方式对其色差的影响见表2。显然，冷冻枯燥毛豆的L*值最大，高于鲜样及其它，即色泽最为鲜亮，VMD的L*值较接近鲜样，而经AD和AD+VMD产品的较低，即色泽较暗，这与果蔬在热风枯燥过程中被氧化而产生褐变。FD和VMD的值较为接近鲜样，即绿色坚持

14、的较好，这显然与真空低温等要素有关。果蔬中所呈现出的绿色主要是与其叶绿素含量决议的，而叶绿素为热敏性物质，热风枯燥在较高温度下长时间枯燥使得果蔬中叶绿素的降解加剧，故其值那么较低。各种枯燥方式下的无显著差别。 果蔬脱水后收缩量大小是反映脱水质量的一个重要目的。通常收缩量大小与果蔬含水量高低相关，收缩量会随着含水量的降低而添加，故不同枯燥方式均会使果蔬体积产生不同程度的收缩。果蔬在热风枯燥时，外表温度较内部高，使果蔬颗粒内部水分未能及时转移到外表，随着外表水分的蒸发迁移，细胞收缩在外表迅速构成一层干硬膜。当颗粒中心枯燥和收缩时，又会出现内裂空隙，从而构成表皮起皱、开裂破损、干瘪巩固等景象，不仅收

15、缩量大、感观质量差，复水性及口感也较差。在冷冻枯燥下物料中水分从冰晶形状下直接升华，所占空间依然保管，可根本坚持其原有外形，构成多孔性构造，故收缩也最小。在热风与真空微波结合枯燥中，前期热风枯燥在除去物料外表水分但未引起体积缩时，进入后续的真空微波枯燥。在真空微波枯燥中，物料内部的水分吸收微波后汽化而产生由内向外的传质梯度，对物料有一定的膨化作用，使得果蔬的收缩量坚持在较小的程度。所以如表2所示，FD的s值最大，为0.82;VDM及AD+VMD的s值分别是0.71和0.68，较为接近，虽较FD产品要小，但比AD0.49相比要大的多。 表2不同枯燥方式对色差和收缩率的影响 枯燥方式 L* a*

16、b* S(%) AD 47.28c -8.73c 20.56a 0.49c AD+VMD 51.13b -10.86b 21.22a 0.68b VMD 53.73b -11.46b 24.81a 0.71b FD 62.48a -14.47ab 23.67a 0.82a 鲜样预处置后 57.27a -15.83a 26.29a 2.4 复水率的比较 脱水果蔬常需复水后才食用，其复水后恢复原来新颖形状的程度是衡量脱水果蔬质量的重要目的之一。不同枯燥方式枯燥的毛豆分别在50、80水中复水率变化见图2、图3、图4。 枯燥果蔬的收缩与复水特性是有相互关系的，以80下复水10min为例，FD、VMD、

17、AD+VMD及AD物料的复水比分别为2.29、2.14、2.09和1.94，收缩率最小的FD产品呈多孔性构造，复水时有利于水的进入并持有，其复水性必然也最好。而如AD产品收缩较大，毛细管吸收水分的阻力也相应较大，其复水性也就较差。VMD和AD+VMD产品因微波枯燥的膨化作用构成的多孔性构造，复水性能也较好，均优于AD产品。这与Taner Baysal、C.Beaudry、Tein M.Lin的研讨结果一致。复水速率随着复水温度提高而加快，如VMD物料非常钟初期复水速率添加较快，但后期变化不大，即物料组织能吸收的水分已接近饱和。这阐明脱水果蔬由于其细胞构造在枯燥过程中萎缩，不能够完全复原。 25

18、脆性及硬度的比较 果蔬枯燥后可做为休闲食品直接食用，其酥脆性及硬度等力学目的是用来描画产质量地特征的典型参数。较强脆性产品对探头的初始抵抗作用较小，故脆性点对应的压力峰值也较小，即压力值越小，物料酥脆性越好。硬度值指第一穿冲样品时的压力峰值，在感观上是指用牙咬断样品所用的力。硬度值越大，阐明样品越有咬劲。 表3 不同枯燥方式对样品脆性峰值和硬度峰值的影响 枯燥方式 AD(g) AD+VMD(g) VMD(g) FD(g) 脆性峰值 1858.1a 1205.4b 1270.9b 318.0c 硬度峰值 2714.3 4973.8a 3660.7 1445.5 从表3可看出，FD产品的脆性峰值最

19、低，即酥脆性最好，而AD产品的压力峰值那么为FD产品的六倍，所以脆性也最差；VMD及组合枯燥产品的峰值那么较接近，约为FD产品的四倍。没有咬劲。这与C.Beaudry(2004)对草莓所做的枯燥实验结果一样。 26 微波构造的比较 果蔬在脱水过程中微观构造的变化与其收缩、复水等物理性以及质构等力学性能的变化是有亲密相关的。果蔬细胞组织之间是由胶质薄层将细胞连在一同，这个胶质薄层在受热后失去其稳定性，使得细胞间产生分别，细胞体积也会随着内部水分的失去而产生收缩。在热风枯燥中，随着物料水分的逐渐减少，和未枯燥前的鲜样经漂烫速冻，图5a相比，细胞收缩使毛豆的整体收缩最大，无论从细胞纵向图5a还是横向图5b来看，细胞间结合非常严密，几乎没有什么空隙。而由经冻干的组织纵向图3d可见，由于冰晶的升华，但构造收缩很小，留出大量的空隙，从高倍放大图图5e也看出细胞枯燥后较为完好。从真空微波枯燥的微观组织图5f看，细胞间的空隙也较大，这与微波的膨化作用有关。由于真空微波枯燥的枯燥速率很快，细胞内水分在微波作用下