李瑞杰, 張慜

(食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江南大學(xué),江蘇無(wú)錫 214122)

不同干燥方式對(duì)胡蘿卜片吸濕性及品質(zhì)的影響

李瑞杰, 張慜＊

(食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江南大學(xué),江蘇無(wú)錫 214122)

分別對(duì)熱風(fēng)干燥、冷凍干燥、真空微波干燥、冷凍與真空微波聯(lián)合干燥這4種干燥方式對(duì)胡蘿卜片的品質(zhì)變化和吸濕性方面的影響進(jìn)行了討論,以VC和胡蘿卜素的保持、色澤的差異、膨化率,干燥時(shí)間等為質(zhì)量參數(shù),以及以吸濕率為吸濕性參數(shù)分別進(jìn)行比較。聯(lián)合干燥產(chǎn)品在VC和胡蘿卜素的保持、色澤方面略差于凍干產(chǎn)品,但它的膨化率得到了提高,口感上也有改善,干燥時(shí)間大大縮短,并且抗吸濕性要比冷凍干燥好,這樣就能很好地保持果蔬脆片特有硬脆性。采用冷凍與真空微波聯(lián)合干燥方式能較好地改善胡蘿卜片的品質(zhì),縮短干燥時(shí)間,降低吸濕性。

熱風(fēng)干燥;真空微波干燥;冷凍干燥;冷凍與真空微波聯(lián)合干燥;胡蘿卜片;吸濕性;品質(zhì)

胡蘿卜(Daucus carrot),又稱(chēng)紅蘿卜或甘荀,是傘形科胡蘿卜屬二年生草本植物。以肉質(zhì)根作蔬菜食用。富含糖類(lèi)、脂肪、揮發(fā)油、胡蘿卜素、維生素C、維生素A、維生素B1、維生素B2、花青素、鈣、鐵等營(yíng)養(yǎng)成分。美國(guó)科學(xué)家研究證實(shí):每天吃兩根胡蘿卜,可使血中膽固醇降低10%～20%;每天吃三根胡蘿卜,有助于預(yù)防心臟疾病和腫瘤。中醫(yī)認(rèn)為胡蘿卜味甘,性平,有健脾和胃、補(bǔ)肝明目、清熱解毒、壯陽(yáng)補(bǔ)腎、透疹、降氣止咳等功效,可用于腸胃不適、便秘、夜盲癥、性功能低下、麻疹、百日咳、小兒營(yíng)養(yǎng)不良等癥狀。

胡蘿卜富含維生素,并有輕微而持續(xù)發(fā)汗的作用,可刺激皮膚的新陳代謝,增進(jìn)血液循環(huán),從而使皮膚細(xì)嫩光滑,膚色紅潤(rùn),對(duì)美容健膚有獨(dú)到的作用。將胡蘿卜加工成一種脫水的胡蘿卜片,作為休閑食品直接食用,在休閑娛樂(lè)的情況下補(bǔ)充人體所需的營(yíng)養(yǎng),增強(qiáng)人體健康,因此具有廣闊的市場(chǎng)前景。

合理的干燥方法和干燥條件是胡蘿卜片生產(chǎn)的關(guān)鍵[1-10],因此,本試驗(yàn)采用目前常用的熱風(fēng)干燥、真空微波干燥、冷凍干燥及冷凍與真空微波聯(lián)合干燥4種方法制備胡蘿卜片,通過(guò)對(duì)不同干燥方法制備的胡蘿卜片特性指標(biāo)進(jìn)行分析及對(duì)比,對(duì)4種加工工藝生產(chǎn)的胡蘿卜片的品質(zhì)特性進(jìn)行了評(píng)價(jià),旨在對(duì)胡蘿卜片的加工工藝提供一定的參考。另外將干燥產(chǎn)品作為終端產(chǎn)品直接食用,除了感觀品質(zhì)外,吸濕性也是衡量此類(lèi)產(chǎn)品的一個(gè)重要指標(biāo)。但關(guān)于脫水果蔬脆片吸濕性方面的研究國(guó)內(nèi)外報(bào)道的都比較少,本試驗(yàn)對(duì)此做了初步探討。

1 材料與方法

1.1 材料

新鮮胡蘿卜:購(gòu)于無(wú)錫石塘街菜市場(chǎng)。

1.2 試劑

2,6-二氯靛酚、氯化鋰、氯化鎂、硝酸鎂、溴化鈉、氯化鈉、鉻酸鉀、硝酸鉀等均為分析純;β-胡蘿卜素標(biāo)樣。

1.3 設(shè)備與儀器

YHW2S-OS型微波真空凍干機(jī):南京亞泰微波能技術(shù)研究所生產(chǎn);WSC-S色差儀:上海精密科學(xué)儀器有限公司生產(chǎn)品;干燥箱:上海進(jìn)醫(yī)療器械生產(chǎn);721分光光度計(jì):上海第三分析儀器廠生產(chǎn);康維皿;電子天平;SP型智能生化培養(yǎng)箱:南京試驗(yàn)儀器廠制造。

1.4 方法

1.4.1 工藝流程

原料預(yù)處理冷凍-冷凍干燥冷凍-冷凍干燥-真空微波干燥包裝-貯藏

1)原料預(yù)處理:去皮:去皮可除去胡蘿卜莖皮含有的苦味物質(zhì)。用3 g/dL的小蘇打堿液,溫度約為100℃,浸泡3 min。經(jīng)堿液去皮后,立即用流動(dòng)的清水漂洗。

切片:對(duì)去皮后的胡蘿卜進(jìn)行修整,再進(jìn)行切片,分別切至2、4、6 mm。

漂燙與冷卻:漂燙即對(duì)酶進(jìn)行鈍化和失活處理,同時(shí)通過(guò)漂燙可以殺滅原料表面的微生物,除去原料組織內(nèi)的空氣,有利于減少成品中VC和胡蘿卜素因氧化造成的損失,在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持凍干胡蘿卜片色澤鮮艷[2]。因此,將切片后的胡蘿卜置于沸水中浸燙3 min后,立即放入0～5℃的冷水中進(jìn)行降溫冷卻,冷卻的時(shí)間越短越好。

凍結(jié):將預(yù)處理好的胡蘿卜片放入單體速凍機(jī)中進(jìn)行快速凍結(jié)。待物料完全凍結(jié)后,放入超低溫冰箱中儲(chǔ)存待用。

2)熱風(fēng)干燥:將預(yù)處理后未凍結(jié)的胡蘿卜片均勻鋪在蔬菜烘干脫水機(jī)上,物料量為500 g,調(diào)節(jié)加熱溫度為70℃,讓熱風(fēng)垂直穿過(guò)物料薄層,風(fēng)速為2 m/s。當(dāng)干燥時(shí)間為9 h時(shí),物料的含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%。

3)真空微波干燥:將預(yù)處理后未凍結(jié)的胡蘿卜片放入真空微波設(shè)備的物料盤(pán)中均勻鋪開(kāi),物料量200 g,啟動(dòng)真空泵至絕對(duì)壓強(qiáng)為10 kPa,調(diào)節(jié)微波功率為450 W,然后打開(kāi)微波開(kāi)關(guān)即可。當(dāng)加熱時(shí)間為120 min時(shí),物料的含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.8%。

4)冷凍干燥:打開(kāi)制冷開(kāi)關(guān),當(dāng)冷阱溫度為-42℃時(shí),將凍結(jié)好的胡蘿卜片薄層鋪在物料盤(pán)中,物料量為500 g。之后開(kāi)啟真空泵至絕對(duì)壓強(qiáng)為100 Pa,調(diào)節(jié)加熱板最高溫度70℃,最低30℃,打開(kāi)電熱開(kāi)關(guān),即可加熱。當(dāng)加熱時(shí)間為12 h時(shí),物料的含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.9%。

5)冷凍與真空微波聯(lián)合干燥:在冷凍干燥條件下將胡蘿卜片干燥至含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%,之后轉(zhuǎn)入真空微波干燥。真空微波干燥條件為:絕對(duì)壓強(qiáng)10 kPa,微波功率為300 W,加熱時(shí)間為15 min,物料的含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.8%[3-11]。

6)包裝:為防止物料吸潮,出料后要及時(shí)密封包裝。

1.4.2 不同干燥條件對(duì)脫水胡蘿卜片吸濕性影響

1)冷凍干燥:選擇加熱板的溫度分別為40、50、60、70℃;物料厚度為2、4、6 mm。

2)冷凍與真空微波聯(lián)合干燥:轉(zhuǎn)換點(diǎn)含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%、30%、40%;微波功率300、450、600 W。

3)不同相對(duì)濕度對(duì)冷凍與聯(lián)合干燥產(chǎn)品吸濕性的影響:選擇氯化鋰、氯化鎂、硝酸鎂、溴化鈉、氯化鈉、鉻酸鉀、硝酸鉀在25℃條件下形成的不同相對(duì)濕度。

4)涂膜防潮試驗(yàn):巧克力涂膜。

1.4.3 試驗(yàn)指標(biāo)及測(cè)定方法

1)水分:按照GB5009.3-85進(jìn)行測(cè)定。2)能耗:由電能表直接讀數(shù)。

3)β-胡蘿卜素:按照GB12389-90進(jìn)行測(cè)定。4)維生素C:按照2,6-二氯靛酚法進(jìn)行測(cè)定[4]。

5)膨化率:取20片干燥前的胡蘿卜片,外涂蠟質(zhì),投入裝有100 mL水的1L量筒中,可得干燥前胡蘿卜片體積V1,同法求得干燥后胡蘿卜片體積V2,按下式計(jì)算膨化率A[5]:

6)顏色:手持測(cè)色色差計(jì)進(jìn)行測(cè)定:L＊值(lightness,亮度),其值從0到100變化;0表示黑色,100表示白色。a＊值(Redness,紅色度),表示從紅到綠的值;100為紅色,-80為綠色。b＊值(Yellowness,黃色度),表示從黃色到藍(lán)色的值;100為黃色,-80為藍(lán)色。每種樣品取3次樣,每樣旋轉(zhuǎn)三次不同角度分別讀數(shù),取九次讀數(shù)的平均值[6]。

7)色澤、質(zhì)構(gòu)、風(fēng)味、口感:感官評(píng)定法

由10名評(píng)價(jià)員組成感官評(píng)價(jià)小組,評(píng)價(jià)干燥后蘋(píng)果片的色澤、口感、氣味。按10分制計(jì),詳見(jiàn)表1。每個(gè)樣取10個(gè)人所打分值的平均值[7]。

表1 對(duì)胡蘿卜片感官評(píng)定的分值表Tab.1 Value of evaluation for carrot chips

8)吸濕率的測(cè)定:

本試驗(yàn)采用康維皿靜態(tài)稱(chēng)重測(cè)試法。將不同干燥方法和干燥條件下得到的胡蘿卜脆片,分別置于預(yù)先恒重的樣品瓶重,稱(chēng)重后,放入一定溫度和相對(duì)濕度范圍的康維皿內(nèi)室中?？稻S皿外室預(yù)先放入不同種類(lèi)的飽和鹽溶液,以產(chǎn)生不同的平衡相對(duì)濕度(ERH),見(jiàn)表1。密封后放入調(diào)定溫度的恒溫箱中進(jìn)行吸濕性試驗(yàn)。每隔0.5 h測(cè)一次試樣的質(zhì)量[8]。

吸濕率(%)=[(吸濕后胡蘿卜片質(zhì)量-吸濕前胡蘿卜片質(zhì)量)/吸濕前胡蘿卜片量]×100[13]。

表2 不同飽和鹽溶液在不同溫度條件下相對(duì)應(yīng)的濕度Tab.2 Relative humidity of saturated salt solution at different temperature

2 結(jié)果與分析

2.1 干燥條件對(duì)脫水胡蘿卜片吸濕性的影響

2.1.1 冷凍干燥對(duì)脫水胡蘿卜片吸濕性的影響將在加熱板溫度分別為40、50、60、70℃條件下干燥得到的含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%,厚度為4mm的脫水胡蘿卜片分別放在盛有氯化鈉飽和溶液的康維皿中,溫度為25℃,相對(duì)濕度為75%的條件下,進(jìn)行吸濕性試驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 加熱板溫度對(duì)吸濕性影響Fig.1 Effect of the heat plate temperature on hygroscopic capacity

從圖中可以看出,加熱板的溫度越高,吸濕率就越低,吸濕性就越差;反之加熱板溫度越低,吸濕率就越高,吸濕性就越好。這里凍干中的加熱是熱傳導(dǎo)。當(dāng)加熱板溫度較低時(shí),由于熱通量較小,物料的界面溫度和表面溫度都較低,使內(nèi)部水分緩慢逸出,所以能夠較大地保持物料固有的結(jié)構(gòu),使干制品的結(jié)構(gòu)均勻,易于外界水分的進(jìn)入,這就增加了吸濕性。隨著加熱板溫度的升高,增加了傳導(dǎo)熱,物料界面溫度有所上升,傳質(zhì)推動(dòng)力提高,加快了水蒸汽的逸出速度。此時(shí)吸濕性之所以降低是因?yàn)檫^(guò)高的加熱溫度在升華階段會(huì)使部分物料斷裂崩陷,導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化,吸濕率降低,吸濕性就越差。70℃干燥的樣品與加熱板接觸的地方已發(fā)生褐變[12]。

將厚度為2、4、6 mm胡蘿卜片分別在加熱板溫度為50℃的條件下干燥所得到的脫水胡蘿卜片分別放在盛有氯化鈉飽和溶液的康維皿中,放入溫度為25℃的培養(yǎng)箱中,相對(duì)濕度為75%的條件下,進(jìn)行吸濕性試驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)圖2。從圖中可以看出,胡蘿卜片越薄吸濕性就越強(qiáng)。經(jīng)FD脫水后,一般胡蘿卜片的含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%以下,在此含水量下表現(xiàn)出脆片特有的硬脆特征。當(dāng)含水率超過(guò)10%,就會(huì)有一種軟軟粘粘的感覺(jué),此時(shí)已經(jīng)失去脆片應(yīng)有的硬脆特征,也就失去商品價(jià)值。在相對(duì)濕度為70%,溫度為12℃的大氣中放置30、2 mm厚的胡蘿卜片含水量已經(jīng)接近質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%,而其他的統(tǒng)統(tǒng)到90 min,含水率才達(dá)到10%。分的進(jìn)入,吸濕率小,吸濕性差。

2.1.2 冷凍與真空微波聯(lián)合干燥對(duì)脫水胡蘿卜片吸濕性的影響 在盛有氯化鈉飽和溶液的康維皿中,放入溫度為25℃的培養(yǎng)箱中,相對(duì)濕度為75%的條件下進(jìn)行吸濕性試驗(yàn)。將聯(lián)合干燥胡蘿卜片轉(zhuǎn)換點(diǎn)的含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%、30%、40%,加熱板溫度為50℃條件下所得到的干制品分別進(jìn)行吸濕性試驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)圖3。從圖中可以看出,真空微波干燥前,物料的含水量越高,干燥后所得制品的吸濕性就越差;反之就越好。原因可能為前期干燥后物料含水量越高,所需的真空微波干燥時(shí)間就越長(zhǎng),導(dǎo)致制品內(nèi)部組織遭到破壞,一定程度上阻止了水

圖3 轉(zhuǎn)換點(diǎn)含水量對(duì)吸濕性的影響Fig.3 Effect of moisture on hygroscopic capacity

將含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)在30%的凍干后制品,微波加熱功率為300、450、600 W條件下干燥所得的干制品分別進(jìn)行吸濕性試驗(yàn),吸濕條件是將干制品放入盛有飽和氯化鈉溶液的康維皿中,然后置于25℃的培養(yǎng)箱中,相對(duì)濕度為75%,結(jié)果見(jiàn)圖4。從圖中可見(jiàn),微波功率越高,其干制品的吸濕率就越小,吸濕性也就越差。這是因?yàn)槲锲吩诘凸β饰⒉ㄏ赂稍飼r(shí),其制品內(nèi)部組織保持原狀的程度較好,且干制品體積膨脹,內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生較大空隙,因而干制品會(huì)迅速吸水;而物品在高功率微波下持續(xù)干燥時(shí),物料本身升溫過(guò)高,導(dǎo)致制品內(nèi)部組織遭到嚴(yán)重破壞,因而影響物料的吸濕能力。

圖4 微波功率對(duì)吸濕性的影響Fig.4 E ffect of microw ave power on hygroscopic capacity

2.2 不同干燥方法對(duì)脫水胡蘿卜片吸濕性比較

干燥方式不同對(duì)脫水胡蘿卜片吸濕性影響不同(見(jiàn)圖5)。比較從圖5可見(jiàn),在盛有氯化鈉飽和溶液的康維皿中,放入溫度為25℃的培養(yǎng)箱中,相對(duì)濕度為75%。用冷凍與真空微波聯(lián)合干燥(加熱板溫度為50℃、凍干后的物料含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%、微波功率為300W)出的干制品吸濕性明顯低于冷凍干燥。凍干制品的含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)在6%以下,當(dāng)吸濕率超過(guò)10%時(shí),就有軟的感覺(jué)了,此時(shí)所用時(shí)間為90 min;而聯(lián)合干燥后干制品的含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)在6%以下,也就是說(shuō)吸濕率達(dá)到10%以上時(shí),才會(huì)變軟,而這要在300 min甚至更久才會(huì)出現(xiàn)。其原因是聯(lián)合干燥的制品內(nèi)部空隙較大,但較松脆,吃水能力降低,吸水能力較差,導(dǎo)致它的吸濕性差。

總之,用不同干燥方法和干燥條件下獲得的干制品其吸濕性具有明顯的差異;加熱板溫度、微波功率以及干燥時(shí)間是其主要影響因素;另外吸濕性還與干制品的感官質(zhì)量有關(guān),制品質(zhì)量(內(nèi)部組織性能和外部的感官質(zhì)量)越好,其吸濕性也就越好。

圖5 不同干燥方式下的吸濕性曲線Fig.5 Hygroscopic capacity curves of different drying methods

2.3 不同相對(duì)濕度對(duì)冷凍干燥和聯(lián)合干燥胡蘿卜片吸濕性的影響

在冷凍干燥(加熱板溫度50℃,將物料的水分降至質(zhì)量分?jǐn)?shù)6%以下)和聯(lián)合干燥(凍干后物料含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)在30%左右,微波功率為300 W)條件下,得到的干制品進(jìn)行吸濕性試驗(yàn),將干制品分別放在不同飽和鹽溶液中,然后置于25℃的培養(yǎng)箱中,相對(duì)濕度見(jiàn)表2。吸濕性結(jié)果見(jiàn)圖6、7。由圖6、7可以看出,相對(duì)濕度越大干制品的吸濕性就越好。這個(gè)現(xiàn)象對(duì)干制品的貯藏研究具有一定的指導(dǎo)意義。

圖6 不同相對(duì)濕度對(duì)FD后胡蘿卜片吸濕性的影響Fig.6 Effect of different relative humidity on hygroscopic capacity of freeze drying carrot chips

圖7 不同相對(duì)濕度對(duì)聯(lián)合干燥后胡蘿卜片吸濕性的影響Fig.7 Effect of relative humidity on the combined drying carrot chips hygroscopic capacity

2.4 脫水胡蘿卜片表層處理對(duì)脫水胡蘿卜片吸濕性的影響

將凍干品和聯(lián)合干燥的產(chǎn)品外涂一層巧克力,然后放在盛有氯化鈉飽和溶液的康維皿中,溫度為25℃,相對(duì)濕度為75%,進(jìn)行吸濕性試驗(yàn)。果蔬脆片放在空氣中很容易吸潮,這就在一定程度上影響了產(chǎn)品的價(jià)值。要想改變這種現(xiàn)象的發(fā)生,一方面可以從工藝上進(jìn)行改進(jìn),如上所屬;另一方面可以進(jìn)行表層處理見(jiàn)圖8。從圖8可以看出,外涂巧克力的干制品,放在這種高濕的環(huán)境中長(zhǎng)達(dá)5 h都沒(méi)有變軟,可見(jiàn)涂層處理效果很好。

圖8 涂層處理對(duì)吸濕性的影響Fig.8 Effect of coating on hygroscopic capacity

2.5 不同干燥方法對(duì)脫水胡蘿卜片品質(zhì)的影響

2.5.1 干燥能耗和干燥時(shí)間的比較 干燥方式對(duì)胡蘿卜品質(zhì)影響見(jiàn)圖9、10。由圖9、10可見(jiàn),冷凍干燥所用能耗為113 641 kJ/kgH2O,干燥時(shí)間為

12 h;聯(lián)合干燥為71 669 kJ/kgH2O,干燥時(shí)間為

6.05 h;真空微波干燥為25 463.8 kJ/kgH2O,干燥時(shí)間為2 h;熱風(fēng)干燥為16 200 kJ/kgH2O,干燥時(shí)間為9 h。可見(jiàn)冷凍干燥能耗最高,這是因?yàn)槔鋬龈稍镉休^長(zhǎng)時(shí)間的制冷、抽真空和加熱,所以能耗很高,操作成本最大。但由于在低溫下操作,對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的破壞小,故保證了產(chǎn)品品質(zhì)。同冷凍干燥相比,冷凍與真空微波聯(lián)合干燥的能耗,同冷凍干燥相比節(jié)省了37%,這就大大降低了冷凍干燥的成本。并且干燥時(shí)間減少了將近一半,而且因真空微波時(shí)間僅用了15 min。熱風(fēng)干燥雖然能耗低,但是加熱時(shí)間長(zhǎng),物料長(zhǎng)時(shí)間在高溫下干燥,使產(chǎn)品品質(zhì)受到了極大的破壞。綜合能耗、干燥時(shí)間和產(chǎn)品品質(zhì)方面考慮,采用冷凍與真空微波聯(lián)合干燥方式是最合理的方式。

圖9 不同干燥方式的能耗Fig.9 Energy consumption of different drying process

圖10 不同干燥方式(FD、VMD、AD及FD+VMD)干燥胡蘿卜片的曲線Fig.10 Drying dried carrot chips curves of the drying process(FD,VMD,AD and FD+VMD)

2.5.2 不同干燥方法對(duì)脫水胡蘿卜片Vc、β-胡蘿卜素、色差和膨化率的影響 本試驗(yàn)中胡蘿卜片分別經(jīng)熱風(fēng)干燥、真空微波干燥、冷凍干燥及凍真空微波聯(lián)合干燥后所測(cè)VC及胡蘿卜素保留率見(jiàn)表3。

表3 不同干燥方式對(duì)VC和胡蘿卜素保留率、色差和膨化率的影響Tab.3 Effect of different drying process on the retention rate of ascorbic acidand carotene,color and expansion ratios for the dehydrated carrot

VC和胡蘿卜素是熱敏性極強(qiáng)的不穩(wěn)定成分,很容易在加工過(guò)程中受溫度和氧化的作用而損失。加熱是VC和胡蘿卜素含量減少的主要原因,因?yàn)樗芗铀傺趸饔玫倪M(jìn)程。溫度越高,作用時(shí)間越長(zhǎng),VC和胡蘿卜素的損失就越大[11]。從上表中可見(jiàn),熱風(fēng)干燥VC和胡蘿卜素的損失最大,VC的保留率為37.3%,胡蘿卜素的保留率為48.2%,這是由于熱風(fēng)干燥溫度高,時(shí)間長(zhǎng),VC和胡蘿卜素與氧氣接觸時(shí)間長(zhǎng)而易氧化。冷凍干燥的產(chǎn)品VC和胡蘿卜素的保留率分別達(dá)82.9%及95.1%,聯(lián)合干燥的VC和胡蘿卜素保留率與冷凍干燥的較為接近。這證實(shí)了在低溫和真空下操作的冷凍干燥,有效地防止了物質(zhì)的分解,保護(hù)了易氧化成分,故對(duì)VC和葉綠素的保留率均很高。真空微波干燥也是在真空及相對(duì)較低的溫度下工作,并且干燥時(shí)間最短,這對(duì)其VC和葉綠素的等成分的破壞也較小。冷凍與真空微波聯(lián)合干燥即可大大縮短干燥時(shí)間,降低生產(chǎn)及設(shè)備成本,其VC和胡蘿卜素的保留率又較接近冷凍干燥,故是一種值得推廣的干燥方式。

果蔬干燥后顏色的變化是影響其質(zhì)量及市場(chǎng)價(jià)值的非常重要的一個(gè)指標(biāo),以接近新鮮果蔬原色的干品較為理想。果蔬在干燥的過(guò)程中受溫度的影響,發(fā)生美拉德反應(yīng)引起褐變,所以干燥溫度和時(shí)間是影響果蔬顏色變化的重要原因[9]。由表中可知,無(wú)論是完全凍干的產(chǎn)品還是聯(lián)合干燥后的產(chǎn)品,胡蘿卜片的亮度都有所降低,紅色度增加,黃色度降低。胡蘿卜的色澤變化可能由大量失水引起,失水后表面看上去不象新鮮胡蘿卜飽滿、有光澤,亮度自然下降;失水后紅色素被濃縮,致使紅色加深,黃色程度被掩蔽[7]。由表格可以看出,聯(lián)合干燥的產(chǎn)品,Vc和色差值較接近完全凍干品,而膨化率優(yōu)于完全凍干品。

2.5.3 不同干燥方法對(duì)脫水胡蘿卜片感觀品質(zhì)的影響 不同干燥方法對(duì)脫水胡蘿卜片感觀品質(zhì)的影響見(jiàn)4。由表4可看出,4種干燥方法制作胡蘿卜片的感官性能比較好的是冷凍干燥和聯(lián)合干燥,這是由于熱風(fēng)干燥時(shí)溫度過(guò)高,其中的糖類(lèi)和蛋白質(zhì)發(fā)生美拉德反應(yīng),導(dǎo)致產(chǎn)品顏色加深,出現(xiàn)焦香味;而真空微波干燥中,當(dāng)大部分水分失去時(shí),產(chǎn)品內(nèi)部溫度不均,發(fā)生局部過(guò)熱,導(dǎo)致產(chǎn)品焦糊,影響色澤和風(fēng)味。冷凍干燥在低溫和真空狀態(tài)下進(jìn)行干燥,可以有效地保持良好的色澤、氣味等感官指標(biāo)。冷凍與真空微波聯(lián)合干燥在前期采用冷凍干燥,除去物料中大部分的水分,在解析階段采用真空微波干燥,這樣降低了凍干能耗,又不會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品發(fā)生局部過(guò)熱而焦糊。

表4 不同干燥方式所得胡蘿卜片的感官評(píng)定結(jié)果表Tab.4 The sensory evaluation assessment of carrot chips after different drying methods

3 結(jié) 語(yǔ)

1)不同的干燥條件和干燥方法下獲得的脫水胡蘿卜片的吸濕性和產(chǎn)品品質(zhì)具有明顯的差異。

2)冷凍干燥加熱板溫度越低,獲得的干制品的感官質(zhì)量就越好,即得到制品內(nèi)部結(jié)構(gòu)就越均勻,因此吸濕性就越好;反之,就越差。轉(zhuǎn)換點(diǎn)的含水量越高,微波功率越高,吸濕性就越差,即不易吸潮,就越容易維持胡蘿卜脆片的硬脆感。運(yùn)用不同干燥方法得到的胡蘿卜脆片,由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同吸濕性方面具有很大差異。但是吸濕性與干制品的感觀質(zhì)量有一定的關(guān)系,感觀質(zhì)量越好,吸濕性就越好,因此要綜合考慮吸濕性和感觀質(zhì)量?jī)煞矫鎭?lái)決定最后的工藝條件。

3)冷凍干燥果蔬產(chǎn)品的VC和胡蘿卜素的保留率在幾種干燥方式中最高,色澤和形狀保持也較接近鮮樣。但因操作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、能耗過(guò)高,使得加工成本提高而限制了其應(yīng)用的范圍。熱風(fēng)干燥則高溫、干燥時(shí)間長(zhǎng)及易氧化等因素,使果蔬的VC和胡蘿卜素降解加劇,不僅含量損失嚴(yán)重,色澤變化也最大,并且形狀變形也最為厲害;聯(lián)合干燥在以上各質(zhì)量參數(shù)方面,雖比凍干產(chǎn)品有一定差距,但遠(yuǎn)優(yōu)于熱風(fēng)和真空微波干燥,并且干燥時(shí)間可大大縮短。

4)冷凍與真空微波聯(lián)合干燥的脫水胡蘿卜片在產(chǎn)品品質(zhì)上接近完全的凍干品,并且還在一定程度上改善了口感,增加了膨化率;使干燥時(shí)間縮短了接近50%,降低了能耗。

但是從試驗(yàn)來(lái)看,出現(xiàn)部分物料焦糊的現(xiàn)象,說(shuō)明真空微波加熱仍存在著加熱均勻性問(wèn)題,有待于進(jìn)一步研究。

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(責(zé)任編輯:楊萌)

Drying Methods Affect the Quality and Hygroscopic Capacity of Carrot Chips

LI Rui-jie, ZHANG Min＊
(State Key Laboratory of Food Science and Technology,Jiangnan University,Wuxi 214122,China)

The quality changes and hygroscopic capacity of carrot chips dried by different drying process(hot-air drying,vacuum microwave drying,freeze drying and combined freezevacuum microwave drying)were investigated in this manuscript.The quality parameters such as VC and carotene contents,color,expansion ratio and drying time from different drying process were compared.it was found that freeze drying exhibit advantages on VC and carotene contents, but its expansion ratiomuch better than that of freeze drying,reduced drying time and hygroscopic capacity was less than those treated by freeze drying.Compared with that of freeze drying alone,the combined freeze-vacuum microwave significantly reduced drying time and hygroscopic capacity.

hot-air drying,vacuum microwave,vacuum freeze drying,combination drying, carrot chips,hygroscopic capacity,sensory property

TS 205

:A

1673-1689(2010)03-0342-08

2009-01-22

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(20776062)。

＊通信作者:張慜(1962-),男,浙江平湖人,工學(xué)博士,教授,博士生導(dǎo)師。主要從事農(nóng)產(chǎn)品加工的研究。Email:min@jiangnan.edu.cn