盧昊,張倩,張雪丹
(山東省果樹研究所,山東泰安 271000)
水果干制技術(shù)概述
盧昊,張倩,張雪丹*
(山東省果樹研究所,山東泰安 271000)
水果干制品貯藏性好,運輸重量輕,一些水果的干制品適口性好。概述了幾種主要水果的干制技術(shù),對未來的水果干制技術(shù)的研究方向進行了展望。
水果;干制技術(shù);現(xiàn)狀;研究方向
水果是含水量豐富的鮮活易腐農(nóng)產(chǎn)品,極易因微生物和酶的作用而發(fā)生各種不良的物理、化學(xué)、生化反應(yīng)而造成腐爛變質(zhì)。水果通過脫水干制,可以降低含水量,阻礙微生物繁殖,抑制果品中酶的活性。干制后的水果產(chǎn)品能夠在常溫下長時間保存,而且便于運輸和攜帶[1]。所以,水果干制已經(jīng)成為食品加工技術(shù)中一個非?;钴S的研究方向。干制技術(shù)的系統(tǒng)優(yōu)化要求保證水果原有營養(yǎng)成分,滿足消費者對產(chǎn)品色、香、味的品質(zhì)需求。
水果干制技術(shù)可以分為傳統(tǒng)的干制方法和現(xiàn)代干制技術(shù)。傳統(tǒng)的干制方法主要是自然干燥,如曬干、陰干、風(fēng)干等。這幾種干制方法不需要設(shè)備投入,能耗低,但產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊,衛(wèi)生品質(zhì)不易達標(biāo)。為了降低干制能耗,提高產(chǎn)品品質(zhì),新的干制技術(shù)不斷涌現(xiàn)?,F(xiàn)代水果干制技術(shù)主要有微波干燥、遠紅外線干燥、真空冷凍干燥、熱泵干燥、真空油炸干燥等。
1.1 自然干燥
自然干燥是利用太陽輻射或空氣對流進行的非機械干燥過程,干燥原理與熱風(fēng)干燥相同。由于自然干燥過程溫度較低,干燥時間長,水果中酶的活性不能很快地被抑制,有機物質(zhì)由于呼吸作用的持續(xù)進行而大量消耗。但有研究表明,自然干燥對水果的部分熱敏性功能因子保存較好。
1.2 微波干燥
微波是指波長在1mm~1m之間,頻率在300MHz~300GHz之間的電磁波。電磁波具有電場能和磁場能,電磁場時刻在發(fā)生著極性的改變。物料中的各種分子在場誘導(dǎo)效應(yīng)下,會變成具有正負兩極的偶極子,偶極子的正負極與它所在場的極性方向始終保持相反。當(dāng)電磁場的極性方向發(fā)生改變時,偶極子發(fā)生相應(yīng)的反轉(zhuǎn)。當(dāng)電磁場的極性方向發(fā)生高頻率的交替變化時,電磁場中的偶極子也發(fā)生極高速的反轉(zhuǎn)、振蕩和遷移,比如在2450MHz的微波頻率下,偶極子的振蕩可達到每秒68萬次,偶極子之間相互碰撞、磨擦,產(chǎn)生機械損傷力和大量的熱。水分子作為物料中最易極化的分子,在微波產(chǎn)生的電磁場中運動也最劇烈,產(chǎn)生的熱量使水分子急速逸出物料表面,從而達到干燥的目的[2]。
在工業(yè)領(lǐng)域,我國允許使用915MHz和2450MHz頻率的微波進行加熱。因微波干燥是由內(nèi)部偶極子之間相互碰撞、磨擦產(chǎn)熱而使水分子逸出物料的,故微波干燥具有加熱均勻、干制時間短的優(yōu)點,這使得微波干制的水果產(chǎn)品營養(yǎng)更豐富,生產(chǎn)效率高。微波干燥在國外已普遍應(yīng)用,我國的微波干燥技術(shù)雖然已經(jīng)有三十余年的發(fā)展史,但受制于設(shè)備運行的穩(wěn)定性、自動控制水平、機電一體化和設(shè)備配套設(shè)施落后的原因,一致未廣泛推廣開。
1.3 遠紅外線干燥
遠紅外線干燥技術(shù)是一種新型的干燥技術(shù),它是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)檫h紅外線輻射,果品分子吸收后產(chǎn)生共振,自身生熱,經(jīng)過擴散、蒸發(fā),最終達到干燥的目的。
遠紅外線干燥技術(shù)具有以下優(yōu)點:①與微波干燥一樣干燥速度快,其干燥時間只有熱風(fēng)干燥的1/10。②耗電量少,節(jié)約能源。③被干燥產(chǎn)品表層和深層同時吸收遠紅外線而使干燥均勻,產(chǎn)品質(zhì)量好。④設(shè)備尺寸小,投入成本低。
1.4 真空冷凍干燥
真空冷凍干燥是真空與冷凍相結(jié)合的干燥新技術(shù)。真空干燥是根據(jù)濕介質(zhì)的物理特性,在一定分介質(zhì)的壓力下形成準(zhǔn)真空負壓,真空度越大,濕物料中水所對應(yīng)的的飽和濕度越低,水分就越容易逸出物料表面而使物料干燥。冷凍干燥也叫升華干燥,是水分子由固態(tài)直接轉(zhuǎn)化為氣態(tài)而使物料干燥的方法。
真空冷凍干燥后的產(chǎn)品與和凍干前的原料具有相同的形態(tài);升華過程是在密閉的空間中形成真空環(huán)境,水分以極低的沸點溫度逸出物料。
真空冷凍干燥的優(yōu)點是:①當(dāng)果品深凍時,水分形成冰晶,而水分升華后無機鹽和其他可溶物質(zhì)會析出而滯留在干制品內(nèi)部,降低了干制品的營養(yǎng)損失。②真空冷凍干燥后的果品呈多孔的疏松結(jié)構(gòu),產(chǎn)品脆性好,口感佳。③一些熱敏性的功能成分得以保留[3]。真空冷凍干燥的缺點是設(shè)備昂貴,能耗大,我國農(nóng)村生產(chǎn)合作社與小型企業(yè)很難負擔(dān)。
1.5 熱泵干燥
熱泵干燥技術(shù)是利用逆卡諾原理,把烘房外介質(zhì)中的熱量轉(zhuǎn)移到烘房內(nèi),達到干燥物料的目的。熱泵干燥機由壓縮、冷凝、節(jié)流、蒸發(fā)4個工作程序組成。工質(zhì)在壓縮機內(nèi)完成升溫升壓過程,并進入到換熱器釋放。同時工質(zhì)被冷卻并轉(zhuǎn)化為液流態(tài),當(dāng)它運行到吸熱器后,又迅速蒸發(fā)并轉(zhuǎn)化為氣態(tài)。循環(huán)往復(fù),吸熱器周邊的介質(zhì)就會不斷地將熱量傳遞給工質(zhì),工質(zhì)的不斷循環(huán)實現(xiàn)了熱量轉(zhuǎn)移[4]。
與常規(guī)干燥相比,熱泵干燥具有以下特點:①熱泵干燥設(shè)備能量利用率高,運行成本低。②熱泵干燥設(shè)備不受外界氣候條件的影響,一年四季均在同一條件下運行,所以干制的果品質(zhì)量穩(wěn)定統(tǒng)一。
1.6 真空油炸干燥
水果真空油炸干燥技術(shù)是將水果切片,在真空條件下放入油槽中高溫加熱,成功脫除水果水分后再用抽油裝置去除油脂。采用此技術(shù)生產(chǎn)的水果干制產(chǎn)品含油率小于25%,含水率小于6%。
該技術(shù)有以下優(yōu)點:①由于是在低溫真空條件下油炸,油脂不會劣化,不添加任何抗氧化劑,油脂仍可反復(fù)利用。②在真空條件下,水果細胞間隙的水分急劇汽化膨脹,體積迅速變大,具有良好的膨化效果,產(chǎn)品口感酥脆,復(fù)水性好。由于真空油炸水果干制品的優(yōu)點,其在香港、歐美和日本等發(fā)達地區(qū)和國家都受到了廣泛的歡迎。
1.7 聯(lián)合(組合)干燥
聯(lián)合(組合)干燥是將多種干燥方式組合起來進行果品干制的方式,如前期熱泵干燥,后期真空干燥,以縮短干燥時間,降低干燥溫度?,F(xiàn)在應(yīng)用比較成熟的有熱風(fēng)-冷凍聯(lián)合干燥,熱風(fēng)-真空聯(lián)合干燥,熱風(fēng)-微波聯(lián)合干燥等[5]。聯(lián)合干燥的優(yōu)點在于減少干制時間,降低干制成本,保持水果干制品的品質(zhì)??墒牵煌悇e與品種的水果組織狀態(tài)相差較大,確定聯(lián)合干燥不同干燥方式的最佳工藝轉(zhuǎn)換點還需要試驗的大數(shù)據(jù)支撐。
干制作為一種加工方式,被廣泛地應(yīng)用于水果產(chǎn)品的生產(chǎn)領(lǐng)域。發(fā)展高效節(jié)能的水果干制技術(shù)具有重大的現(xiàn)實意義。今后研究的重點應(yīng)該著眼于以下幾個方面:一是克服不同干制技術(shù)的局限性,結(jié)合它們的優(yōu)點,建立健全聯(lián)合干燥技術(shù)體系。二是完善干制配套技術(shù),使水果干制品的色、香、味具有市場競爭力。
[1] 沈衛(wèi)強.果蔬干燥新技術(shù)及應(yīng)用前景[J].農(nóng)機化研究,2009.12:236-238.
[2] 高福成,陳衛(wèi).微波食品[M].中國輕工業(yè)出版社,2000.
[3] 楊瑞.食品保藏原理[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2009.
[4] 高廣春,王劍鋒.食品科學(xué)[J].1999,20(5):59-62.
[5] 劉東,于才淵,財?shù)氯?常用工業(yè)干燥設(shè)備及應(yīng)用[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005.
2016-04-12
山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系水果創(chuàng)新團隊建設(shè)項目(SDAIT-06-13)。
盧昊(1987-),男,山東泰安人,研究實習(xí)員,研究方向為果品加工。E-mail:luhao4321@126.com
S609.9
A
1002-2910(2017)01-0015-02
*通訊作者:張雪丹(1983-),女,山東成武人,助理研究員,研究方向為果品貯藏加工。