胡玉華,王曉培,石 勇,徐 娟,張衛(wèi)衛(wèi)
(好想你健康食品股份有限公司,河南鄭州 450000)
真空冷凍干燥技術(shù)在方便食品中的應(yīng)用
胡玉華,*王曉培,石 勇,徐 娟,張衛(wèi)衛(wèi)
(好想你健康食品股份有限公司,河南鄭州 450000)
真空冷凍干燥技術(shù)是將真空與冷凍技術(shù)相結(jié)合的新型干燥手段。在降低原料水分含量的前提下,真空冷凍干燥技術(shù)可以最大限度地保存食品營養(yǎng)和風(fēng)味,具有綠色、方便和營養(yǎng)等特點,已廣泛應(yīng)用于方便食品中。
真空冷凍干燥;方便食品;品質(zhì);應(yīng)用
近年來,隨著科學(xué)技術(shù)革新化和食品加工工業(yè)化,人們的生活節(jié)奏不斷加快,投入在烹飪上的時間越來越少。同時,隨著生活水平的提高、消費觀念的改變,人們對食品的追求更趨向于綠色、方便、營養(yǎng)[1]。目前,方便食品存在一些問題,包括方便食品的品種結(jié)構(gòu)不全面;肉類主食多為油炸類、膨化類,而中式菜肴類的方便食品市場占有量小、生產(chǎn)技術(shù)不完善等[2]。而凍干技術(shù)的興起能夠很好地滿足人們對于綠色、方便、營養(yǎng)的需求。
真空冷凍干燥技術(shù)是將含水物料冷凍成固體,在低溫低壓條件下利用水的升華性能,使物料低溫脫水而達到干燥目的新型干燥手段[3]。由于真空冷凍干燥技術(shù)在低溫、低氧環(huán)境下進行,大多數(shù)生物反應(yīng)停滯,且處理過程無液態(tài)水存在,水分以固體狀態(tài)直接升華,使物料原有結(jié)構(gòu)和形狀得到最大程度保護,最終可獲得外觀和內(nèi)在品質(zhì)兼?zhèn)涞膬?yōu)質(zhì)干燥制品[4]。目前,真空冷凍干燥技術(shù)已在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,尤其是將該技術(shù)用于食品加工可獲得高質(zhì)量的脫水食品[5]。
原料的來源和應(yīng)用目的不同,其前處理方式也不盡相同。如水果的預(yù)處理為挑選、清洗和切塊,蔬菜還需進行漂燙,而速食粥類還需進行蒸煮、裝盤等。
原料預(yù)處理后一般要先進行預(yù)凍。這是由于物料內(nèi)部水分較多時,若直接進行抽真空處理,會使溶解在水中的氣體因外界壓力減小而逸出,形成氣泡,導(dǎo)致原料內(nèi)部和表面均出現(xiàn)空洞,影響感官品質(zhì)。
為了使物料內(nèi)部的水分固化,通常還需要進行速凍。凍結(jié)的時間越短,物料凍結(jié)越快,其內(nèi)部結(jié)晶越小,對物料細(xì)胞機械損壞越小。因而需要根據(jù)實際生產(chǎn)選擇合適的凍結(jié)速度。
真空干燥通常分為升華干燥和解析干燥2個階段。升華干燥主要針對物料中的自由水;解析干燥主要是去除與固體結(jié)合較強的吸附水。干燥過程中的真空度、溫度和裝盤厚度等直接影響著干燥的進程和產(chǎn)品的品質(zhì)。
凍干技術(shù)在我國食品加工中應(yīng)用越來越廣泛,涉及食品類的凍干產(chǎn)品種類繁多。市場上已有的凍干產(chǎn)品包括蔬菜類、水果類、肉禽類、水產(chǎn)品類、方便食品類、飲料類、調(diào)味料類、保健食品類、食品工業(yè)原料類及其他制品。
果蔬營養(yǎng)價值高,但是容易變質(zhì)腐爛,一般都很難運輸和長期貯藏,具有較強的時令性和地域性。隨著技術(shù)的革新與發(fā)展,對果蔬進行深加工形成脫水蔬菜和凍干果蔬,將果蔬中所含過多水分脫去,而果蔬中所含葉綠素和維生素仍能保存,食用時只要將果蔬浸入清水中即可復(fù)原,并保留果蔬原來的色澤、營養(yǎng)和風(fēng)味[6]。凍干果蔬脆片越來越流行,據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計,我國脫水蔬菜出口量迅猛增加,尤其是在世界總產(chǎn)量中的比例也越來越大[7]。
果蔬脆片現(xiàn)在成為一類新型食品,目前已有的蔬菜包括番茄、辣椒、蓮菜、卷心菜、香菜、香蔥、洋蔥、菠菜、香菇、山藥、西蘭花、胡蘿卜、甘薯等,水果包括桂圓、香蕉、蘋果、哈密瓜、草莓、菠蘿、桃子、葡萄等。一些學(xué)者對凍干技術(shù)進行了研究,結(jié)果表明凍干技術(shù)能夠更好地保留原材料的營養(yǎng)且口感較其他干燥方式更好。李裴[8]研究了胡蘿卜干燥技術(shù),結(jié)果表明相較于熱風(fēng)干燥和真空干燥,真空冷凍干燥對樣品品質(zhì)影響最小。申江等人[9]對桂圓進行真空冷凍干燥后,桂圓的原有風(fēng)味不改變,尤其是復(fù)水后形態(tài)、風(fēng)味和口感與鮮桂圓相比差異不大。黃勁松[10]研究表明真空冷凍干燥后蘑菇復(fù)水性、維生素保留率均高于熱風(fēng)干燥,而形變和褐變程度均低于熱風(fēng)干燥。
凍干果蔬不僅便于貯存、保管、運輸,而且能有效調(diào)節(jié)果蔬生產(chǎn)淡旺季節(jié),同時最大限度地保留蔬菜原來的色澤、營養(yǎng)和風(fēng)味,凍干果蔬作為新的食品種類將會越來越受到消費者的歡迎。
目前,在國內(nèi)外市場上凍干肉制品已達到相當(dāng)高的比例,且保持著迅猛發(fā)展的態(tài)勢[11]。這是由于真空冷凍干燥既提高肉制品的品質(zhì)、延長產(chǎn)品保質(zhì)期、提高干制品的檔次,又可以制作即食肉制品、豐富肉制品的種類、增加肉制品附加值和銷售渠道。因此,眾多學(xué)者對肉制品的真空冷凍干燥技術(shù)進行了研究。喬曉玲等人[12]研究了干切牛肉凍干產(chǎn)品的復(fù)水品質(zhì),發(fā)現(xiàn)復(fù)水后其形狀、色澤、微觀結(jié)構(gòu)、風(fēng)味物質(zhì)種類、含量、感官品質(zhì)與新鮮制品無顯著差異。
在凍干肉制品中,水產(chǎn)品也是一項研究熱點,市場上已有的水產(chǎn)品包括蝦仁、干貝、海參、魷魚、甲魚、海蟄、海菜等。高加龍等人[13]以牡蠣為原料,優(yōu)化真空冷凍干燥工藝,發(fā)現(xiàn)其復(fù)水時間僅為20 min,且各項營養(yǎng)品質(zhì)均高于普通干燥方式制備的市售牡蠣產(chǎn)品。
以糖(或不加糖)、果汁(或不加果汁)、植物抽提物及其他配料為原料,加工制成粉末狀、顆粒狀或塊狀的經(jīng)沖飲用的飲料制品即為沖調(diào)飲品。例如,咖啡、茶葉等固體飲料,以及果汁、果茶、菜汁、保健茶、營養(yǎng)茶、營養(yǎng)沖劑、紅綠茶等。沖調(diào)飲品結(jié)合凍干技術(shù)既營養(yǎng)又容易沖調(diào),迎合了消費者在快節(jié)奏的生活中對營養(yǎng)健康的需求[14-15]。楊洪元[16]利用真空干燥技術(shù)加工鮮羅漢果海帶復(fù)合固體飲料,未經(jīng)長時間的高溫、高壓處理且不加任何添加劑,具有更為豐富的營養(yǎng)保健成分和食用安全性。
由于冷凍干燥技術(shù)能最大限度地保留原料原來的色澤、營養(yǎng)和風(fēng)味,同時凍干沖調(diào)飲品質(zhì)量輕、體積小,易于包裝攜帶;含水量低,微生物生長受到抑制,易于保存;同時速溶性好,方便人們飲用。隨著人們生活水平的不斷提高,沖調(diào)飲品類將得到持續(xù)發(fā)展,也將為增強人們體質(zhì)和滿足人類生活需要等方面起到更加重要的作用。
方便主食主要包括方便面、方便米飯、方便粥、餛飩、餃子、包子等。目前,生產(chǎn)方便主食的干燥方法主要有熱風(fēng)干燥、微波干燥、微波熱風(fēng)干燥、真空冷凍干燥等。許多學(xué)者對比這幾種干燥方法發(fā)現(xiàn),真空冷凍干燥技術(shù)生產(chǎn)出的方便主食口感好,營養(yǎng)物質(zhì)保持完整、復(fù)水性好,干燥效果明顯優(yōu)越于其他干燥方法,并且由于低溫操作的原因,特別適合營養(yǎng)強化食品的生產(chǎn)[17]。邵偉等人[18]通過冷凍干燥得到的速食水餃在食用時只需用90~95℃以上的熱水浸泡8~10 min即可,且能夠保持水餃原有的形態(tài)和結(jié)構(gòu),具有較好的速溶性和快速復(fù)水性。
目前,方便米飯、方便面都是比較常見的主食類,而且種類越來越豐富,而方便粥也越來越受歡迎,目前市場比較流行的粥類有銀耳蓮子粥、綠豆粥、小米粥、香菇粥、海鮮粥等,這些粥品多是人們?nèi)粘J秤玫闹囝?,具有大眾化和普遍性,更易被接受?/p>
對于保健品而言,真空冷凍干燥在延長產(chǎn)品保質(zhì)期的同時,可以最大限度降低其活性成分和營養(yǎng)成分的損失。市場上已有采用真空冷凍干燥技術(shù)制備的保健品,如人參、鹿茸、蜂王漿、蜂蜜、花粉、冬蟲夏草、天麻、三七、當(dāng)歸、首烏、鱉粉、甲魚、龜類等。郭樹國等人[19]研究發(fā)現(xiàn)冷凍干燥得到的人參品質(zhì)較佳,且干燥速率較快。劉軍等人[20]研究發(fā)現(xiàn)真空冷凍干燥的鹿茸各項活性成分均優(yōu)于傳統(tǒng)干燥。此外,食品工業(yè)中一些原料也同樣采用了真空冷凍干燥技術(shù),如蛋料、豆料、干果粉、植物蛋白粉、動物膠原蛋白、酶素、血清、菌種、生物制品等。
雖然真空冷凍干燥已廣泛應(yīng)用于食品行業(yè),但其仍存在一些問題。首先,真空冷凍干燥,能耗較大,使得產(chǎn)品的成本增加,限制其在中低端產(chǎn)品中的應(yīng)用。因而,如何降低干燥成本和能耗成為接下來研究的重要方向[21]。有研究者發(fā)現(xiàn)用超聲聯(lián)合冷凍干燥技術(shù),能夠加快物料由冰升華到水蒸氣的速率,從而縮短真空冷凍干燥時間,以減少能耗;還有研究者認(rèn)為,微波作為輔助冷凍干燥手段將成為最具有發(fā)展前景的干燥技術(shù)[22]。
其次,凍干食品具有的多孔海綿狀結(jié)構(gòu),雖然在復(fù)水時水分易進入,但帶來了新的問題。一方面,當(dāng)產(chǎn)品暴露于空氣中時易吸潮,發(fā)生氧化降解;另一方面蓬松的外觀結(jié)構(gòu)體積較大且易碎,不利于包裝、運輸和銷售。因而對于冷凍干燥食品的包裝、貯運和銷售也同樣是重要的研究方向。
最后,真空冷凍干燥食品的種類有待豐富。雖然市場上已有大量的真空冷凍干燥食品,但一般均為原材料直接進行干燥處理,未進行深加工,與時尚、養(yǎng)生等結(jié)合還不夠緊密。因此,將真空冷凍干燥技術(shù)應(yīng)用于時尚、速食、養(yǎng)生食物的開發(fā)同樣是一個研究熱點。
總之,隨著研究的不斷深入和市場的不斷發(fā)展,真空冷凍干燥技術(shù)將具有廣闊的發(fā)展空間和應(yīng)用前景。
[1]孔凡真.開發(fā)凍干蔬菜,國內(nèi)外市場前景看好 [J].山西食品工業(yè),2004(1):9-10.
[2]趙鉅陽,孔保華,劉騫,等.中式傳統(tǒng)菜肴方便食品研究進展 [J].食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報,2015,6(4):1 342-1 349.
[3]杜瑞麗,陳興煌.凍干技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用 [J].福建輕紡,2017(5):43-46.
[4]任廣躍,李暉,段續(xù),等.常壓冷凍干燥技術(shù)在食品中的應(yīng)用研究 [J].食品研究與開發(fā),2013,34(18):119-122.
[5]姚智華.低能耗真空冷凍干燥技術(shù)與過程參數(shù)的研究[D].晉中:山西農(nóng)業(yè)大學(xué),2003.
[6]廖紅梅,凌經(jīng)昌,甘國棟,等.國內(nèi)外脫水蔬菜、凍干果蔬概述及風(fēng)險評估分析 [J].食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報,2016(9):3 470-3 476.
[7]王白鷗,崔春紅.真空冷凍干燥技術(shù)在果蔬加工中的應(yīng)用 [J].果蔬加工,2009(3):52-53.
[8]李裴.果蔬真空冷凍干燥工藝參數(shù)試驗研究 [D].晉中:山西農(nóng)業(yè)大學(xué),2014.
[9]申江,周成君,張川.不同冰溫真空干燥壓力對桂圓品質(zhì)的影響 [J].食品科技,2017,42(4):53-56.
[10]黃勁松.蘑菇冷凍干燥工藝的研究 [D].合肥:安徽農(nóng)業(yè)大學(xué),2007.
[11]江兆清,周然.魚及肉制品真空冷凍干燥技術(shù)研究現(xiàn)狀 [J].肉類研究,2012,26(7):39-43.
[12]喬曉玲,閻祝煒,張原飛,等.干切牛肉凍干產(chǎn)品的復(fù)水品質(zhì)研究 [J].食品科學(xué),2009,30(7):43-47.
[13]高加龍,沈建,章超樺,等.真空冷凍干燥對牡蠣品質(zhì)的影響 [J].現(xiàn)代食品科技,2015(4):253-257.
[14]梁杰.凍干草莓粉固體飲料速溶性的研究 [D].呼和浩特:內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué),2012.
[15]王英杰.南瓜籽仁粉沖調(diào)飲品的開發(fā)及造粒工藝的研究 [D].杭州:浙江工商大學(xué),2014.
[16]楊洪元.鮮羅漢果海帶復(fù)合固體飲料的研制 [J].食品科技,2006(6):100-102
[17]周國燕,胡琦瑋,李紅衛(wèi),等.凍干技術(shù)的特點及在方便主食中的應(yīng)用 [J].食品工業(yè)科技,2010,31(3):389-392.
[18]邵偉,熊澤.速食水餃冷凍干燥的工藝條件 [J].冷飲與速凍食品工業(yè),2006(2):19-20,24.
[19]郭樹國,李成華,王麗艷.人參真空冷凍干燥工藝參數(shù)優(yōu)化 [J].中國農(nóng)機化學(xué)報,2012,33(2):232-234.
[20]劉軍,張世偉.鹿茸的凍干新工藝及性質(zhì) [J].真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報,2011,31(2):229-233.
[21]郝新生,郭玉明,崔清亮.茄子冷凍干燥凍結(jié)過程模型的建立與求解 [J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2010,26(5):335-341.
[22]Schossler K,Jager H,Knorr D.Novel contact ultrasound system for the accelerated freeze-drying of vegetables[J].Innovative Food Science and Emerging Technologies,2012,16 (3):113-120.
Application of Vacuum Freeze-dried Technology in Instant Food
HU Yuhua,*WANG Xiaopei,SHI Yong,XU Juan,ZHANG Weiwei
(Haoxiangni Health Food Limited Co.,Ltd.,Zhengzhou,He′nan 450000,China)
Vacuum freeze-dried technology is a new drying method combining with vacuum and freezing technology.In the premise of reducing water content of raw materials,vacuum freeze-dried technology is considered to have green,convenient and nutritional characteristics.It is because that it can maximize the retention of food nutrition and flavor.Now it has been widely used in convenient food.And the application of vacuum freeze-dried technology in instant food was introduced in this paper.
vacuum freeze-dried;instant food;quality;application.
TS217.1
A
10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2017.11.041
1671-9646(2017) 11b-0048-03
2017-09-09
國家重點研發(fā)計劃資助(2017YFD0400900)。
胡玉華(1989— ),女,碩士,高級質(zhì)檢工,研究方向為食品科學(xué)與工程。*
王曉培(1987— ),女,碩士,研究方向為食品科學(xué)與工程。