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        一種利用真空冷凍干燥技術(shù)制作凍干銀耳梨子羹的實(shí)驗(yàn)方法

        2021-01-07 01:09:50王慧麗嚴(yán)佩峰張晶晶王蘇珊王曉王何寅
        關(guān)鍵詞:梨子保護(hù)劑冷凍干燥

        王慧麗,嚴(yán)佩峰 ,張晶晶,王蘇珊,王曉,王何寅

        (1.安慶師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,安徽 安慶 246133;2. 信陽農(nóng)林學(xué)院 食品學(xué)院,河南 信陽 464000)

        1 實(shí)驗(yàn)的地位和作用

        安慶師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院十分注重學(xué)生的創(chuàng)新及實(shí)踐動(dòng)手能力。根據(jù)生命科學(xué)學(xué)院食品專業(yè)課程設(shè)置,食品水分干燥實(shí)驗(yàn)是食品專業(yè)重要的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)之一。已有研究表明,實(shí)驗(yàn)方法和保護(hù)劑的選取對(duì)食品干燥的效果起到了決定性的作用[1]。為了達(dá)到教學(xué)的目的,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,本實(shí)驗(yàn)結(jié)合真空冷凍干燥技術(shù)制作了一款凍干食品——凍干銀耳梨子羹。真空冷凍食品無添加劑且保存時(shí)間長(zhǎng),符合現(xiàn)代人們對(duì)非膨化、非油炸、高纖維、低脂肪等食品的追求[2]。

        2 實(shí)驗(yàn)原理

        目前人們對(duì)食品安全和營養(yǎng)成分越來越重視。為了減少由于防腐劑的添加帶來的危害,人們不斷改進(jìn)新鮮食物的干燥方法。由于水分條件決定了新鮮食物中各種微生物和酶的存活,因此必須將水分控制在安全比例內(nèi)食物才不易腐爛變質(zhì)[3]。一般的干燥是將物料中的水分由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài);而真空冷凍干燥(Vacuum freeze-drying)是將物料凍結(jié)到共晶點(diǎn)溫度以下,在低壓狀態(tài)下將物料中的水分從固態(tài)直接升華為汽態(tài),并通過冷凝器凍結(jié)水蒸汽,除去濕物料中的水分[4-6]。由于該操作是在低溫、低氧下進(jìn)行,因此大多數(shù)生物反應(yīng)停滯,能較大限度地保持所制作食品的營養(yǎng)成分、優(yōu)越的口感、風(fēng)味和色澤,且食品的復(fù)水性好[7-8]。

        本實(shí)驗(yàn)將利用銀耳、梨、紅棗和枸杞等,制作出一款創(chuàng)新型凍干類食品。該產(chǎn)品的孔隙度高、復(fù)水性能好,同時(shí)沖調(diào)飲品質(zhì)量輕、體積小、易于包裝攜帶,既保證了營養(yǎng)成分又方便食用,可干吃可沖泡。干吃口感像雪餅一樣酥脆。開水沖泡,只需60 s即可沖泡出一杯香糯可口的營養(yǎng)羹。

        3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

        3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h3>

        熟悉真空冷凍干燥方法和保護(hù)劑的常用方法。掌握利用真空冷凍干燥技術(shù)制作凍干銀耳梨子羹的實(shí)驗(yàn)方法和操作技能。

        3.2 實(shí)驗(yàn)材料

        鮮銀耳、梨、蘋果、紅棗、桂圓、枸杞、新鮮綠茶、海藻糖、冰糖、檸檬酸、碳酸氫鈉、NaCl等。

        3.3 實(shí)驗(yàn)儀器

        SJ型雙嘉真空冷凍干燥機(jī);JJ124BC電子天平;超低溫冰箱;ZS-1830五谷雜糧磨粉機(jī);小型超聲波發(fā)生器;DF-101S集熱式磁力攪拌器。

        3.4 評(píng)價(jià)方法

        本試驗(yàn)以凍干銀耳梨子羹的感官評(píng)定為評(píng)分方法。評(píng)定結(jié)果分別從色澤、表現(xiàn)狀態(tài)、適口性、香味、口味5個(gè)方面打分,這5個(gè)方面的評(píng)分權(quán)重分別為10%、15%、30%、20%、25%,評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)及分值見表1。

        表1 凍干銀耳梨子羹的感官密定評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

        3.5 實(shí)驗(yàn)方法

        3.5.1 原料挑選及清洗 選取無病蟲害、色澤正常、成熟度適中的新鮮蘋果、梨、桂圓為原料,去蒂去皮,先用1%碳酸氫鈉和1%NaCl混合液20℃溫水浸泡10 min,然后撈出,水洗干凈后待用。

        3.5.2 切片 原料去核后進(jìn)行切片,操作速度要快,防止原料長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中(也可在低溫冷凍環(huán)境下操作)。為使樣品均勻干燥,增大干燥表面積降低厚度,長(zhǎng)寬皆保持在1~3 cm,厚度為1~5 mm,使厚薄盡量均勻一致。一般果片切得越薄,烘干的時(shí)間越短,口感也越好。

        3.5.3 凍干護(hù)色保護(hù)劑制備 將檸檬酸和海藻糖配制成四種不同比例的混合液,分別為0∶0、1∶1、1∶5和1∶10,用磁力攪拌器攪勻30 min。檸檬酸具備抗氧化性、抗自由基,抑制絡(luò)氨酸酶的形成,可以顯著提高保存期且不發(fā)生褐變[9]。海藻糖可有效防止凍干制品變性 ,可以阻止凍干制品的表面硬化[10]。保護(hù)劑即配即用。將切好的果片放入護(hù)色液浸泡1 min,護(hù)色完畢后取出,裝盤,晾干。原料裝盤時(shí)應(yīng)均勻逐一平放,不疊加堆放。

        3.5.4 綠茶粉的制備 通過磨粉機(jī)將鮮綠茶進(jìn)行粉碎,過篩后得到50目左右的粉,罐裝密封待用。

        3.5.5 銀耳梨子羹熬制 將鮮銀耳100 g、梨子粒100 g、蘋果粒50 g、紅棗30 g、桂圓30 g、枸杞10 g、老冰糖10 g按比例稱好。將銀耳、梨子粒、蘋果粒、紅棗、枸杞、老冰糖放入1000 mL沸水中,大火煮1 h后改為文火加熱1~2 h,不停攪拌,防止粘鍋,關(guān)火冷卻降溫后盛出,裝入硅膠模具中。因?yàn)檠b盤厚度等直接影響著干燥的進(jìn)程和產(chǎn)品的品質(zhì),我們的裝盤厚度設(shè)定為2~3 cm。

        3.5.6 預(yù)凍 為了使物料內(nèi)部的水分固化,將分裝好的銀耳梨子羹在-40℃超低溫冰箱里預(yù)凍處理,凍藏時(shí)間為12~24 h。

        3.5.7 真空冷凍干燥 干燥方法一:將冷凍好的銀耳梨子羹帶模具均勻裝載在凍干機(jī)的4個(gè)托盤中,放入真空冷凍干燥機(jī)中,關(guān)閉料門,啟動(dòng)真空冷凍干燥機(jī),冷阱溫度開機(jī)20 min后至-40℃,凍干真空度為0.1 Pa。在解吸干燥階段,為了迅速逸出解吸出來的水蒸氣,必須使產(chǎn)品內(nèi)、外形成較大的蒸汽壓差,真空下持續(xù)抽48~72 h,中途不可中斷。關(guān)閉閥門,停止真空泵,破真空,將其取出。

        干燥方法二:將冷凍好的銀耳梨子羹帶模具放入真空冷凍干燥機(jī)中,啟動(dòng)真空冷凍干燥機(jī),預(yù)凍溫度-40℃,抽真空至10~40 pa,干燥時(shí)間10~12 h,然后放到小型超聲波發(fā)生器震動(dòng)網(wǎng)格上,功率160~220 W,作用時(shí)間10~15 s;第二次干燥溫度-20℃~-40℃,抽真空至10~40 pa,干燥時(shí)間10~12 h。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,節(jié)省25%~40%干燥時(shí)間,以減少能耗,并使得冷凍操作的產(chǎn)品質(zhì)量更好[11]。

        3.5.8 成品切塊包裝 物料冷卻后,切為大小適宜的塊狀,撒上少量綠茶粉,即為成品。干燥后可采用真空密封包裝。

        4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

        4.1 水分的測(cè)定

        根據(jù) GB/T 5009.3-2010 食品水分測(cè)定方法,用105℃恒溫直接干燥法進(jìn)行測(cè)定。從圖1中可以看出,使用三種不同比例保護(hù)劑后凍干成品的含水率分別為2.15%、1.93%、1.97%,比未使用保護(hù)劑的含水率(2.96%)小。真空干燥不僅升華了銀耳梨子羹中的自由水,還將與固體結(jié)合較強(qiáng)的吸附水去除,97%以上的水分得以干燥,制品重量輕,適合于長(zhǎng)途運(yùn)輸。特別是檸檬酸與海藻糖比例為1∶5時(shí),成品含水率達(dá)到最低1.93%,故綜合考慮選擇1∶5為檸檬酸與海藻糖最佳比例。

        4.2 復(fù)水時(shí)間測(cè)定

        稱5 g凍干銀耳梨子羹加入50 mL 100℃熱水中,并加蓋,凍干銀耳梨子羹成品完全復(fù)水(銀耳梨子羹中心完全軟化)所需時(shí)間即為凍干銀耳梨子羹復(fù)水時(shí)間。從圖2中可以看出,使用三種不同比例保護(hù)劑后凍干成品的復(fù)水時(shí)間在62~69 s,比未使用保護(hù)劑的復(fù)水時(shí)間85 s短。特別是檸檬酸與海藻糖比例為1∶5時(shí),成品復(fù)水時(shí)間達(dá)到了最短時(shí)間62 s,且成品復(fù)水后能夠保持銀耳梨子羹原有的形態(tài)和結(jié)構(gòu),具有較好的速溶性和快速復(fù)水性。檸檬酸與海藻糖比例1∶10時(shí),成品復(fù)水時(shí)間開始上升,故綜合考慮選擇1∶5為檸檬酸與海藻糖最佳比例。注意沖制時(shí),加入的水不宜過多,否則成品不太濃稠會(huì)影響口感。

        圖1 不同比例保護(hù)劑對(duì)凍干成品含水率影響 圖2 不同比例保護(hù)劑對(duì)凍干成品復(fù)水時(shí)間的影響

        4.3 檸檬酸與海藻糖比例對(duì)凍干銀耳梨子羹品質(zhì)的影響

        不同的檸檬酸與海藻糖比例和未使用保護(hù)劑制作的凍干銀耳梨子羹成品的感官整體鑒定數(shù)據(jù)見表2,從表2中可以看出使用護(hù)色凍干保護(hù)劑后其感官指標(biāo)有明顯提高。檸檬酸與海藻糖比例1∶5時(shí)感官評(píng)分較高,達(dá)到89分,由于海藻糖甜度相當(dāng)于蔗糖的45%,不影響凍干品口感,且可提升食品品質(zhì)。檸檬酸與海藻糖比例1∶1時(shí),由于檸檬酸比較酸,凍干銀耳羹較酸,影響成品口味;檸檬酸與海藻糖比例1∶10時(shí),成品感官評(píng)價(jià)分值開始下降,故綜合經(jīng)濟(jì)因素考慮選擇1∶5為檸檬酸與海藻糖最佳比例。

        表2 不同檸檬酸與海藻糖比例感官鑒定結(jié)果

        5 結(jié)論

        通過凍干成品感官評(píng)價(jià)、含水率、復(fù)水時(shí)間等多方面實(shí)驗(yàn),我們遴選出了最適合凍干銀耳梨子羹的護(hù)色保護(hù)劑為1%檸檬酸和5%海藻糖,該混合液可以保持凍干制品細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,阻止不良收縮,防止氧化,從而保護(hù)營養(yǎng)成分[11]。

        利用真空冷凍干燥技術(shù)進(jìn)行銀耳梨子羹食品的制作,試驗(yàn)過程中干燥是在低溫真空條件下進(jìn)行,食品中易氧化物質(zhì)得到了保護(hù),有效保持了銀耳梨子羹原有的色、香、味以及維生素等營養(yǎng)成分,且口感酥脆、方便攜帶運(yùn)輸、貯藏期長(zhǎng),真空冷凍干燥后的銀耳梨子羹更符合現(xiàn)代人健康時(shí)尚的飲食方式[12]。同時(shí),通過本實(shí)驗(yàn)讓食品專業(yè)的學(xué)生了解了干燥方法和保護(hù)劑對(duì)健康食品的意義,鍛煉了學(xué)生的實(shí)踐能力,增強(qiáng)了學(xué)生的專業(yè)情趣。

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