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畢業(yè)論文-預(yù)處理方式對(duì)胡蘿卜變溫壓差膨化干燥的影響研究(已修改)

2025-06-22 13:47 本頁(yè)面
 

【正文】 1 預(yù)處理方式對(duì) 胡蘿卜變溫壓差膨化 干燥的影響 研究 1 引言 變溫壓差膨化干燥是一種結(jié)合熱風(fēng)干燥、壓力膨化干燥等的聯(lián)合干燥技術(shù),結(jié)合了熱風(fēng)干燥和真空冷凍干燥的優(yōu)點(diǎn)、克服了真空低溫油炸干燥等缺點(diǎn),可以生產(chǎn)出類似于經(jīng)過(guò)冷凍干燥加工的產(chǎn)品。變溫壓差膨化干燥的產(chǎn)品復(fù)水性能更好,并且加工費(fèi)用較低。這種新型的果蔬加工技術(shù)可以生產(chǎn)出低脂肪、 水分含量低于 7%的 果蔬脆片。我國(guó)是胡蘿卜生產(chǎn)大國(guó),但胡蘿卜加工主要停留在簡(jiǎn)單的冷凍和保鮮處理層面上,附加值較高、增值空間較大的胡蘿卜飲料、脫水蔬菜、胡蘿卜泥、添加劑等精、深加工技術(shù)相對(duì)落后 [1]。 變 溫壓差膨化干燥技術(shù)是近幾年剛剛興起的一種新型非油炸果蔬干燥技術(shù) 在果蔬加工中具有十分廣闊的應(yīng)用前景。 胡 蘿卜及其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值 胡蘿卜又稱黃蘿卜,是一種營(yíng)養(yǎng)豐富、老幼皆宜的好菜蔬,譽(yù)稱“小人參”。 胡蘿卜具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和較 好的醫(yī)療效果。胡蘿卜不僅含有豐富的維生素、糖、淀粉、鉀、鈣、磷、 鐵等營(yíng)養(yǎng)成分和無(wú)機(jī)鹽類,還含有 5 種人體必需氨基酸,且賴氨酸居多。胡蘿卜含有大量的類胡蘿卜素、雙歧因子和核酸物質(zhì),這些物質(zhì)對(duì)于增強(qiáng)免疫力、減輕氧負(fù)自由損傷、抗基因突變、保護(hù)腸道黏膜和增殖腸道益生菌有獨(dú)特療效;由于含 有豐富的甘蔗和淀粉、槲皮素、山奈酸等,能增加冠狀動(dòng)脈血流量、降低血脂、促進(jìn)腎上腺素的合成,進(jìn)而具有降壓、強(qiáng)心之功效 [2]。 胡蘿卜的開發(fā)現(xiàn)狀 我國(guó)是優(yōu)質(zhì)胡蘿卜原料的生產(chǎn)大國(guó),但是對(duì)胡蘿卜的加工利用率不高。胡蘿卜產(chǎn)品多以速凍和保鮮形式出口,深加工品種也很單一,主要是胡蘿卜汁、從胡蘿卜中提取 β胡蘿卜素等。 加工胡蘿卜汁 以新鮮胡蘿卜為主要原料,生產(chǎn)天然胡蘿卜汁。據(jù)報(bào)道,中科院石家莊農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化所生產(chǎn)的胡蘿卜濃縮汁 (40%42%濃度 ),其類胡蘿卜素含量可達(dá) 5055mg/( 100g) ,是國(guó)外同類產(chǎn)品胡蘿卜素含量的 2 倍 [3]。但是直接加工生產(chǎn)胡蘿卜保健食品、飲料,目前仍有局限性。一方面是在口味上,胡蘿卜自身不具備水果的甜酸味,不具備果香,還存在一定的異味,用其加工而成的汁液,口味遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上各種果汁,這無(wú)疑影響了胡蘿卜汁的市場(chǎng)占有率。另一方面,在胡蘿卜汁加工中會(huì)產(chǎn)生大量殘?jiān)?,不僅浪費(fèi)資源,而且造成環(huán)境污染。 提取 β胡蘿卜素 國(guó)內(nèi)外對(duì)酶法提取 β胡蘿卜素進(jìn)行了許多研究。用石油醚等有機(jī)溶劑提取天然 2 β胡蘿卜素,由于胡蘿卜素是細(xì)胞的內(nèi)含物,通過(guò)加入纖維酶、果膠酶等破壞胡蘿卜的 細(xì)胞壁,隨著細(xì)胞壁的分裂,胡蘿卜素得到了更大的釋放 [4,5]。無(wú)論利用何種方法從胡蘿卜中提取胡蘿卜素,經(jīng)檢測(cè)提取后的胡蘿卜渣中除含有纖維素外,還含有礦物質(zhì)、氨基酸和胡蘿卜素等。胡蘿卜渣通常作為動(dòng)物飼料,但其利用率較低。 變溫壓差膨化干燥技術(shù) 變溫壓差膨化干燥技術(shù)原理 變溫壓差膨化干燥又稱爆炸膨化干燥或氣流膨化。氣流膨化的主要設(shè)備為一個(gè)壓力罐和一個(gè)真空罐,真空罐的體積是壓力罐的若干倍。將原料放入壓力罐后,加熱至一定的溫度。當(dāng)觀察孔的玻璃板上有大量的水滴形成時(shí),打開壓力罐與真空罐之間的 泄壓閥瞬間抽真空,使壓力罐中的壓力迅速降低,從而引起物料的膨化。當(dāng)觀察孔玻璃上凝聚的水滴大部分消失后,將閥門關(guān)閉,壓力罐中的壓力將逐漸升高至壓差最大。如此反復(fù)幾次后,觀察孔上的凝聚的水滴將大量減少 ,當(dāng)從觀察孔上看到原料膨化較好、色澤合適時(shí)停止加熱 ,隨后在壓力罐的夾層壁中通入冷卻水使物料溫度降至室溫 [6]。 1—— 真空罐 2—— 壓力罐 3—— 真空泵 4 4—— 泄壓閥 5—— 蒸汽 發(fā)生器 圖 1 氣流膨化果蔬膨化機(jī) 變溫壓差膨化干燥技術(shù)研究現(xiàn)狀 國(guó)外對(duì)變溫壓差膨化干燥技術(shù)研究主要始于上世紀(jì)八十年代,國(guó)內(nèi)在近幾年才剛剛開始。國(guó)外的主要研究機(jī)構(gòu)是美國(guó) 農(nóng)業(yè)部東部研究中心;國(guó)內(nèi)主要是中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工所和山東農(nóng)業(yè)大學(xué)等做這方面的研究。變溫壓差膨化干燥技術(shù)現(xiàn)已成功應(yīng)用于蘋果脆片的生產(chǎn)中,但將這種技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)胡蘿卜膨化產(chǎn)品還處于起步階段。 工藝研究現(xiàn)狀 國(guó)內(nèi)山東農(nóng)業(yè)大學(xué)先后對(duì)蘋果、空心脆棗、紅薯、馬鈴薯、胡蘿卜、枸杞等原料做過(guò)氣流膨化干燥研究 [715]。王榮梅,張培正等以胡蘿卜為原料,利用低溫氣流膨化干燥技術(shù)開發(fā)研制了膨化胡蘿卜脆片 [12]。以氣流膨化的胡蘿卜產(chǎn)品的膨化度、外觀、口感為指標(biāo),分別研究了前處理階段和膨化階段的各因素對(duì)最 終產(chǎn)品質(zhì)量的影響。前處理階段,考慮了胡蘿卜品種、去皮與否、切分形狀、糖煮工序(糖煮與否、1 2 3 5 3 糖煮時(shí)間、糖煮濃度、糖液成分)等因素對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響,得出結(jié)論:表皮為紅色的胡蘿卜膨化效果較好;胡蘿卜去掉外層表皮之后,產(chǎn)品膨化質(zhì)量較高;胡蘿卜以切成丁狀和條狀為佳;丁的大小為 ,條的長(zhǎng)度為 23cm;胡蘿卜需在含有2‰ 3‰檸檬酸、 10%的糖液中煮 20min。膨化階段,綜合考慮了膨化前的水分含量、膨化溫度、操作壓力差、停滯時(shí)間諸因素對(duì)胡蘿卜膨化效果的影響,得出較優(yōu)工藝參數(shù):膨化前水分含量維持在 23%左右;膨 化溫度控制 在 110℃;膨化壓差在 105KPa;停滯時(shí)間在 60min 較合適。 產(chǎn)品品質(zhì)研究現(xiàn)狀 經(jīng)過(guò)變溫壓差膨化干燥的產(chǎn)品由于原料內(nèi)部產(chǎn)生了多孔、海綿狀的結(jié)構(gòu),雖無(wú)油脂,但本身具有一定的含糖量,易吸濕回軟,影響口感,所以要盡量降低產(chǎn)品水分,研究膨化干燥產(chǎn)品的貯藏特性,尋找合適包裝,使產(chǎn)品具有盡可能長(zhǎng)的貨架期。 Sullivan JF 等 [16,17]對(duì)氣流膨化的馬鈴薯脆片在貯藏期間的風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)成分、產(chǎn)品品質(zhì)變化進(jìn)行了研究,證明經(jīng)過(guò)變溫壓差膨化干燥的產(chǎn)品在貯藏期間也能保持良好的質(zhì)構(gòu)和品質(zhì)。 范柳萍等研究了真空油炸胡蘿卜脆片在水分活度為 ,溫度分別 為 10℃、 25℃、 40℃條件下的吸濕平衡含水率變化規(guī)律。根據(jù)目前在農(nóng)產(chǎn)品吸濕規(guī)律研究中常用的六種模型對(duì)三個(gè)溫度條件下胡蘿卜脆片的吸濕試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行了模擬比較,以模型的確定系數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)誤差以及平均相對(duì)預(yù)測(cè)誤差作為評(píng)價(jià)指標(biāo),得出了 Peleg、 Halsey 以及 GAB 模型,可以較好地預(yù)測(cè)胡蘿卜脆片在不同溫度條件下的吸濕規(guī)律,并確定了它們的模型系數(shù) [18]。他們還研究了
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