國外研究現(xiàn)狀
2.1 果蔬變溫壓差膨化干燥設(shè)備的發(fā)展
變溫壓差膨化干燥設(shè)備經(jīng)歷了一個(gè)較長的發(fā)展歷程。di一代果蔬脆片生產(chǎn)是一個(gè)經(jīng)過改造的谷物膨化腔。原料裝入膨化腔后,外部由蒸汽進(jìn)行加熱,同時(shí)膨化腔以一定的速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn),使加熱均勻,對其內(nèi)部進(jìn)行加l壓升溫,然后突然打開膨化腔的蓋子,被膨化的物料從膨化腔中噴出,落入準(zhǔn)備好的金屬網(wǎng)中。這類設(shè)備加工能力低、且兇腔內(nèi)粗糙而容易使原料焦糊、易對食品造成污染、由于間歇性分批加工難以連續(xù)化生產(chǎn)。第二代膨化十燥設(shè)備內(nèi)部采用了鍍鎳的設(shè)計(jì),并且安裝了一個(gè)減震器來減少膨化槍的后坐力,使用一個(gè)耐熱橡膠圈代替了-品進(jìn)行膨化槍的密封。第三代果蔬膨化設(shè)備是專門針對果蔬原料的膨化加工而進(jìn)行設(shè)計(jì)的。在第二代設(shè)備的基礎(chǔ)上減少了腔肇的厚度,加裝了氣壓閥控制設(shè)備開關(guān),重新設(shè)計(jì)了設(shè)備的導(dǎo)熱系統(tǒng),1~2 min即可達(dá)到設(shè)備需要的溫度,縮短了加熱時(shí)間[1]。以上三代設(shè)備屬于分批干燥設(shè)備。為降低勞動(dòng)費(fèi)用,提高產(chǎn)量,-地控制變溫壓差膨化干燥的過程,經(jīng)過多年對膨化腔的研究和改進(jìn)之后,1977年j.f.sullivan等又膨化裝置(continuousexplosionpumngsystem,下簡稱ceps)。此外,1984年美國喬治亞州藍(lán)莓協(xié)會(huì)也研究制造了一套生產(chǎn)連續(xù)式膨化干燥藍(lán)莓的設(shè)備[1,13-15] 。ceps的工作示意圖見圖1。主要由三部分構(gòu)成:傳送系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)和膨化系統(tǒng)。物料首先被切分成需要的形狀,然后由喂料器送入到一個(gè)狹長的、密閉的傳送裝置中,在物料被運(yùn)送的同時(shí)被加熱到一定的溫度,后物料落入到膨化裝置中進(jìn)行瞬間膨化。ceps可以使膨化干燥條件穩(wěn)定,-地控制加工過程,利于提高產(chǎn)品;同時(shí)ceps縮短了加工時(shí)間,降低了生產(chǎn)成本。
膨化果蔬脆片是近年來才發(fā)展起來的一種新產(chǎn)品,該產(chǎn)品在色、香、味、形、營養(yǎng)及衛(wèi)生等方面有其之處目前,我國果蔬脆片生產(chǎn)大都采用低溫真空油炸技術(shù),由于其加工溫度低,時(shí)間短,從而保留了原果蔬的風(fēng)味和大部分營養(yǎng)成分。但真空油炸果蔬脆片含油量仍在 10%。
諸城眾工機(jī)械根據(jù)市場需要生產(chǎn)變溫膨化壓差果蔬脆片膨化設(shè)備代替油炸膨化, 相對于油炸食品,克服油脂碳化造成的食品二污染,食品生產(chǎn)成本-,口味-,市場競爭力更高。
相對于現(xiàn)在市場上的真空低溫油炸,同等產(chǎn)量設(shè)備投入較低以每鍋10kg換算,真空低溫油炸設(shè)備投資產(chǎn)值為50-100萬左右。而變溫膨化壓差設(shè)備10kg設(shè)備投資價(jià)值在45萬左右,山藥變溫壓差膨化機(jī)組供應(yīng),整體設(shè)備使用周期長,易損件少,生產(chǎn)過程中沒有食品二次污染,保質(zhì)期延長半年左右。
真空油炸設(shè)備雖保留原色但食品營養(yǎng)價(jià)值損耗較高,口感硬。
變溫壓差膨化設(shè)備生產(chǎn)的食品較大程度保留食品營養(yǎng),口感酥脆
2.2果蔬變溫壓差膨化干燥工藝研究
初的變溫壓差膨化干燥工藝ji優(yōu)條件主要通過比較熱風(fēng)干燥和膨化干燥曲線以及產(chǎn)品而確定。早期的研究表明水果和蔬菜在原始的狀態(tài)下并小能被直接膨化,因?yàn)樵谂蚧倪^程中會(huì)發(fā)生爆裂,不同的原料都對應(yīng)一個(gè)特定的膨化壓力和原始含水率,進(jìn)而才能膨化并形成多孔的結(jié)構(gòu)。美國nong業(yè)部東部研究中心(the united states depanment of agriculture,eastern regional research cct)對果蔬的膨化干燥工藝=研究較多,其對蘋果進(jìn)行了較quan面的研究,包括原材料的測驗(yàn)、滲透脫水、預(yù)干燥的研究、連續(xù)化生產(chǎn)的ji佳工藝、能量估算、品種影響等,如j.f.sullivan,j.c.craig1980)和d.torrcggiani(1995)等都對蘋果的連續(xù)式膨化干燥進(jìn)行了詳細(xì)研究。j.f.sullivan在研究中設(shè)計(jì)壓力、溫水率幾個(gè)因素,分析容積密度、復(fù)水率、顏色、羥、糖損失等方面,確定了ji佳生產(chǎn)工藝為:蘋果在82℃條件下熱風(fēng)干燥到含水率為15%,膨化壓力為117kpa,膨化溫度為121℃,應(yīng)用ceps進(jìn)行蘋果的加工的產(chǎn)為190kg/h;j.f.sullivan(1983)鈴薯和胡蘿卜進(jìn)行膨化干燥試驗(yàn),確定了馬鈴薯的ji佳生產(chǎn)工藝:在93℃條件下熱風(fēng)干燥到含水率為25%,膨化壓力為414kpa,膨化溫度為176℃,應(yīng)用ceps馬鈴薯的膨化加工的產(chǎn)量為454kg/h;確定了胡蘿卜的佳生產(chǎn)工藝:在95℃條件下熱風(fēng)十燥到含水率為25%,膨化壓力為275kpa,膨化溫度為149℃[15-17]。a.nath等(2007)也對馬鈴薯高溫短時(shí)膨化工藝進(jìn)行了研究,確定了膨化溫度,膨化時(shí)間,原料的初含水率和淀粉含量為對膨化影響-的因素,并對膨化工藝進(jìn)行了優(yōu)化研究[18],優(yōu)化條件為:預(yù)處理含水率為36.74%,溫度為235.46℃,膨化時(shí)間為51s。國外一些學(xué)者對馬鈴薯膨化前處理也進(jìn)行了較細(xì)致的研究,重點(diǎn)研究了燙漂與干燥條件對馬鈴薯膨化率、外部干燥層的影響,并通過電鏡觀察其微觀結(jié)構(gòu)的變化,對于在加工過程中對溫度和壓力要求較高的物料,如馬鈴薯等,原料的前處理尤為的重要,適當(dāng)?shù)那疤幚砜梢苑乐乖显诩庸み^程中顏色的改變并增加產(chǎn)品的膨化效果。a.i.v.a(chǎn)malis等(2001)研究了預(yù)處理包括熱燙、硫漂、熱風(fēng)t燥時(shí)間等對馬鈴薯膨化效果的影響,研究表明硫處理對馬鈴薯的膨化效果沒有-的影響,但是可以有效地防止加工過程中顏色的改變;經(jīng)過熱燙后再進(jìn)行熱風(fēng)干燥,會(huì)增加馬鈴薯的膨化效果,但是隨著熱風(fēng)十燥時(shí)間的增加,膨化效果逐漸下降[6,19]。m.f.kozenlpel(1989)等對蘿卜、馬鈴薯、蘋果、藍(lán)莓、蘑菇、芹菜、洋蔥、甜菜、洋芋、梨、菠蘿、甘藍(lán)等果蔬原料的變溫壓差膨化工藝進(jìn)行了廣泛地研究,確定了蒸汽壓力,膨化溫度,于燥時(shí)間、切片尺寸、含水率、品種等對膨化產(chǎn)品的影響[12]。以蘋果為例,影響其膨化的關(guān)鍵因素是膨化前原料的含水率、膨化溫度、膨化壓力、停滯時(shí)間、抽真空溫度和抽真空時(shí)問。國外學(xué)者在探討變溫壓差膨化過程中發(fā)現(xiàn),并不是所有的原料都可以進(jìn)行膨化試驗(yàn),比如豆類,因堅(jiān)硬的外殼而無法進(jìn)行膨化,花生和椰子也無法成功地進(jìn)行膨化,谷物類食物,比如小麥、黑麥、大米的壓力需要大于700kpa,肉類等蛋白質(zhì)類食品也不易被膨化[12,20,21]。