板栗营养丰富,具有养胃健脾、补肾强筋、活血止血的功效,是大众喜爱的一种果品。中国的板栗产量世界第一,但由于新鲜板栗新陈代谢旺盛、采收期短,再加上储藏保鲜技术的限制,严重制约了板栗产业的发展,致使我国每年有35%~50%的板栗损耗。如果将板栗脱水制成干品,可以保持板栗的原色、原味和营养价值,由于体积小、重量轻,便于运输和贮藏,有利于解决板栗的周年供应问题,从而能大大提高板 栗的经济性[1,2,3]。工业上传统的果蔬干制一般采用热风干燥法,该法温度高、干燥时间长、能耗大,对干制品的色泽和营养成分有不利的影响,可见,热风干燥法不适于处理板栗这种很容易发生褐变的原料。基于上述原因,笔者探讨了真空干燥干制板栗的工艺。 1.1 主要原料 罗田板栗。 1.2 主要设备 真空干燥箱,鼓风干燥箱,电子分析天平。 1.3 方法 1.3.1 板栗脱水工艺流程及说明 板栗→剥壳→挑选→热烫→切片→真空干燥→产品 板栗剥壳后,挑选新鲜、完整、无虫害的板栗仁,在100℃开水中烫煮2~3min后取出,切成厚度为4~5mm的薄片,放入真空干燥箱(真空度0.076 MPa),在80℃下干燥2.5h,即可得到金黄色的板栗干品。 1.3.2 板栗含水量的测定 参照GB5009.3-85(食品中水分的测定方法)。 1.3.3 干燥曲线的绘制 在板栗片的真空干燥过程中,每隔15min迅速取出一部分样品,测定样品质量、绝干质量、干基含水量、湿基含水量,然后以干燥时间为横坐标、含水量为纵坐标,画出干燥曲线[4] 。 1.3.4 干燥速率曲线的绘制 以每15min内样品的平均干基含水量为横坐标、干燥速率为纵坐标,画出干燥速率曲线[4]。
复水性通常是指新鲜食品干制后,重新吸回水分的程度,可用复水比(Rf)和复原率(Kf)表示。复水比就是复水后沥干重(Mf)和干制品试样重(Mg)的比值,即Rf=Mf/Mg ;复原率可定义为复水后沥干重(Mf)和质量为Mg的试样在干燥前相应的鲜物质质量Mx之比,即Kf=Mf/Mx[5] 。 1.3.6 产品总灰份的测定 参照GB5009.4-85(食品中灰分的测定方法)。 1.3.7 产品外观品质检验 将样品倒入白色搪瓷盘内,检验其色泽、气味、形状等指标[6]。 2 结果与讨论 2.1 板栗护色工艺的确定 板栗在加工过程中极易发生褐变,这将严重地影响产品的色泽,所以必须在干燥之前对板栗进行适当的护色处理,以提高脱水板栗的品质。对板栗整仁进行了表1所述的预处理,之后切成厚度为4~5mm的薄片,于70℃下真空干燥制得成品,通过比较产品品质,确定合适的护色工艺。 板栗中的氨基酸和单宁会因为酶的作用而产生褐变,由于酶是一种蛋白质,在干制前经热烫或硫化处理,或应用氯化钠、抗坏血酸等溶液预处理,可以破坏酶的氧化系统和钝化酶的活性[5],所以表1中第2,4,5,6方案的护色效果较好。其中第4,5,6三种化学处理法,虽然可以得到色泽较好的干制品,但板栗的固有味道有所遗失,又考虑到生产成本和环保,故选择沸水热烫的护色工艺。 经过沸水热烫处理后,板栗在干燥过程中的褐变可被有效地抑制,且对其香味影响不明显。实验证明酶对湿热环境非常敏感,在100℃的热水中只需保持1min,即可使各种酶失活,但如果温度和湿度不够,则难以使酶完全失活[5],所以80℃的热烫处理和干燥脱水时所用的温度并不能有效抑制褐变。另外沸水热烫可使细胞原生质发生凝固、失水,从而与细胞壁分离,增加了细胞膜的透性,有利于细胞组织内水分蒸发,加快干燥速度,干制品复水时也易重新吸水;热烫还可以除去原料表面粘性物质,脱除一些苦涩味,以及杀灭可能附在表面的虫卵、微生物等。所以热烫是一种行之有效的物理预处理方法。 2.2 板栗真空干燥温度的确定 为确定真空干燥的最佳温度,在真空度0.076MPa下,分别取60℃,70℃,80℃和90℃进行实验,每个温度下做4组平行试验。 在70℃~80℃的干燥温度下,产品的外观都符合要求,但考虑到生产周期,选择80℃作为真空干燥温度。试验所用新鲜板栗的含水量为54.6%左右,为达到脱水产品的安全储藏和运输要求,干制产品的脱水量应高于45%,这是因为当含水量低于10%时,才能保证微生物和酶处于不活动状态。可见,80℃真空干燥2.5h可达到干品含水量要求。
2.3 干燥曲线和干燥速率曲线 在真空度0.076 MPa、80℃的干燥条件下,得到如图1,2所示的干燥曲线和图3所示的干燥速率曲线。 由图1~3 的曲线可以看出,板栗真空脱水过程可以分为两个阶段:等速和降速干燥阶段,临界含水量约为0.70 kg 水/kg 绝干料。 在恒速干燥阶段,干燥速率约为0.030 kg 水/min,在这个阶段(0~25min),物料表面的水分蒸发速率小于物料内部水分向表面的扩散速率,物料表面保持湿润,干燥的快慢取决于表面水分的汽化速率,而表面汽化速率又与外界压强有关,压强越低,则汽化推动力越大,所以真空干燥可以提高干燥速率、缩短生产周期。 在降速干燥阶段,物料表面的水分蒸发速率大于物料内部水分的扩散速率,干燥的快慢取决于内部水分扩散速率,随着干燥的进行,物料表面逐渐变干,水分汽化面转移到物料内部,导致传热和传质阻力增大,干燥速率不断下降。在这个阶段,如果干燥温度太高,就会使表面汽化速率加快,可能会使板栗表面形成硬壳或发生龟裂,影响到产品的外观和水分的均匀分布,所以干燥温度不能太高,根据试验现象,2.2中确定的80℃是合适的。
2.4 复水试验 取平均湿基含水量为6.8%板栗干(80℃,真空度0.076MPa下脱水2.5h制得)在不同浸水温度进行复水试验,所得结果如表3。 复水后产品颜色变化不大,外观与新鲜板栗类似,但韧性降低,容易折断。由表3可以看出,复水的快慢和复原的程度与复水的温度和时间有关,温度越高越有利于干板栗的复原;从100℃的有关数据知,板栗干品可直接烹调,不需预复水;另外,该板栗干品即使在温度不高时,在较短时间内也有较高的复水率,可见真空脱水的板栗干具有很好的复原性。 3 结论 3.1 真空干燥温度低,干燥时间短,能有效保存板栗的营养成分及风味;板栗片真空干燥的最佳工艺条件是80℃,真空度0.076MPa,脱水时间需2.5h。 3.2 对比化学护色处理,热烫预处理工艺简单易行,安全卫生。 3.3 真空脱水板栗具有良好的复水性能,复水后颜色变化不大,但复水后的板栗韧性下降,易折断。(中国干燥网) · 行业聚焦:
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