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一種微波熱風聯合干燥制備蘋果干的工藝.pdf

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一種 微波 熱風 聯合 干燥 制備 蘋果 工藝
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摘要
申請專利號:

CN201811310907.2

申請日:

20181106

公開號:

CN109259138A

公開日:

20190125

當前法律狀態:

有效性:

審查中

法律詳情:
IPC分類號: A23L19/00,A23L5/41,A23B7/02,A23B7/022 主分類號: A23L19/00,A23L5/41,A23B7/02,A23B7/022
申請人: 雅安職業技術學院,漢源縣新紀調味食品廠
發明人: 何靖柳,韋婷,董赟,劉翔,羅小莉,張恒,楊冬雪,胡燕,楊文君,劉曉璐
地址: 625000 四川省雅安市雨城區育才路130號
優先權: CN201811310907A
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法律狀態
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CN201811310907.2

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法律狀態類型:

摘要

本發明公開了一種微波熱風聯合干燥制備蘋果干的工藝,包括清洗、去除果皮和果核后將果肉切成蘋果片;將蘋果片置于護色液中浸泡3~5h;浸泡完畢后進行階段式的微波干燥和階段式的熱風干燥;干燥至含水量低于5%得到蘋果干成品;最后將蘋果干進行無菌包裝。本發明采用了微波熱風聯合干燥的方法,熱風干燥相對于微波干燥更加容易操作,微波膨化的工藝更加優化,因而制備得到的蘋果干保存了蘋果原有的風味,便于保存。

權利要求書

1.一種微波熱風聯合干燥制備蘋果干的工藝,其特征在于,包括以下步驟:(1)選擇新鮮成熟飽滿的蘋果作為原料清洗干凈,去除果皮和果核后將果肉切成蘋果片;(2)將蘋果片置于護色液中浸泡3~5h;(3)將蘋果片置于緩釋液中浸泡10min~30min,浸泡完畢后進行階段式的微波干燥和階段式的熱風干燥;干燥至含水量低于5%得到蘋果干成品;所述階段式的微波干燥過程包括:使用800W~900W的微波功率干燥1min~2min;使用600W~700W的微波功率干燥2min~3min;使用200W~400W的微波功率干燥3min~5min;所述階段式的熱風干燥過程包括:在70℃~80℃的熱風溫度下干燥3h~5h;在60℃~70℃的熱風溫度下干燥10h~20h;在50℃~60℃的熱風溫度下干燥10h~20h;(4)將蘋果干進行無菌包裝。2.如權利要求1所述的工藝,其特征在于:所述步驟(1)中,蘋果片的厚度為2cm。3.如權利要求1所述的工藝,其特征在于:所述微波干燥的微波頻率為2000MHz~3000MHz。4.如權利要求1所述的工藝,其特征在于:所述護色液的溶劑為水,按質量計含有檸檬酸0.4%、氯化鈣0.5%。5.如權利要求1所述的工藝,其特征在于:所述微波干燥過程是在真空環境中進行的,真空度為1000Pa~2000Pa。

說明書

技術領域

本發明涉及水果加工技術領域,具體涉及到一種微波熱風聯合干燥制備蘋果干的工藝。

背景技術

蘋果干,即蘋果脆片,是在真空狀態或負壓狀態下,通過油炸或其他的方 法,將蘋果內的水分蒸發掉,外形及顏色不發生變化,從而得到含水在5%左右的制品。它不含色素,無防腐劑,富含纖維,是純天然的休閑食品。

微波干燥不同于傳統干燥方式,其熱傳導方向與水分擴散方向相同。與傳統干燥方式相比,具有干燥速率大、節能、生產效率高、干燥均勻、清潔生產、易實現自動化控制和提高產品質量等優點。

微波干燥是一種內部加熱的方法。濕物料處于振蕩周期極短的微波高頻電場內,其內部的水分子會發生極化并沿著微波電場的方向整齊排列,而后迅速隨高頻交變電場方向的交互變化而轉動,并產生劇烈的碰撞和摩擦(每秒鐘可達上億次),結果一部分微波能轉化為分子運動能,并以熱量的形式表現出來,使水的溫度升高而離開物料,從而使物料得到干燥。也就是說,微波進入物料并被吸收后,其能量在物料電介質內部轉換成熱能。因此,微波干燥是利用電磁波作為加熱源、被干燥物料本身為發熱體的一種干燥方式。

因此,微波干燥常用于水果的干燥生產工藝中。現有技術中有諸多文獻公開果蔬脆片的生產方法,以及微波干燥對果蔬脆片干燥的影響。

例如:(1)賈紅蕾等研究得知:分別采用熱風干燥、冷凍干燥、微波干燥與熱風干燥聯合法對蒜進行干燥,結果發現微波干燥與40℃熱風干燥聯合法的干燥時間快速縮短,而干燥后蒜的硫代亞磺酸酯保留率比較接近冷凍干燥,可達到90%,與冷凍干燥蒜的色差差異極小,甚至比冷凍干燥蒜的白度略好,但唯一不足的是蒜質構緊密不如冷凍干燥疏松,其原因主要在于蒜瓣在微波干燥中不是真空干燥,水蒸氣排除速度較慢,使得膨化效率降低。針對這種問題,本發明采用真空微波干燥的方式,能夠強化干燥膨化效果、

同時,蒜瓣的厚度較大,使得微波干燥的時間較長,對真空度的要求更高,否則容易造成蒜瓣的外形萎縮嚴重。同時微波干燥的時間延長,由于微波的能量較大, 稍微操作不適當容易引起蒜瓣的表面糊化,出現明顯的焦糊味。

(2)朱德泉,王繼先,錢良存,等.獼猴桃切片微波真空干燥工藝參數的優化[J].農業工程學報,2009,25(3):248-252;文獻中得出了以下結論:微波真空干燥全過程分為加速、恒速、以及降速干燥3個階段,加速階段失水率增長最快,降速階段失水效率降低。同時研究還公開了物料厚度對干燥效率影響較大,物料過厚,微波能夠達到中心的距離變大,微波能量在物料內部滲透過程中不斷衰減,中心部分獲得的微波能減少,同時物料內部的水分向外遷移需要一個過程,延長了干燥時間。

由于獼猴桃的含水量較大,這種方法處理獼猴桃的干燥時間也較長,也不容易控制微波干燥的時間。若采用高功率的微波進行干燥,每批次干燥完畢后部分產品容易出現焦化。同時,獼猴桃本身的含糖量也非常高,成熟的獼猴桃較軟,在干燥過程中容易出現粘結,后續加工不容易分開。而且獼猴桃片在干燥過程中有較多糖分溢出,使得相鄰的獼猴桃更容易出現粘結的情況。

(3)專利CN2017103989739中公開了一種微波烘干蘋果制備蘋果干的方法,其先將蘋果清洗后備用,然后離心進行微波干燥得到蘋果片,其主要是通過間斷使用微波干燥的方法來加工蘋果干。這樣可能降低蘋果干焦化的風險,使得產品合格率更高,但是無疑延長了時間,采用高頻率的微波加熱仍然容易造成蘋果表面失水更快,溫度上升更快,容易糊化。

綜上所述,從現有技術可以看出,雖然微波干燥是果蔬干燥的常規選擇,但是對于不同水果來說,為了具有良好的外觀、酥脆度,防止焦糊的情況下,需要根據果蔬的特點來配置合適的生產工藝。

微波干燥具有固有的特征,例如原料在進行微波干燥時,微波需要穿過原料進入到中心才能夠對物料的中心進行加熱干燥,微波能量會根據原料的厚度、吸收度等發生衰減,同時原料內部的水分從內部散發到外部具有一個遷移過程。這種現象導致微波干燥時原料表面的失水速率更快。失水率越快的位置水分散失更快,更容易被干燥,也更容易出現糊化或者出現表面干燥完畢、中心含水量較高的情況出現。因此,發生這一現象的主要原因在于原料內外失水率差距較大,并且原料越厚,這種現象越明顯。

此外,蘋果干在存儲過程中也會不斷吸收水分子進入到內部,出現回軟現象,這一現象是空氣中的水分子不斷滲透到蘋果干內部,使得蘋果干的脆度降低的現象。因此,如何延長蘋果干的保存時間,減緩水分進入到蘋果干內部是需要解決的技術問題。因此,從實質上看,無論是干燥時失水率不相同導致的焦化現象還是回軟現象,均是蘋果干內部水分進入到外部或者外部水分進入到蘋果片內部的過程,如果能夠控制水分通過蘋果片或者蘋果干時的速度則能夠有效解決上述問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種微波熱風聯合干燥制備蘋果干的工藝,能夠讓蘋果干的生產工藝更加容易操作,能夠控制水分進出蘋果干/蘋果片的速率,進而解決蘋果片在高功率微波干燥時內部和外部失水率的差距,解決出現焦化現象的問題以及延長回軟時間的問題。

為達上述目的,本發明的一個實施例中提供了一種微波熱風聯合干燥制備蘋果干的工藝,包括以下步驟:

(1)選擇新鮮成熟飽滿的蘋果作為原料清洗干凈,去除果皮和果核后將果肉切成蘋果片;

(2)將蘋果片置于護色液中浸泡3~5h;

(3)將蘋果片置于緩釋液中浸泡10min~30min,浸泡完畢后在2℃~8℃下冷藏1h~2h,然后進行階段式的微波干燥和階段式的熱風干燥;干燥至含水量低于5%得到蘋果干成品;

所述緩釋液的溶劑為熱水,按照質量分數計包括瓊脂粉2%~5%、羥丙基二淀粉磷酸酯5%~10%、木糖醇5%~10%;

所述階段式的微波干燥過程包括:

使用800W~900W的微波功率干燥1min~2min;使用600W~700W的微波功率干燥2min~3min;使用200W~400W的微波功率干燥3min~5min;

所述階段式的熱風干燥過程包括:

在70℃~80℃的熱風溫度下干燥3h~5h;在60℃~70℃的熱風溫度下干燥10h~20h;在50℃~60℃的熱風溫度下干燥10h~20h;

(4)將蘋果干進行無菌包裝。

優選的,步驟(1)中,蘋果片的厚度為2cm。

優選的,微波干燥的微波頻率為2000MHz~3000MHz。

優選的,護色液的溶劑為水,按質量計含有檸檬酸0.4%、氯化鈣0.5%。

優選的,微波干燥過程是在真空環境中進行的,真空度為1000Pa~2000Pa。

綜上所述,本發明具有以下優點:

1、在護色完畢后使用緩釋液處理,在低溫冷藏后緩釋液組分能夠與蘋果片表面形成緊密接觸,使得進出蘋果片或者蘋果干的水分子均能夠受到緩釋液組分的影響,提高了蘋果片表面區域對水分的結合力,使得蘋果片在高功率微波干燥時表面的失水率降低,進而與中心區域的失水率更加接近,兩者之間的差距降低,因此使得在高功率600W~900W的情況下焦化產品減少,合格率提高。同時在制成蘋果干后,緩釋液組分能夠減緩外部水分子進入到蘋果干內部,減少了水分子的滲透作用,進而使得蘋果干的回軟時間延長,保存時間更長。

2、本發明采用了微波熱風聯合干燥的方法,熱風干燥相對于微波干燥更加容易操作,在干燥后段采用熱風干燥由于其溫度遠低于焦化溫度,能夠避免蘋果干焦化,避免了微波干燥局部容易焦化的情況出現;同時蘋果干首先經過微波干燥后能夠去除大部分水分,可以節省熱風干燥的時間和能耗。

3、本發明的微波和熱風干燥均采用了階段式干燥方法,是根據蘋果干在不同階段的失水率與微波功率或者熱風溫度的關系進行調節的,這樣能夠使用高功率微波使蘋果干快速升溫,使用中等或者較低功率的微波讓蘋果干在恒溫段保持更長時間,干燥效果更好,而且一定程度上降低了焦化現象。同樣的,熱風干燥也采用了同樣的原理,能夠在合適的干燥階段選擇合適的熱風溫度,在保證干燥效率的同時降低能耗。

4、本發明的微波干燥可以選擇在真空中進行,能夠進一步提高干燥效率,降低干燥時間。

具體實施方式

實施例1:

一種微波熱風聯合干燥制備蘋果干的工藝,包括以下步驟:

(1)將成熟蘋果去皮去核后切成厚度為2cm的蘋果片;

(2)將蘋果片置于含有檸檬酸0.4%和氯化鈣0.5%的護色液中浸泡3h;

(3)將蘋果片置于緩釋液中浸泡20min,浸泡完畢后在4℃下冷藏1h,然后取大小均勻的1000片進行階段式的微波干燥和階段式的熱風干燥;干燥至含水量低于5%得到蘋果干成品;緩釋液的組分為:瓊脂粉3%、羥丙基二淀粉磷酸酯6%、木糖醇6%。

其中階段式的微波干燥過程包括:

使用900W的微波功率干燥2min;使用600W的微波功率干燥3min;使用300W的微波功率干燥4min;微波頻率為2500MHZ,真空度為2000Pa;

階段式的熱風干燥過程包括:

在70℃的熱風溫度下干燥4h;在60℃的熱風溫度下干燥10h;在55℃的熱風溫度下干燥20h;

(4)將蘋果干進行無菌包裝。

一、高頻率微波真空干燥下緩釋液對蘋果片的保護作用

各對照例與實施例1具有至少一處不相同的工藝參數或者工藝步驟,其余加工步驟相同。

對照例1:未加入緩釋液組分

將成熟蘋果去核去皮后制成2cm的蘋果片,在檸檬酸0.4%和氯化鈣0.5%的護色液中浸泡3h,然后進行階段式的微波干燥和階段式的熱風干燥,干燥方法采用與實施例1相同的過程和參數。

對照例2:緩釋液組分中缺少瓊脂粉

將成熟蘋果去核去皮后制成2cm的蘋果片,在檸檬酸0.4%和氯化鈣0.5%的護色液中浸泡3h,然后置于緩釋液中浸泡20min,浸泡完畢后在4℃下冷藏1h;緩釋液組分為羥丙基二淀粉磷酸酯6%、木糖醇6%。然后取大小均勻的1000片進行階段式的微波干燥和階段式的熱風干燥,干燥方法采用與實施例1相同的過程和參數。

對照例3:緩釋液組分中缺少羥丙基二淀粉磷酸酯

將成熟蘋果去核去皮后制成2cm的蘋果片,在檸檬酸0.4%和氯化鈣0.5%的護色液中浸泡3h,然后置于緩釋液中浸泡20min,浸泡完畢后在4℃下冷藏1h;緩釋液組分為瓊脂粉3%、木糖醇6%。然后取大小均勻的1000片進行階段式的微波干燥和階段式的熱風干燥,干燥方法采用與實施例1相同的過程和參數。

對照例4:緩釋液組分中缺少木糖醇

將成熟蘋果去核去皮后制成2cm的蘋果片,在檸檬酸0.4%和氯化鈣0.5%的護色液中浸泡3h,然后置于緩釋液中浸泡20min,浸泡完畢后在4℃下冷藏1h;緩釋液組分為瓊脂粉3%、羥丙基二淀粉磷酸酯6%。然后取大小均勻的1000片進行階段式的微波干燥和階段式的熱風干燥,干燥方法采用與實施例1相同的過程和參數。

對照例5:減少冷藏的處理步驟

將成熟蘋果去核去皮后制成2cm的蘋果片,在檸檬酸0.4%和氯化鈣0.5%的護色液中浸泡3h,然后置于緩釋液中浸泡20min;緩釋液組分為瓊脂3%、羥丙基二淀粉磷酸酯6%、木糖醇6%。然后取大小均勻的1000片進行階段式的微波干燥和階段式的熱風干燥,干燥方法采用與實施例1相同的過程和參數。

對照例6:缺少瓊脂粉和減少冷藏的處理步驟

將成熟蘋果去核去皮后制成2cm的蘋果片,在檸檬酸0.4%和氯化鈣0.5%的護色液中浸泡3h,然后置于緩釋液中浸泡20min;緩釋液組分為羥丙基二淀粉磷酸酯6%、木糖醇6%。然后取大小均勻的1000片進行階段式的微波干燥和階段式的熱風干燥,干燥方法采用與實施例1相同的過程和參數。

對照例7:缺少羥丙基二淀粉磷酸酯和減少冷藏的處理步驟

將成熟蘋果去核去皮后制成2cm的蘋果片,在檸檬酸0.4%和氯化鈣0.5%的護色液中浸泡3h,然后置于緩釋液中浸泡20min;緩釋液組分為瓊脂粉3%、木糖醇6%。然后取大小均勻的1000片進行階段式的微波干燥和階段式的熱風干燥,干燥方法采用與實施例1相同的過程和參數。

對照例8:缺少木糖醇和減少冷藏的處理步驟

將成熟蘋果去核去皮后制成2cm的蘋果片,在檸檬酸0.4%和氯化鈣0.5%的護色液中浸泡3h,然后置于緩釋液中浸泡20min;緩釋液組分為瓊脂粉3%、羥丙基二淀粉磷酸酯6%。然后取大小均勻的1000片進行階段式的微波干燥和階段式的熱風干燥,干燥方法采用與實施例1相同的過程和參數。

對照例9:未加入緩釋液組分

將成熟蘋果去核去皮后制成2cm的蘋果片,在檸檬酸0.4%和氯化鈣0.5%的護色液中浸泡3h,冷藏1h后進行階段式的微波干燥和階段式的熱風干燥,干燥方法采用與實施例1相同的過程和參數。

將實施例1和對照例1~9生產出來得到的蘋果干進行質量檢測,主要檢測其蘋果干外觀出現焦化的蘋果干數量以及焦化部分的焦化比。在檢測焦化部分的焦化比時,可以先對被焦化的這部分蘋果干總質量進行稱重M,然后將焦化部分切除收集得到焦化部分的總質量N,N和M的比值即為焦化比;具體的檢測結果表1所示:

表1:檢測結果

組別 處理工藝 焦化數量(片) 焦化比% 實施例1 緩釋液+冷藏 12 3.8 對照例1 無緩釋液+無冷藏 135 16.9 對照例2 無瓊脂粉+有冷藏 75 11.6 對照例3 無羥丙基二淀粉磷酸酯+有冷藏 86 9.4 對照例4 無木糖醇+有冷藏 52 8.7 對照例5 無冷藏 30 5.8 對照例6 無瓊脂粉+無冷藏 88 12.4 對照例7 無羥丙基二淀粉磷酸酯+無冷藏 98 11.2 對照例8 無木糖醇+無冷藏 51 8.8 對照例9 無緩釋液+有冷藏 134 16.7

從表1中可以看出,實施例1的處理工藝最優,其焦化數量和焦化比均為最低。對照例1可以看出,再缺少緩釋液和冷藏的情況下,焦化數量和焦化比為最高,這說明本發明的緩釋液和冷藏工藝能夠最大限度的降低焦化數量和焦化比,能夠減少焦化現象。對照例2~對照例8是分別對某一因素影響力判斷的實施例,對照例2~對照例4的緩釋液分別減少了單一組分,減少單一組分后焦化數量和焦化比有一定上升,說明這些組分均能夠起到一定的防焦化作用。

從實驗結果可以看出,首先對照例1和對照例9相比,兩者效果基本一致,說明冷藏過程不能夠單獨影響實驗結果。對照例5與對照例1相比,在具有緩釋液的情況下,缺少冷藏后效果變差,說明冷藏與緩釋液具有協同作用。

為了進一步分析緩釋液中哪一種組分與冷藏過程有協同作用,本發明進行了對照例2和對照例6、對照例3和對照例7、對照例4和對照例8;這三對對照例分別驗證了冷藏與緩釋液組分的相互關系。

單獨對三對對照例進行分析可知:

A、對照例2較對照例6結果較好,說明在冷藏處理可能與羥丙基二淀粉磷酸酯和木糖醇有協同關系,與瓊脂粉無關。

B、對照例3較對照例7結果較好,說明在冷藏處理可能與瓊脂粉和木糖醇有協同關系,與羥丙基二淀粉磷酸酯無關;

C、對照例4較對照例8結果接近無明顯出哈衣,說明在冷藏處理與羥丙基二淀粉磷酸酯和瓊脂粉無關。

綜合可以看出,對照例2和對照例3中均含有木糖醇,其與冷藏工藝有協同作用,能夠強化減少焦化的效果。因此在對照例6和對照例7中缺少冷藏后,對應的缺少了協同作用,實驗效果減弱。對照例8與對照例4中均未含有木糖醇,因此是否有冷藏對實驗結果無影響。由此可見,木糖醇容易被吸附在蘋果片表皮后,通過冷藏處理能夠在蘋果片上起到更好的緩釋作用,能夠對進出蘋果片的水分的調節作用得到增強。

二、蘋果干回軟和保存時間

將實施例1、對照例1~對照例9制備得到的蘋果干進行回軟和保存時間的檢測。檢測方法為:將蘋果干置于溫度為60℃,濕度為80%RH的環境下放置一周,進行加速試驗。試驗完畢后檢測蘋果干的外觀柔軟度以及含水量,含水量的檢測方法可以采用烘干法;各組的檢測結果如表2:

表2:含水量檢測結果

組別 處理工藝 含水量% 實施例1 緩釋液+冷藏 12.7 對照例1 無緩釋液+無冷藏 32.4 對照例2 無瓊脂粉+有冷藏 21.6 對照例3 無羥丙基二淀粉磷酸酯+有冷藏 23.9 對照例4 無木糖醇+有冷藏 21.9 對照例5 無冷藏 14.6 對照例6 無瓊脂粉+無冷藏 26.4 對照例7 無羥丙基二淀粉磷酸酯+無冷藏 28.1 對照例8 無木糖醇+無冷藏 21.8 對照例9 無緩釋液+有冷藏 32.5

蘋果干在保存過程中含水量越高,其外在感官就會越柔軟,酥脆度就會越來越下降,即出現回軟現象。從表2中可以看出,實施例1的含水量最低,說明其回軟程度越低,保存相對較好,對照例1的含水量最高,其回軟現象嚴重,保存度較差。對照例2~對照例9中分別對某一因素進行了驗證,其驗證結果也與表1的結果較為類似,可以看出含有緩釋液組分的對照組能夠顯著性的提高蘋果干對水分的吸收程度,降低了水分滲透進入蘋果干內部的速率;說明經過緩釋液組分處理后的蘋果干能夠具有更好的保存時間。

從表1和表2的實驗結果可以看出,在干燥過程中緩釋液降低了焦化現象,在保存過程中緩釋液減緩了水分的滲透進入能力,然而焦化現象也是由于水分出入蘋果片的速率的現象引起的,因此可以看出緩釋液能夠對水分進出蘋果片或者蘋果干具有緩沖調節作用,從而可以實現減少焦化和延長回軟時間的作用。

一種微波熱風聯合干燥制備蘋果干的工藝,包括以下步驟:

(1)選擇新鮮成熟飽滿的蘋果作為原料清洗干凈,去除果皮和果核后將果肉切成蘋果片;

(2)將蘋果片置于護色液中浸泡3~5h;

(3)將蘋果片置于緩釋液中浸泡10min~30min,浸泡完畢后進行階段式的微波干燥和階段式的熱風干燥;干燥至含水量低于5%得到蘋果干成品;

所述階段式的微波干燥過程包括:

使用800W~900W的微波功率干燥1min~2min;使用600W~700W的微波功率干燥2min~3min;使用200W~400W的微波功率干燥3min~5min;

所述階段式的熱風干燥過程包括:

在70℃~80℃的熱風溫度下干燥3h~5h;在60℃~70℃的熱風溫度下干燥10h~20h;在50℃~60℃的熱風溫度下干燥10h~20h;

(4)將蘋果干進行無菌包裝。

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