棗的變溫壓差膨化干燥工藝研究

王英超，張平平，盤(pán)鑫

（1.天津農(nóng)學(xué)院基礎(chǔ)科學(xué)系，天津300384；2.天津農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)系，天津300384）

棗的變溫壓差膨化干燥工藝研究

王英超1，張平平2，*，盤(pán)鑫2

（1.天津農(nóng)學(xué)院基礎(chǔ)科學(xué)系，天津300384；2.天津農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)系，天津300384）

利用變溫壓差膨化干燥技術(shù)開(kāi)發(fā)棗加工新產(chǎn)品。通過(guò)研究，棗變溫壓差膨化干燥的關(guān)鍵影響因素，確定最佳工藝條件為預(yù)干燥水分40%，膨化溫度105℃，膨化壓差-0.08 MPa，干燥時(shí)間160 min，干燥溫度75℃。采用以上工藝條件生產(chǎn)的棗膨化產(chǎn)品品質(zhì)佳，酥脆可口。

棗；變溫壓差；膨化干燥

Abstract:The new jujube products were produced by explosion puffing drying at variable temperature and pressure difference.The key factors of explosion puffing drying for jujube variable temperature and pressure difference were studied,and the best technology conditions were Pre-drying moisture of 40%,puffing temperature of 105℃,puffing pressure to-0.08 MPa,drying time of 160 min,drying temperature of 75℃.The explosion puffed jujube products which is crisp，delicious and good quality were produced by the technology.

Key words：jujube;variable temperature and pressure difference;explosion puffing drying

棗在我國(guó)有著悠久的栽培歷史，但均以鮮食、干食為主，在深加工方面比較少。目前，棗品種越來(lái)越多，種植面積不斷擴(kuò)大，產(chǎn)量大幅提高，但棗的加工品種相對(duì)較少[1]，品種落后，技術(shù)含量偏低，加工利用不足，富有特色的高附加值新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)較少，采后增值不高。變溫壓差膨化干燥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[2-3]。本試驗(yàn)以棗為原料，采用變溫壓差膨化干燥技術(shù)，探討一些因素對(duì)膨化產(chǎn)品品質(zhì)的影響，以期尋求優(yōu)化的膨化工藝和高品質(zhì)的膨化產(chǎn)品。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料

冬棗：購(gòu)自天津市西青區(qū)王頂?shù)剔r(nóng)貿(mào)市場(chǎng)。

1.1.2 設(shè)備

棗專(zhuān)用去核裝置、果蔬膨化干燥設(shè)備：天津農(nóng)學(xué)院食品加工廠；DGH-9240A型電熱鼓風(fēng)干燥箱：上海精密實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；電熱蒸發(fā)器：句容市鍋爐容器廠；YP2001N型電子秤、Sh10A型水分快速測(cè)定儀：上海精密科學(xué)儀器有限公司；TA.XT plus物性分析儀：英國(guó)SMS公司。

1.2 方法

1.2.1 變溫壓差膨化棗的生產(chǎn)工藝流程

原料選擇→清洗→去核→預(yù)干燥處理→均濕→變溫壓差膨化→干燥→冷卻→分級(jí)→包裝→貯藏→成品

1.2.2 膨化過(guò)程

將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的同一批棗果原料，均勻放置于膨化罐的鋼絲網(wǎng)托盤(pán)后裝入膨化罐密封，通過(guò)蒸汽管道通入熱蒸汽加熱膨化罐內(nèi)的蛇形盤(pán)管，使溫度慢慢升至膨化溫度，調(diào)整膨化壓力；開(kāi)啟真空泵使真空罐的真空度達(dá)到-0.08 MPa；停滯5 min后開(kāi)啟泄氣閥，膨化罐內(nèi)的原料瞬間泄壓膨脹并被抽真空；關(guān)閉蒸汽管道入口，將管道中通入冷卻水，使膨化罐降至不同溫度，從膨化后開(kāi)始計(jì)時(shí)，抽空不同時(shí)長(zhǎng)，然后通入冷卻水將溫度降至室溫，打開(kāi)通氣閥門(mén)，恢復(fù)常壓后開(kāi)罐取出樣品。

1.2.3 棗的變溫壓差膨化干燥工藝單因素試驗(yàn)

對(duì)棗變溫壓差膨化干燥工藝中膨化前樣品水分含量、膨化溫度、干燥溫度、干燥時(shí)間和壓力差5個(gè)因素逐一進(jìn)行單因素試驗(yàn)，考察它們對(duì)膨化產(chǎn)品的水分含量、脆度等指標(biāo)的影響。其中，水分含量測(cè)定采用直接干燥法[4]，膨化度測(cè)定采用比容法[5]，酥脆度的測(cè)定采用TA.XT plus物性分析儀測(cè)定樣品的酥脆度。測(cè)試模式：測(cè)試前速率5 mm/s，測(cè)試速率1 mm/s，測(cè)試后速率2 mm/s，測(cè)試距離5 mm，數(shù)據(jù)采集速度500次/s，球型探頭。膨化溫度指物料膨化時(shí)膨化罐內(nèi)所顯示的溫度；膨化壓差指物料膨化前膨化罐壓力和真空罐壓力的差值；干燥溫度指物料在膨化罐中膨化以后，通過(guò)真空系統(tǒng)抽除物料剩余水分時(shí)的溫度；干燥時(shí)間指物料在膨化罐中膨化以后，通過(guò)真空系統(tǒng)抽除物料剩余水分所需的時(shí)間[6-10]。

2 結(jié)果分析

2.1 預(yù)干燥水分對(duì)棗膨化效果的影響

取不同含水量的棗片，在膨化溫度105℃、膨化壓差為-0.08 MPa、干燥時(shí)間為160 min、干燥溫度為75℃的條件下進(jìn)行膨化干燥處理，考察預(yù)干燥水分對(duì)膨化產(chǎn)品質(zhì)量的影響，結(jié)果見(jiàn)表1。

從表1可以看出，預(yù)干燥水分為40%時(shí)，達(dá)到最大膨化度2.74，其它含水量膨化度分別為2.66、2.73、2.08。線性距離代表測(cè)試產(chǎn)品酥脆性，線性距離越大，表示酥脆性更好。從表1中還可以看出，預(yù)干燥水分在35%時(shí)，線性距離最大，即樣品的酥脆性最高。

膨化時(shí)水是膨化的動(dòng)力，適宜的水分含量是達(dá)到最大膨化度和高酥脆性的關(guān)鍵之一。若水分含量過(guò)高，則膨化后內(nèi)部干燥但外部水分排除不夠充分，產(chǎn)品容易塌陷回縮，膨化率低；此外還會(huì)導(dǎo)致膨化時(shí)物料內(nèi)部的水分急劇汽化卻無(wú)法排出，形成大氣泡，若水汽繼續(xù)外排就會(huì)沖擊氣泡使產(chǎn)品破裂。若水分含量過(guò)低，則不能提供足夠的膨化壓差，增加熱風(fēng)干燥的時(shí)間，而且膨化的動(dòng)力不足。還會(huì)使產(chǎn)品焦糊，影響外觀及風(fēng)味。綜合考慮膨化度和脆度2個(gè)因素，預(yù)干燥水分在40%較佳。

表1 預(yù)干燥水分對(duì)棗膨化效果的影響Table 1 Effect of Pre-drying moisture on quality of explosion puffed products

2.2 膨化溫度對(duì)棗膨化效果的影響

膨化壓差為-0.08 MPa，干燥時(shí)間為160 min，干燥溫度為75℃，預(yù)干燥水分40%，在不同膨化溫度下進(jìn)行膨化干燥處理，對(duì)產(chǎn)品取樣進(jìn)行分析，考察膨化溫度對(duì)膨化產(chǎn)品質(zhì)量的影響，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 膨化溫度對(duì)膨化產(chǎn)品質(zhì)量的影響Table 2 Effect of puffing temperature on quality of explosion puffed products

從表2可以看出，膨化溫度在105℃時(shí)，達(dá)到最大膨化度2.75，其它溫度下的膨化度分別為1.58、2.08、2.00。線性距離代表測(cè)試產(chǎn)品酥脆性，線性距離越大，表示酥脆性更好。從表2中可以看出，膨化溫度在105℃時(shí)，線性距離最大，即樣品的酥脆性最高。膨化溫度需要嚴(yán)格控制，過(guò)高的溫度會(huì)使產(chǎn)品焦糊、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失，損耗能源；過(guò)低則難以使物料水分完全蒸發(fā)而無(wú)法提供足夠的膨化動(dòng)力，產(chǎn)品酥脆度較差。綜合考慮，膨化溫度控制在105℃最佳。

2.3 干燥溫度對(duì)棗膨化效果的影響

在膨化溫度105℃，膨化壓差-0.08 MPa，預(yù)干燥水分40%的條件下進(jìn)行膨化，在不同干燥溫度下抽真空160 min，對(duì)產(chǎn)品取樣進(jìn)行分析，考察干燥溫度對(duì)膨化產(chǎn)品質(zhì)量的影響，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 干燥溫度對(duì)膨化產(chǎn)品質(zhì)量的影響Table 3 Effect of drying temperature on quality of explosion puffed products

從表3可以看出，干燥溫度在70℃時(shí)，達(dá)到最大膨化度2.74，其它干燥溫度下的膨化度分別為2.73、2.65、2.47。線性距離代表測(cè)試產(chǎn)品酥脆性，線性距離越大，表示酥脆性更好。從表3中可以看出，干燥溫度在75℃時(shí)，線性距離最大，即樣品的酥脆性最高。干燥溫度過(guò)高會(huì)使產(chǎn)品容易焦糊，影響口味和外觀；干燥溫度過(guò)低，會(huì)使干燥時(shí)間延長(zhǎng)，造成能耗增多。綜合考慮，干燥溫度控制在75℃較佳。

2.4 干燥時(shí)間對(duì)棗膨化效果的影響

在膨化溫度105℃，膨化壓差-0.08 MPa，干燥溫度為75℃，預(yù)干燥水分含量40%的條件下進(jìn)行膨化。經(jīng)過(guò)不同干燥時(shí)間處理，對(duì)產(chǎn)品取樣進(jìn)行分析，考察干燥時(shí)間對(duì)膨化效果的影響，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 干燥時(shí)間對(duì)膨化產(chǎn)品質(zhì)量的影響Table 4 Effect of drying time on quality of explosion puffed products

從表4可以看出，干燥時(shí)間在180 min時(shí)，達(dá)到最大膨化度2.78，其它時(shí)間下的膨化度分別為2.72、2.75、2.76。線性距離代表測(cè)試產(chǎn)品酥脆性，線性距離越大，表示酥脆性更好。從表4中可以看出，干燥時(shí)間在160 min時(shí)，線性距離最大，即樣品的酥脆性最高。干燥時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，產(chǎn)品焦糊，會(huì)使產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)成分損失量增加，耗費(fèi)能源；干燥時(shí)間過(guò)短，物料水分未完全蒸出，產(chǎn)品不酥脆，品質(zhì)不佳。綜合考慮，干燥時(shí)間控制在160 min較佳。

2.5 膨化壓差對(duì)棗膨化效果的影響

在膨化溫度為105℃，干燥溫度為75℃，干燥時(shí)間160 min，預(yù)干燥水分含量40%的條件下進(jìn)行膨化。經(jīng)過(guò)不同膨化壓力處理，對(duì)產(chǎn)品取樣進(jìn)行分析，考察膨化壓力差對(duì)膨化效果的影響，結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 膨化壓差對(duì)膨化產(chǎn)品質(zhì)量的影響Table 5 Effect of puffing temperature on quality of explosionpuffed products

從表5可以看出，膨化壓差在-0.12 MPa時(shí)，達(dá)到最大膨化度2.84，其它膨化壓差下的膨化度分別為2.80、2.74、2.68。線性距離代表測(cè)試產(chǎn)品酥脆性，線性距離越大，表示酥脆性更好。從表5中可以看出，膨化壓差在-0.08 MPa時(shí)，線性距離最大，即樣品的酥脆性最高。

較高的膨化壓差會(huì)使冬棗破裂，影響感官；較低的壓差不能提供足夠的膨化動(dòng)力，產(chǎn)品膨化度不足。綜合以上因素，膨化壓差控制在-0.08 MPa較佳。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)考察了棗變溫壓差膨化干燥的關(guān)鍵影響因素，確定了最佳工藝條件：預(yù)干燥水分為40%，膨化溫度為105℃，膨化壓差為-0.08 MPa，干燥時(shí)間為160 min，干燥溫度為75℃。采用以上工藝條件生產(chǎn)的棗膨化產(chǎn)品品質(zhì)佳，酥脆可口。

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Study on the Explosion Puffing Drying for Jujube at Variable Temperature and Pressure Difference

WANG Ying-chao1,ZHANG Ping-ping2,*,PAN Xin2
（1.Department of Basic Science,Tianjin Agriculture University,Tianjin 300384,China;2.The Food Science Department,Tianjin Agriculture University,Tianjin 300384,China）

2011-12-23

天津市科技計(jì)劃項(xiàng)目（09ZHXHNC07900）；天津市農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化與推廣項(xiàng)目（07050305）

王英超（1981—），女（漢），實(shí)驗(yàn)師，碩士，主要從事生物化學(xué)教學(xué)與研究工作。

*通信作者：張平平（1970—），女，教授，博士，研究方向：天然產(chǎn)物研究與開(kāi)發(fā)。