蒸烤一體機(jī)果蔬烘干可行性研究

黃聞霞 胡艷 周璐倩 王曉倩

摘要：以我司蒸烤一體機(jī)為研究對象，以蘋果為典型果蔬烘干食材，開展蒸烤一體機(jī)果蔬烘干速率提升及品質(zhì)改善研究。本研究主要以電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)、腔體排濕和烘干溫度為影響因子，在單因素實驗的基礎(chǔ)上進(jìn)行正交分析確定蘋果干最佳制作工藝。實驗結(jié)果表明：當(dāng)蘋果干的烘干溫度為90℃，箱門開門角度為2o，電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)為2500r/min時，蘋果干的烘干速率可提高50%，此時蘋果干的口感和色澤達(dá)到最佳水平，這為在蒸烤一體機(jī)中實現(xiàn)美味、健康、快速的果蔬烘干功能提供參考。

關(guān)鍵詞：蒸烤一體機(jī);果蔬烘干;熱風(fēng)干燥

中圖分類號：TS972.2

1引言

果蔬含水量高、易腐爛，極易因環(huán)境和微生物因素發(fā)生不良變化，無法長時間儲存。果蔬烘干是指采用一定的干制工藝脫去新鮮果蔬中的水分，使水分降低到安全比例，殺菌消毒，抑制微生物生長[1]。目前果蔬烘干技術(shù)主要集中在工業(yè)化領(lǐng)域，常用的果蔬烘干技術(shù)有熱風(fēng)干燥、真空微波干燥、真空冷凍干燥、遠(yuǎn)紅外干燥、低溫真空膨化干燥、變溫壓差膨化干燥等[2][3]，家用電器果蔬烘干研究較少，但是隨著物流、種植技術(shù)進(jìn)步，果蔬的人均消費量越來越大，家用果蔬烘干技術(shù)的研究也十分有必要。檢驗果蔬干制品優(yōu)劣主要采用感官品質(zhì)和營養(yǎng)素（復(fù)水比、多酚、花青素、維生素C等），同時品質(zhì)優(yōu)劣影響果蔬干制品儲存、口感和營養(yǎng)。

家庭果蔬烘干設(shè)備采用熱風(fēng)干燥較多，以我司產(chǎn)品為例，主要使用熱風(fēng)干燥功能制備果蔬干。熱風(fēng)干燥是將熱量以熱空氣為媒介傳遞給物料，使物料表面水分受熱汽化，擴(kuò)散到空氣中[4]。家庭果蔬烘干設(shè)備主要使用電烤箱或蒸烤一體機(jī)，由程序控制、供熱、通風(fēng)排濕三大系統(tǒng)組成。利用高速循環(huán)熱風(fēng)帶走果蔬中水分，使果蔬快速脫水至干燥、適合貯存的狀態(tài)。家用電器設(shè)備可以精準(zhǔn)控制果蔬烘干溫度、濕度、時間，形成烘干工藝曲線，實現(xiàn)智能化控制，提高烘干效率和果蔬干制品品質(zhì)。由于熱源供熱精準(zhǔn)控制，通風(fēng)排濕，果蔬干制品著色均勻，色澤亮麗，營養(yǎng)豐富。

本研究采用老板電器蒸烤一體機(jī)JZCQ926作為果蔬烘干設(shè)備進(jìn)行研究，主要考察散熱風(fēng)機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)、箱門開合角度和果蔬烘干溫度等因素來確定最適合果蔬烘干的烹飪工藝[5]。

2材料與方法

2.1試驗原料

試驗原料為紅富士蘋果，購買自杭州當(dāng)?shù)爻?。蘋果的初始含水率為86.0±2.0%，蘋果處理流程為：蘋果原料→清洗→去皮→切制→抗氧化處理→吸干表面水分→裝盤→干燥→整理→指標(biāo)檢測。

操作要點：

（1）準(zhǔn)備干燥的蘋果，約150g/個，需大小均勻、無損傷，才可作為實驗物料，清洗蘋果表面后，對蘋果進(jìn)行去皮。

（2）蘋果切制方法：蘋果去皮后，先沿果核縱向?qū)η?，再沿果核切成約3mm的薄片。

（3）蘋果抗氧化處理方法：將純凈水800g、鹽8g、檸檬汁8g混合攪拌均勻，放入蘋果片，抗氧化護(hù)色浸泡10min后取出，用廚房紙吸干蘋果片表面水分。

（4）裝盤：將處理好的蘋果片平鋪在烤盤中，隨后放入蒸烤一體機(jī)中開始干燥。

2.2主要試驗裝置

試驗裝置工作時，通過產(chǎn)品控制面板可以設(shè)定不同的電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)、烘干溫度和烘烤時間，通過電鉸鏈箱門控制開合角度來實現(xiàn)腔體排濕功能，最終呈現(xiàn)升溫、保溫、排濕和進(jìn)風(fēng)等各種功能。

數(shù)顯傾角儀：型號DMI820-30，生產(chǎn)廠家深圳瑞芬科技有限公司，用來測量器具箱門打開角度。

快速水分測定儀：型號HC103，生產(chǎn)廠家梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司，用于快速測定蘋果干中的水分含量。

分光測色計：型號CM-2300D，日本Konica-Minolta柯尼卡美能達(dá)，生產(chǎn)廠家翁開爾集團(tuán)，用于測定蘋果干烘干前后的色差值。

2.3試驗方法

打開基于溫濕度控制的蒸烤一體機(jī)JZCQ926，預(yù)熱至設(shè)定溫度值后，再次設(shè)定各階段干燥的溫度及保持時間。將物料單層均勻平鋪于烤盤上，烤盤置于蒸烤一體機(jī)中間層，從干燥開始對蘋果干定時自動稱量，直至其含水率降低到5%以下時結(jié)束試驗。用分光測色計測定物料的收縮及色澤變化情況。每組試驗重復(fù)3次，取平均值作為試驗結(jié)果。

2.4試驗評價指標(biāo)[6]

2.4.1含水率

含水率是干燥過程中重要的測定指標(biāo)。對干燥過程中各階段的物料，采用 HC103快速水分測定儀（梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司）測定其含水率。設(shè)定加熱溫度為105℃，判定時間為40s，將大于0.5g的樣品放置于水分儀物料盤上進(jìn)行測定，多次測量，取樣品含水率顯示值的平均值為當(dāng)前時間的含水率數(shù)值。

3單因素實驗

3.1不同烘干溫度的影響

通過不同烘干溫度（70℃、80℃、90℃、100℃、110℃）測試對蘋果干的影響，從表2可以看出，隨著溫度提高，復(fù)水比的值先變大后變小，從色差看，色差越來越大，說明果干顏色變深，到110℃，果干顏色變淺棕色。從烘干時間來看，90℃比70℃時烘干速率提升50%。從感官評價分?jǐn)?shù)來看，90℃的蘋果干烘干效果最佳，食用口感最佳。根據(jù)測試結(jié)果，兼顧烘干時間，選擇80℃、90℃和100℃為正交實驗烘干溫度的3個水平。

3.2不同箱門打開角度（腔體排濕）的影響

果蔬烘干需要充分排濕換風(fēng)，如果烘干過程中產(chǎn)生的水蒸氣排不出去，果蔬長期處在高濕高溫的環(huán)境中，不僅烘不干，還很容易發(fā)生氧化褐變。通過電鉸鏈箱門將蒸烤一體機(jī)的開門角度控制在一定范圍，達(dá)到排濕換風(fēng)的目的。表3顯示，當(dāng)蒸烤一體機(jī)箱門打開角度（腔體排濕）越來越大，蘋果干含水量越來越大，說明開門角度越大，腔體實際溫度越低，水分含量越高。復(fù)水比先變大后變小，說明果干品質(zhì)與腔體排濕之間有一個最佳值。當(dāng)箱門打開角度為2o時，果干品質(zhì)最好，同時食用口感最好。根據(jù)測試結(jié)果，兼顧門體電鉸鏈控制難度，選擇1o、2o和3o為正交實驗開門角度的3個水平。

3.3不同電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的影響

表4顯示，隨著散熱風(fēng)機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的提高，蘋果干含水量越來越小，復(fù)水比越來越大，色差越來越小，說明果干品質(zhì)隨著電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的提高越來越好。根據(jù)測試結(jié)果，兼顧實際應(yīng)用場景，選擇1500、2000和2500 r/min為正交實驗電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的3個水平。

4正交實驗

在單因素考察的基礎(chǔ)上，選取烘干溫度、開門角度、電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)為影響因素，每個因素考察3個水平，進(jìn)行正交實驗。正交實驗測試結(jié)果見下表5。

根據(jù)表5的測試結(jié)果，選出最佳工藝，即烘干溫度90℃，箱門開門角度2o，電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)2500 r/min時，果蔬烘干效果最佳，口感和色澤達(dá)到最佳水平;同時針對復(fù)水比、色差值2個指標(biāo)進(jìn)行極差分析。

表5的測試結(jié)果表明，烘干溫度、開門角度和電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)三個因素對復(fù)水比的影響排序為開門角度>溫度>電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，說明當(dāng)果蔬干水分含量低于5%時，箱門的打開角度（腔體排濕）對復(fù)水比影響最大。三個因素對色差的影響排序為溫度>開門角度>電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，說明溫度對果蔬干的色澤影響最大。因此，想獲得品質(zhì)最佳的果蔬干，關(guān)鍵是要控制烘干溫度和腔體濕度。而腔體濕度控制可以通過箱門的打開角度（本研究采用的方法）或者其他排氣系統(tǒng)控制，溫度可以通過電控制系統(tǒng)控制;同時可考慮安裝溫濕度探頭監(jiān)控溫濕度，目前國內(nèi)還沒有可監(jiān)控溫濕度的家用電器產(chǎn)品，本研究將為新技術(shù)開發(fā)指明方向。

利用復(fù)水比這一指標(biāo)進(jìn)行影響因子顯著性分析，表6顯示，3個因素的影響均顯著，開門角度對復(fù)水比的影響最顯著。

5結(jié)論

目前果蔬干制品還是以工業(yè)化生產(chǎn)為主，家庭果蔬干制品制作尚屬起步階段，利用蒸烤一體機(jī)制作果蔬干操作簡單，無添加劑，口感爽脆，更適合兒童和老人食用。本研究表明，影響蒸烤一體機(jī)果蔬烘干功能的主要因素為烘干溫度、腔體排濕（箱門開門角度）、散熱風(fēng)機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，為了獲得品質(zhì)最佳的果蔬干要對這三個因素進(jìn)行控制。當(dāng)蘋果干的烘干溫度為90℃，箱門開門角度為2o，電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)為2500 r/min時，蘋果干烘干速率可提升50%，口感和色澤達(dá)到最佳水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]王浩，張明，王兆升.干制技術(shù)對果蔬干制品品質(zhì)的影響研究進(jìn)展[J].果蔬加工，2018（11）：15-20.

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[4]謝靜，高振江.基于溫濕度控制的熱風(fēng)干燥技術(shù)對果蔬物料干燥適應(yīng)性研究[J].農(nóng)業(yè)工程，2019（1）：37-48.

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[6]荊雪松.果蔬蒸汽燙漂與組合干燥一體化加工技術(shù)及設(shè)備的研究[D].陜西科技大學(xué)，2019.