董麗梅 孔令熙 林晨露 吳梓怡 陳玳欣 吳娛
基金項目:廣東生態工程職業學院校級科研項目“無花果組合干燥工藝研究及其品質評價”(2020kykt-xj-zk07);廣東省教育廳特色創新項目“不同干制方式對無花果多糖結構特征及免疫調節活性的影響”(2022-KTSCX283);廣東省林學會科技計劃項目“乳酸菌發酵對無花果風味品質和抗氧化活性的影響”(2021-GDFS-KJ-03);廣東省教育廳重點領域專項“無花果乳酸菌發酵技術及免疫調節作用研究”(2023ZDZX4104);廣東生態工程職業學院質量工程項目“食品智能加工與質量控制教學創新團隊”(2022zlgc-xj-jsjx02)。
作者簡介:董麗梅(1990—),女,安徽臨泉人,博士,講師。研究方向:農產品加工。
通信作者:吳娛(1991—),女,安徽蕪湖人,博士,講師。研究方向:農產品加工。E-mail:wuyu163eeemail
@163.com。
摘 要:新鮮無花果皮薄質軟,極易腐爛變質,干制是其主要加工方式。本文對目前無花果主要干燥技術進行總結,比較了不同干燥方式對無花果干品質的影響,并對無花果干燥技術的未來發展趨勢進行了展望,以期為無花果的干燥加工提供參考。
關鍵詞:無花果;干燥方式;品質
Research Progress on Quality of Dried Figs by Different Drying Methods
DONG Limei, KONG Lingxi, LIN Chenlu, WU Ziyi, CHEN Daixin, WU Yu*
(Guangdong Eco-Engineering Polytechnic, Guangzhou 510520, China)
Abstract: Fresh figs are easily infected by microorganism due to its thin skin and soft texture. Drying is the most commonly used method of fruit procession. In this paper, the main drying technology of figs is summarized and the effects of different drying methods on the quality of figs were compared. The future development trend of figs drying technology is prospected, in order to provide reference for the drying processing of figs.
Keywords: figs; drying methods; quality
無花果富含礦物質、維生素、多酚等營養成分,有健脾開胃、潤肺止咳、解毒消腫之功效[1]。研究表明,無花果還具有增強免疫、抗腫瘤、抗氧化、降血脂等作用,是一種營養豐富、藥食兩用的保健型水果[2]。但是新鮮無花果含水含糖量高,采后生理代謝仍可繼續進行,易腐爛變質,且皮薄質軟的特點使得新鮮無花果不利于貯藏和運輸,鮮銷受到極大限制,干制成為其主要加工方式[3]。干燥處理能夠抑制微生物的生長繁殖,防止鮮果腐爛變質,同時可抑制呼吸作用,減少有機物消耗。通過干燥得到的無花果干可保存6~8個月,大大延長了無花果的貨架期,但不同干燥方式對無花果營養成分的影響差異較大[4]。因此,探究不同干燥方式對無花果干品質的影響,對較大程度保留無花果的營養價值以及無花果產業的發展都具有重要的意義。
1 無花果的干制方式
干制作為一種加工方式,被廣泛應用于水果產品的加工,分為傳統干制方法和新型干制方法[5]。傳統干制方法主要通過利用大自然能源,如光能、風能進行曬干、陰干、風干,達到自然干燥的目的,其優點是操作簡便,成本相對較低。研究表明,通過自然干燥方式干制水果可以較好地保存水果中的熱敏性功能因子[6]。但傳統干制方式通常耗時較長,且產品質量參差不齊。為了縮短干燥時間,提高產品質量,新型干制方式相繼出現。新型水果干制技術主要是利用微波、紅外、真空冷凍等手段,或者多種方式聯合干燥達到去除物料水分的目的[7]。目前,無花果干制主要采用曬干、烘干、遠紅外干燥、真空干燥以及真空冷凍干燥等技術[8]。
1.1 傳統干制方式
傳統干制是在自然條件下,利用光能、風能使果蔬干燥的方法。無花果主要采用曬干和烘干兩種自然干燥方式。曬干是成本最低的一種干燥方式,但受氣候條件影響大,干燥時間較長,干燥過程不易控制。因此,曬干法較少應用于大規模的生產加工。烘干主要是通過熱空氣將物料中的水分蒸發,使用烘干機還能減少在場地攤曬所受的污染和昆蟲擾害[9]。
1.2 新型干制方式
1.2.1 遠紅外干燥
遠紅外干燥作為一種新型的干燥技術已廣泛應用于各類果蔬干制加工中,它的工作原理是紅外線產生的熱量被物料內的分子吸收后,分子間產生共振摩擦現象,造成物料內部溫度升高,最終經過擴散、蒸發達到干燥效果[10]。遠紅外干燥技術具有干燥速度快、耗電量少、節約能源、干燥均勻、產品質量好以及設備成本低等優點;缺點是溫度調節較為困難、設備價格昂貴,且熱敏性物質的保存效果較差[11]。
1.2.2 真空干燥
真空干燥是在真空狀態下使物料快速干燥的新型干制方法,它的原理是將物料置于密閉負壓條件下,并對物料進行加熱,物料中的水分在負壓狀態下降低溶沸點,獲得足夠的能量擴散到物料表面,從而被真空泵抽走去除[12]。真空干燥技術的優點是干燥溫度較低,水分易蒸發,適用于熱敏性物料,且干燥過程在真空中進行,減少了物料與空氣接觸氧化褐變的可能,從而提升產品質量[13];缺點是設備價格昂貴,能耗高。
1.2.3 真空冷凍干燥
真空冷凍干燥是一種將真空與冷凍相結合的新型干制方法,其原理是物料經快速凍結后,內部水分完全凍結為冰,然后在真空條件下加熱,可使水直接升華而脫去。其優點是可保持物料原有結構和形狀,降低干制品的營養損失,滿足人們對于綠色、方便、營養的需求;缺點是凍干前需進行一定的前處理,且設備價格昂貴,干燥時間長,能耗大,成本高,小型企業難以負擔[5]。
1.2.4 其他干制方式
除以上幾種干制方式之外,還有微波干燥、熱泵干燥、真空油炸干燥、聯合干燥等。微波干燥是一種比較常見的干燥方式。微波是指頻率在300~
300 000 MHz,波長在1~1 000 mm的高頻電磁波。微波干燥不同于傳統干燥方式,它是一種內部加熱法,其干燥原理是濕物料處于微波高頻電場內,物料內部的水分子和其他極性物質吸收大量的微波能而劇烈碰撞產生熱量,大量水分就會從物料內部擴散出來,從而達到干燥的目的。微波干燥技術的優點是干燥速度快、效率高、能耗低、節能環保[14]。熱泵干燥是在密閉空間內利用熱量傳遞,將烘房外部的熱量轉移到烘房內部,進而實現干燥的過程[15]。水果真空油炸干燥是近幾年發展的一項新型干制技術,與傳統的油炸方式不同,真空油炸干燥在真空條件下對食品進行油炸,將油炸技術和脫水技術結合在一起,通過該技術生產的干制水果產品不易褪色,香味成分亦可以很好的保留,且含油率、含水率較低,可延長保存時間[16]。聯合干燥則是將不同干燥方式組合起來的一種復合干燥方法,如前期進行熱風干燥,后期進行微波干燥,從而達到更好的干燥效果[17]。聯合干燥的優點是速度快、效率高,但不同品種的水果差異較大,確定聯合干燥中不同干燥方式的最佳工藝轉換點需要通過大量實驗摸索[18]。
2 不同干制方式對無花果干品質的影響
SLATNAR等[19]通過比較曬干和烘干兩種傳統干制方式對無花果品質的影響,結果發現采用烘干方式處理無花果,鮮果中糖分、酸和多酚物質含量均高于曬干。DESA等[20]發現與自然干燥相比,采用太陽能干燥機干燥無花果可縮短干燥時間、提高干燥效率,且該方法所用的設備投入較低、操作簡便。強立敏等[21]發現真空冷凍干燥處理后的無花果干在感官及理化指標方面均有較大的優勢,其中維生素C保留率達95.09%,總糖保留率達96.89%。秦丹丹等[22]研究了自然曬干、烘箱干燥、真空冷凍干燥、遠紅外干燥和真空干燥5種干燥方式對無花果營養成分的影響,發現不同干制方式處理得到的無花果中生理指標及營養物質均有顯著性差異,其中真空干燥的總酸、酚類物質及抗氧化能力最高。通過真空冷凍干燥得到的無花果干所含的總糖、可溶性固形物和蛋白含量均為最高,且無花果中香氣成分的保留效果最佳。金秋瓊等[23]通過研究無花果顆粒大小、厚度、溫度等因素對無花果果丁真空冷凍干燥效果的影響,發現最佳干燥條件為果粒徑0.5 cm,厚度2~
3 cm,凍干加熱溫度40 ℃,共晶點21 ℃,在此加工條件下得到的無花果果丁具有極佳品質,果粒完整,果實脆甜,色澤鮮艷,香氣怡人。王玉玲等[24]以新鮮波姬紅無花果為原料,比較微波真空干燥、鼓風干燥、真空冷凍干燥3種不同干制方式加工得到的無花果干品質的差異,發現真空冷凍干燥效果最佳,其最適條件為溫度65 ℃、壓力40 Pa、凍干24 h,在此加工條件下,無花果可保持固有的香味、顏色、形狀和營養成分。綜上所述,無花果的干制方式各有優缺點。自然干燥具有操作簡單、成本低等優點,但易受氣候條件限制,干燥時間長、易污染。真空干燥在密閉的條件下進行,可解決干燥過程中物料易污染的問題。此外,真空干燥時物料所處真空環境中,可以避免物料氧化褐變,提高產品質量,但設備需求高、能耗較大。真空冷凍干燥雖可提高無花果干的產品質量,但設備價格昂貴、生產成本高,仍需進一步改善。
3 展望
無花果因其含有豐富的營養成分越來越受到大眾的青睞,干制是使無花果長期保存的一種重要形式,深入研究無花果干燥技術對無花果產業發展具有重要意義。不同干燥方式對無花果干品質的影響各不相同,選擇合適的干燥方式尤為重要。無花果現有的干燥方式多以曬干、烘干、真空凍干為主,在此基礎上,產品存在一定程度的結構變化、顏色改變、營養成分損失、成本高、能耗大等問題。針對現有干燥技術存在的問題,聯合干燥是實現提升干燥效率、降低能耗成本以及提升無花果干品質的一個重要研究方向,而聯合干燥時,干燥設備和干燥工藝的結合性較差,不同干燥技術之間的最佳轉換點難以控制,還需大量實驗摸索以推進其產業化發展。此外,干燥設備能耗高、污染大,是目前亟待解決的問題。未來應以節能環保為首要考慮因素,積極開發以新能源為主的聯合干燥技術,使無花果干制沿著綠色環保、節能減排的方向發展。隨著科技和人工智能技術的不斷發展,無花果干制加工技術會更加智能化和精準化,為無花果產業的發展提供技術支持。
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