真空低温干燥法加工高vc香酥脆枣可行性的研究.doc

真空低温干燥法生产高VC香酥脆枣可行性研究
许牡丹1, 高红芳2*, 刘红梅3
（陕西科技大学, 陕西西安, 710021）
摘 要: 以佳县全红期木枣为原料, 对真空低温干燥法生产高Vc香酥脆枣工艺进行了研究, 并比较了不一样干燥方法对香酥脆枣营养成份及感官品质影响。结果表明: 真空低温干燥法可将加工时间缩短至真空冷冻干燥时间1/8、 热风干燥时间1/6。而且真空低温干燥法生产香酥脆枣不易吸潮, 口感酥脆。而且保持了枣皮原有玫瑰红色和枣肉原有浅绿色, 并对三种干燥方法成本进行比较, 真空低温干燥成本较低, 可适适用于工厂化大规模生产。
关键词: 香酥脆枣, 干燥方法, 品质分析, 成本分析
The feasibility of low-temperature drying on
crisp jujube with high Vc
XU Mu-dan1, GAO Hong-fang2*, LIU Hong- mei3
（Shanxi university of science and technology, Shanxi Xi’an 710021）
Abstract: Jiaxian red jujube as raw materials, the effect of drying methods on nutrition and sensory quality were studied. The result indicated that the time of vacuum -drying processing can be reduced to 1 / 8 times of Freeze -vacuum drying and 1/6 times of air-drying’s. The production of vacuum-drying method is not easy to absorb moisture. The product kept its original color flavor and nutrition. Comparing the three drying methods, the cost of vacuum low-temperature drying is the lowest and has great economic benefit.
Key Words: fragrantly crisp jujube; drying method; quality analysis; cost analysis .
香酥脆枣是指口感酥脆, 枣香味浓郁、 水分含量≤5%干制品。现在市售干枣通常采取常规热风干制法因为在加工过程中, 受温度、 空气、 等原因影响受温度和氧化双重影响, VC、 Vp等营养成份损失严重。VC含量通常仅为1.5～50mg/100g。为了生产出营养价值高、 成本相对较低香酥脆枣, 本文以新鲜去核枣为原料, 利用国家关键新产品ZGT型低温真空干燥设备, 在低于50℃真空气氛温度下, 对香酥脆枣加工工艺进行了研究探讨。并将此干燥方法与热风干燥、 真空冷冻干燥方法从对香酥脆枣品质影响及成本方面进行了分析比较。
1材料和方法
1.1试验材料与试剂
红枣, 陕北佳县新鲜木枣; 盐酸、 北京化工厂; 淀粉、 天津市百世化工有限企业; 草酸、 天津市东丽区天大化学试剂厂; 天津市耀华化学试剂有限责任企业; 碘化钾、 天津天泰精细化学品有限企业; 无水乙醇、 天津市富宇精细化工有限企业; 抗坏血酸、 陕西省西安化玻沾化学厂; 亚铁氰化钾、 汕头市光华化学厂; 2, 6-二氯靛酚、 国药集团化学试剂有限企业。
GT型真空干燥机: 国家关键新产品项目(G041D850028) , 采取四级蒸汽喷射真空系统,真空系统乏汽作为供热源,以间壁式辐射供热为加热方法。干制制真空度范围为267-400pa ,干燥室内气氛温度在0～55℃范围内调控; 锅电热恒温水浴锅: 北京化玻联医疗器械有限企业。754PC紫外分光光度计, 上海光谱仪器有限企业; 电热恒温水浴锅, 北京化玻联医疗器械有限企业; YPN电子天平, 北京赛多利斯仪器系统有限企业; 2W型阿贝折光仪, 上海精密光学仪器企业; LYO-1型真空冷冻干燥机, 上海东富龙有限企业。
1.2 试验方法 基金项目: 陕西省科技攻关项目(K03-15)
作者介绍: 许牡丹（1963-）, 女, 教授, 研究方向: 果蔬加工与保鲜
* 通讯作者: 高红芳（1984-）, 女, 在读硕士, 研究方向: 果蔬加工与保鲜, E-mail:

1.2.1工艺步骤
热风干燥
原料预处理 预冻 真空冷冻干燥 出枣 散温 包装
真空低温干燥
1.2.2不一样干燥方法确定
1.2.2.1热风干燥
将预处理后去核枣放入物料盘中, 均匀铺成一薄层, 在温度50℃下干燥水分至4%-5%, 干燥时间为30h。每隔2.0h测定一次物料含水量, 干燥过程反复两次, 水分取三次平均数。
1.2.2.2真空低温干燥
将预处理后去核枣放置在真空低温干燥设备物料盘中, 均匀铺成一层, 干制工作绝对压强267～
400Pa, 干燥室内气氛温度10～45℃, 至成品水分为4-5%。加热机制为双面平板辐射传热, 蒸汽作加热介质, 间壁式供热。每隔0.5h测定一次物料含水量, 干燥过程反复两次, 水分取三次平均数。
1.2.2.3真空冷冻干燥
(1)预冻: 将处理好去核枣装入冷冻干燥料盘中, 均匀铺成一层, 置于冰柜中预冻12h, 预冻温度通常为-25℃以下, 使之完全冻结。
(2)升华: 把预冻后物料移入冻干机内, 开启板冷阀, 等物料温度降到- 45℃以下, 保持40min关掉板冷阀, 开启冷凝阀, 将冷凝器温度调至- 40℃以下, 并保持0.5h, 开启真空泵, 当压力降至10Pa后, 提升板层温度开始升华, 去核枣温度一直维持在低于而又靠近共晶点。当去核枣温度显著上升, 温度超出共晶点时, 标志着升华干燥阶段快要结束。
(3)解析干燥: 在该阶段, 即使产品内不存在冻结冰, 但产品内还存在10 %左右水分, 为了使产品达成合格水分含量, 必需对产品进行深入干燥。当产品温度上升到0℃时, 开启掺气阀, 并将压力升高到30MPa, 当物料温度靠近或达成板层温度时提升真空度, 到温度上升到40℃, 冻干结束。
1.2.2指标测定方法
含水量测定: 采取常压烘箱干燥法（GB5009.3-）; Vc测定: 2,6-二氯靛酚滴定法[1]; 叶绿素
测定[2]; 褐变度测定[3] [4]; 体积收缩率测定[5]; 吸湿性测定[6]。
感官评定: 由10名评价员组成感官评价小组, 评价香酥脆枣色泽、 质构、 口感、 气味。按五分制计, 每个样取10个人所打分值平均值。
2试验结果与分析
2.1真空低温干燥加工高VC香酥脆枣工艺参数确定

图1真空低温干燥工艺曲线
Fig 1 Process condition of vacuum low-temperature drying
试验过程中经过控制隔板温度和真空箱气氛温度来控制香酥脆枣品质, 经过大量试验, 根据上图所表示参数条件可加工出枣皮色泽鲜亮, 枣肉呈浅绿色香酥脆枣。从图1能够看出当开始供热时此时热量大部分用于枣脱水缩需要热量, 真空箱内气氛温度稍有下降, 此阶段连续时间大约20分钟后, 真空气氛温度开始上升,大约4小时后真空气氛温度上升到50℃, 此时假如继续供热, 枣体温度会上升造成产品质量下降, 所以, 在此气氛温度下维持5分钟后开始冷水循环, 隔板温度开始下降, 真空气氛温度也随之下降, 保持在48℃左右, 在整个干燥过程中干燥箱气氛温度一直保低于50℃。
2.2不一样干燥方法对香酥脆枣品质影
2.1.1干燥时间比较

图2不一样干燥方法干燥速率曲线
Fig2 Drying curves of different drying methods
由图2可知, 用不一样干燥方法干燥去核枣水分至4-5%, 热风干燥需要30h, 真空冷冻干燥需40h, 而真空低温干燥仅需5.5-6h。真空低温干燥时间是真空冷冻干燥时间1/8, 是热风干燥时间1/6。 由此可见, 真空低温干燥大大缩短了干燥时间。
2.1.2 Vc保留率比较
大枣中Vc含量很高, 而且Vc是热敏性极强成份, 很轻易在加工过程中受温氧化作用而损失。VC在温度较高时会发生氧化褐变, , 这些原因是造结果蔬干制品品质下降关键原因。所以温度越高, 干燥时间越长, Vc破坏就越严重。本试验将去核枣50℃热风干燥、 真空冷冻干燥、 真空低温干燥后Vc保留率进行比较, 如表1所表示。
表1不一样干燥方法对Vc保留率影响
Tab1 Effect of different drying methods on the retention rate of vitamin c
干燥方法 热风干燥 冷冻干燥 真空低温
Vc含量(mg/100g) 25.2 825.2 812.3
Vc保留率(%) 2.97 97.4 95.8
从表1中能够看出, 热风干燥、 真空冷冻干燥、 真空低温干燥Vc保留率分别为2.97%, 97.4%和95.8%。热风干燥时, 原料暴露在空气中, Vc含量较低。而真空冷冻干燥和真空低温干燥Vc含量较高, 这证实了在低温和真空条件下有效地预防物质分解, 保护了易氧化成份, 故对Vc保留率很高。
2.1.3体积收缩率比较
果蔬在多种不一样干燥方法中出现收缩是一个常见物理现象, 其脱水后收缩量大小也是反应果蔬质量一个关键指标, 因为收缩会使果蔬整体形状发生改变, 从而影响大家感官印象, 图1是香酥脆枣变形情况。
表2 大枣干燥后体积收缩率比较
Tab 2 Shrinkage of jujube dried by three drying methods
干燥方法
热风干燥
冷冻干燥
真空低温干燥
干燥时间(h)
体积收缩率(%)
30
40
5.5
26.5
72
60
由表2可知, 冷冻干燥得到产品变形最小, 这是因为在冷冻干燥过程中, 物料脱水前先经冻结, 形成稳定骨架, 所以水分升后, 骨架基础保持不变, 干制品不失原有固体结构。经过试验结果看出, 真空冷冻干燥与真空低温干燥变形情况较为靠近。而热风干燥体积收缩率较小, 变形显著。
2.1.4色泽比较
色泽是果蔬干制品一个关键指标之一, 果蔬在干燥过程中会发生物理和化学方面改变, 其中变色最为常见, 它是由酶褐变和非酶促褐变或果蔬本身色素物质（如叶绿素和胡萝卜素等）受破坏引发。样品干燥后, 测定其褐变度和叶绿素含含量, 间接表示其颜色改变, 结果见表4。
表3干燥后香酥脆枣颜色比较
Tab3 Color values of crisp jujube
干燥方法
热风干燥
冷冻干燥
真空低温干燥
褐变度(A420)
叶绿素含量(mg/g)
0.518
1.5-3
0.115
16.19
0.139
16.78
表3结果表明: 真空低温干燥叶绿素含量最高, 褐变度较小, 有利于色泽保留。但真空低温干燥产品褐变度较真空冷冻干燥低, 这是因为在真空冷冻干燥过程中产品果肉有发白现象所致。
2.1.5吸潮性比较
香酥脆枣营养丰富, 酥脆可口, 但易吸潮发生皮软现象, 香酥脆枣吸性不仅与其成份和温度相关, 而且还与干制方法亲密相关, 其干燥方法不一样得到香酥脆枣质地结构不一样, 从而会影响制品吸潮, 不一样干燥方法下香酥脆枣吸湿性曲线见下图2

图3 不一样干燥方法香酥脆枣吸湿性曲线
Fig.3 Hygroscopic capacity curves of different drying methods
从图3能够看出, 在0-14 h, 吸湿率随时间增加而平稳增加。三种干燥方法中, 冷冻干燥产品吸湿速率最大; 热风干燥和真空低温干燥产品吸湿速率较为靠近, 都小于冷冻干燥产品。稀释速率越大, 产品越轻易吸潮, 所以影响到产品脆性。
2.1.6感官品质比较
表4香酥脆枣感官评定
Tab 4 the value of evaluation for crisp jujube
干燥方法 感官描述
热风干燥 果皮为深红色、 果肉为红褐色、 有亮泽, 疏松、 质脆, 有焦苦味
真空冷冻干燥 果皮为淡红色、 果肉为白色、 无光泽, 疏松、 质脆, 枣香味较淡
真空低温干燥 果皮为红色、 果肉为淡绿色、 有光泽, 疏松, 质脆, 枣香味浓郁
表5香酥脆枣感官评定分值表
Tab 5 the value of evaluation for crisp jujube
干燥方法 颜色 口味 形状 酥脆性 香味 亮度 总分
鲜枣 5 5 5 5 5 5 30
热风干燥 3.8 2.8 3.2 4.6 3.0 4.5 21.9
真空冷冻干燥 3.1 3.7 4.7 4.3 3.2 3.1 22.1
真空低温干燥 3.7 4.5 3.9 4.5 4.2 4.0 24.8
2.1.7生产成本比较
表6 不一样干燥方法能耗分析表
Tab6 Analysis of energy consumption of different dry methods
能耗参数
热风干燥
真空冷冻干燥
真空低温干燥
实测功率/kw
冻干时间/h
最终水分含量/%
总能耗/kwh
3.6
30
4.79
108
9
40
4.32
360
28
5.5
4.28
154
由表6结果可知, 三种干燥方法干燥脆枣水分至含水率为5%左右, 热风干燥需30h, 真空冷冻干燥时间为40h, 真空低温干燥时间仅需要5.5h。在能耗方面, 真空冷冻干燥能耗最多, 为360kwh, 热风干燥能耗最少, 为108kwh, 真空低温干燥能耗为154kwh。真空低温干燥得到脆枣品质最好, 但从能耗角度讲, 真空低温干燥能耗比热风干燥要高, 不过比真空冷冻干燥要低很多。
3结论与讨论
3.1脆枣营养成份分析结果
Tab 7 Nutrient composition analysis results of crisp jujube
营养成份
水分(%)
总糖(%)
总酸(%)
VCmg/100g)
VC保留率(%)
含量
4.28
75.37
2.24
812.3
95.8
由表7能够看出, 真空低温干燥红枣水分含量低, VC保留率很高, 酸甜可口, 果肉保持原有淡绿色, 枣香浓郁。利用真空低温干燥技术研制生产高VC脆枣, 不仅对中国红枣深加工意义重大, 而且能够为其她果蔬加工提供技术依据。
3.2讨论
(1)本试验采取真空低温干燥方法可有效降低产品营养物质损失, 所加工产品质量靠近冻干产品, 保持原有色泽, 而且枣香味浓郁。真空冷冻干燥产品营养物质损失少, 不过干燥时间长, 操作成本大。不一样干燥方法现有各自优点, 也有不一样不足, 所以在不停完善多种干燥方法本身不足同时, 还应该依据物料各自特点, 将两种或两种以上干燥方法优势互补, 在提升产品质量同时, 节能减耗已经成为果蔬干燥一个发展趋势。
(2)为延长鲜枣加工链, 可对干枣进行深加工, 用真空低温干燥技术干燥鲜枣, 得到脆枣能够作为一个单独产品, 而对于那些形状不好可用于发酵红枣酒、 红枣汁、 红枣粗及枣酱等, 从原料上改变其产品质量, 应该是一个值得推广技术。还可用于其它果蔬加工, 可加工不一样含水量产品, 干燥时间短, 营养物质损失少。
参考文件:
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