提高苹果脆片膨化度的方法以及苹果脆片

摘要

本发明公开了一种提高苹果脆片膨化度的方法，包括：步骤(1)将苹果片置于果胶溶液中进行渗透处理，果胶在果胶溶液中的质量浓度为0.5～5％，渗透时间为0.5～4h，渗透处理在真空条件下进行，真空度为3～10kPa；步骤(2)将步骤(1)处理得到的苹果片预干燥至含水率为25～40％；步骤(3)对步骤(2)处理得到的苹果片进行压差膨化处理。本发明还公开了一种苹果脆片，其玻璃化转变温度T

说明书

技术领域

本发明涉及食品加工领域，尤其涉及提高苹果脆片膨化度的方法以及苹果脆片。

背景技术

苹果是蔷薇科苹果亚科苹果属植物果实，落叶乔木，口感酸甜爽脆，营养丰富，是世界四大水果之冠。苹果是中低热量食物，具有很高的营养价值和保健功能，除含常规的糖、酸、蛋白质外，还含有酚类、V_A、V_C、V_E、胡萝卜素、膳食纤维及丰富的K、Ca、Na、Fe等矿质元素。苹果具有降低胆固醇水平、扩张血管、调理肠胃等功效，有利于心血管患者的健康。我国是全球最大的苹果生产国，鲜苹果急需加工。苹果脆片是一种以苹果为原料制备的休闲食品，具有营养丰富、口感酥脆、食用方便等特点，深受消费者青睐。

压差膨化技术能生产具有一定膨化度、酥脆口感的果蔬脆片。但压差膨化技术在实际生产中仍存在一些问题，主要是在解除真空过程中，膨化干燥产品容易出现体积回缩现象，导致产品多孔结构塌陷，膨化度下降，脆度降低，硬度升高；同时，产品吸湿性强，贮藏期较短。上述问题限制了压差膨化技术在果蔬脆片加工领域的应用。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种提高苹果脆片膨化度的方法。

本发明还提供了一种膨化度高，酥脆度高，贮藏期长的苹果脆片。

本发明提供的技术方案为：

一种提高苹果脆片膨化度的方法，包括：

步骤(1)将苹果片置于果胶溶液中进行渗透处理，果胶在果胶溶液中的质量浓度为0.5～5％，渗透时间为0.5～4h，渗透处理在真空条件下进行，真空度为3～10kPa；

步骤(2)将步骤(1)处理得到的苹果片预干燥至含水率为25～40％；

步骤(3)对步骤(2)处理得到的苹果片进行压差膨化处理。

优选的是，所述的提高苹果脆片膨化度的方法中，所述步骤(1)中，渗透时间为1～2h，真空度为3～5kPa。

优选的是，所述的提高苹果脆片膨化度的方法中，果胶在果胶溶液中的质量浓度为2～3％。

优选的是，所述的提高苹果脆片膨化度的方法中，所述果胶为植物来源的天然果胶。

优选的是，所述的提高苹果脆片膨化度的方法中，所述步骤(1)中，苹果片的切片厚度为5～10mm。

优选的是，所述的提高苹果脆片膨化度的方法中，所述步骤(3)中，对步骤(2)处理得到的苹果片进行压差膨化处理，具体过程为：

将步骤(2)处理得到的苹果片加热至膨化温度，膨化温度为90～120℃，在加热过程中控制压力达到0.1～0.5MPa，保持10～60s，之后控制压力瞬间(0.2s以内)降低至0.005～0.01MPa。

优选的是，所述的提高苹果脆片膨化度的方法中，所述步骤(3)中，所述压差膨化处理的次数为1～5次。

优选的是，所述的提高苹果脆片膨化度的方法，还包括：

步骤(4)将步骤(3)处理得到的苹果片冷却至20～30℃，并控制压力恢复至常压。

优选的是，所述的提高苹果脆片膨化度的方法中，所述步骤(2)中，所述预干燥采用热风干燥或中短波红外干燥。

一种苹果脆片，其由所述的任一项方法制备得到，玻璃化转变温度T_g高于35℃。

本发明所述的提高苹果脆片膨化度的方法向苹果片内部渗透果胶，从而大幅度提高苹果脆片的玻璃化转变温度，使苹果脆片的玻璃化转变温度高于35℃，即膨化后苹果脆片可立即进入玻璃化状态，其多孔结构迅速硬化固定，进而提高了苹果脆片的膨化度和脆度，并延长了苹果脆片的贮藏期。

具体实施方式

下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

本发明提供一种提高苹果脆片膨化度的方法，包括：步骤(1)将苹果片置于果胶溶液中进行渗透处理，果胶在果胶溶液中的质量浓度为0.5～5％，渗透时间为0.5～4h，渗透处理在真空条件下进行，真空度为3～10kPa；步骤(2)将步骤(1)处理得到的苹果片预干燥至含水率为25～40％；步骤(3)对步骤(2)处理得到的苹果片进行压差膨化处理。

研究发现，玻璃化转变温度(T_g)是衡量物料内部分子流变特性的物理指标。当苹果脆片的贮藏温度低于玻璃化转变温度时，苹果脆片所处的状态为玻璃态，此时分子运动能量低，分子链段基本处于“冻结”状态，只有极少的分子能够运动，体系非常稳定，苹果脆片贮藏稳定性好，货架期较长；反之贮藏温度高于玻璃化转变温度时，苹果脆片的内部处于橡胶态或更加自由的流动状态，各种受分子扩散运动加快，化学反应频率较高，苹果脆片贮藏稳定性差，货架期较短。采用现有技术中的压差膨化技术制备得到的苹果脆片的玻璃化转变温度一般低于20℃，而通常压差膨化结束时，苹果脆片会被恢复至20～30℃(即室温)。在这种状态下，苹果脆片的内部具有较强的流变特性，其因膨化形成的多孔结构容易因重力作用而塌陷，导致膨化度降低。本发明通过在预干燥前向苹果片中渗透果胶溶液，增加苹果片内部大分子物质的含量，所得到的苹果脆片的玻璃化转变温度得到了大幅度的提高，从而使压差膨化结束后苹果脆片瞬间进入至玻璃化状态。即本发明增加了压差膨化所得到的多孔结构的稳定性，保持苹果脆片的膨化状态，避免泄压后的苹果脆片皱缩，从而提高苹果脆片的膨化度和脆度。

而且，本发明制备的苹果脆片的玻璃化转变温度高于35℃，这一温度通常高于环境温度，即苹果脆片在贮藏期中始终处于玻璃化状态，因此其理化特性非常稳定，货架期较长。同时，果胶物质可在苹果脆片表面形成一层薄膜，有利于阻隔氧气和水分的进入，从而延长苹果脆片的货架期。果胶物质具有胶粘特性，使得压差膨化后的苹果脆片无卷曲、形态好，且无碎屑。

本发明在真空条件下对苹果片进行渗透处理，促使果胶溶液内的果胶向苹果片的内部渗透。

在步骤(1)之前，还进行预处理，即对苹果进行挑选、清洗、整理和切分。切片时，可以沿着苹果的横向切片，使苹果片的形状呈圆形。

优选地，为了进一步促使果胶向苹果片内渗透，所述的提高苹果脆片膨化度的方法中，所述步骤(1)中，渗透时间为1～2h，真空度为3～5kPa。

优选地，所述的提高苹果脆片膨化度的方法中，果胶在果胶溶液中的质量浓度为2～3％。

优选地，所述的提高苹果脆片膨化度的方法中，所述果胶为植物来源的天然果胶。果胶可以为苹果果胶、柑橘果胶、甜菜果胶或其他植物来源的市售果胶。本发明采用植物来源的天然果胶，不含有其他食品添加剂，产品绿色天然，营养健康。

优选地，所述的提高苹果脆片膨化度的方法中，所述步骤(1)中，苹果片的切片厚度为5～10mm。本发明中，优选红富士苹果，切片厚度优选在5～6mm。

优选地，所述的提高苹果脆片膨化度的方法中，所述步骤(3)中，对步骤(2)处理得到的苹果片进行压差膨化处理，具体过程为：将步骤(2)处理得到的苹果片加热至膨化温度，膨化温度为90～120℃，在加热过程中控制压力达到0.1～0.5MPa，保持10～60s，之后控制压力瞬间降低至0.005～0.01MPa。压差膨化过程中，压力瞬间降低，使苹果片内部水分瞬间蒸发，导致苹果片组织迅速膨胀，形成均匀的蜂窝状结构。待冷却至室温时解除真空，取出产品，即得到膨化后的苹果脆片。具体地，上述压差膨化过程在膨化罐内进行。膨化温度优选为100～120℃，停滞时间优选为20～50s。

优选地，所述的提高苹果脆片膨化度的方法中，所述步骤(3)中，所述压差膨化处理的次数为1～5次。根据对苹果脆片的最终含水量的要求，对压差膨化处理的次数进行选择。

优选地，所述的提高苹果脆片膨化度的方法，还包括：步骤(4)将步骤(3)处理得到的苹果片冷却至20～30℃，并控制压力恢复至常压。膨化结束后，将膨化罐降温至20～30℃(即室温)，打开进气阀，待膨化罐内压力恢复至常压，开启仓门，取出苹果脆片。优选地，将膨化罐的温度降低至25℃以下。之后还将得到的苹果脆片形状大小分级后，称重，充氮气包装后即得到成品。

优选地，所述的提高苹果脆片膨化度的方法中，所述步骤(2)中，所述预干燥采用热风干燥或中短波红外干燥。具体地，热风干燥的条件如下：温度为70～90℃，时间为120～250min，风速为0.5～2.5m/s。进一步地，热风干燥参数为80～90℃，时间为150～250min，风速为0.5～1.0m/s。中短波红外干燥的条件如下：波长为1～4μm，功率为900～1500W，温度为70～90℃，时间为60～150min，风速为0.5～2.5m/s。进一步地，中短波红外干燥参数为1～4μm，功率为1200～1380W，温度为60～70℃，时间为120～130min，风速为1.5～2.1m/s。预干燥后苹果片的含水率优选为30～35％。

本发明还提供了一种苹果脆片，其由所述的任一项方法制备得到，玻璃化转变温度T_g高于35℃。本发明制备的苹果脆片的玻璃化转变温度高于35℃，这一温度通常高于环境温度，即苹果脆片在贮藏期中始终处于玻璃化状态，因此其理化特性非常稳定，货架期较长。同时，果胶物质可在苹果脆片表面形成一层薄膜，有利于阻隔氧气和水分的进入，从而延长苹果脆片的货架期。果胶物质具有胶粘特性，使得压差膨化后的苹果脆片无卷曲、形态好，且无碎屑。

为了进一步说明本发明的技术方案，以下提供实施例。

实施例1

步骤1、将苹果分选、洗净，去皮、去核后横向切成厚度为8mm的圆片。

步骤2、渗透处理：将步骤1处理好的苹果片在真空度为6kPa的条件置于质量浓度为4.2％的果胶溶液中渗透1.5h。

步骤3、预干燥：把步骤2预处理后的苹果片放在热风干燥箱中进行干燥，温度为70℃，时间为250min，风速为0.5m/s，使苹果片水分含量为30％。

步骤4、压差膨化：将预干燥后的苹果片放入膨化罐，采用蒸汽升温至膨化温度为110℃，压力达0.15MPa，在该条件下保持50s。然后，开启膨化罐泄压阀门，膨化罐中的压力瞬间降至0.005MPa。

步骤5、降温、包装：膨化结束后，将膨化罐降温至20～30℃，打开进气阀，待膨化罐内压力回复至常压，开启仓门，取出苹果脆片。将得到的苹果脆片形状大小分级后，称重，充氮气包装后即得到成品。

实施例2

除以下参数外，其他步骤均与实施例1一致。

步骤3、预干燥：把步骤2预处理后的苹果片放在中短波红外干燥箱中进行干燥，波长为2.7μm，功率为1350W，温度为70℃，时间为132min，风速为2.1m/s。

实施例3

除步骤1和步骤2的部分参数外，其他步骤均与实施例1一致。

步骤1中苹果片的切片厚度为5mm。步骤2中所述的渗透真空度为8kPa，处理2.5h。

实施例4

除步骤1和步骤2的部分参数外，其他步骤均与实施例2一致。

步骤1中苹果片的切片厚度为5mm。步骤2中所述的渗透真空度为8kPa，处理2.5h。

实施例5

除步骤2和步骤4的部分参数外，，其他步骤均与实施例1一致。

步骤2中所述的渗透真空度为3kPa，处理3h，果胶溶液浓度为2.5％；步骤4中的压差膨化干燥，通入蒸汽的温度为100℃。

实施例6

除步骤2和步骤4的部分参数外，，其他步骤均与实施例2一致。

步骤2中所述的渗透真空度为3kPa，处理3h，果胶溶液浓度为2.5％；步骤4中的压差膨化干燥，通入蒸汽的温度为100℃。

实施例7

步骤1、将苹果分选、洗净，去皮、去核后横向切成厚度为10mm的圆片。

步骤2、渗透处理：将步骤1处理好的苹果片在真空度为3kPa的条件置于质量浓度为5％的果胶溶液中渗透0.5h。

步骤3、预干燥：把步骤2预处理后的苹果片放在热风干燥箱中进行干燥，温度为80℃，时间为250min，风速为0.5m/s，使苹果片水分含量为30％。

步骤4、压差膨化：将预干燥后的苹果片放入膨化罐，采用蒸汽升温至膨化温度为120℃，压力达0.5MPa，在该条件下保持60s。然后，开启膨化罐泄压阀门，膨化罐中的压力瞬间降至0.01MPa。

步骤5、降温、包装：膨化结束后，将膨化罐降温至25℃，打开进气阀，待膨化罐内压力回复至常压，开启仓门，取出苹果脆片。将得到的苹果脆片形状大小分级后，称重，充氮气包装后即得到成品。

实施例8

步骤1、将苹果分选、洗净，去皮、去核后横向切成厚度为10mm的圆片。

步骤2、渗透处理：将步骤1处理好的苹果片在真空度为10kPa的条件置于质量浓度为0.5％的果胶溶液中渗透4h。

步骤3、预干燥：把步骤2预处理后的苹果片放在热风干燥箱中进行干燥，温度为80℃，时间为250min，风速为0.5m/s，使苹果片水分含量为30％。

步骤4、压差膨化：将预干燥后的苹果片放入膨化罐，采用蒸汽升温至膨化温度为90℃，压力达0.1MPa，在该条件下保持10s。然后，开启膨化罐泄压阀门，膨化罐中的压力瞬间降至0.005MPa。

步骤5、降温、包装：膨化结束后，将膨化罐降温至25℃，打开进气阀，待膨化罐内压力回复至常压，开启仓门，取出苹果脆片。将得到的苹果脆片形状大小分级后，称重，充氮气包装后即得到成品。

实施例9

除步骤2外，其他步骤均与实施例5一致。

步骤2、渗透处理：将步骤1处理好的苹果片在真空度为3kPa的条件置于质量浓度为2％的果胶溶液中渗透2h。

实施例10

除步骤2外，其他步骤均与实施例5一致。

步骤2、渗透处理：将步骤1处理好的苹果片在真空度为5kPa的条件置于质量浓度为3％的果胶溶液中渗透1h。

实施例1的对比例1

采用热风预干燥和压差膨化工艺制作苹果脆片。

实施例2的对比例2

采用中短波红外预干燥和压差膨化工艺制作苹果脆片。

实施例3的对比例3

采用热风预干燥和压差膨化工艺制作苹果脆片。

实施例4的对比例4

采用中短波红外预干燥和压差膨化工艺制作苹果脆片。

实施例5的对比例5

采用热风预干燥和压差膨化工艺制作苹果脆片。

实施例6的对比例6

采用中短波红外预干燥和压差膨化工艺制作苹果脆片。

表1实施例1、实施例2、对比例1和对比例2的苹果脆片品质分析结果

由表1可见，采用本发明方法生产的苹果脆片，其外观形态完好，厚薄均匀，且无碎屑。膨化率是衡量果蔬脆片质量的重要因素。由表1可知，本发明制得的产品，其膨化率明显高于对比例1和对比例2制得的膨化率。脆度是反映产品酥脆口感的物理指标，脆度和膨化率具有正相关性。由于实施例1和实施例2在预干燥前采用了真空渗透果胶溶液，提高了物料的玻璃化转变温度，使苹果片在膨化后迅速进入玻璃化状态，使膨化后的多孔结构稳定，避免了物料塌陷和皱缩，因此其膨化率和脆度明显高于对比例1和对比例2所生产的苹果脆片。

采用本发明方法生产的苹果脆片，其最终含水率低于常规压差膨化生产的苹果脆片。由于实施例1和实施例2在渗透果胶时采用了真空渗透，果胶渗透的过程中会加大细胞壁的空隙，干燥时水分更易脱除。

采用本发明方法生产的苹果脆片，其玻璃化转变温度较高，且高于贮藏时的环境温度25℃，吸湿性小，货架期长。由于实施例1和实施例2生产出的苹果片额外加入了大分子物质，能有效提高玻璃化转变温度，从而减少吸湿性，延长货架期。

综上所述，采用实施例1和实施例2生产的苹果脆片与传统压差膨化工艺(对比例1和对比例2)相比，产品的膨化率和脆度较高，含水率较低，吸湿率较低，且能达到较长的货架期，产品的综合品质得到大幅度提升。

表2实施例3、实施例4、对比例3和对比例4的苹果脆片品质分析结果

结果如上表所示，与实施例1和实施例2相比，实施例3和实施例4生产的苹果脆片玻璃化转变温度均显著提高，这是因为实施例3和实施例4中渗透的真空度大于实施例1，使得物料渗透了更多的果胶大分子。同时，苹果切片厚度降低，产品最终含水率降低，也会导致实施例3和实施例4的玻璃化转变温度提高。玻璃化转变温度的提高，使实施例3和实施例4生产的苹果脆片，获得了更高的膨化度和脆度。总的来说，经实施例3和实施例4生产的苹果脆片，相对常规的膨化工艺(对比例3和对比例4)，其膨化度大幅提高，产品具有更高的脆度，货架期较长。

表3实施例5、实施例6、对比例5和对比例6的苹果脆片品质分析结果

结果如上表所示，实施例5和实施例6的真空度和渗透液浓度相对实施例1至实施例4有所降低，因此渗透进入苹果片果胶大分子减少。与实施例1和实施例2相比，虽然实施例5和实施例6生产的苹果脆片玻璃化转变温度相对降低，但仍都高于35℃，说明产品在膨化后仍然具有较高的玻璃化转变温度。由表3可见，经实施例5和实施例6生产的苹果脆片，相对常规的膨化工艺(对比例5和对比例6)，其膨化度大幅提高，产品具有更高的脆度，货架期较长。

表4实施例7至实施例10的苹果脆片品质分析结果

上述实施例中的苹果脆片的品质分析方法如下：

(1)外观：采用感官评价法。将干燥后的样品倒在洁净的白瓷盘中，用肉眼直接观察色泽、形态和杂质，嗅其气味，品尝滋味。

(2)质量含水率的测定：采用国家标准GB/T 8858-1988《水果、蔬菜产品中干物质和水分含量测定方法》中规定的方法测定。

(3)膨化度的测定

采用英国Stable Microsystem公司生产的Volscan Profiler VSP 3000045食品体积自动测定仪测定。前期处理为：将鲜果整理(去皮、去核或其他)、切分后，随机选出大小相同的苹果片，并将其平均分为两组，分别标记为“膨化前”、“膨化后”。将“膨化前”一组置于烘箱烘干，“膨化后”一组进行压差膨化干燥处理。食品体积自动测定仪预热30min后，启动分析软件。分别测定两组脆片的体积。

V_R＝V_后/V_前

式中：V_R——膨化度，％；V_前——膨化前物料的体积，mL；V_后——膨化后脆片体积，mL。

(4)脆度的测定

用TA-XT2i/50型物性测定仪测定，选取形状、大小相近的脆片进行质构测定。从包装中迅速取出样品后，用物性测定仪试验，重复10次，最后取平均值。脆度用作用力的斜率来表示，单位为“g/s”。测试数值在一定范围内呈正相关增长，峰数越多，则产品的酥脆度越好，反之则产品的酥脆度越差。

(5)玻璃化转变温度的测定

用差示量热扫描仪测定，样品从室温(30℃)以20℃/min速度降到-70℃，平衡5min后，再以20℃/min速度升至100℃，利用DSC自带TA分析软件得到玻璃化转变初始点，中间点及终点，一般将玻璃化转变中间点作为T_g。每个过程样品的玻璃化转变温度，测定3次。

(6)吸湿性的测定

本试验采用康维皿静态称重测试法。将不同干燥方法和干燥条件下得到的苹果脆片，分别置于预先恒重的样品瓶中，称重后，放入一定温度和相对湿度范围的康维皿内室中。康维皿外室预先放入不同种类的饱和盐溶液，以产生不同的平衡相对湿度(ERH)。密封后放入调定温度的恒温箱中进行吸湿性试验，12h时测定试样的质量。

吸湿率(％)＝[(吸湿后苹果脆片质量-吸湿前苹果脆片质量)/吸湿前苹果脆片质量]×100

(7)保质期的测定

按照国家标准GB/T 23787-2009《非油炸水果、蔬菜脆片》中的规定，测定脆片的货架期。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。