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一种三叶木通果肉冻干酥的制备方法

摘要

本发明公开了一种三叶木通果肉冻干酥的制备方法,包括如下步骤:原料选择;清洗、筛选、杀菌、干燥;分离;破壁均质;糖度的调配;注模;预冻;升华干燥;解析干燥;出库、包装、储藏。本发明分别在分离、破壁均质、糖度、预冻分别作了明显的优化和改良,能够实现高效地分离、破壁均质营养最大化、天然无添加、入口即化的低糖标准、慢冻和急冻交替预冻方式,提供了一种老少皆宜的健康食品。

著录项

说明书

技术领域

本发明涉及水果加工技术领域,具体为一种三叶木通果肉冻干酥的制备方法。

背景技术

三叶木通(Akebia trifoliata)是木通科木通属的一种多年生木质藤本植物。果实俗称“八月瓜”或“八月炸”,在农历八月左右成熟,成熟后沿着果实腹缝线自动开裂,形似香蕉。果皮紫红,果肉雪白,细腻多汁,口感爽滑,气味清香。刘伦沛等人的研究发现其果肉富含蛋白质、糖、维生素C、氨基酸,芳香族氨基酸的含量远超苹果、梨子和桃子等常规水果,是第一个基于游离氨基酸含量而开发的野生水果。同时,三叶木通还含有多种对人体有益的生物活性物质如皂苷、齐墩果酸以及黄酮等,专利“CN201310737187-一种新的23-降齐墩果烷酸化合物及其制备方法和在制备糖苷酶抑制剂药物中的用途”从三叶木通中提取的a-葡萄糖苷酶抑制剂药理实验显示其活性比一线糖尿病药物阿卡波糖强约16倍。可以看出作为营养丰富且具有食疗保健作用的第三代水果,三叶木通的开发利用前景十分广阔,但季节性强、储存难以及可食率低成了制约其发展的首要问题,如何解决以上问题成了当务之急。

传统的水果加工方式如腌渍、真空油炸脱水、热风烘干等对于三叶木通来说均不适合,其产品形态、色泽与营养成分均会出现极大的损失,而且感官评价并不理想。真空冷冻干燥技术是一门从医学简化后应用到食品领域的技术,不仅可以完整地保留食物的色泽和香味,还能最大化的锁住营养物质和次生代谢物的活性。采用三叶木通的纯果肉进行冻干可以很好的解决其季节性强、储存难以及可食率低的问题。在完全冻结的状态下进行干燥,产品不会发生坍塌现象,整体外形几乎保持不变,便于塑形,内部呈现疏松多孔的结构,一方面利于冻干块形成入口即化的适口性,另一方面极大地减轻了冻干块的重量,约为未干燥前的1/5。在保存方面,三叶木通鲜果在冷冻条件下能够储藏最多2个月就会腐坏,而加工成为冻干块,产品脱水彻底后,采取冷冻抽真空或充氮气包装再辅以避光保存,可保持3年不变质,对营销十分便利,仓储成本低,与鲜果相比,免除了运输储存,销售过程中消耗很高的冷链,储运方便同时降低物流成本和运输损耗,更能够增加其营养物质的稳定性,提高产品的附加值。目前有关于三叶木通果肉冻干的专利只有“CN201911019317-一种三叶木通果粉速溶固态饮品的制备方法”,其操作步骤为选果、清洗、取肉、冻干、粉碎、灭菌、包装,最后得到三叶木通果粉。但该方法存在很多不足之处,(1)冷冻干燥的没有经过均质前处理,会延长冻干时间;(2)预冻方式与时间长度、真空度范围、温度曲线均没交代,在实际生产中容易发生产品变形、香味寡淡、起泡、崩解、变色、不够干燥情况;(3)微波加热温度过高会导致产品活性物质极大地降低。总体而言,该产品效果并不理想,,冻干产品质量良莠不齐。

本发明技术分别在分离、破壁均质、糖度、预冻分别作了明显的优化和改良,在冻干等参数给予了专属于本产品的真空度和温度曲线体系,在注模和包装方面更是作了大胆的创新和尝试,尤其是在关键性的参数上给予了明确的数值,落地化的可能性较高。

发明内容

针对上述存在的技术不足,本发明的目的是提供一种三叶木通果肉冻干酥的制备方法,以解决背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:

本发明提供一种三叶木通果肉冻干酥的制备方法,包括如下步骤:

(1)原料选择

选择成熟度较高、无腐烂无变质的三叶木通鲜果,原料挑选的标准为果实软化,捏起来手感如同熟透的桃子,腹缝线明显泛白,但未裂开即可;

(2)清洗、筛选、杀菌、干燥

首先,采用不锈钢气泡清洗机清洗掉果子表面的泥沙、灰尘、头发、杂草以及其他的附着物,随后,通过人工筛选鲜果,将未成熟的、裂开的、腐烂的、变质的等不符合要求的果子剔除。符合要求的果子经过双氧水消毒灭菌,灭菌好后将原料放在提升机通过传送带进入风干机,风干好后的鲜果达到生产上的卫生要求;

(3)分离

将风干后的鲜果去皮和去籽;

(4)破壁均质

将分离后的果肉悬浊液倒入破壁机,先低速转动,将果肉悬浊液进行初步均质。当果肉悬浊液中无肉眼可见的明显大块组织时开始超高速破壁,直到果肉悬浊液整体达到水溶液的状态即可,类似沙冰的状态;

(5)糖度的调配

采用糖度仪对均质后的果肉水溶液进行糖度调配,糖度控制在6%-12%。

(6)注模:将糖度调节好后的果肉水溶液导入专门的注模设备,小批量生产采用挤压瓶即可,大批量生产则采用专门定制的排枪设备定量注入。注模方式两种,包括固定式超大量生产模具和个性化定制吸塑模具。

(7)预冻

采用分阶段慢速与急速预冻方式结合进行预冻,首先将预冻仓的温度降到-12℃~-8℃,物料放入预冻仓,并进行维持40min-90min,促进产生大颗粒冰晶的产品,使得产品的香味能够得到一定的保持,然后再将预冻仓的温度下调至-50~-45℃,迅速产生大量小冰晶,将原料冻实,预冻时间为4-6h;

(8)升华干燥

采用的真空压强稳定在40Pa-80Pa之间。冷陷温度为-45℃。该阶段温度梯度设置为-20℃/1h、-15℃/1h、-10℃/1h、-5℃/1h、0℃/1h、室温/2h,共计7h;

(9)解析干燥

为了提高冻干效率,采用迅速升温模式,该阶段的温度从室温开始,先升温至30℃,然后梯度升温至65℃保持,直至物料温度和隔板温度之间差值不超过10℃;

(10)出库、包装、储藏。

优选地,步骤(2)中,双氧水的浓度为1wt%~3wt%,杀菌时间为30s~180s。

优选地,步骤(3)中,去皮和去籽具体步骤如下:

(1)去皮:采用人工分离皮肉,用手顺着腹缝线轻轻一捏即可掰开果皮,随后采用不锈钢工具将果肉挖出来放入物料桶中,可避免用手接触果肉,造成污染;

(2)去籽:成熟后的八月瓜果肉晶莹剔透,平均含糖量达到了10g/100g以上,较为粘稠,直接进行离心效率较低,且分离不彻底。为了实现高效率的分离,通过分离梯度实验发现,按照质量比含籽果肉:水=9:1的比例进行混合搅拌,搅拌时间为10min,搅拌机的转速为1000r/min,随后再静置10分钟,再将搅拌好的含籽果肉进行离心,能够极大的提高籽肉分离效率。

优选地,步骤(3)分离出来的附属产物八月瓜果皮进入切丁机作为八月瓜果茶的原料。

优选地,步骤(3)分离出来的附属产物八月瓜种子进入干燥翻炒车间作为八月瓜籽油的原料。

步骤(4)中,低速转动的转速为20000r/min,破壁的瞬间转速为40000r/min。

优选地,步骤(6)中,个性化定制吸塑模具,产品的厚度控制在1.5cm~2.5cm。

步骤(9)中,该阶段的温度梯度设置为:30℃/1h、45℃/1h、65℃/保持。

优选地,步骤(10)中,出库的包装分为两种,分别是厂家固定模具和吸塑定制模具;

(1)厂家固定模具的出库包装:

将冻干的物料从干燥仓中取出,用刀片顺着模具底部将溢出的部分切除,再用干净的木棒将产品从模具中推出,随后分别进行形状和色差筛选,将损坏和色差严重的剔除,放入食品级高阻隔塑料袋,袋口旋转随后用封口绳系紧,置于离地、离墙20cm距离的干净平台上,随后根据顾客的要求进行分装。

(2)吸塑定制模具出库包装

吸塑定制的产品均有其配套的包装储存体系,按照之前设计好的包装方式进行包装即可。包装好后,产品也是置于离地、离墙20cm距离的干净平台上。

本发明的有益效果在于:

1.高效地分离体系:注水搅拌静置后再离心,虽然目前已经有发明专利“CN201910653671-一种八月瓜皮肉自动分离机”,“CN201911089786-一种八月瓜皮肉自动分离装置”,但均是针对皮肉分离,且会有皮的汁水混入果肉中,会导致冻干后果肉产品苦涩味明显。前人的离心均是直接用纯果肉开始离心,导致需要极大的转速才能够将果肉和种子完全分离,偶尔还会发生种子破碎污染果肉的情况。针对这种情况,在离心前按照物料:水=9:1先进行搅拌15min,静置10min后取中上层进行离心,将会极大提高籽肉分离的效率,并减少种子的破损,防止果肉颜色泛黄发苦。

2.破壁均质营养最大化:一般采用高速搅拌的方式能够进行均质,但是效果并不理想,一些纤维状的组织并不能很好的处理,导致在冻干时密度均一,口感不一致,或产品干燥程度不同,按照其他专利的操作如“CN201310414578-一种软枣猕猴桃冻干果粉的制备方法”是过40目的筛子。在“CN201710423917-一种花楸果冻干粉的制备方法-申请公开”采用的是先过60目,后过200目的筛子。而在前处理类似的发明专利“CN201911019317-一种三叶木通果粉速溶固态饮品的制备方法”中则没有提到过均质的操作。对于八月瓜果肉来说,过滤确实会解决密度不均一的问题,但势必会导致果肉的浪费,进而造成营养成分流失,增加成本。而采用超高速破壁机均质,除了能够均一果酱的密度,避免出现冷冻不均一,还不会造成浪费和营养流失。

3.天然无添加:作为食疗型保健水果,最好的冻干就不掺杂添加剂。不同的水果口感和味道在冻干前后的差异是十分显著的,而为了产品能够达到消费者市场的要求,一般都需要添加剂进行调配,从而造成营养的稀释和偷换销售主体,如在“CN201310414578-一种软枣猕猴桃冻干果粉的制备方法”中为了维持形态和口感而添加了25%的麦芽糊精;在“CN201110355310-桑椹果浆冻干片及工艺”中则是添加了多种添加剂进行甜酸调配;而三叶木通果肉冻干酥则不需要掺杂其他添加剂,完全纯天然的味道,只需要控制原料和水的比例达到调控糖度即可。

4.入口即化的低糖标准:糖度不同,冻干产品的时间、口感和颜色存在极大差异。在类似的发明专利中“CN201310414578-一种软枣猕猴桃冻干果粉的制备方法”和“CN201911019317-一种三叶木通果粉速溶固态饮品的制备方法”中并没有提及产品的糖度,而在“CN201110355310-桑椹果浆冻干片及工艺”、“CN201210090402-真空冷冻干燥柠檬果汁粉及其制备方法”和“CN201710423917-一种花楸果冻干粉的制备方法”中则明确提到了糖度范围,其糖度分别为“100-160g/L”、“40°Brix-65°Brix”和“30-32°Brix”,而该项的建议糖度为:“6-10(Brix)”,至少低于以上糖度3倍,不仅能够很好地维持产品的形态,实现了产品“入口即化”的要求,更是符合目前了低糖健康生活的大趋势。

5.慢冻和急冻交替预冻方式:预冻方式一般有两种,分别为慢冻和急冻,前期实验表明,慢速预冻产生的冰晶大而不规则;干燥时对于水蒸气扩散阻力小,有利于升华。但会对细胞组织产生严重的机械损伤,影响成品的形状和复水性,从而导致容易变形和复水性差。急速预冻产生的冰晶较小,形成的晶核数量越多,孔隙度越小,阻力越大。水蒸气只有靠渗透穿过己干的固体膜层,干燥时间大大延长,不利于升华,但干后复水性好。对于具有芳香味的食品,慢冻过程中冰晶之间的固体物质部分较大,升华中通过扩散香味损失减少,有利于芳香的保持。而该技术中为了使得产品形态、口感和质量均达到一个较为好的状态,该项技术中采用分阶段慢速与急速预冻方式结合进行预冻,在产品的香味、口感、形态以及能耗方面取得了一个较为理想的预冻模式。在很多类似的冻干专利中如“CN201410088430-真空冷冻干燥果汁银耳藜麦羹及生产方法”、“CN201911019317-一种三叶木通果粉速溶固态饮品的制备方法”和“CN201210090402-真空冷冻干燥柠檬果汁粉及其制备方法”均是直接说预冻时间,并没有对其做更进一步的探讨和研究,

6.专属产品真空度范围明确化:通过梯度实验得出效率最高,符合标准的真空冷冻干燥真空度的范围为40Mpa-60Mpa,在此范围内,产品不会起泡,也不会发生形变更不会发生“坍塌”。

7.专属产品真空干燥温度曲线明确化:通过实验得知产品的崩解温度在85℃左右,因此设定专门的干燥曲线,冷陷温度为-45℃,在升华干燥阶段的温度为-30℃/1h、-20℃/1h、-5℃/1h、10℃/1h、25/2h、50℃/1h、65℃/6h、40℃/保持。通过色差仪检测产品入库前与入库后差异不显著,没有发生褐化情况,整体形状没有出现缩水现象。

8.与传统的冻干模具生产相比,该方法中采取的吸塑冻干,吸塑模具具有以下优点:

(1)模具包装一体化:吸塑冻干后不需再进行脱模,本身就可以作为内部包装,减少操作步骤,节约人工,减少产品损耗;

(2)形状更为多样化:能够根据消费者的需求进行产品形状上的订制,满足消费者的个性化要求;

(3)保护产品:吸塑模具自身具有很好的支撑能力,能够极大地减少产品在堆叠、保存和运输方面造成损耗;

(4)增值效应:吸塑模具不仅在形状上能够跟产品很好的融合在一起,在颜色上也能进行匹配,不仅如此,吸塑模具还能和外在包装通过颜色、形状和包装方式进行结合,使得产品更容易出彩;

(5)宣传效应:吸塑模具能在空白的地方通过将需要传达的信息打印上去,还能起到较为明显的宣传效应。整体上来说,吸塑模具和冻干产品在价值上更为匹配,更符合其高端市场的定位。

具体实施方式

一.实施例

本发明提供一种三叶木通果肉冻干酥的制备方法,包括如下步骤:

1.原料选择

作为冻干加工的原料应选择成熟度较高果实,无腐烂无变质的三叶木通鲜果。因为成熟度低果实口感较差且籽肉难以分离;而成熟度过高,果实自然开裂难以避免会被污染。因此其原料挑选的标准为果实软化,捏起来手感如同熟透的桃子,腹缝线明显泛白,但未裂开即可。

2.清洗、筛选、杀菌、干燥

首先,采用不锈钢气泡清洗机清洗掉果子表面的泥沙、灰尘、头发、杂草以及其他的附着物。随后,通过人工筛选鲜果,将未成熟的、裂开的、腐烂的、变质的等符合要求的果子剔除。符合要求的果子进入双氧水消毒灭菌环节,双氧水的浓度为1%~3%,杀菌时间为1min。灭菌好后将原料放在提升机通过传送带进入风干机,风干好后的鲜果达到生产上的卫生要求。

3.分离

此处分离主要分为两步,即去皮和去籽;

(1)皮肉分离(去皮):虽然已经有专利“CN201911089786-一种八月瓜皮肉自动分离装置”和“CN201910653671-一种八月瓜皮肉自动分离机”,但是分离效果并不理想,因为其工作原理是挤压式的,会导致果皮中的汁液流入果酱中,进而导致果酱苦涩,无法使用。因此,为了避免果皮的汁液流入果肉中,结合生产的实际情况,采用人工分离皮肉是最为合适与高效的办法。由于原料成熟度高,果实较为软化,用手顺着腹缝线轻轻一捏即可掰开果皮,随后采用不锈钢工具将果肉挖出来放入物料桶中,可避免用手接触果肉,造成污染,分离出来的附属产物八月瓜果皮进入切丁机作为八月瓜果茶的原料。

(2)籽肉分离(去籽):成熟后的八月瓜果肉晶莹剔透,平均含糖量达到了10g/100g以上,较为粘稠,直接进行离心效率较低,且分离不彻底。为了实现高效率的分离,通过分离梯度实验发现,按照质量比含籽果肉:水=9:1的比例进行混合搅拌,搅拌时间为10min,搅拌机的转速为1000r/min,随后再静置10分钟,再将搅拌好的含籽果肉进行离心,能够极大的提高籽肉分离效率,分离出来的附属产物八月瓜种子进入干燥翻炒车间作为八月瓜籽油的原料。

4.破壁均质

将分离后的果肉悬浊液倒入破壁机,首先低速点动,转速为20000r/min,将果肉悬浊液进行最为初步均质。当果肉悬浊液中无肉眼可见的明显大块组织时开始超高速破壁,破壁的瞬间转速为40000r/min,直到果肉悬浊液整体达到水溶液的状态即可,类似沙冰的状态。

5.糖度的调配

物料的厚度主要影响的是冻干时间,而物料的糖度则是产品浓稠度的一个定量指标,不仅对产品的冻干时间有影响,对产品的适口性的影响更为显著。为实现产品的标准化,达到一品一标,规范市场的效果,对物料的糖度开展梯度实验进行产品细分筛选。

采用日本爱拓PAL-1糖度仪(单位brix)对均质后的果肉水溶液进行糖度调配。通过控制变量法,将变量控制为糖度,不同糖度的冻干产品感官评价差异极为显著。结果如表1所示,在糖度含量在6%-10%之间,冻干出来的产品形态稳定,口感类似棉花糖,甜度清雅,果香浓郁,具有入口即化的特点;在糖度含量在11%-15%之间,产品的形态稳定,具有疏松多孔的特点,口感类似威化饼干,甜度充盈,入口易化,果香浓郁;在糖度含量在16%-20%之间,产品形态有一部分萎缩,口感类似韧性饼干,入口融化较慢,粘牙,甜度齁人,果香浓郁。

因此通过以上的感官评价和接受度来看,将均质后果肉水溶液的糖度控制在6%-12%之间产品的形态、甜度、适口性达到一个较为协调的状态。

6.注模:将糖度调节好后的果肉水溶液导入专门的注模设备,小批量生产采用挤压瓶即可,大批量生产则采用专门定制的排枪设备定量注入。为了能够适应不同消费者的需求,拥有更高的市场占有率,可提供两种注模方式。

第一种:固定式超大量生产模具:一般为少数几种形状规则的多边体,如长方体、立方体以及圆柱体等,选择性少,开模费用昂贵,更换较为困难,但是可以重复利用,适用规格确定后的超大批量的常规生产。

第二种:个性化定制吸塑模具:相比于常规不锈钢,吸塑模具的开模费用极低,并且也可以重复使用,同时更为灵活,能够完美的匹配产品的更新换代要求和消费者对包装独特的要求。

厚度要求:总体上来说产品的厚度不宜超过3cm,超过2cm后将会极大的延长预冻和冻干的时间,并且增大产品发泡的概率,一般将厚度控制在1.5cm~2.5cm。

7.预冻

预冻方式一般有两种,分别为慢冻和速冻,前期实验表明,慢速预冻产生的冰晶大而不规则;干燥时对于水蒸气扩散阻力小,有利于升华。但会对细胞组织产生严重的机械损伤,影响成品的形状和复水性,从而导致容易变形和复水性差。急速预冻产生的冰晶较小,形成的晶核数量越多,孔隙度越小,阻力越大。水蒸气只有靠渗透穿过己干的固体膜层,干燥时间大大延长,不利于升华,但干后复水性好。对于具有芳香味的食品,慢冻过程中冰晶之间的固体物质部分较大,升华中通过扩散香味损失减少,有利于芳香的保持。为了使得产品形态、口感和质量均达到一个较为好的状态,该项技术中采用分阶段慢速与急速预冻方式结合进行预冻,首先将预冻仓的温度降到-10℃,再装有物料的托盘通过推车推进低温预冻仓,并进行维持1h,促进大颗粒冰晶的产品,使得产品的香味能够得到一定的保持,然后再将预冻仓的温度下调至-45℃,迅速产生大量小冰晶,将原料冻实,预冻时间为5h。

8.升华干燥

将预冻好的原料送入冻干车间进行干燥,前期的真空度梯度实验表明,在糖度为6%-12%之间,产品达到冻实状态,真空度在40Pa以上,产品不会产生气泡,在真空度在10Pa至40Pa之间会产品较为细密的小气泡,在真空度为10Pa以下,会出现不规则的气泡,产品的形变十分明显。为了兼顾冻干效率和产品性能,采用的真空压强一般稳定在40Pa-60Pa之间。冷陷温度为-45℃。该阶段温度梯度设置为-20℃/1h、-15℃/1h、-10℃/1h、-5℃/1h、0℃/1h、20℃/2h,共计7h。.

9.解析干燥

在产品的温度达到20℃时,产品内的90%以上的水分已经升华,为了进一步延长产品的储存期、保质期。继续进行解析干燥,通过实验发现,产品的崩解褐变温度约为85℃,因此一般采用的是65℃的解析最高温,在该段过程中,为了提高冻干效率,使用的是迅速升温模式,该阶段的温度从室温开始,一般来说,厂房的空调保证生产车间的室温一般为15℃,因此该阶段的温度梯度设置为:30℃/1h、45℃/1h、65℃/保持,直至物料温度和隔板温度之间差值不超过10℃。

(10)出库、包装、储藏

出库的包装分为两种,分别是厂家固定模具和吸塑定制模具;

(1)厂家固定模具的出库包装:

将冻干的物料从干燥仓中取出,用刀片顺着模具底部将溢出的部分切除,再用干净的木棒将产品从模具中推出,随后分别进行形状和色差筛选,将损坏和色差严重的剔除,放入食品级高阻隔塑料袋,袋口旋转随后用封口绳系紧,置于离地、离墙20cm距离的干净平台上,随后根据顾客的要求进行分装。

(2)吸塑定制模具出库包装

吸塑定制的产品均有其配套的包装储存体系,按照之前设计好的包装方式进行包装即可。包装好后,产品也是置于离地、离墙20cm距离的干净平台上;

以上两种产品的包装和储藏均要符合DBS51/005-2018食品安全地方标准八月瓜的相关要求;

11、食品安全性检测

卫生、理化等指标符合相关标准(GB/T 7100-2015饼干、GB 2762-2017食品中污染物限量GB 2761-2017食品中真菌毒素限量DBS51/005-2018食品安全地方标准八月瓜)

二.实验检测

2.1单因素实验

在本实验中,参考陈诗晴等人的猕猴桃低糖复合果酱加工工艺[J].农村新技术,2020(01):56的研究方法,及赵凤敏等人的栖霞苹果真空冷冻干燥工艺的响应面分析[J].中国农业大学学报,2015,20(05):241-248.对因素的筛选,选择影响八月瓜冻干酥的品质主要有4个因素:八月瓜果酱糖度、预冻时长、真空度、升华温度。以感官评价作为评判各个单因素的最适宜用量,并分析各个因素对冻干酥感官品质的影响。

(1)预冻方案

方案1:直接降低至-45℃预冻6h;

方案2:首先-15℃预冻2h,然后再-45℃预冻4h;

方案3:首先-25℃预冻2h,再-45℃预冻4h;

(2)升温曲线方案

方案1:-30℃/1h、-20℃/1h、-5℃/1h、10℃/1h、20/2h、50℃/1h、60℃/6h、40℃/保持。

方案2:-30℃/1h、-20℃/1h、-5℃/1h、10℃/1h、20/2h、50℃/1h、70℃/6h、50℃/保持。

方案3:-30℃/1h、-20℃/1h、-5℃/1h、10℃/1h、20/2h、50℃/1h、80℃/6h、65℃/保持。

2.1.1糖度

八月瓜果酱糖度的单因素实验:取不同八月瓜果酱糖度含量的八月瓜果酱混合,冻干机设置真空度采用方案2,升华温度采用方案2,通过比较不同果酱糖度含量的八月瓜冻干酥感官评分差异来确定八月瓜果酱糖度的最适宜选择。

表1 八月瓜果肉糖度单因素实验设计因素

2.1.2预冻时长

预冻时长的单因素实验:取上个实验量化最后的最适八月瓜果酱糖度10Brix%,冻干机真空度设置60pa,升华温度采用方案2,通过比较不同预冻时长导致的冻干酥感官评分差异,来确定预冻时长的最适宜选择。

表2 预冻方式单因素实验设计

2.1.3真空度

取已确定好的最适八月瓜果酱糖度含量果酱以及预冻时长,设置不同的真空度,升温曲线采用方案2,通过比较不同真空度导致的冻干酥感官评分差异,来确定最适宜的真空度。

表3 真空度单因素实验设计

2.1.4干燥温度曲线

取已确定好的最适八月瓜果酱糖度、预冻时长以及真空度,选取不同升华温度,通过比较不同升华温度方案的冻干酥感官评分差异来确定最适宜升华温度。

表4 升温曲线单因素实验设计

2.2正交优化实验

将八月瓜鲜果分离均质灭菌后,经过一系列的预处理后的到的果肉,在不同的糖度、预冻时长、真空度以及升温曲线中进行单因素实验,在上述完成单因素实验的基础上,选择糖度、升温曲线和真空度3个因素3个水平进行正交实验,采取L

表5 八月瓜冻干粉正交实验设计表

1.3感官评价

表6 八月瓜冻干蛋白粉感官评价标准

1.4数据处理

数据处理采用Excel2010软件,SPSS20.0进行统计分析,

2.结果与分析

2.1冻干粉配比单因素实验

2.1.1糖度单因素实验

随着糖度不断的增加,八月瓜蛋白冻干粉的产品形态开始萎缩,口感变脆变硬,甜度增加,香味过度,愉悦性降低,适口性减弱,韧性加强,整体效果变差。因此根据小组评定在,真空度为60Pa,预冻时长选择方案2,升温曲线选择方案2的条件下,将八月瓜冻干粉原材料的糖度控制在4brix%~13brix%较为合适,其中4brix%~8brix%产品甜度清雅,适宜低甜度人群,9brix%~13brix%的甜度充盈,适宜偏甜人群。

表7 八月瓜冻干粉糖度单因素实验结果

2.1.2预冻时长单因素实验

总体来看,单因素中预冻方式一般有三种,分别为慢冻、速冻和混合冻,实验表明,慢速预冻产生的冰晶大而不规则;干燥时对于水蒸气扩散阻力小,有利于升华。但会对细胞组织产生严重的机械损伤,影响成品的形状和复水性,从而导致容易变形和复水性差。急速预冻产生的冰晶较小,形成的晶核数量越多,孔隙度越小,阻力越大。水蒸气的逸散只有靠渗透己干的固体膜层,干燥时间大大延长,不利于升华,但干后复水性好。对于具有芳香味的食品,慢冻过程中冰晶之间的固体物质部分较大,升华中通过扩散香味损失减少,有利于芳香的保持。

表8 八月瓜冻干粉预冻时长单因素实验结果

2.1.3真空度单因素实验

随着真空度的升高,八月瓜蛋白冻干粉的起泡情况逐渐降低,在真空度为3Pa~10Pa时,产品出现了明显的起泡现象,无法维持形态的稳定。10Pa~30Pa起泡的现象有所降低,虽然产品能够维持形态,但是起泡痕迹明显,留有逸散孔洞。在30Pa~50Pa之间,产品能够维持形态,起泡现象进一步降低,在接近50Pa左右,虽然还有起泡现象,但已经十分轻微,并影响产品的整体感观。在50Pa以后的真空度中,产品的起泡也有,但是肉眼不可见,不过干燥时间有所延长。因此,总体上来看,在产品达到要求的前提下,方案3的产品感官最好,方案2的产品感官稍次,但在干燥时间和能耗上,方案2较为要更为科学。

表9 八月瓜冻干粉真空度单因素实验结果

2.1.4升温曲线单因素实验

真空冷冻干燥分为2个阶段,分别是升华干燥和解析干燥,升华干燥主要是祛除物料中的自由水,解析干燥中是祛除组织中的结合水。从表中可以看出,随着最高解析温度和维持的升高,产品的色差逐渐明显,色泽开始有果酱的乳白色向暗黄转变,同时产品的形状也无法很好的维持,开始出现益缩的现象。反之,产品的含水率和保持温度成反比,利于产品的保存。

表10 八月瓜冻干粉升温曲线单因素实验结果

2.1.5正交优化实验结果

通过表11中极差分析的结果来看,影响八月瓜冻干粉感官品质因素的主次顺序依次为升温曲线>真空度>预冻时间>糖度,由表中极差R可以看出,升温曲线对冻干粉的感官评分比较打,次之为真空度,然后试预冻时间,最次为糖度。从直观的打分来看A1B2C2D2为最优组合。

表11 八月瓜冻干粉正交实验结果

显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

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