CN101692846A - 一种真空冷冻干燥西瓜片制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及西瓜深加工方法，具体是一种真空冷冻干燥西瓜片制作方法；解决了现有西瓜深加工方法无法在不破坏西瓜的原有风味、营养价值的前提下实现西瓜长期贮存的问题；一种真空冷冻干燥西瓜片制作方法包括切片过程、硬化护色过程、覆膜过程、预冻过程、干燥过程、充氮包装过程。本发明在不破坏西瓜的原有风味、营养价值和药用价值的前提下，实现了西瓜的长期贮存；利用本发明所述方法制作的西瓜片色泽鲜红，酸甜适口，并有新鲜西瓜特有的清爽滋味，瓜片表面手感光滑不黏结，几乎无收缩。本发明的应用对促进农业增效、农民增收和提高人们的生活质量，具有十分重大的意义。

Description

一种真空冷冻干燥西瓜片制作方法

技术领域

本发明涉及西瓜深加工方法，具体是一种真空冷冻干燥西瓜片制作方法。

背景技术

西瓜是效益较高的经济作物，也是农民非常喜欢种植的传统作物，发展西瓜种植产业，对促进农业增效、农民增收和提高人们的生活质量，具有十分重要的意义。但是西瓜上市时间多集中在每年7月初到8月中旬，容易形成产品供应相对过剩而导致价格低、效益差。近几年，山东、河北等西瓜产量大省经常在西瓜集中成熟期出现卖瓜难的问题。同时，西瓜集中成熟期正值中国北方的多雨季节，极易导致大量西瓜腐烂变质。为了改变这种局面，科研工作者尝试在西瓜深加工方面做了许多努力。何龙锦等将西瓜加工成饮料(申请号/专利号：01139294)，西瓜在加工成饮料过程中，由于榨汁、过滤等工序造成营养物质容易流失，且在加工中由于加热杀菌，又会造成西瓜中的热敏性营养物质损失。董祥奎等的低度西瓜果酒及其酿造技术(申请号/专利号：02160079.1)，在加工过程中，由于有生物发酵作用，使得西瓜原有的风味发生了改变，且在发酵过程中，西瓜本身所具有营养价值也随之发生改变，除此之外，西瓜果酒含乙醇，具有一定的人群适用限制；王振国等的西瓜酱及其制造方法(申请号/专利号：99112978)尽管可以保留西瓜的大部分营养，但是食用起来一般仅限于餐桌，不便于作为一种休闲食品普及。关于西瓜脱水制成片状食品，目前在科研论文和专利方面，均未见报道。西瓜瓜瓤较软，糖分高，热敏性营养物质较多，制成干的瓜片，无论是从商品外观方面而言还是从营养物质保留方面讲，都具有一定的难度。

发明内容

本发明为了解决现有西瓜深加工方法无法在不破坏西瓜的原有风味、营养价值的前提下实现西瓜长期贮存的问题，提供了一种真空冷冻干燥西瓜片制作方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：一种真空冷冻干燥西瓜片制作方法，包括切片过程、硬化护色过程、覆膜过程、预冻过程、干燥过程、充氮包装过程；其中，在切片过程中，选取刚成熟的西瓜，取瓤，将西瓜瓤切成厚度为2-4mm的薄片，振动薄片，使西瓜籽自动脱落；在硬化护色过程中，用柠檬酸将质量浓度为0.75-1.25％的乳酸钙溶液(用反渗透方法制取的电导率≤15us/cm纯净水配制)的PH值调至2.5-3.5，将切好的西瓜片在温度为40-55℃的乳酸钙溶液中浸泡30-40min；在覆膜过程中，先进行淀粉糊化，将30-40g马铃薯淀粉加入到1000ml冷水中，再将冷水加热到95℃，边加热边搅拌，直至形成均匀的半透明粘稠状溶液；将浸泡完毕的西瓜片在已经糊化并冷却至25-35℃的半透明粘稠状淀粉溶液中完全浸没，并迅速取出，西瓜片的表面附上一层糊化淀粉膜；在预冻过程中，将覆膜完毕的西瓜片置于-18--20℃温度环境中冷冻，直至西瓜片内外的水分完全冻结；在干燥过程中，在真空冷冻干燥机中将预冻完毕的西瓜片进行升华干燥，直至西瓜片的水分含量低于5％；干燥条件为压力45-50Pa(此处为绝对压力)，冷阱温度-45--50℃，加热板温30-40℃；在充氮包装过程中，抽取包装袋内空气至压力＜50KPa，然后充入食品级氮气(纯度＞99.5％)，充气完毕封口。所述真空冷冻干燥机为现有公知产品。

硬化的目的是防止西瓜片在干燥过程中收缩，并且经过硬化后，为西瓜片中补充了钙等有益的营养元素。选择硬化剂时，从溶解性和口味方面综合考虑，选用乳酸钙作为硬化剂，具体实验数据见下表：

硬化剂浓度的选择过程如下：未加乳酸钙时，冻干后的西瓜片收缩严重，冻干后成一薄片，随着乳酸钙浓度的增大，冻干后的西瓜片逐渐平整，收缩也减轻。当浓度达到1.0％时，瓜片表面平整，只有轻微的收缩。随着浓度的进一步提高，冻干后的瓜片收缩形状几乎不再变化。具体实验数据见下表：

西瓜在冻干过程中，西瓜汁本身的PH值较高，为5.5左右，容易导致微生物的生长；同时也易发生褐变，颜色变得暗红。由于低PH值可以抑制部分微生物的生长并且防止褐变，因而用柠檬酸低PH护色液浸泡西瓜片。

护色液的PH值选择过程中的实验数据见下表：

随着PH从2升高到4.5，西瓜片的颜色由鲜红色变成暗褐色，这说明西瓜片在较高的PH下浸泡和干燥过程中发生了褐变，较低的PH值有助于防止褐变。但是，过低的PH使西瓜片的酸甜度口感失调，变得过酸。由表可知，在PH＝3的浸泡液中浸泡一定时间，所得产品颜色和口味最佳。

硬化护色过程中的浸泡是在一定温度和时间条件下，浸泡液中的离子向西瓜片内部迁移的过程，同时西瓜片中的少许成分也会溶解到浸泡液中。从时间上看，随着浸泡时间的延长，冻干后的西瓜片的色泽、质构、外观等性状变得优良；从温度方面看，随着浸泡温度的提高，在低于50℃的条件下，各种形状也变得优良，但是在60℃的条件下浸泡，风味变差，可能是温度过高，致使西瓜本身的风味发生改变。综合各方面考虑，在40-55℃浸泡30-40min，所得西瓜片性状较佳。浸泡时间和浸泡温度的具体实验数据见下表：

+颜色鲜红，-颜色暗褐；◆收缩严重或较严重；●未收缩或轻微收缩；√酸甜适度；×甜味或酸味过重；

干燥西瓜片由于含糖分比较高，瓜片表面粘度大，相互会粘结在一起，给包装和食用带来难度，因此在瓜片表面预冻前蘸一层糊化淀粉，干燥后形成一层膜，可以防止瓜片粘结。从试验效果看，马铃薯淀粉为最适宜西瓜片的覆膜材料；具体实验数据见下表：

糊化淀粉在3％以下的浓度时，形成的膜较薄，瓜片的糖分黏度能够表现出来，瓜片粘结在一起，影响成品食用。当浓度达到3％时，形成的膜基本可以将糖的黏度掩蔽，手感光滑，食用方便。随着淀粉浓度的进一步提高，过多淀粉的白色会影响瓜片的鲜红颜色，使瓜片的感官性状下降；具体实验数据见下表：

在干燥过程中，真空冷冻干燥工艺条件的选择过程如下：首先进行切片厚度的单因素实验，即在压力40-60Pa，板温35℃的条件下干燥，确定干燥时间，并观察性状，实验数据见下表：

实验结果表明，干燥时间随着切片厚度的增加而延长。切片2mm，仅需3.1h就可以冻干，切片5mm需要8.3h才能冻干。当切片达到5mm时，试验中发现干燥20h后，表面是一层干皮，内部依然是湿的，未能彻底冻干。究其原因，西瓜片干燥时，先干燥表面，然后逐步干燥内部。由于5mm西瓜片太厚，表面干燥后，形成不透水层，致使内部的水分无法挥发出来。2mm切片太薄，有一定难度。综合考虑生产能耗及生产效率，选择切片厚度为3mm最为适宜。

然后进行空气压力的单因素实验，即在厚度3mm，板温35℃的条件下干燥，如图1所示，干燥时间随着空气压力的增加而而缩短，在较高压力下干燥，缩短时间，这对缩短生产周期是有利的。但是压力过高，食品干燥过程中表面蒸发温度也会随之增高，在高压下干燥后的西瓜片色泽不如在低压下的新鲜。压力太低，生产周期会延长，影响生产效率。考虑各方面原因，选取40-50Pa的工艺参数。

而后进行加热温度单因素实验，即在瓜片厚度3mm，压力40-60Pa下干燥，如图2所示，随着加热板温的升高，干燥时间由10.8h迅速缩短至4.5h。在高温下干燥的西瓜片颜色暗红，瓜片中的营养物质受热发生氧化变质，尽管干燥时间缩短，但商品性状已经大打折扣。试验中发现，在50℃以下的干燥的西瓜片颜色鲜红。当在20℃条件下干燥，生产时间近11h，耗能太大。

在上述各项单因素实验的基础上，进行以板温、瓜片厚度、空气压力为因素，进行最优干燥条件的L₉(3⁴)正交实验，实验数据见下表：

计分方法：干燥时间最短的得9分，最长的得1分，由长到短按顺序排出1-9分(共9个处理)；颜色鲜红得10分，稍微暗红得5分，暗红计0分；总分＝干燥时间得分*50％+瓜片颜色得分*50％。

正交实验结果表明，西瓜片干燥工艺中的影响因素大小为：物料厚度＞板温＞压力，三个处理之间的交互作用影响非常小。第三个处理A₁B₃C₃得分最高为7.5分，此时的生产工艺条件为板温35℃，切片厚度3mm，空气压力45-50Pa，干燥时间需要6.5h，所生产的西瓜片色泽鲜红，酸甜适口，并有新鲜西瓜特有的清爽滋味，瓜片表面手感光滑不黏结，几乎无收缩。

本发明在不破坏西瓜的原有风味、营养价值和药用价值的前提下，实现了西瓜的长期贮存；利用本发明所述方法制作的西瓜片色泽鲜红，酸甜适口，并有新鲜西瓜特有的清爽滋味，瓜片表面手感光滑不黏结，几乎无收缩。本发明采用西瓜片预处理，然后真空冷冻脱水干燥，生产出一种营养丰富、风味可口、颜色鲜红、食用方便的食品，为西瓜的深加工转化探索了一条新路。本发明的应用对促进农业增效、农民增收和提高人们的生活质量，具有十分重大的意义。

附图说明

图1是本发明的空气压力单因素实验曲线图。

图2是本发明的加热温度单因素实验曲线图。

具体实施方式

实施例一

一种真空冷冻干燥西瓜片制作方法，包括切片过程、硬化护色过程、覆膜过程、预冻过程、干燥过程、充氮包装过程；其中，在切片过程中，选取刚成熟的西瓜，取瓤，将西瓜瓤切成厚度为2mm的薄片，振动薄片，使西瓜籽自动脱落；在硬化护色过程中，用柠檬酸将质量浓度为1％的乳酸钙溶液的PH值调至3.5，将切好的西瓜片在温度为55℃的乳酸钙溶液中浸泡30min；在覆膜过程中，先进行淀粉糊化，将35g马铃薯淀粉加入到1000ml冷水中，再将冷水加热到95℃，边加热边搅拌，直至形成均匀的半透明粘稠状溶液；将浸泡完毕的西瓜片在已经糊化并冷却至30℃的半透明粘稠状淀粉溶液中完全浸没，并迅速取出，西瓜片的表面附上一层糊化淀粉膜；在预冻过程中，将覆膜完毕的西瓜片置于-18℃温度环境中冷冻，直至西瓜片内外的水分完全冻结；在干燥过程中，在真空冷冻干燥机中将预冻完毕的西瓜片进行升华干燥，直至西瓜片的水分含量低于5％；干燥条件为压力45Pa，冷阱温度-50℃，加热板温40℃；在充氮包装过程中，抽取包装袋内空气至压力45KPa，然后充入食品级氮气，充气完毕封口。

实施例二

一种真空冷冻干燥西瓜片制作方法，包括切片过程、硬化护色过程、覆膜过程、预冻过程、干燥过程、充氮包装过程；其中，在切片过程中，选取刚成熟的西瓜，取瓤，将西瓜瓤切成厚度为4mm的薄片，振动薄片，使西瓜籽自动脱落；在硬化护色过程中，用柠檬酸将质量浓度为1.25％的乳酸钙溶液的PH值调至2.5，将切好的西瓜片在温度为40℃的乳酸钙溶液中浸泡35min；在覆膜过程中，先进行淀粉糊化，将30g马铃薯淀粉加入到1000ml冷水中，再将冷水加热到95℃，边加热边搅拌，直至形成均匀的半透明粘稠状溶液；将浸泡完毕的西瓜片在已经糊化并冷却至25℃的半透明粘稠状淀粉溶液中完全浸没，并迅速取出，西瓜片的表面附上一层糊化淀粉膜；在预冻过程中，将覆膜完毕的西瓜片置于-19℃温度环境中冷冻，直至西瓜片内外的水分完全冻结；在干燥过程中，在真空冷冻干燥机中将预冻完毕的西瓜片进行升华干燥，直至西瓜片的水分含量低于5％；干燥条件为压力50Pa，冷阱温度-45℃，加热板温35℃；在充氮包装过程中，抽取包装袋内空气至压力40KPa，然后充入食品级氮气，充气完毕封口。

实施例三

一种真空冷冻干燥西瓜片制作方法，包括切片过程、硬化护色过程、覆膜过程、预冻过程、干燥过程、充氮包装过程；其中，在切片过程中，选取刚成熟的西瓜，取瓤，将西瓜瓤切成厚度为3mm的薄片，振动薄片，使西瓜籽自动脱落；在硬化护色过程中，用柠檬酸将质量浓度为0.75％的乳酸钙溶液的PH值调至3，将切好的西瓜片在温度为47.5℃的乳酸钙溶液中浸泡40min；在覆膜过程中，先进行淀粉糊化，将40g马铃薯淀粉加入到1000ml冷水中，再将冷水加热到95℃，边加热边搅拌，直至形成均匀的半透明粘稠状溶液；将浸泡完毕的西瓜片在已经糊化并冷却至35℃的半透明粘稠状淀粉溶液中完全浸没，并迅速取出，西瓜片的表面附上一层糊化淀粉膜；在预冻过程中，将覆膜完毕的西瓜片置于-20℃温度环境中冷冻，直至西瓜片内外的水分完全冻结；在干燥过程中，在真空冷冻干燥机中将预冻完毕的西瓜片进行升华干燥，直至西瓜片的水分含量低于5％；干燥条件为压力47.5Pa，冷阱温度-47.5℃，加热板温30℃；在充氮包装过程中，抽取包装袋内空气至压力35KPa，然后充入食品级氮气，充气完毕封口。

Claims (1)

1.一种真空冷冻干燥西瓜片制作方法，其特征在于：包括切片过程、硬化护色过程、覆膜过程、预冻过程、干燥过程、充氮包装过程；其中，在切片过程中，选取刚成熟的西瓜，取瓤，将西瓜瓤切成厚度为2-4mm的薄片，振动薄片，使西瓜籽自动脱落；在硬化护色过程中，用柠檬酸将质量浓度为0.75-1.25％的乳酸钙溶液的PH值调至2.5-3.5，将切好的西瓜片在温度为40-55℃的乳酸钙溶液中浸泡30-40min；在覆膜过程中，先进行淀粉糊化，将30-40g马铃薯淀粉加入到1000ml冷水中，再将冷水加热到95℃，边加热边搅拌，直至形成均匀的半透明粘稠状溶液；将浸泡完毕的西瓜片在已经糊化并冷却至25-35℃的半透明粘稠状淀粉溶液中完全浸没，并迅速取出，西瓜片的表面附上一层糊化淀粉膜；在预冻过程中，将覆膜完毕的西瓜片置于-18--20℃温度环境中冷冻，直至西瓜片内外的水分完全冻结；在干燥过程中，在真空冷冻干燥机中将预冻完毕的西瓜片进行升华干燥，直至西瓜片的水分含量低于5％；干燥条件为压力45-50Pa，冷阱温度-45--50℃，加热板温30-40℃；在充氮包装过程中，抽取包装袋内空气至压力＜50KPa，然后充入食品级氮气，充气完毕封口。

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