CN103815005A - 低温膨化干燥果蔬的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低温膨化干燥果蔬的方法，采用N₂和CO₂的混合气体低温下对果蔬进行膨化，CO₂在混合气体中的体积分数为5-20%，该方法克服了单一使用CO₂对果蔬中碱性成分的损害，使得果蔬中的营养成分得以最大限度保留，产品复水性好，酥脆可口，齿感佳，能保持果蔬原来的颜色，N₂和CO₂在透过果蔬细胞的过程中起到了协同作用，渗透快，膨化压力小，设备投入费用低，安全系数高。本发明适用于对多种果蔬进行干燥处理。

Description

低温膨化干燥果蔬的方法

技术领域

本发明属于食品干燥保存深加工技术领域，涉及果蔬的膨化脱水方法，具体地说是一种低温膨化干燥果蔬的方法。 

背景技术

我国果蔬生产总量稳居世界第一，但是由于采收不当和采摘后深加工技术落后，造成的腐烂水果达30%左右、蔬菜达40-50%，给果农、菜农造成了大量的经济损失。为了减少果蔬损伤，除了广泛采用冷藏技术外，果蔬的干燥技术也是减少果蔬损伤、提高果蔬附加值的办法。 

目前，果蔬类食品的脱水干燥主要有热风干燥、真空冷冻干燥、真空低温油炸干燥和变温压差干燥等。然而，这些干燥技术有一定的局限性和缺点，如：热风干燥技术脱水速度慢，产品的品质差，由于干燥的温度高，果蔬的营养成分损失严重；低温油炸干燥含油量约为10%，难以解决后期油脂氧化对产品质量造成的不良影响，长期食用油炸的食品对人体也有损害；真空冷冻干燥产品有较好的产品品质，但是冷冻干燥加工时间长、耗能大、设备昂贵、操作繁杂，限制了该项技术在果蔬干燥领域的推广；变温压差膨化干燥尚处于研究阶段，它部分地克服了热风干燥和真空冷冻干燥所存在的缺点和局限性，但是它的加工温度高达100℃，破坏了果蔬中的营养元素和一些生物活性成分。 

通过充入单一气体进行膨化干燥是近些年来发展起来的果蔬干燥技术，它利用了无毒无味的气体，如N₂或CO₂在一定的压力下渗入果蔬细胞，通过瞬时减压膨化的办法，达到脱水干燥的目的，产品品质方面可与冻干产品相媲美，而成本低廉、易于操作。这些气体中N₂为一种中性惰性气体，它不像CO₂酸性气体易对果蔬中的碱性营养物质有损害、腐蚀设备、损害操作人员的身体健康，但是在相同的压力下，透过果蔬细胞膜时，N₂的渗透性不如CO₂好，单独使用N₂作为膨化气体需要的压力高达22MPa以上才能达到较好的膨化效果，此方法加大了设备的投入，成本提高，保压时间长，安全要求更高，操作复杂。 

公告号为CN100367862C的中国发明专利，公开了一种“果蔬类食品进行常温膨化脱水的方法”，它将洗净的果蔬物料脱去自由水后，放入反应釜，抽真空压力为0.08-0.1MPa，注入CO₂气体使反应釜内压力达到1.5-10.5MPa，经过30s-30min后，在0.5-4min内降至常压，使物料膨化脱水。它解决了现有技术所存在的营养成分损失多、风味、口味及色香味差，复水性差，有毒害，工艺成本高等缺点。然而，由于向膨化反应釜中注入的CO₂气体为酸性气体，它在保压的过程中透过果蔬细胞膜与果蔬中的水结合后呈酸性，因此大量的使用会破坏果蔬中的碱性营养成分、色素和风味物质，如VB₁₂、叶绿素、生物碱、碱性挥发油等，不利于果蔬中有效成分的保留。 

发明内容

本发明要解决的技术问题，是提供一种低温膨化干燥果蔬的方法，采用N₂和CO₂混合气体于低温下对果蔬进行膨化干燥，克服了现有技术因单纯采用CO₂而对果蔬中碱性成分造成的损害，使得果蔬中的营养成分得以最大限度保留，产品复水性好，酥脆可口，能保持原有果蔬颜色，膨化压力小，设备投入费用低，安全系数高。 

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是： 

一种低温膨化干燥果蔬的方法，它按照以下的步骤顺序进行：

⑴预处理

将新鲜果蔬洗净，去杂后，得物料A。

⑵脱除自由水 

应用常规干燥技术脱除物料A中的自由水，至含水量为20-40%，得物料B。

当物料A中的自由水含量低于20%时，后续的膨化过程中由混合气体从果蔬中带出的水分少，膨化的效果差;当物料A中的自由水含量高于40%时，膨化的效果也差。 

⑶低温膨化 

将物料B移至膨化反应釜中，抽真空至压力为0.05-0.1MPa，注入N₂和CO₂的混合气体，使反应釜内压力达到1.0-5.5MPa，维持膨化反应釜中的温度至4-10℃，保压20-60min后，3-20s内瞬间降至常压，使物料膨化脱水，得物料C。

当抽真空后压力小于0.05MPa时，操作过程会加大设备的投入，提高生产费用；抽真空后压力大于0.1MPa，膨化反应釜中含氧量较高，膨化过程中残留氧气会氧化果蔬中部分营养成分和色素，使得膨化后产品的颜色不鲜亮，市场经济价值低； 

⑷出料保存

干燥物料C至含水量为3-5%，得成品。

所制成品可于短期内食用，或于N₂保护下密封包装后进行长期保存，随吃随开。 

作为本发明的一种限定，混合气体中CO₂的体积分数为5-20%。 

当混合气体中CO₂的体积分数小于5%时，膨化过程所需压力高，设备要求苛刻，膨化过程慢，带出的水分较少，膨化效果差；当混合气体中CO₂的体积分数大于20%时，膨化过程所需压力较高，设备的承压能力要求较高，果蔬中的碱性营养物质受到破坏，膨化后产品的营养物质不能达到最大限度保留。 

作为本发明的另一种限定或进一步限定，步骤（3）低温膨化降压过程中，降压后将膨化反应釜中的混合气体导出并转用到下一次的膨化过程中。 

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，所取得的技术进步在于： 

本发明提供了一种采用N₂和CO₂混合气体对果蔬进行低温膨化干燥的方法，克服了现有技术单一使用CO₂对果蔬中碱性成分的损害，从而果蔬中的营养成分得以最大限度保留，该混合气体的渗透性比单一使用N₂或CO₂好，压力比单一使用N₂或CO₂低，混合气体渗透更快，透过果蔬细胞膜时起到了协同作用；产品复水性好，酥脆可口，齿感佳，能保持原有果蔬颜色，膨化压力小，设备投入费用低，安全系数高，易于操作，经济社会效益高，可为普通百姓的生活提供更为丰富的营养食品，尤其能为高山、海岛、沙漠等远离陆地环境的人群，以及老、弱、病、孕、儿等提供必要的植物性营养补给。

本发明适用于对多种果蔬进行干燥处理。 

本发明下面将结合具体实施例作进一步详细说明。 

具体实施方式

实施例1  采用混合气体低温膨化干燥秋季菠菜的方法

采摘秋季含水量为85%的菠菜，去除根部及杂叶，用水洗净后置于干燥箱中除去自由水至含水量为25%，然后移至膨化反应釜中，抽真空至压力为0.05MPa，充入体积比为3：17的CO₂ 和N₂，使反应釜内压力达到1.0MPa，维持温度为4℃，保压20min后，3s内瞬时降至常压，使物料膨化脱水。

将物料取出放入干燥箱中，干燥至含水量为4%，于N₂保护下密封包装以随用随开，保质期可达18个月。 

在膨化前可以将梗叶一体的菠菜枝以5-7根为一捆打一松结，梗下叶上竖置，以防止叶部在处理过程中相互粘贴而影响膨化效果。这种处理适用于叶类蔬菜，如油麦菜、生菜、香菜、大白菜、小白菜等。 

该成品颜色翠绿，复水性好，复水后颜色比未脱水物料更鲜亮，颜色保持时间长，营养成份得到最大限度保留。该处理过程膨化压力小，设备投入费用低，安全系数高，易于操作，经济社会效益高。 

在本实施例的上述低温膨化降压过程中，降压后将膨化反应釜中的混合气体导出并转用到下一次的膨化过程中。 

实施例2-5  采用混合气体低温膨化干燥其它类型菠菜的方法

实施例2-5为采用混合气体低温膨化干燥其它季节产菠菜的方法，制备方法与实施例1相同，不同之处仅在于制备过程中相应的控制参数不同，具体见表1。

表1  采用混合气体低温膨化干燥其它季节产菠菜的相关技术参数 

实施例2-5所制成品颜色翠绿，复水性好，复水后颜色比未脱水物料更鲜亮，颜色保持时间长，营养成份得到最大限度保留。该处理过程膨化压力小，设备投入费用低，安全系数高，易于操作，经济社会效益高。

实施例6  采用混合气体低温膨化干燥长豆角的方法

采摘秋季含水量为83%的长豆角后，用水洗净后切成2-3cm长的段，置于干燥箱中除去自由水，至含水量为20%；移至膨化反应釜中，抽真空至压力为0.1MPa，充入体积比为1：4的CO₂和 N₂的混合气体，反应釜内压力达到2.8MPa，维持温度为10℃，保压45min，瞬间（20s）降至常压，使物料膨化脱水。将物料取出放入干燥箱中，干燥至含水量为3%，于N₂保护下密封分装保存以随用随开，保质期可达18个月。

该成品颜色鲜绿，复水性好，复水后颜色比未脱水物料更鲜亮，颜色保持时间长，产品酥脆，具有原有鲜豆角的口味，营养成份得到最大限度保留。该处理过程膨化压力小，设备投入费用低，安全系数高，易于操作，经济社会效益高。 

在本实施例的上述低温膨化降压过程中，降压后将膨化反应釜中的混合气体导出并转用到下一次的膨化过程中。 

实施例7-9  采用混合气体低温膨化干燥其它类型豆角的方法

实施例7-9为采用混合气体低温膨化干燥其它品种豆角的方法，制备方法与实施例6相同，不同之处仅在于制备过程中相应的参数不同，具体见表2。

表2  采用混合气体低温膨化干燥其它品种豆角的相关技术参数 

实施例7-9所制成品颜色鲜绿，复水性好，复水后颜色比未脱水物料更鲜亮，颜色保持时间长，产品酥脆，具有原有鲜豆角的口味，营养成份得到最大限度保留。该处理过程膨化压力小，设备投入费用低，安全系数高，易于操作，经济社会效益高。

实施例10  采用混合气体低温膨化干燥黄瓜的方法

采摘夏季含水量为95%的黄瓜，去杂，用水洗净后，切成条状（三个方向的尺寸分别为30-40mm、3-5mm、3-5mm），或任意方向尺寸为5-10mm的块状，置于干燥箱中除去自由水至含水量为30%；移至膨化反应釜中，抽真空至压力为0.08MPa，充入N₂和CO₂混合气体（其中CO₂占混合气体的体积分数为13%），反应釜内压力达到4MPa，维持温度为8℃，保压30min后，瞬间（15s）降至常压，使物料膨化脱水。将物料取出，放入干燥箱中，干燥至含水量为3.5%，可短期内即食，或于N₂保护下密封分装保存以随吃随开，即食或复水后做菜用，保质期可达18个月。

该成品复水性好，复水后颜色比未脱水物料更鲜亮，颜色保持时间长，产品酥脆，具有原有鲜黄瓜的口味，营养成份得到最大限度保留，膨化压力小，设备投入费用低，安全系数高，易于操作，经济社会效益高。 

在本实施例的上述低温膨化降压过程中，降压后将膨化反应釜中的混合气体导出并转用到下一次的膨化过程中。 

实施例11-14  采用混合气体低温膨化干燥其它瓜类的方法

实施例11-14为采用混合气体低温膨化干燥其它瓜类果蔬的方法，制备方法与实施例10相同，不同之处仅在于制备过程中相应的参数不同，具体见表3。

表3  采用混合气体低温膨化干燥其它瓜类果蔬的相关技术参数 

实施例11-14所制成品复水性好，复水后颜色比未脱水物料更鲜亮，颜色保持时间长，产品酥脆，具有原鲜品的口味，营养成份得到最大限度保留，膨化压力小，设备投入费用低，安全系数高，易于操作，经济社会效益高。

实施例15  采用混合气体低温膨化干燥苹果脱水的方法

采摘秋季含水量为96%的红富士苹果，去除果皮和果核，用水洗净后切成厚度为4-6mm的片状或任意方向尺寸为5-10mm的块状，置于干燥箱中除去自由水至含水量为40%，将干燥后的苹果片移至膨化反应釜中，抽真空至压力为0.05MPa，充入体积比为1:4的CO₂和N₂混合气体，反应釜内压力达到5.5MPa，维持温度为6℃，保压60min后瞬间（10s）降至常压。将物料取出放入干燥箱中，干燥至含水量为3%，可短期内即食，或于N₂保护下密封包装以随吃随开，保质期可达18个月。

该成品复水性好，产品酥脆，入口即化，产品风味比原鲜苹果味浓，无一般苹果干所存在的味淡、干硬缺点，营养成份得到最大限度保留，膨化压力小，设备投入费用低，安全系数高，易于操作，经济社会效益高。 

在本实施例的上述低温膨化降压过程中，降压后将膨化反应釜中的混合气体导出并转用到下一次的膨化过程中。 

实施例16、17  采用混合气体低温膨化干燥其它品种苹果脱水的方法

实施例16、17为采用混合气体低温膨化干燥其它品种苹果的方法，制备方法与实施例15相同，不同之处仅在于制备过程中相应的参数不同，具体见表4。

表4  采用混合气体低温膨化干燥其它类型苹果的相关技术参数 

实施例16、17所制成品复水性好，产品酥脆，入口即化，产品风味比原鲜苹果味浓，无一般苹果干所存在的味淡、干硬等缺点，营养成份得到最大限度保留，膨化压力小，设备投入费用低，安全系数高，易于操作，经济社会效益高。

实施例18  采用混合气体低温膨化干燥火龙果的方法

采摘含水量为83%的火龙果，去皮，用水洗净后切成厚度4-6mm的片状或任意方向尺寸为5-10mm的块状，置于干燥箱中除去自由水至含水量为37%，将干燥后的火龙果片移至膨化反应釜中，抽真空至压力为0.07MPa，充入体积比为1：9的CO₂和N₂混合气体，反应釜内压力达到4MPa，维持温度为9℃，保压50min后瞬间（12s）降至常压。将物料取出放入干燥箱中，干燥至含水量为5%，可短期内即食，或于N₂保护下密封包装保存以随吃随开，保质期可达18个月。

该成品复水性好，口感酥脆，产品甜味和香气浓于鲜火龙果，营养成份得到最大限度保留，膨化压力小，设备投入费用低，安全系数高，易于操作，经济社会效益高。 

在本实施例的上述低温膨化降压过程中，降压后将膨化反应釜中的混合气体导出并转用到下一次的膨化过程中。 

实施例19  采用混合气体低温膨化干燥菠萝的方法

采摘含水量为85%的菠萝，去皮，去芯，用水洗净后切成厚度4-6mm的片状或任意方向尺寸为5-10mm的块状，置于干燥箱中除去自由水至含水量为25%，将干燥后的菠萝片移至膨化反应釜中，抽真空至压力为0.05MPa，充入体积比为5:95的CO₂和N₂混合气体，反应釜内压力达到5.5MPa，维持温度为10℃，保压35min后瞬间（18s）降至常压，使物料膨化。将物料取出放入干燥箱中，干燥至含水量为3%，可短期内即食，或于N₂保护下密封包装N₂保护下密封分装保存以随吃随开，保质期可达18个月。

该成品复水性好，酥脆可口，风味更浓，保存期更长，相比CO₂膨化的菠萝片酸味更淡，甜味更浓，营养成份得到最大限度保留，膨化压力小，设备投入费用低，安全系数高，易于操作，经济社会效益高。 

在本实施例的上述低温膨化降压过程中，降压后将膨化反应釜中的混合气体导出并转用到下一次的膨化过程中。 

实施例20  采用混合气体低温膨化干燥红葡萄的方法

采摘秋季含水量为98%的红葡萄，置于干燥箱中除去自由水至含水量为30%，将干燥后的红葡萄移至膨化反应釜中，抽真空至压力为0.09MPa，充入体积比为1:9的CO₂和N₂混合气体，反应釜内压力达到1.5MPa，维持温度为6℃，保压20min后瞬间（18s）降至常压，使物料膨化。将物料取出放入干燥箱中，干燥至含水量为4%，可短期内即食，或于N₂保护下密封包装保存以随吃随开，保质期可达18个月。

该成品复水性好，酥脆可口，风味更浓，保存期更长，相比CO₂膨化的红葡萄，甜味更浓，营养成份得到最大限度保留，膨化压力小，设备投入费用低，安全系数高，易于操作，经济社会效益高。 

在本实施例的上述低温膨化降压过程中，降压后将膨化反应釜中的混合气体导出并转用到下一次的膨化过程中。 

实施例21  采用混合气体低温膨化干燥冬枣的方法

采摘含水量为88%的鲜冬枣，用水洗净，去核，置于干燥箱中除去自由水至含水量为30%，将干燥后的冬枣移至膨化反应釜中，抽真空至压力为0.1MPa，充入体积比为1:4的CO₂和N₂混合气体，反应釜内压力达到3.8MPa，维持温度为4℃，保压43min后瞬间（7s）降至常压。将物料取出放入干燥箱中，干燥至含水量为3.5%，可短期内即食，或于N₂保护下密封包装以随吃随开，保质期可达18个月。

该成品酥脆可口，入口即化，有鲜冬枣的风味，色泽鲜艳，保存期更长，营养成份得到最大限度保留，膨化压力小，设备投入费用低，安全系数高，易于操作，经济社会效益高。 

在本实施例的上述低温膨化降压过程中，降压后将膨化反应釜中的混合气体导出并转用到下一次的膨化过程中。 

实施例22  不同脱水干燥果蔬产品的性能比较

本实施例对热风干燥、真空油炸、真空冻干、变温压差膨化、二氧化碳膨化方法干燥的果蔬产品与本发明的干燥的果蔬产品的性能进行了比较，其中热风干燥、真空油炸、真空冻干、变温压差膨化、二氧化碳膨化方法均为现有的公知技术常识，具体的比较结果见下表。

表5  不同脱水干燥果蔬产品的性能比较 

由上表可知，本发明采用混合气体低温膨化干燥果蔬的方法，相比较现有的处理技术，能最大限度的保留果蔬中的营养成分，产品的复水性、色泽、齿感更佳，生产成本更低，易于操作，适用范围更加广泛。

实施例1-21，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明所作的其它形式的限定，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述技术内容作为启示加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但凡是未脱离本发明权利要求的技术实质，对以上实施例所作出的简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明权利要求保护的范围。 

Claims (3)

1.一种低温膨化干燥果蔬的方法，其特征在于它按照以下的步骤顺序进行：

⑴预处理

将新鲜果蔬洗净，去杂后，得物料A；

⑵脱除自由水

应用常规干燥技术脱除物料A中的自由水，至含水量为20-40%，得物料B；

⑶低温膨化

将物料B移至膨化反应釜中，抽真空至压力为0.05-0.1MPa，注入N₂和CO₂的混合气体，使反应釜内压力达到1.0-5.5MPa，维持膨化反应釜中的温度至4-10℃，保压20-60min后，3-20s内瞬间降至常压，使物料膨化脱水，得物料C；

⑷出料保存

干燥物料C至含水量为3-5%，得成品。

2.根据权利要求1所述的低温膨化干燥果蔬的方法，其特征在于：所述混合气体中CO₂的体积分数为5-20%。

3.根据权利要求1或2所述的低温膨化干燥果蔬的方法，其特征在于：步骤（3）低温膨化降压过程中，降压后将膨化反应釜中的混合气体导出并转用到下一次的膨化过程中。