CN113632826A - 一种冻融超声联合一体化冻干调控冻干果蔬质地的方法 - Google Patents

一种冻融超声联合一体化冻干调控冻干果蔬质地的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种调控果蔬质地的方法，尤其涉及一种冻融超声联合一体化冻干调控冻干果蔬质地的方法，属于果蔬干燥加工技术领域。本发明先将果蔬经超声波辅助反复冻融，再经过真空冻结冷冻干燥一体化冻干，并通过高压微射流技术将大分子物质制备成纳米级乳液再浸渍于冻干果蔬中，最后经过第二次冻干获得果蔬干制产品。通过改变多糖、淀粉、蛋白、果胶等物质的配比、浓度等，根据质地口感需要对不同果蔬物料进行质感调节，适用性高。

Description

一种冻融超声联合一体化冻干调控冻干果蔬质地的方法
技术领域
本发明涉及一种调控果蔬质地的方法，尤其涉及一种冻融超声联合一体化冻干调控冻干果蔬质地的方法，属于果蔬干燥加工技术领域。
背景技术
现有调整干燥果蔬质地的方法会采用糖渍，如中国专利CN108029840A、CN108813567A、CN104026214B均公布了采用糖浸渍的方式该表干燥果蔬产品的质地，从而改变口感，糖作为小分子物质可以通过渗透原理渗入果蔬的内部，方法成熟，操作简单，易于产业化。但这种调控方式带入了大量的外源糖，使得人们食用果蔬干制产品造成高糖的摄入。与当前人们饮食中糖摄入过剩，糖尿病人群增多等健康问题相违背。真空冷冻干燥是国际公认的生产高品质、高附加值脱水食品的加工方法，可最大限度地保持原料的色、香、味、形和营养成分，其在食品工业中的应用越来越广泛。质地作为一项重要的物理指标，决定着食品的口感。而果蔬干燥制品质地绵软，不同种类果蔬之间也存在一定差异，不能给消费者带来酥脆愉悦质感，难以达到脆感质地要求，因此，调控冻干果蔬质地结构是解决质地口感的重要问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提出一种冻融超声联
合一体化冻干调控冻干果蔬质地的方法，实现冻干果蔬质地可调控的目的。
本发明通过以下技术方案解决技术问题：将果蔬经超声波辅助反复冻融，破坏果蔬组织细胞结构，提升细胞的浸渍通透性，扩大浸渍通路；经过真空冻结冷冻干燥一体化冻干，通过真空冻结过程中水分的快速蒸腾，再次达到破坏果蔬表面组织结构的目的，然后完成升华干燥，脱除物料中绝大部分的自由水，使得果蔬组织形成多孔结构和基本构架，剩下来的结合水在第一次冻干期间不脱除，不完成冻干的全部过程；通过高压微射流技术将大分子物质（多糖、淀粉、蛋白、果胶等物质）制备成纳米级乳液，降低大分子物质的颗粒大小；通过真空浸渍技术将纳米级乳液浸渍于冻干果蔬中，再经过第二次冻干获得果蔬干制产品。具体步骤如下：一种冻融超声联合一体化冻干调控冻干果蔬质地的方法，包括以下步骤：
第一步——筛选原料，选择新鲜无机械损伤和霉变的果蔬为原料；
第二步——清洗切分，清洗果蔬，根据要求去皮或直接切分成所需形状；
第三步——烫漂杀青，将切分好的蔬菜于85-95℃热水烫漂1-3分钟，至冷水中冷却后沥干；
第四步——超声辅助冻融，将第三步完成的蔬菜和第二步完成的水果经-20~-30℃冻结4-6h，再超声辅助解冻，将冻结果蔬置于水温20-25℃、超声频率28-60kHz、超声功率200～500W条件下解冻1-2h，重复超声辅助冻融2-6次；
第五步——第一次冻干，将冻融后的果蔬抽真空至30Pa以下，真空冻结0.5-1h，然后真空冷冻干燥8-10h完成升华干燥，获得湿基含水率30%-50%的果蔬制品；
第六步——真空浸渍，将第五步中未完全冻干的果蔬制品抽真空至100Pa以下，再加入2-4倍果蔬物料体积的大分子物质纳米乳液进行真空浸渍20分钟，沥干；
第七步——第二次冻干，将沥干后的果蔬制品抽真空直至30Pa以下，真空冻结0.5-1h，然后进行真空冷冻干燥10～14h，获得质地可调控冻干果蔬干制品。
上述方法的所述步骤二中果蔬切分成厚度3～5mm的果蔬片，或3-5cm的果蔬条或块。
两次冻干时，果蔬均为平铺放置。
本发明的另一个目的是提供大分子物质纳米乳液的制备方法，将质量百分数5-10%蔗糖、4-8%可溶性淀粉、4-8%乳清蛋白、3-6%果胶及剩余比例的水在20-30℃下搅拌制成浑浊液；再进行高压均质处理，均质压力为50-80Mpa,循环次数2-4次，每次处理时间为2-4min；再对均质溶液进行超高压微射流处理，处理压力为80-160Mpa，循环次数2-4次，获得大分子物质纳米乳液。
纳米乳液经过高压均质、超高压微射流处理后形成粒径为10-100nm的均相分散体系。而果蔬经过反复冻融再冷冻干燥后，获得冻干果蔬半成品，细胞组织结构被破坏，形成多孔网络的微观结构，细胞壁孔室直径通常约为50-150μm，并形成约5-10μm孔隙，在真空浸渍过程中大分子物质纳米乳液非常容易进入冻干果蔬半成品组织细胞壁孔室内部，再次经过冷冻干燥后，进入果蔬组织内部的纳米级大分子混合物质脱水后粘附于孔室细胞壁上，使得细胞壁增厚、质地增强，可用于后续调节果蔬物料的质感。本发明的有益效果是利用超声波辅助反复冻融，再加上真空冻结过程中水分强烈蒸腾作用，利用低温物理技术，改变果蔬组织的内部结构，有助于后续多孔网络结构的形成，进一步使含有大分子物质的纳米乳液进入内部组织。采用两次真空冻结冻干的一体化冻干方式，第一次冻干去除自由水形成多孔构架，不彻底干燥可以节省干燥时间和能耗，第二次冻干，真空冻结过程中快速去除大部分的外源添加水，然后再完成升华干燥和原有结合水的解析干燥，比生产中的两次普通冻干法（两次均干燥彻底）要节省时间和能耗。采用高压均质+超高压微射流处理，制备大分子物质纳米乳液后再真空浸渍，有利于大分子物质高效渗入多孔组织内部。本发明还可以通过改变多糖、淀粉、蛋白、果胶等物质的配比、浓度等，根据质地口感需要对不同果蔬物料进行质感调节，适用性高。
具体实施方式
实施例1
本实施例通过以下方法调控果蔬质地：
一种冻融超声联合一体化冻干调控冻干草莓片质地的方法，包括以下步骤：
第一步、筛选原料，选择新鲜无机械损伤和霉变的草莓为原料；
第二步、清洗切分，清洗草莓，将草莓切分成厚度为5mm的草莓片；
第三步、超声辅助冻融，将第二步完成的草莓片置于低温冰柜在-30℃下冻结4h，再将冻结草莓片置于超声波处理器中在水温25℃、超声频率40kHz、超声功率400W条件下进行超声辅助解冻1h，重复超声辅助冻融2次；
第四步、第一次冻干，将第三步冻融后的草莓片置于冻干机的干燥盘中，开启真空泵，抽真空至30Pa以下，真空冻结1h，然后开启冻干机加热装置，真空冷冻干燥8h完成升华干燥，获得湿基含水率约30%的冻干草莓片半成品；
制备大分子物质纳米乳液，将质量百分数5%蔗糖、5%可溶性淀粉、5%乳清蛋白、5%果胶及80%水在25℃下于分散搅拌机中搅拌制成浑浊液，再利用高压均质机在均质压力为60Mpa下进行高压均质处理,循环3次，每次处理时间为2min；再利用超高压微射流处理设备对均质溶液进行超高压微射流处理，处理压力为100Mpa，循环次数3次，获得大分子物质纳米乳液；
第五步、真空浸渍，将第四步中的冻干草莓片半成品置于真空浸渍机中抽真空至100Pa以下，再加入2倍草莓片体积的大分子物质纳米乳液进行真空浸渍20分钟，沥干；
第六步、第二次冻干，将沥干后的果蔬制品置于冷冻干燥机的干燥盘中，开启真空泵抽真空直至30Pa以下，真空冻结1h，然后开启加热装置进行真空冷冻干燥10h，获得冻干草莓片成品。
实施例2
本实施例通过改变大分子物质纳米乳液的配比和真空浸渍比例，进行冻融超声联合一体化冻干调控冻干草莓片质地。大致方法与实施例1相同，不同之处在于：
制备大分子物质纳米乳液时，将质量百分数10%蔗糖、8%可溶性淀粉、8%乳清蛋白、6%果胶及68%水在25℃下于分散搅拌机中搅拌制成浑浊液，利用高压均质机在均质压力为80Mpa下进行高压均质处理,循环3次，每次处理时间为2min；再利用超高压微射流处理设备对均质溶液进行超高压微射流处理，处理压力为160Mpa，循环次数3次，获得大分子物质纳米乳液；
真空浸渍时，将第一次冻干的草莓片半成品抽真空至100Pa以下，再加入4倍草莓片体积的大分子物质纳米乳液进行真空浸渍20分钟，沥干；
其他步骤和参数均与实施例1保持一致。
对实施例1、实施例2中获得的冻干草莓片以及未采用本方法进行质地调控的普通冻干草莓片进行硬度测定，其中普通冻干草莓片硬度为19.11±0.55N，实施例1冻干草莓片硬度为55.17±0.61N，实施例2冻干草莓片硬度为87.96±0.85N，三者硬度差异显著，可见，采用本质地调控方法可以显著改变冻干草莓片硬度，有效改善冻干草莓片质地口感并可根据需要调控产品质地口感，适用性高。
实施例3本实施例通过以下方法调控果蔬质地：
一种冻融超声联合一体化冻干调控冻干牛蒡片质地的方法，包括以下步骤：
第一步、筛选原料，选择新鲜无机械损伤和霉变的牛蒡为原料；
第二步、清洗切分，清洗牛蒡，将牛蒡切分成厚度为5mm的牛蒡片；
第三步、烫漂杀青，将切分好的牛蒡片于85℃热水烫漂3分钟，至冷水中冷却后沥干；
第四步、超声辅助冻融，将第二步完成的牛蒡片置于低温冰柜在-30℃下冻结4h，再将冻结牛蒡片置于超声波处理器中在水温25℃、超声频率28kHz、超声功率500W条件下进行超声辅助解冻1h，重复超声辅助冻融2次；
第五步、第一次冻干，将第三步冻融后的牛蒡片置于冻干机的干燥盘中，开启真空泵，抽真空至30Pa以下，真空冻结1h，然后开启冻干机加热装置，真空冷冻干燥8h完成升华干燥，获得湿基含水率约35%的冻干牛蒡片半成品；
制备大分子物质纳米乳液，将质量百分数5%蔗糖、5%可溶性淀粉、5%乳清蛋白、5%果胶及80%水在25℃下于分散搅拌机中搅拌制成浑浊液，再利用高压均质机在均质压力为60Mpa下进行高压均质处理,循环3次，每次处理时间为2min；再利用超高压微射流处理设备对均质溶液进行超高压微射流处理，处理压力为100Mpa，循环次数3次，获得大分子物质纳米乳液；
第六步、真空浸渍，将第五步中的冻干牛蒡片半成品置于真空浸渍机中抽真空至100Pa以下，再加入2倍牛蒡片体积的大分子物质纳米乳液进行真空浸渍20分钟，沥干；
第七步、第二次冻干，将沥干后的果蔬制品置于冷冻干燥机的干燥盘中，开启真空泵抽真空直至30Pa以下，真空冻结1h，然后开启加热装置进行真空冷冻干燥10h，获得冻干牛蒡片成品。
对实施例3中获得的冻干牛蒡片以及未采用本方法进行质地调控的普通冻干牛蒡片进行硬度测定，普通冻干牛蒡片硬度为23.53±0.62N，实施例3冻干牛蒡片硬度为52.30±0.85g，两者硬度差异显著，可见，采用本质地调控方法可以显著提高冻干牛蒡片硬度。
除上述实施外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种冻融超声联合一体化冻干调控冻干果蔬质地的方法，包括以下步骤：
第一步——筛选原料，选择新鲜无机械损伤和霉变的果蔬为原料；
第二步——清洗切分，清洗果蔬，根据要求去皮或直接切分成所需形状；
第三步——烫漂杀青，将切分好的蔬菜于85～95℃热水烫漂1～3分钟，至冷水中冷却后沥干；
第四步——超声辅助冻融，将第三步完成的蔬菜和第二步完成的水果经-20~-30℃冻结4～6h，再超声辅助解冻，将冻结果蔬置于水温20～25℃、超声频率28～60kHz、超声功率200～500W条件下解冻1～2h，重复超声辅助冻融2～6次；
第五步、第一次冻干，将冻融后的果蔬抽真空至30Pa以下，真空冻结0.5～1h，然后真空冷冻干燥8～10h完成升华干燥，获得湿基含水率30%～50%的果蔬制品；
第六步、真空浸渍，将第五步完成的果蔬制品抽真空至100Pa以下，再加入2～4倍果蔬物料体积的大分子物质纳米乳液进行真空浸渍20分钟，沥干；
第七步、第二次冻干，将沥干后的果蔬制品抽真空直至30Pa以下，真空冻结0.5～1h，然后进行真空冷冻干燥10～14h，获得质地可调控冻干果蔬干制品。
2.根据权利要求1所述冻融超声联合一体化冻干调控冻干果蔬质地的方法，其特征在于：所述第二步中果蔬切分成厚度3～5mm的果蔬片，或长3～5cm、厚度3～5mm的果蔬条或块。
3.根据权利要求1所述冻融超声联合一体化冻干调控冻干果蔬质地的方法，其特征在于:两次冻干时，果蔬均为平铺放置。
4.根据权利要求1所述冻融超声联合一体化冻干调控冻干果蔬质地的方法，其特征在于:所述大分子物质纳米乳液的制备是将质量百分数5～10%蔗糖、4～8%可溶性淀粉、4～8%乳清蛋白、3～6%果胶及余量的水在20～30℃下搅拌制成浑浊液；再进行高压均质处理，均质压力为50～80Mpa,循环次数2～4次，每次处理时间为2～4min；再对均质溶液进行超高压微射流处理，处理压力为80～160Mpa，循环次数2～4次，获得大分子物质纳米乳液。
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