CN114586971A - 一种降低即食银耳羹制备能耗的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降低即食银耳羹制备能耗的方法，属于果蔬干燥加工技术领域。该方法以鲜银耳为原料，所述方法先将熬煮后的银耳羹进行减少水分预处理，再对经预处理后的银耳羹进行真空冷冻干燥和真空干燥，得到即食银耳羹。本发明采用预处理减少水分结合冷冻‑真空联合干燥，在维持银耳羹块的外观形态、组织结构及复原能力的基础上，降低了整个干燥过程所需的能耗，因此，综合品质及能耗两方面考虑，预处理减少水分结合冷冻‑真空联合干燥能用来制备即食银耳羹，适用于工业化应用，具有良好的发展前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种降低即食银耳羹制备能耗的方法，属于果蔬干燥加工技术领域。
背景技术
银耳(Tremella fuciformis)又名雪耳、白木耳，是亚洲消费最广泛的食用型真菌之一，不仅口感优良，且营养价值高。银耳中含丰富的碳水化合物、蛋白质、脂肪、粗纤维、灰分、多种维生素及矿物质元素等，人体所必需的8种氨基酸中，银耳就有7种。银耳的主要活性成分银耳多糖是以甘露糖(α-1,3糖苷键相连)为主链的杂多糖，其组成单糖有葡萄糖、甘露糖、果糖、岩藻糖、阿拉伯糖、木糖和葡萄糖醛酸，具有抗氧化、抗肿瘤、抗衰老、抗炎、免疫调节、保护皮肤等功能。因此，银耳的食用前景广泛。
传统银耳羹的熬制耗时长，且不易保存，很大程度上影响了银耳的经济价值。研究表明采用酶法可以破坏银耳的组织和细胞，减少银耳的熬煮时间，此外，速泡银耳粉、银耳饮料等银耳相关产品也层出不穷。即食冲泡型银耳羹作为一种方便食品，是将熬煮完的银耳羹冷冻后干燥制成，干燥后的产品酥脆、不塌陷，体积几乎不收缩，且食用时加水泡开具有高复原性。为了保证产品的复原性，当前冲泡型银耳羹的制备几乎都采用冷冻干燥，然而，单一的冷冻干燥易使产品产生碎屑，同时，冷冻干燥技术存在干燥时间长、速率低、能耗大、投资费用高等缺点，若对物料进行单一的冷冻干燥耗不经济。为了降低单一冷冻干燥的能耗，联合干燥技术已普遍应用于工业生产。
此外，果蔬的水分含量是果蔬干燥加工中的决定性影响因素，如何在减少冻干能耗的同时降保证干制品的外观特性，是需要解决的问题。
发明内容
技术问题
当前即食银耳羹的制备都采用冷冻干燥方法，与其他干燥方法相比，产品的物理结构和分子结构变化小，产品不存在表面硬化问题，内部形成多孔海绵状，复水性好，然而该方式设备投资高，干燥时间长且能耗大，若对物料进行单一的冷冻干燥不经济。因此，本发明要解决的技术问题是提供缩短冻干时间、提高干燥速率、降低能耗、保证一定复原性及质量的即食银耳羹制备方法。
技术方案
本发明的第一个目的是提供一种降低即食银耳羹制备能耗的方法，先将熬煮后的银耳羹进行减少水分预处理，使处理后银耳羹水分含量控制在70％～90％之间，再对经预处理后的银耳羹进行冷冻干燥和真空干燥，得到即食银耳羹。
在本发明的一种实施方式中，减少水分预处理操作为：用真空旋转蒸发或常压浓缩去除银耳羹中水分，使处理后银耳羹水分含量控制在70％～90％之间。
在本发明的一种实施方式中，所述冷冻干燥和真空干燥是先进行冷冻干燥，再进行真空干燥。
在本发明的一种实施方式中，所述冷冻干燥是将银耳羹干燥至水分含量转换点10％～40％。
在本发明的一种实施方式中，所述冷冻干燥条件为：真空度0.095～0.105mbar，冷阱温度-55～-60℃。
在本发明的一种实施方式中，所述真空干燥是将银耳羹干燥至水分含量小于5％。
在本发明的一种实施方式中，所述真空干燥条件为：真空干燥温度为50～70℃，真空度-0.090～-0.100Mpa。
在本发明的一种实施方式中，所述方法包括以下步骤：
(1)取鲜银耳浸泡，去除底部黄色及木质化部分，清洗干净；
(2)将步骤(1)清洗之后的银耳剪成约1cm×1cm小块，按料液比1:6～1:14(w/w，g/g)加入清水，加入银耳片与水总重的3％～5％的冰糖，倒入锅中熬煮30～90min；
(3)减少水分预处理：用旋转蒸发仪去除步骤(2)中熬煮后银耳羹中的水分，使处理后银耳羹水分含量控制在70％～90％之间；将预处理后的银耳羹导入方形模具中，液体银耳羹高度为2～2.5cm；
(4)预冻：将步骤(3)中装有银耳羹的冻干盒于-30～-40℃冰箱预冻40～45h；
(5)冷冻干燥：将经步骤(4)预冻的银耳羹进行冷冻干燥至水分含量转换点10％～40％；所述冷冻干燥条件为：真空度0.095～0.105mbar，冷阱温度-55～-60℃；
(6)真空干燥：将经步骤(5)处理的银耳羹进行真空干燥至水分含量小于5％；所述真空干燥条件为真空干燥温度为50～70℃，真空度-0.090～-0.100Mpa。
本发明的第二个目的是提供一种根据上述方法制备得到的即食银耳羹。
本发明的第三个目的是提供一种含有上述即食银耳羹的食品。
有益效果
本发明采用减少水分预处理结合冷冻-真空联合干燥方式以降低即食银耳羹制备的能耗，预处理初步降低样品含水率，采用冷冻干燥方式将预处理后的样品干燥至特定水分含量后再采取干燥效率较高的第二种干燥方式进行处理，两种干燥方式之间的转换点称为水分含量转换点。在仅采用冷冻干燥方式处理样品的过程中，随着干燥的进行，干燥效率越来越低，耗时长、耗能高，在样品干燥后期采用真空干燥方式来代替冷冻干燥可以缩短干燥时间，提高干燥效率，降低干燥能耗，同时干制品的外观特性及产品的复水能力得到保留。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述，但本发明的实施方式不限于这些实例。
1、水分含量测定
参考GB 5009.3-2016，105℃条件下干燥至恒重。
2、体积收缩率测定
用游标卡尺分别测量出干燥前样品的长宽高，计算出干燥前体积V0，干燥后体积用体积排除法测量，计为V1，干燥后产品的体积收缩率记为Y，
3、硬度测定
使用物性测定仪测定干燥后固体银耳羹块的硬度，具体测定条件为：选择P2探头，测前速度为1mm/s，测时速度为1mm/s，测后速度为5mm/s，测试距离为8mm，触发力为15g。
4、即食银耳羹的复水
向干燥后的银耳羹块中加入热水，加入水量为干燥过程中损失的水量。复水后，取银耳羹测定黏度及多糖含量，与干燥前液体银耳羹中各参数进行比较，计算复原率。
5、银耳羹黏度的测定
用粘度计测定银耳羹黏度。
6、银耳羹中多糖的测定
多糖的测定采用苯酚硫酸法，参考文献：Hahilton J K.Colorimetric methodfor determination of sugar and related substrates[J].1956.
7、能耗率测定
干燥过程所消耗的能量用能耗表示，能耗率是每蒸发银耳羹中1kg水分所耗电能，计算公式为
8、感官评价
按照表1中的品评标准，建立即食银耳羹感官评价因素集合，结果按照“优(99～91)、良(89～80)、中(79～70)、较差(69～60)、很差(59～50)”五个等级进行评价。
表1即食银耳羹感官评价标准
实施例1：
一种降低即食银耳羹制备能耗的方法，包括以下步骤：
(1)取鲜银耳浸泡，去除底部黄色及木质化部分，清洗干净，将清洗之后的银耳剪成约1cm×1cm小块，按料液比1:10加入清水，加入银耳片与水总重的4％的冰糖，导入锅中熬煮60min；
(2)减少水分预处理：用旋转蒸发仪去除步骤(1)中熬煮后银耳羹中的水分，使处理后银耳羹水分含量为85％，将预处理后的银耳羹导入方形模具中，液体银耳羹高度为2～2.5cm；
(3)预冻：将步骤(2)中装有银耳羹的冻干盒于-30℃冰箱预冻40h；
(4)冷冻干燥：将经步骤(3)预冻的银耳羹转移至冷冻干燥机，冷冻干燥机真空度0.100±0.005mbar，冷阱温度-55℃，干燥至水分含量转换点为15％时，取出银耳羹，放入真空干燥箱继续干燥；
(5)真空干燥：设定真空干燥箱温度为60℃，当干燥箱内温度达60℃且基本恒定不变后，将步骤(4)中的银耳羹继续进行真空干燥至水分含量小于5％，停止干燥；
(6)用上述方法测定银耳羹的外观特性和复原性，结果见表2；产品总干燥时间及耗能情况结果见表3。
本实施例在基本保证即食银耳羹外观特性的基础上，大幅降低了即食银耳羹制备的能耗。与单独冷冻干燥相比，采用减少水分预处理结合冷冻-真空联合干燥总干燥时间缩短了12h，总能耗率降低约19.70kW·h/kg H2O，感官评分在所有实施例及对比例中最高。体积收缩率与单一冷冻干燥相近，比单一真空干燥降低69.07％，硬度高于单一冷冻干燥，产品碎屑减少。黏度及多糖含量的复原率分别为88.94％和89.36％，复原能力与单独冷冻干燥相近。说明本申发明的方法有效解决了单一冷冻干燥耗时长、能耗高的问题，且干燥后的即食银耳羹外观和复原能力得到了较好保留。
实施例2：
一种降低即食银耳羹制备能耗的方法，包括以下步骤：
(1)与实施例1中的步骤(1)相同；
(2)与实施例1中的步骤(2)区别在于用旋转蒸发仪去除步骤(1)中熬煮后银耳羹中的水分，使处理后银耳羹水分含量为70％，将预处理后的银耳羹导入方形模具中，液体银耳羹高度为2～2.5cm；
(3)与实施例1中的步骤(3)相同；
(4)与实施例1中的步骤(4)相同；
(5)与实施例1中的步骤(5)相同；
(6)与实施例1中的步骤(6)相同。
本实施例降低了即食银耳羹制备的能耗，与单一冷冻干燥相比，采用减少水分预处理结合冷冻-真空联合干燥总干燥时间缩短了14h，总能耗率降低约21.29kW·h/kg H2O。产品硬度适中，高于单一冷冻干燥，体积收缩率较单一真空干燥降低67.96％。产品综合感官评分高于单一冷冻干燥和单一真空干燥。就产品复原性而言，黏度及多糖含量复原率低于预处理减少水分含量至85％的产品，降低冻干前样品初始水分含量会使冷冻干燥过程中升华冰晶减少，从而形成更少的孔径，复水时产品复原能力降低，这说明预处理减少水分的程度会影响即食银耳羹的品质。
实施例3：
一种降低即食银耳羹制备能耗的方法，包括以下步骤：
(1)与实施例1中的步骤(1)相同；
(2)与实施例1中的步骤(2)区别在于用旋转蒸发仪去除步骤(1)中熬煮后银耳羹中的水分，使处理后银耳羹水分含量为90％，将预处理后的银耳羹导入方形模具中，液体银耳羹高度为2～2.5cm；
(3)与实施例1中的步骤(3)相同；
(4)与实施例1中的步骤(4)相同；
(5)与实施例1中的步骤(5)相同；
(6)与实施例1中的步骤(6)相同。
本实施例降低了即食银耳羹制备的能耗，与单一冷冻干燥相比，采用减少水分预处理结合冷冻-真空联合干燥总干燥时间缩短了11h，总能耗率降低约17.67kW·h/kg H2O。产品硬度适中，高于单一冷冻干燥，体积收缩率较单一真空干燥降低69.57％。产品综合感官评分高于单一冷冻干燥和单一真空干燥。就产品复原性而言，黏度及多糖含量复原率略高于预处理减少水分含量至85％的产品，说明冻干前样品初始水分含量越高，冷冻干燥过程中所需升华的冰晶越多，能形成更多孔径，一定程度上能提高产品复水能力，这说明预处理减少水分的程度会影响即食银耳羹的品质。
实施例4：
一种降低即食银耳羹制备能耗的方法，包括以下步骤：
(1)与实施例1中的步骤(1)相同；
(2)与实施例1中的步骤(2)相同；
(3)与实施例1中的步骤(3)相同；
(4)与实施例1中的步骤(4)区别在于冷冻干燥至水分含量转换点为10％，取出银耳羹，放入真空干燥箱继续干燥；
(5)与实施例1中的步骤(5)相同；
(6)与实施例1中的步骤(6)相同。
本实施例降低了即食银耳羹制备的能耗，与单一冷冻干燥相比，采用减少水分预处理结合冷冻-真空联合干燥总干燥时间缩短了10h，总能耗率降低约15.42kW·h/kg H2O。产品硬度适中，高于单一冷冻干燥，体积收缩率较单一真空干燥降低71.07％。产品综合感官评分高于单一冷冻干燥和单一真空干燥。就产品复原性而言，黏度及多糖含量复原率略高于联合干燥水分含量转换点为15％的产品，说明冷冻干燥时间越长，水分含量转换点数值越低，一定范围内即食银耳羹的品质越好。
实施例5：
一种降低即食银耳羹制备能耗的方法，包括以下步骤：
(1)与实施例1中的步骤(1)相同；
(2)与实施例1中的步骤(2)相同；
(3)与实施例1中的步骤(3)相同；
(4)与实施例1中的步骤(4)区别在于冷冻干燥至水分含量转换点为40％，取出银耳羹，放入真空干燥箱继续干燥；
(5)与实施例1中的步骤(5)相同；
(6)与实施例1中的步骤(6)相同。
本实施例降低了即食银耳羹制备的能耗，与单一冷冻干燥相比，采用减少水分预处理结合冷冻-真空联合干燥总干燥时间缩短了20h，总能耗率降低约23.41kW·h/kg H2O。产品硬度适中，高于单一冷冻干燥，体积收缩率较单一真空干燥降低58.86％。产品综合感官评分高于单一冷冻干燥和单一真空干燥。就产品复原性而言，黏度及多糖含量复原率低于联合干燥水分含量转换点为15％的产品，说明冷冻干燥时间越短，水分含量转换点数值越高，一定范围内即食银耳羹的品质越差。
实施例6：
一种降低即食银耳羹制备能耗的方法，包括以下步骤：
(1)与实施例1中的步骤(1)相同；
(2)与实施例1中的步骤(2)相同；
(3)与实施例1中的步骤(3)相同；
(4)与实施例1中的步骤(4)相同；
(5)与实施例1中的步骤(5)区别在于设定真空干燥箱温度为70℃，当干燥箱内温度达70℃且基本恒定不变后，将步骤(4)中的银耳羹继续进行真空干燥至水分含量小于5％，停止干燥；
(6)与实施例1中的步骤(6)相同。
本实施例降低了即食银耳羹制备的能耗，与单一冷冻干燥相比，采用减少水分预处理结合冷冻-真空联合干燥总干燥时间缩短了13h，总能耗率降低约20.58kW·h/kg H2O。产品硬度适中，高于单一冷冻干燥，体积收缩率较单一真空干燥降低61.89％。产品综合感官评分高于单一冷冻干燥和单一真空干燥。就产品复原性而言，黏度及多糖含量复原率低于真空干燥温度为60℃的产品，说明真空干燥温度会影响即食银耳羹的品质。
对比例1：单独冷冻干燥
参照实施例1的方法处理银耳羹，区别在于，减少水分预处理后单独进行冷冻干燥至水分含量小于5％，不进行真空干燥，其他条件同实施例1。
单独冷冻干燥时间最长，高达50h，总能耗最高，为72.04kW·h/kg H2O。同时，制备得到的产品硬度最低，碎屑最多，总体感官评分低于采用减少水分预处理结合冷冻-真空联合干燥制备的即食银耳羹。说明减少水分预处理结合冷冻-真空联合干燥能在保证产品外观及复原能力的基础上，有效降低即食银耳羹的制备能耗。
对比例2：单独真空干燥
参照实施例1的方法处理银耳羹，区别在于，减少水分预处理后直接进行真空干燥至水分含量小于5％，不进行冷冻干燥，其他条件同实施例1.
单独真空干燥制备得到的即食银耳羹变形皱缩严重，体积收缩率最高，产品外观及复原能力差，感官评分最低。说明减少水分预处理结合冷冻-真空联合干燥能在保证产品外观及复原能力的基础上，有效降低即食银耳羹的制备能耗。
对比例3：调整干燥顺序，真空干燥+冷冻干燥
参照实施例1的方法处理银耳羹，区别在于，调整冷冻干燥和真空干燥的先后顺序，其他条件同实施例1。
调整干燥顺序所制备得到的即食银耳羹硬度大，皱缩严重，复原性及感官评分差，真空干燥作为第一阶段干方式，无法保证产品的基本形态，说明冷冻干燥作为第一阶段干燥方式的必要性，进一步说明减少水分预处理结合冷冻-真空联合干燥能在保证产品外观及复原能力的基础上，有效降低即食银耳羹的制备能耗。
对比例4：不进行减少水分预处理
参照实施例1的方法处理银耳羹，区别在于，不进行减少水分预处理，其他条件同实施例1。
不进行减少水分预处理，总干燥时间比实施例1多5h，总能耗率高8.92kW·h/kgH2O，产品外观形态及复原能力与实施例1相近，但硬度有所降低，碎屑较多，总体感官评分低于实施例1，这说明减少水分预处理结合冷冻-真空联合干燥能在保证产品外观及复原能力的基础上，有效降低即食银耳羹的制备能耗。
对比例5：改变预处理减少水分程度
参照实施例1的方法处理银耳羹，区别在于，旋转蒸发预处理银耳羹至水分含量为50％，其他条件同实施例1。
增大预处理减少水分的程度，干燥时间缩短，总能耗率显著降低，但产品的复原能力和感官评分也大幅降低，这说明预处理去除过多水分不利于即食银耳羹产品的制备。
表2实施例1-6和对比例1-5产品性质及复原情况
表3实施例1-6和对比例1-5产品总干燥时间及耗能情况
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (10)
1.低能耗制备即食银耳羹的方法，其特征在于，所述方法先将熬煮后的银耳羹进行减少水分预处理，再对经预处理后的银耳羹进行冷冻干燥和真空干燥，得到即食银耳羹。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述减少水分预处理是指常压浓缩或减压浓缩去除银耳羹中的部分水分，使处理后的银耳羹水分含量在70％～90％之间。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，冷冻干燥和真空干燥的顺序是先银耳羹进行冷冻干燥再进行真空干燥。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述冷冻干燥是将银耳羹干燥至水分含量10％～40％。
5.根据权利要求1-4任一项所述方法，其特征在于，所述冷冻干燥条件为：真空度0.095～0.105mbar，冷阱温度-55～-60℃。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述真空干燥是将银耳羹干燥至水分含量小于5％。
7.根据权利1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述真空干燥条件为：真空干燥温度为50～70℃，真空度-0.090～-0.100Mpa。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)取鲜银耳浸泡，去除底部黄色及木质化部分，清洗干净；
(2)将步骤(1)清洗之后的银耳剪成约1cm×1cm小块，按料液比1:6～1:14加入清水，加入银耳片与水总重的3％～5％的冰糖，导入锅中熬煮30～90min；
(3)减少水分预处理：用减压浓缩或常压浓缩以去除步骤(2)中熬煮后银耳羹中的部分水分，使处理后银耳羹水分含量控制在70％～90％之间；将预处理后的银耳羹导入方形模具中，液体银耳羹高度为2～2.5cm；
(4)预冻：将步骤(3)中装有银耳羹的冻干盒于-30～-40℃冰箱预冻40～45h；
(5)冷冻干燥：取经步骤(4)预冻的银耳羹进行冷冻干燥至水分含量10％～40％；
所述冷冻干燥条件为：真空度0.095～0.105mbar，冷阱温度-55～-60℃；
(6)真空干燥：将经步骤(5)处理的银耳羹进行真空干燥至水分含量小于5％；所述真空干燥条件为真空干燥温度为50～70℃，真空度-0.090～-0.100Mpa。
9.根据权利要求1-8任一项所述的方法制备得到的即食银耳羹。
10.一种含有权利要求9所述的即食银耳羹的食品。
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