CN115553442B - 一种亚冻结真空干燥草莓制品的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种亚冻结真空干燥草莓制品的加工方法。本发明通过亚冻结物料进仓冻干的工艺降低了加工时长和能耗，并且通过裹粉的方式，采用干法固化、干法涂膜技术，即可对草莓切面进行保护，又可通过糖粉的加入改善草莓产品的口感，还可在真空热干燥阶段通过对水分的吸附，加速草莓细胞内部结合水分向外迁移，进一步提高草莓干燥速率。实验结果显示：采用本发明所述加工方法制备的草莓制品可有效缩短加工时长及抑制产品膨胀起泡现象，并且糖酸比提升了27.44%，从而保证了产品品质及改善了产品的口感。
Description
技术领域
本发明涉及食品干燥加工技术，特别涉及一种亚冻结真空干燥草莓制品的加工方法。
背景技术
真空冷冻干燥技术是目前果蔬干燥领域是一种十分重要的加工方法，主要利用升华的原理，将冻结后的果蔬在真空、低温环境下进行升华脱水，该方法对果蔬的细胞和营养成分破坏较小，可较大程度维持果蔬的外观品质和营养成分。常规真空冷冻干燥过程中通常将果蔬预冻至低于共晶点温度10~20℃，使果蔬完全被冻结，以免干燥过程中发生膨胀起泡现象，但过低预冻温度一方面增加了制冷系统制冷量，另一方面增加了升华潜热，从而加大了能耗、延长了干燥时间。
草莓是目前冻干领域加工量较大的产品，主要以草莓丁和草莓片为主。草莓中约含有85～90%水分，其中自由水占到90%以上。自由水是真空冷冻干燥升华阶段所去除的主要水分，预冻过程中当温度达到冰点后自由水开始结冰，同时草莓内部溶液浓度逐渐升高，所需结冰温度也随之下降，冻结过程中使草莓中大部分自由水冻结所需温度较低，但将剩余小部分自由水冻结则所需温度较低，一般共晶点温度比冰点温度低15度左右，因此，使草莓处于自由水大部分被冻结的亚冻结状态后进行真空干燥，去除大部分自由水，小部分水分则采用真空热干燥去除，该冻干方法即为本发明所述亚冻结真空干燥方法，亚冻结真空干燥，可有效降低能耗及缩短干燥时间。但亚冻结真空干燥对温度、压强要求与常规方法不同，干燥过程中易发生膨胀起泡现象。此外草莓干制品口感偏酸，处理前一般进行浸糖处理提高甜度，而且草莓经过切割处理，存在细胞损伤，更易膨胀起泡。
针对上述问题，本发明采用亚冻结真空冷冻干燥方法提高干燥效率，并以此为核心调整干燥曲线，并结合干法固化、干法涂膜方法，采用糖粉等粉剂对草莓进行裹粉处理，从而抑制产品膨胀起泡现象及增加产品甜度。
发明内容
本发明提供一种亚冻结真空干燥草莓制品的加工方法。该方法采用亚冻结真空干燥工艺，结合干法固化、干法涂膜方法，制备草莓干制品，预冻温度低、干燥加工时间短、能耗低，产品口感酸甜适口。
实现本发明目的的技术方案如下：
一种亚冻结真空干燥草莓制品的加工方法，其特征在于按如下的步骤进行：
步骤1，亚冻结：启动制冷系统，将草莓片或草莓块预冻至中心温度-5～-8℃，保证草莓大部分自由水冻结；
步骤2，裹粉：将亚冻结的草莓片或草莓块放入裹粉机中，控制滚筒转速20～25 r/min，裹粉时间5～10 min，随后将裹粉的草莓片或块继续冻结至中心温度-5～-8℃，其中所用粉料按下列质量百分比组成，使用前粉料需粉碎至40目：
普鲁兰多糖 0.4%～0.7%
硅酸钙 0.3%～0.6%
玉米淀粉 7%～13%
白砂糖 43%～46%
海藻糖 43%～46%
本发明优选的粉料质量百分比如下：
鲁兰多糖 0.7%
硅酸钙 0.3%
玉米淀粉 13%
白砂糖 43%
海藻糖 43%
步骤3，升华干燥：开启真空泵，控制真空度在800～1200 Pa，控制干燥仓温度-6～-9℃维持0.5～2 h，随后调整真空度至80～120 Pa，控制干燥仓温度为25～30℃并维持3～4 h，再次调整真空度至20～30 Pa，控制干燥仓温度为25～30℃并维持3～4 h；
步骤4，真空热干燥：维持真空度至20～30 Pa，将搁板加热温度升至55～65℃，维持2～3 h；
步骤5，出仓包装：将冻干的草莓产品放入振动筛，筛除表面浮粉后进行包装。
本发明进一步公开了所述加工方法制备的草莓制品可有效的抑制产品膨胀起泡现象同时增加草莓制品甜度。实验结果显示：本发明所需时长为常规方法的81.25%，缩短了冻干时长、降低了冻干能耗；所加工的产品含水量与常规方法相比相差不大，也未见明显的起泡现象，并且糖酸比提升了27.44%，从而保证了产品品质及改善了产品的口感。
采用本发明方法制备的草莓制品的主要特性如下：
（1）产品加工过程中冻结温度低、冻干时间短；
（2）产品外观品质与常规方法无明显差异，无明显起泡现象，但糖酸比得到了提升。
本发明主要解决了常规冻结方法冻结所需冻结温度低、冻结能耗高、产品糖酸比低及亚冻结状态冻干过程中易起泡的问题，重点考察了产品冻干时长、起泡现象及糖酸比等指标，主要的难点在于如何即降低产品加工过程中的冻结温度又避免起泡现象的发生。
本发明公开的亚冻结真空干燥草莓制品的加工方法与现有技术相比所具有的积极效果在于：
（1）本发明采用前期真空冷冻干燥、后期真空热干燥相结合的分段干燥工艺，并通过亚冻结进料方式降低升华总潜热，即可保证产品品质又可降低加工能耗、提高干燥速率。
（2）本发明通过裹粉的方式，采用干法固化、干法涂膜技术，即可对草莓切面进行保护，又可通过糖粉的加入改善草莓产品的口感，还可在真空热干燥阶段通过对水分的吸附，加速草莓细胞内部结合水分向外迁移，进一步提高草莓干燥速率。
附图说明
图1是草莓的结冰变化趋势图：速冻过程中，当草莓物料温度达到冰点时开始结冰，由于草莓结冰时会释放部分热量，温度下降速率会变的相对缓慢，由此可判断出草莓的冰点，图中显示第一个拐点-0.7℃左右时温度下降速率变缓，因此可判断出-0.7℃左右即为草莓冰点；当绝大部分自由水冻结后，草莓冻结时释放的热量减少，温度下降速率也会明显升高，图中显示第二拐点-5℃后温度下降速率开始升高，因此-5℃时绝大部分自由水已经冻结，因此选定此温度为草莓亚冻结温度；
图2是亚冻结真空干燥与常规真空干燥所需时间对比图：常规真空干燥所用工艺为预冻温度-30℃，压强30-40 pa，温度调节程序依次为不加热自然升温维持1 h、40 ℃维持2 h、50 ℃维持2 h；60 ℃维持4 h、70 ℃维持3 h、60 ℃维持2 h、50 ℃维持2 h，两种产品含水量均为6%左右。
具体实施方式
下面通过具体的实施方案叙述本发明。除非特别说明，本发明中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的范围，本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明实质和范围的前提下，对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种改变或改动也属于本发明的保护范围。本发明所用原料及试剂均有市售。
实施例1
一种亚冻结真空干燥草莓制品的加工方法，其特征在于按如下的步骤进行：
步骤1，亚冻结：启动制冷系统，将草莓片或草莓块预冻至中心温度-5℃，保证草莓大部分自由水冻结；
步骤2，裹粉：将亚冻结的草莓片或草莓块放入裹粉机中，控制滚筒转速20 r/min，裹粉时间5 min，随后将裹粉的草莓片或块继续冻结至中心温度-6℃，其中所用粉料按下列质量百分比组成，使用前粉料需粉碎至40目：
普鲁兰多糖 0.7%
硅酸钙 0.3%
玉米淀粉 13%
白砂糖 43%
海藻糖 43%
步骤3，升华干燥：开启真空泵，控制真空度在800 Pa，控制干燥仓温度-6℃维持0.5 h，随后调整真空度至80 Pa，控制干燥仓温度为25℃并维持3 h，再次调整真空度至20Pa，控制干燥仓温度为25℃并维持3 h；
步骤4，真空热干燥：维持真空度至20 Pa，将搁板加热温度升至55℃，维持2 h；
步骤5，出仓包装：将冻干的草莓产品放入振动筛，筛除表面浮粉后进行包装。
实施例2
一种亚冻结真空干燥草莓制品的加工方法，其特征在于按如下的步骤进行：
步骤1，亚冻结：启动制冷系统，将草莓片或草莓块预冻至中心温度-8℃，保证草莓大部分自由水冻结；
步骤2，裹粉：将亚冻结的草莓片或草莓块放入裹粉机中，控制滚筒转速25 r/min，裹粉时间10 min，随后将裹粉的草莓片或块继续冻结至中心温度-8℃，其中所用粉料按下列质量百分比组成，使用前粉料需粉碎至40目
普鲁兰多糖 0.5%
硅酸钙 0.5%
玉米淀粉 9%
白砂糖 45%
海藻糖 45%
步骤3，升华干燥：开启真空泵，控制真空度在1200 Pa，控制干燥仓温度-9℃维持2h，随后调整真空度至120 Pa，控制干燥仓温度为30℃并维4 h，再次调整真空度至30 Pa，控制干燥仓温度为30℃并维持4 h；
步骤4，真空热干燥：维持真空度至30 Pa，将搁板加热温度升至65℃，维持3 h；
步骤5，出仓包装：将冻干的草莓产品放入振动筛，筛除表面浮粉后进行包装。
实施例3
对比实验：
（1）常规方法所用工艺为：草莓直接切丁后预冻温度-30℃，压强30-40 pa，温度调节程序依次为不加热自然升温维持1 h、40 ℃维持2 h、50 ℃维持2 h；60 ℃维持4 h、70℃维持3 h、60 ℃维持2 h、50 ℃维持2 h。
（2）本发明方法所采用工艺为：实施例2所采用工艺；
水分含量：水分含量测定采用GB 5009.3中直接干燥法测定。
起泡现象观察：起泡现象主要是草莓未冻结的成分在真空作用下由细胞破损处渗出并在内部气体快速溢出的作用下形成的，冻干后会在草莓表面形成泡沫状粉质物质，因此观察方法主要采用目测法，称取混合后样品200 g于白塘瓷盘内，观察冻干草莓表面有无渗出物干燥后形成的泡沫状粉质物质，通过泡沫状粉质物质的量判断起泡现象的发生度。
糖酸比的测定：糖酸比为可溶性糖与可滴定酸的比值，其中可溶性糖含量测定采用蒽酮比色法测定，可滴定酸采用酸碱滴定法测定。
结论：本发明方法与常规方法相比，本发明方法通过降低冻结温度不仅降低了冻结温度，降低了冻结能耗，还缩短了冻干时长，所需时长为常规方法的81.25%，从而降低了冻干能耗；所加工的产品含水量与常规方法相比相差不大，也未见明显的起泡现象，因此产品品质并未降低，并且糖酸比有所提升，改善了产品的口感。
Claims (1)
1.一种抑制草莓膨胀起泡同时增加草莓甜度的亚冻结真空干燥草莓制品的加工方法，其特征在于按如下的步骤进行：
步骤1，亚冻结：启动制冷系统，将草莓片或草莓块预冻至中心温度-5～-8℃，保证草莓大部分自由水冻结；
步骤2，裹粉：将亚冻结的草莓片或草莓块放入裹粉机中，控制滚筒转速20～25 r/min，裹粉时间5～10 min，随后将裹粉的草莓片或块继续冻结至中心温度-5～-8℃，其中所用粉料按下列质量百分比组成，使用前粉料需粉碎至40目：
普鲁兰多糖 0.4%～0.7%
硅酸钙 0.3%～0.6%
玉米淀粉 7%～13%
白砂糖 43%～46%
海藻糖 43%～46%
步骤3，升华干燥：开启真空泵，控制真空度在800～1200 Pa，控制干燥仓温度-6～-9℃维持0.5～2 h，随后调整真空度至80～120 Pa，控制干燥仓温度为25～30℃并维持3～4 h，再次调整真空度至20～30 Pa，控制干燥仓温度为25～30℃并维持3～4 h；
步骤4，真空热干燥：维持真空度至20～30 Pa，将搁板加热温度升至55～65℃，维持2～3 h；
步骤5，出仓包装：将冻干的草莓产品放入振动筛，筛除表面浮粉后进行包装。
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