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該技術(shù)中試和生產(chǎn)裝備成熟,自投入市場以來,已引起了國內(nèi)外生產(chǎn)廠家的廣泛關(guān)注,轉(zhuǎn)讓企業(yè)技術(shù)5家,還有數(shù)十家企業(yè)在論證投產(chǎn)。目前,該技術(shù)主要以生產(chǎn)蘋果脆片為主,許多膨化產(chǎn)品在市場上還屬空白,需求量達數(shù)千萬噸,市場空間很大。
小型項目(年產(chǎn)100噸成品)的設(shè)備投資為200萬-300萬元,流動資金為3000萬-5000萬元,收回投資期限為1-3年。年產(chǎn)量的計算按班產(chǎn)100kg計算,三班生產(chǎn),每月按23天計算,產(chǎn)品每袋20g,年產(chǎn)量即為414萬袋。不同原料因鮮樣含水量不同而使產(chǎn)品得率不同,一般得率為10-20:1,而膨化產(chǎn)品與鮮樣市場銷售價格比約為30-50:1,扣除生產(chǎn)成本,產(chǎn)品加工增值將達到0.5-1倍,利潤相當可觀。
2.2果蔬變溫壓差膨化干燥工藝研究
初的變溫壓差膨化干燥工藝ji優(yōu)條件主要通過比較熱風干燥和膨化干燥曲線以及產(chǎn)品質(zhì)量而確定。早期的研究表明水果和蔬菜在原始的狀態(tài)下并小能被直接膨化,因為在膨化的過程中會發(fā)生爆裂,不同的原料都對應(yīng)一個特定的膨化壓力和原始含水率,進而才能膨化并形成多孔的結(jié)構(gòu)。美國NONG業(yè)部東部研究中心(the united States Depanment of Agriculture,Eastern Regional Research Center)對果蔬的膨化干燥工藝=研究較多,其對蘋果進行了較QUAN面的研究,包括原材料的測驗、滲透脫水、預(yù)干燥的研究、連續(xù)化生產(chǎn)的JI佳工藝、能量估算、品種影響等,如J.F.Sullivan,J.C.Craig1980)和D.Torrcggiani(1995)等都對蘋果的連續(xù)式膨化干燥進行了詳細研究。經(jīng)過膨化的果蔬產(chǎn)品,附加值高,一般增值3~5倍,國內(nèi)外市場需求量大,具有廣闊的應(yīng)用前景。J.F.Sullivan在研究中設(shè)計壓力、溫水率幾個因素,分析容積密度、復(fù)水率、顏色、羥、糖損失等方面,確定了ji佳生產(chǎn)工藝為:蘋果在82℃條件下熱風干燥到含水率為15%,膨化壓力為117kPa,膨化溫度為121℃,應(yīng)用CEPS進行蘋果的加工的產(chǎn)為190kg/h;J.F.sullivan(1983)鈴薯和胡蘿卜進行膨化干燥試驗,確定了馬鈴薯的ji佳生產(chǎn)工藝:在93℃條件下熱風干燥到含水率為25%,膨化壓力為414kPa,膨化溫度為176℃,應(yīng)用CEPS馬鈴薯的膨化加工的產(chǎn)量為454kg/h;確定了胡蘿卜的佳生產(chǎn)工藝:在95℃條件下熱風十燥到含水率為25%,膨化壓力為275kpa,膨化溫度為149℃[15-17]。A.Nath等(2007)也對馬鈴薯高溫短時膨化工藝進行了研究,確定了膨化溫度,膨化時間,原料的初含水率和淀粉含量為對膨化影響顯著的因素,并對膨化工藝進行了優(yōu)化研究[18],優(yōu)化條件為:預(yù)處理含水率為36.74%,溫度為235.46℃,膨化時間為51s。國外一些學者對馬鈴薯膨化前處理也進行了較細致的研究,重點研究了燙漂與干燥條件對馬鈴薯膨化率、外部干燥層的影響,并通過電鏡觀察其微觀結(jié)構(gòu)的變化,對于在加工過程中對溫度和壓力要求較高的物料,如馬鈴薯等,原料的前處理尤為的重要,適當?shù)那疤幚砜梢苑乐乖显诩庸み^程中顏色的改變并增加產(chǎn)品的膨化效果。A.I.V.a(chǎn)malis等(2001)研究了預(yù)處理包括熱燙、硫漂、熱風T燥時間等對馬鈴薯膨化效果的影響,研究表明硫處理對馬鈴薯的膨化效果沒有顯著的影響,但是可以有效地防止加工過程中顏色的改變;經(jīng)過熱燙后再進行熱風干燥,會增加馬鈴薯的膨化效果,但是隨著熱風十燥時間的增加,膨化效果逐漸下降[6,19]。M.F.Kozenlpel(1989)等對蘿卜、馬鈴薯、蘋果、藍莓、蘑菇、芹菜、洋蔥、甜菜、洋芋、梨、菠蘿、甘藍等果蔬原料的變溫壓差膨化工藝進行了廣泛地研究,確定了蒸汽壓力,膨化溫度,于燥時間、切片尺寸、含水率、品種等對膨化產(chǎn)品的影響[12]。以蘋果為例,影響其膨化的關(guān)鍵因素是膨化前原料的含水率、膨化溫度、膨化壓力、停滯時間、抽真空溫度和抽真空時問。國外學者在探討變溫壓差膨化過程中發(fā)現(xiàn),并不是所有的原料都可以進行膨化試驗,比如豆類,因堅硬的外殼而無法進行膨化,花生和椰子也無法成功地進行膨化,谷物類食物,比如小麥、黑麥、大米的壓力需要大于700kPa,肉類等蛋白質(zhì)類食品也不易被膨化[12,20,21]。
2.3 果蔬變溫壓差膨化干燥機理研究
從膨化過程分析,物料特性和其外界環(huán)境與膨化直關(guān)聯(lián),即只有當物料與環(huán)境同時符合膨化所需要的特條件時,膨化才有叮能得以順利進行。日前,國內(nèi)外已有數(shù)十種果蔬原料進行過變溫壓差膨化十燥加工研究,生產(chǎn)的許多產(chǎn)品具有良好的感官和營養(yǎng)特性,能開發(fā)出許多有較好市場潛力的產(chǎn)品。所謂特定條件:一是在膨化發(fā)生以前,物料內(nèi)部必須均勻含有安全汽化劑,即可汽化的液體,果蔬原料含有大量的水分,組成為自由水和結(jié)合水,其中豐要為自由水,原料內(nèi)部的自由水提供了膨化過程中所需的汽化劑;二是從相變段到增壓段,物料內(nèi)部能廣泛形成相對密閉的彈性小室,同時,要保證小室內(nèi)氣體增壓速度人于氣體外泄造成的減、含壓速度,以滿足氣體增壓的需要;三是構(gòu)成氣體小室的內(nèi)壁材料必須要有拉伸成膜性,而且能在固化段蒸汽外溢后,迅速干燥并固化成膨化制品的相對不同縮結(jié)構(gòu)網(wǎng)架,果蔬較大的細胞結(jié)構(gòu)可以作為膨化過程中的彈性小室,其中細胞壁的豐要組成成分為纖維素,這也為膨化產(chǎn)品提供丫相對彳i回縮的結(jié)構(gòu)網(wǎng)架;四是外界要提供足以完成膨化全過程的能鼉,包括相變段的液體升溫需能、汽化需能、膨化需能、干燥需能等,這個過程可以通過外界方式獲得,如加熱、微波等。
果蔬膨化干燥技術(shù)
果蔬變溫壓差膨化干燥技術(shù)”,聽起來可能太專業(yè)、太陌生了,一般人很難明白就里。但要說起超市貨架上那琳瑯滿目的脆棗、菠蘿脆片、柑橘脆瓣等等,人們又會覺得:嗯,太好吃了!這其實就是它的商業(yè)化產(chǎn)品。
由中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所畢金峰博士主持的果蔬變溫壓差膨化干燥技術(shù)研究,今年年初在北京通過了nongye部組織的項目成果鑒定,認為其有創(chuàng)新性,整體研究達先進水平。四、市場前景果蔬膨化產(chǎn)品的得率一般為10~15:1:而膨化產(chǎn)品與鮮樣產(chǎn)品的市場銷售價格比約為60~70:1,扣除生產(chǎn)成本,產(chǎn)品增值將達到原來的3~5倍,利潤相當可觀。該技術(shù)正在申請國家發(fā)明專利。那么,該技術(shù)創(chuàng)新之處在哪里?對農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)、提高農(nóng)產(chǎn)品附加值有何啟發(fā)?實際應(yīng)用前景如何?