1 果蔬變溫壓差膨化干燥技術(shù)

    變溫壓差膨化干燥又稱(chēng)非油炸膨化干燥(ExplosioPuffingD巧ing)、氣流膨化干燥、壓差膨化干燥等。是指物料膨化溫度和真空干燥溫度不同，在干燥過(guò)程中溫度不斷變化；壓差是指物料在膨化瞬間經(jīng)歷了一個(gè)由高壓到低壓的過(guò)程；果蔬脆片變溫膨化香蕉脆片因其純tianran無(wú)污染而受家長(zhǎng)喜愛(ài)這種脆片水果的加工方式是現(xiàn)階段市場(chǎng)上最為流行的一種加工方式。膨化是利用相變和氣體的熱壓效應(yīng)原理使被加工物料內(nèi)部的水分瞬問(wèn)升溫汽化、減壓膨脹，并依靠氣體的膨脹力，帶動(dòng)組織中高分子物質(zhì)的結(jié)構(gòu)變性，從而形成具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)特征、定型的多孔狀物質(zhì)的過(guò)程[9-11]；干燥是膨化的物料在真空(膨化)狀態(tài)下水分的過(guò)程。

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(guò)比較熱風(fēng)干燥和膨化干燥曲線(xiàn)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?yàn)樵谂蚧倪^(guò)程中會(huì)發(fā)生爆裂，不同的原料都對(duì)應(yīng)一個(gè)特定的膨化壓力和原始含水率，進(jìn)而才能膨化并形成多孔的結(jié)構(gòu)。美國(guó)NONG業(yè)部東部研究中心(the united States Depanment of Agriculture，Eastern Regional Research Center)對(duì)果蔬的膨化干燥工藝=研究較多，其對(duì)蘋(píng)果進(jìn)行了較QUAN面的研究，包括原材料的測(cè)驗(yàn)、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(duì)蘋(píng)果的連續(xù)式膨化干燥進(jìn)行了詳細(xì)研究。J．F．Sullivan在研究中設(shè)計(jì)壓力、溫水率幾個(gè)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(píng)果在82℃條件下熱風(fēng)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(jìn)行蘋(píng)果的加工的產(chǎn)為190kg/h；J．F．sullivan(1983)鈴薯和胡蘿卜進(jìn)行膨化干燥試驗(yàn)，確定了馬鈴薯的ji佳生產(chǎn)工藝：在93℃條件下熱風(fēng)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(fēng)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(duì)馬鈴薯高溫短時(shí)膨化工藝進(jìn)行了研究，確定了膨化溫度，膨化時(shí)間，原料的初含水率和淀粉含量為對(duì)膨化影響顯著的因素，并對(duì)膨化工藝進(jìn)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(shí)間為51s。國(guó)外一些學(xué)者對(duì)馬鈴薯膨化前處理也進(jìn)行了較細(xì)致的研究，重點(diǎn)研究了燙漂與干燥條件對(duì)馬鈴薯膨化率、外部干燥層的影響，并通過(guò)電鏡觀(guān)察其微觀(guān)結(jié)構(gòu)的變化，對(duì)于在加工過(guò)程中對(duì)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(dāng)?shù)那疤幚砜梢苑乐乖显诩庸み^(guò)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(fēng)T燥時(shí)間等對(duì)馬鈴薯膨化效果的影響，研究表明硫處理對(duì)馬鈴薯的膨化效果沒(méi)有顯著的影響，但是可以有效地防止加工過(guò)程中顏色的改變；經(jīng)過(guò)熱燙后再進(jìn)行熱風(fēng)干燥，會(huì)增加馬鈴薯的膨化效果，但是隨著熱風(fēng)十燥時(shí)間的增加，膨化效果逐漸下降[6,19]。M．F．Kozenlpel(1989)等對(duì)蘿卜、馬鈴薯、蘋(píng)果、藍(lán)莓、蘑菇、芹菜、洋蔥、甜菜、洋芋、梨、菠蘿、甘藍(lán)等果蔬原料的變溫壓差膨化工藝進(jìn)行了廣泛地研究，確定了蒸汽壓力，膨化溫度，于燥時(shí)間、切片尺寸、含水率、品種等對(duì)膨化產(chǎn)品的影響[12]。以蘋(píng)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(shí)間、抽真空溫度和抽真空時(shí)問(wèn)。由于采取了循環(huán)冷卻水和間歇式蒸汽加熱等措施，使其能耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)低予真空冷凍干燥的能耗，這在實(shí)際生產(chǎn)中極人地提高了生產(chǎn)效率，并有效地降低了成產(chǎn)成本。國(guó)外學(xué)者在探討變溫壓差膨化過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，并不是所有的原料都可以進(jìn)行膨化試驗(yàn)，比如豆類(lèi)，因堅(jiān)硬的外殼而無(wú)法進(jìn)行膨化，花生和椰子也無(wú)法成功地進(jìn)行膨化，谷物類(lèi)食物，比如小麥、黑麥、大米的壓力需要大于700kPa，肉類(lèi)等蛋白質(zhì)類(lèi)食品也不易被膨化[12,20,21]。

2．3 果蔬變溫壓差膨化干燥機(jī)理研究

    從膨化過(guò)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(dāng)物料與環(huán)境同時(shí)符合膨化所需要的特條件時(shí)，膨化才有叮能得以順利進(jìn)行。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(guò)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(duì)密閉的彈性小室，同時(shí)，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(mǎn)足氣體增壓的需要；(6)柑橘皮在變溫壓差膨化干燥過(guò)程中存在明顯的加速、恒速和降速過(guò)程，且以恒速和減速干燥為主。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(duì)不同縮結(jié)構(gòu)網(wǎng)架，果蔬較大的細(xì)胞結(jié)構(gòu)可以作為膨化過(guò)程中的彈性小室，其中細(xì)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(duì)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(guò)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(gè)過(guò)程可以通過(guò)外界方式獲得，如加熱、微波等。

膨化果蔬脆片是近年來(lái)才發(fā)展起來(lái)的一種新產(chǎn)品，該產(chǎn)品在色、香、味、形、營(yíng)養(yǎng)及衛(wèi)生等方面有其獨(dú)特之處目前，我國(guó)果蔬脆片生產(chǎn)大都采用低溫真空油炸技術(shù)，由于其加工溫度低，時(shí)間短，從而保留了原果蔬的風(fēng)味和大部分營(yíng)養(yǎng)成分。但真空油炸果蔬脆片含油量仍在 １０％。四、市場(chǎng)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(chǎng)銷(xiāo)售價(jià)格比約為60～70：1，扣除生產(chǎn)成本，產(chǎn)品增值將達(dá)到原來(lái)的3～5倍，利潤(rùn)相當(dāng)可觀(guān)。

    諸城眾工機(jī)械根據(jù)市場(chǎng)需要生產(chǎn)變溫膨化壓差果蔬脆片膨化設(shè)備代替油炸膨化， 相對(duì)于油炸食品，克服油脂碳化造成的食品二污染，食品生產(chǎn)成本更低，口味更佳，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力更高。

   相對(duì)于現(xiàn)在市場(chǎng)上的真空低溫油炸，同等產(chǎn)量設(shè)備投入較低以每鍋10kg換算，真空低溫油炸設(shè)備投資產(chǎn)值為50-100萬(wàn)左右。而變溫膨化壓差設(shè)備10kg設(shè)備投資價(jià)值在45萬(wàn)左右，整體設(shè)備使用周期長(zhǎng)，易損件少，生產(chǎn)過(guò)程中沒(méi)有食品二次污染，保質(zhì)期延長(zhǎng)半年左右。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?yàn)樵谂蚧倪^(guò)程中會(huì)發(fā)生爆裂，不同的原料都對(duì)應(yīng)一個(gè)特定的膨化壓力和原始含水率，進(jìn)而才能膨化并形成多孔的結(jié)構(gòu)。

   真空油炸設(shè)備雖保留原色但食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值損耗較高，口感硬。

   變溫壓差膨化設(shè)備生產(chǎn)的食品較大程度保留食品營(yíng)養(yǎng)，口感酥脆