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該項(xiàng)目通過采用冷卻真空泵水溫的方式、有效改進(jìn)真空罐與膨化罐的比例關(guān)系體積比為15~18:1,應(yīng)用JZJ2S-2A型的雙極組合真空泵,提高真空度,使胡蘿卜、茶葉等高纖維含量的果蔬原料實(shí)現(xiàn)膨化成為可能。采用自然降溫與壓力脈沖相結(jié)合的方式,改進(jìn)膨化工藝,達(dá)到了設(shè)備改造的目標(biāo),使果蔬膨化設(shè)備的單罐生產(chǎn)周期由4個(gè)小時(shí)縮短到2.5小時(shí),從而使原年產(chǎn)100噸膨化設(shè)備產(chǎn)能達(dá)130噸。在膨化設(shè)備安裝了質(zhì)量和溫度傳感器,對(duì)膨化干燥過程物料的水分含量和產(chǎn)品溫度進(jìn)行在線控制,完善了變溫壓差膨化干燥技術(shù),填補(bǔ)國(guó)內(nèi)外的空白,為變溫壓差膨化干燥技術(shù)傳質(zhì)傳熱技術(shù)理論提供了技術(shù)支撐。流動(dòng)資金50萬元,主要用于原料購(gòu)置、開辦費(fèi)及其他費(fèi)用項(xiàng)目支出。
2.3 果蔬變溫壓差膨化干燥機(jī)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(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(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;經(jīng)變溫壓差膨化干燥的柑橘皮中橙皮苷、橙黃酮、川陳皮素、桔皮素的含量均高于熱風(fēng)干燥,且發(fā)現(xiàn)浸糖預(yù)處理是導(dǎo)致柑橘皮中橙皮苷流失的關(guān)鍵因素。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(gè)過程可以通過外界方式獲得,如加熱、微波等。
3 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
與國(guó)外相比,中國(guó)的果蔬變溫壓差膨化加工設(shè)備和理論研究水平比較落后。國(guó)內(nèi)大多數(shù)果蔬膨化產(chǎn)品是采用油炸膨化或真空低溫油炸膨化技術(shù),產(chǎn)品比較酥脆,但因含油量較高,縮短了保質(zhì)期,減少了它的消費(fèi)群體,又由于它的設(shè)備價(jià)格比較高,因而限制了它的應(yīng)用。對(duì)于果蔬變溫壓差膨化干燥研究,國(guó)內(nèi)石啟龍等發(fā)表了有關(guān)果蔬膨化等文章,重點(diǎn)對(duì)蘋果變溫壓差膨化工藝進(jìn)行了研究,得到j(luò)i優(yōu)工藝為切片厚度5mm,均濕處理3d,預(yù)干燥含水率為18%,膨化溫度為85~95℃,膨化壓力為120kPa[36];劉自強(qiáng)探討了食品膨化機(jī)理,分析了膨化動(dòng)力發(fā)生的過程、膨化動(dòng)力的影響因素和外部能向膨化動(dòng)力轉(zhuǎn)換的機(jī)理,并將膨化發(fā)生的過程分為3個(gè)階段,D一階段為相變段,此時(shí)物料內(nèi)部的液體兇吸熱或過熱,發(fā)生汽化;第二個(gè)階段為增壓段,汽化后的液體迅速增壓并開始帶動(dòng)物料膨脹;油炸果蔬產(chǎn)品足口前生產(chǎn)果蔬脆片的主要加工技術(shù),但是經(jīng)過加工的果蔬產(chǎn)品含油量較高,難以解決油脂氧化對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成的不良影響[3-5]。第三階段為固化段,當(dāng)物料內(nèi)部的瞬間增壓達(dá)到和超過極限時(shí),氣體迅速外益,內(nèi)部因失水而被高溫十燥固化,終形成泡沫狀的膨化產(chǎn)品[37]。目前,中國(guó)果蔬變溫壓差膨化干燥技術(shù)的研究還處于起步階段,變溫壓差膨化干燥的機(jī)理和工藝都有待迸一步深入研究。
蔬變溫骶差膨化T燥技術(shù)的難點(diǎn)在于:一是如何尋找合適的前處理方式。果蔬物料在進(jìn)行膨化干燥前要進(jìn)行適當(dāng)?shù)那疤幚恚缃n、冷凍等,適當(dāng)?shù)那疤幚眍杂行У馗淖児呶锪蟽?nèi)部的結(jié)構(gòu)和特性,這對(duì)后期的完變溫壓差膨化T燥會(huì)產(chǎn)乍有利的影響。二是膨化干燥過程中如何盡量減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損失。果蔬中含有的維生素和芳香成分易受高溫破壞或揮發(fā),高溫還會(huì)引起產(chǎn)品焦糊,易發(fā)生褐變,故應(yīng)盡量尋求低溫短時(shí)加工工藝[33,34]。現(xiàn)代人們對(duì)食物感官和營(yíng)養(yǎng)要求越來越高,針對(duì)已有較干大市場(chǎng)的低溫真空油炸果蔬脆片,變溫壓差膨化果蔬脆片要有更大的市場(chǎng),必須盡鼉減少營(yíng)養(yǎng)損失、并使質(zhì)地更加酥脆可口。三是如何確保產(chǎn)品具有較長(zhǎng)的保質(zhì)期。膨化果蔬脆片結(jié)構(gòu)疏松多孔,雖無油脂,但本身具有一定的含糖量,易吸濕發(fā)軟,影響口感,所以要盡量降低產(chǎn)品水分,尋找合適包裝,使產(chǎn)品具有盡町能長(zhǎng)的保質(zhì)期。試驗(yàn)證明,經(jīng)過適當(dāng)處理。經(jīng)過變溫壓差膨化干燥的產(chǎn)品在貯藏期間也能保持良好的質(zhì)構(gòu)和品質(zhì)[3,5]。四如何確定合適的膨化工藝??梢耘蚧墓吆芏啵喜煌?,膨化干燥工藝差異很大。例如一些果蔬原料在低溫條件下就可以膨化出較好的產(chǎn)品,而有些含淀粉多的原料則需要在高溫下才可能使淀粉糊化,進(jìn)而取得較好的膨化效果。五是如何研發(fā)新型的連續(xù)化生產(chǎn)設(shè)備。目前,我國(guó)的果蔬變溫壓差膨化干燥設(shè)備均是間歇式,其閥門均是人工控制,氣流量和水流量都無法準(zhǔn)確判斷,化這樣不僅耗費(fèi)大量人力和能源、還無法保持穩(wěn)定的工藝和品質(zhì)。變溫壓差膨化干燥是一種新型的果蔬干燥技術(shù),它結(jié)合了熱風(fēng)干燥和真空冷凍干燥的優(yōu)點(diǎn),膨化產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良,消費(fèi)市場(chǎng)廣闊。因此,膨化設(shè)備要盡量設(shè)計(jì)得自動(dòng)化、連續(xù)化,使其向著應(yīng)用范圍廣、價(jià)格便宜、便于操作、節(jié)能、環(huán)保等方向發(fā)展。