新型食品變溫壓差膨化組合干燥技術(shù)在食品變溫壓差膨化組合干燥機(jī)理、工藝優(yōu)化、設(shè)備改造、產(chǎn)品品質(zhì)評(píng)價(jià)和新產(chǎn)品創(chuàng)制等研發(fā)方面具有原創(chuàng)性，整體研究達(dá)到水平。

   新型食品變溫壓差膨化組合干燥技術(shù)是繼傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥產(chǎn)品、真空冷凍干燥產(chǎn)品、真空低溫油炸脆片之后的新一代干燥產(chǎn)品。

   新型食品變溫壓差膨化組合干燥技術(shù)除需必備的廠房和基礎(chǔ)設(shè)施外，主要生產(chǎn)設(shè)備包括清洗設(shè)備、護(hù)色設(shè)備、去核去皮設(shè)備、切分設(shè)備、預(yù)干燥設(shè)備、速凍設(shè)備、變溫壓差膨化設(shè)備、調(diào)味設(shè)備、包裝設(shè)備等。為降低勞動(dòng)費(fèi)用，提高產(chǎn)量，更好地控制變溫壓差膨化干燥的過程，經(jīng)過多年對(duì)膨化腔的研究和改進(jìn)之后，1977年J．F．Sullivan等又膨化裝置(ContinuousExplosionPumngSystem，下簡(jiǎn)稱CEPs)。輔助設(shè)備包括鍋爐、水循環(huán)系統(tǒng)等。膨化設(shè)備具有適用性廣、操作簡(jiǎn)單、投資少、環(huán)保節(jié)能等特點(diǎn)。所生產(chǎn)的非油炸膨化產(chǎn)品具有綠色天然、品質(zhì)優(yōu)良、營(yíng)養(yǎng)豐富、食用方便、保質(zhì)期長(zhǎng)和易于貯存等特點(diǎn)。

   新型食品變溫壓差膨化組合干燥技術(shù)適宜加工的食品原料非常廣泛，主要用于生產(chǎn)新型、天然、健康的綠色膨化休閑食品、營(yíng)養(yǎng)全粉或速溶飲品、營(yíng)養(yǎng)jujue片、方便食品調(diào)料或baojian食品原料。

   目前，新型食品變溫壓差膨化組合干燥技術(shù)主要以生產(chǎn)蘋果脆片為主，許多膨化產(chǎn)品在市場(chǎng)上還屬空白，需求量達(dá)數(shù)千萬噸，市場(chǎng)空間很大。

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(fēng)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?yàn)樵谂蚧倪^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)蘋果的連續(xù)式膨化干燥進(jìn)行了詳細(xì)研究。果蔬膨化產(chǎn)品一般都是直接經(jīng)烘干、膨化制成，在加工中不添加色素和其他添加劑等，純凈天然。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，并通過電鏡觀察其微觀結(jié)構(gòu)的變化，對(duì)于在加工過程中對(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^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(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。國(guó)外學(xué)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(jìn)行膨化試驗(yàn)，比如豆類，因堅(jiān)硬的外殼而無法進(jìn)行膨化，花生和椰子也無法成功地進(jìn)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]。

柑橘皮，柚子皮變溫壓差膨化技術(shù)

中國(guó)是全球大的柑橘種植國(guó)和生產(chǎn)國(guó)。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。當(dāng)前柑橘加工產(chǎn)品主要以柑橘罐頭和柑橘汁為主，加工過程中產(chǎn)生的皮渣占果實(shí)總重量的40％～50％。柑橘皮渣中富含可溶性糖、酸、果膠、粗脂肪、粗纖維、維生素、氨基酸和礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分，但由于其含水量超過80％，且果膠含量占干物質(zhì)總量的20％以上，導(dǎo)致其干燥難度較大;加之柑橘采摘加工期短，每年有大量柑橘皮渣未能得以充分利用。變溫壓差膨化干燥技術(shù)作為氣流膨化干燥技術(shù)的一種，該技術(shù)無需油炸，可將柑橘皮加工成膨化果蔬脆片，或用于其它食品營(yíng)養(yǎng)添加，其生產(chǎn)過程簡(jiǎn)單、綠色，生產(chǎn)出的果蔬脆片口感酥脆、易于保存，市場(chǎng)前景廣闊。

　　本課題以柑橘加工生產(chǎn)中主要使用的溫州蜜柑的皮為研究對(duì)象，旨在研究柑橘皮變溫壓差膨化的加工工藝及其膨化干燥機(jī)理，分別對(duì)柑橘皮變溫壓差膨化干燥的前處理工藝、工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化，探討了不同干燥方式對(duì)脫水柑橘皮的物性、精油成分、主要抗yang化成分及其抗yang化活性的影響，確定了柑橘皮變溫壓差膨化干燥特性、動(dòng)力學(xué)模型及等溫吸濕特性。83％，高于其他兩種干燥方式，其柑橘皮精油的主要成分萜烯類的種類(41種)遠(yuǎn)高于真空冷凍干燥的33種，略低于熱風(fēng)干燥(45種)。主要研究結(jié)論如下:

　　(1)柑橘皮變溫壓差膨化適前處理工藝條件為:凍融2次、浸糖濃度40％、浸糖時(shí)間30min、浸糖溫度40℃。

　　(2)柑橘皮變溫壓差膨化工藝條件為:膨化溫度95℃、初始含水率60％、抽真空干燥溫度75℃。

本研究采用果蔬變溫壓差膨化干燥設(shè)備,采用新鮮的甘薯做為實(shí)驗(yàn)原料,研究不同預(yù)處理?xiàng)l件對(duì)膨化甘薯脆片的品質(zhì)影響;篩選影響甘薯脆片膨化干燥效果的關(guān)鍵因素,尋求甘薯脆片膨化干燥優(yōu)選工藝參數(shù);研究變溫壓差膨化干燥前后甘薯片的營(yíng)養(yǎng)成分和微觀結(jié)構(gòu)變化,對(duì)比分析三種不同干燥方式對(duì)甘薯片物理性質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)成分和微觀結(jié)構(gòu)的影響。隨后迅速打開連接膨化罐和真空罐（真空罐預(yù)先只抽真空）的泄壓閥，由于膨脹罐內(nèi)瞬間降ya（使水含量為3%-5%安全含水量）。本研究為后續(xù)深入研究甘薯變溫壓差膨化干燥技術(shù)提供一定的理論支持,對(duì)于我國(guó)變溫壓差膨化干燥技術(shù)的推廣和規(guī)?；幸欢ǖ膮⒖純r(jià)值。

　　通過對(duì)膨化甘薯脆片合理工藝的研究,膨化甘薯產(chǎn)品理化性質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)成分和微觀結(jié)構(gòu)的比較分析,以及對(duì)比研究不同干燥方式對(duì)甘薯脆片品質(zhì)的影響,得出以下結(jié)論:

　　(1)預(yù)處理?xiàng)l件:加熱糊化5min,預(yù)凍溫度-20℃,預(yù)凍時(shí)間15h,滲透溶液為15％麥芽糖漿,滲透時(shí)間8h。該項(xiàng)技術(shù)適合農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)，對(duì)提高農(nóng)產(chǎn)品附加值、增加農(nóng)民收入大有裨益。單因素實(shí)驗(yàn)確定關(guān)鍵影響因素為:切片厚度為2mm,膨化溫度90℃,抽空溫度90℃,抽空時(shí)間1h,壓力差0.3MPa,停滯時(shí)間20min。應(yīng)用了三因子二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合試驗(yàn)設(shè)計(jì),應(yīng)用交互因素分析法和頻數(shù)分析法優(yōu)化甘薯脆片膨化工藝,合理操作參數(shù)范圍是:膨化溫度89.25℃～95.22℃,抽真空干燥溫度85.89℃～90.01℃,抽真空干燥時(shí)間0.92h～1.20h。