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。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。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。

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；此外，1984年美國(guó)喬治亞州藍(lán)莓協(xié)會(huì)也研究制造了一套生產(chǎn)連續(xù)式膨化干燥藍(lán)莓的設(shè)備[1,13-15]。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。

食品脫水是一個(gè)復(fù)雜的過程，在進(jìn)行脫水的時(shí)候，食品的理化性質(zhì)可能會(huì)發(fā)牛不同程度的改變，如發(fā)生顏色的改變，芳香氣味的損失和再水合能力的下降等[5]。多數(shù)的干燥豐要經(jīng)過3個(gè)階段：即物料預(yù)熱階段、恒速干燥階段和降速下燥階段，在干燥的第3個(gè)階段，干燥速度明顯下降，并且耗費(fèi)了更多能量[22-25]。果蔬變溫壓差膨化干燥是在熱風(fēng)干燥的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，當(dāng)果蔬原料進(jìn)行一定時(shí)間的熱風(fēng)干燥后，在進(jìn)入降速干燥期前，進(jìn)行膨化干燥的處理從而減少能耗。A．I．Vamalis等(2001)研究表明，經(jīng)過熱風(fēng)丁燥后馬鈴薯表面形成的部分干燥層(PDL，Panially Drier Layer)對(duì)膨化足否能成功和產(chǎn)品膨化后形狀的保持是一個(gè)十分重要的條件[19]。原料經(jīng)切分后在一定的十燥溫度F進(jìn)行預(yù)干燥，會(huì)在物料表面形成部分干燥層，這是由丁物料表面和內(nèi)部失水速度不同造成的。干燥時(shí)間過長(zhǎng)，物料內(nèi)部水份散火過多，在變溫壓差膨化發(fā)生的時(shí)候，沒有足夠的水汽化并帶動(dòng)預(yù)干燥后的物料膨化；果蔬物料在進(jìn)行膨化干燥前要進(jìn)行適當(dāng)?shù)那疤幚?，如浸漬、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。反之，如果預(yù)干燥時(shí)間不夠，沒有形成一定厚度的部分干燥層，不利于膨化產(chǎn)品外形的固定和保持，并且預(yù)十燥不足還會(huì)導(dǎo)致在后期膨化T．燥階段耗費(fèi)更多的能。變溫壓羞膨化干燥也可以產(chǎn)生類似與冷凍十燥品質(zhì)的產(chǎn)品，在顏色和風(fēng)味改變上與冷凍干燥都比較接近。研究表明，經(jīng)過變溫壓差膨化干燥的產(chǎn)品由于原料內(nèi)部產(chǎn)牛了多孔、海綿狀的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)提高了產(chǎn)品的復(fù)水能力[26-28]，大部分產(chǎn)品可以在5min內(nèi)完全復(fù)水，有三種需要注意的果蔬原料，山藥和胡椒的的復(fù)水時(shí)間分別為10min和2min，菠蘿的復(fù)水時(shí)間僅為1min[12]。T．Karamanou，N.K.Kannellopoulos和V.G.lBelessiotis(1996)比較了經(jīng)過部分熱風(fēng)干燥的蔬菜原料，研究表明在整個(gè)干燥過程中熱風(fēng)干燥的時(shí)間越長(zhǎng)，商品的復(fù)水能力越弱[29,30]。此外，與燥相比，變溫壓差膨化丁燥過程中形成的多孔結(jié)構(gòu)加速了干燥的過程，這樣可以節(jié)約大概40％的干燥時(shí)間，節(jié)約了加工的成本[31-35]。

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(huì)覺得：嗯，太好吃了！這其實(shí)就是它的商業(yè)化產(chǎn)品。

　由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)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(xiàng)目成果鑒定，認(rèn)為其有性，整體研究達(dá)先進(jìn)水平。該技術(shù)正在申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明。那么，該技術(shù)之處在哪里？對(duì)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(shí)際應(yīng)用前景如何？果蔬原料經(jīng)預(yù)T燥至含水率為15％～35％(不同果蔬原料要求有所不同)。