郭娇娇
(福州市食品工业研究所,福建 福州 350013)
芙蓉李蜜饯热风干燥特性的研究*
郭娇娇
(福州市食品工业研究所,福建 福州 350013)
以芙蓉李为原料,采用热风干燥方法,在不同的热风干燥温度(60、65、70℃)、 不同的初始含水率(160%、100%、67%)、不同装载量(100、150、200g)条件下,记录芙蓉李干燥所需的时间,研究其干燥特性,并进行感官品质分析。试验表明:芙蓉李在整个干燥过程中只有一个降速阶段,干燥初期降速较快,末期降速缓慢;温度对芙蓉李的干燥速率及感官品质影响最大,装载量次之,初始含水率只对干燥速率有影响。
热风干燥;干燥速率;感官品质
芙蓉李为蔷薇科李属植物李的果实,又名浦李、夫人李[1],是福建永泰特产水果[2]。芙蓉李果核小,肉质厚,果味芳香,酸甜多汁,口感甜美,其营养丰富,富含多种矿物质、氨基酸、多糖及多酚类物质等,具有清肝涤热、生津利水之功效[3]。芙蓉李采收期短,且鲜果不易保藏,因此芙蓉李的深加工成了主要的发展方向。
文章通过研究热风干燥温度、初始含水率、装载量对芙蓉李热风干燥速率和感官品质的影响,为热风干燥的过程控制、预测提供依据,便于有效地控制芙蓉李的干燥过程、获得更高品质的芙蓉李蜜饯,以达到降低生产成本、提高干燥效率的目的。
新鲜芙蓉李:采自永泰,采收当天迅速运回,并处理。试验所用芙蓉李初始含水率约为65%[4]。
JJ200电子天平:常熟市双杰测试仪器厂;
JC101电热鼓风干燥箱:上海成顺仪器仪表有限公司。
挑选无虫蛀、无霉变且大小均匀、饱满的芙蓉李进行试验。选取热风干燥温度(60、65、70℃)、初始含水率(160%、100%、67%)(干基)、装载量(100、150、200g)作为影响因素,分别研究不同热风干燥温度、不同初始含水率和不同装载量对芙蓉李热风干燥特性的影响。干燥过程中每隔1.5h称重1次,记录数据,直到低于芙蓉李的安全贮藏水分35%以下时停止试验。根据试验数据计算出产品实时含水率和实时干燥速率,绘制出干燥曲线和干燥特性曲线并进行干燥特性和感官品质分析。
其中有关参数的计算方法如下:
式中:X初——芙蓉李初始含水率;
M初——芙蓉李初始质量(g);
M绝干——芙蓉李绝干质量(g)。
2)干基含水率[5]为:
式中:Md——产品干基含水率;
Mt ——产品t时刻的总质量(g);
Mg——产品绝干物质的质量(g)。
3)干燥速率[6]:
单位时间内t时刻到t-1时刻的干基含水率的变化
式中:Vt——干燥速率;
Tt -Tt-1 ——t时刻与t-1时刻之差;
Mt——产品在t时刻的干基含水率;
Mt-1——产品在t-1时刻的干基含水率。
芙蓉李的感官评定采用评分检验法进行评价,由20位经专业训练的人员组成评价小组,参照表1的评分标准进行评分,取其平均值作为评分结果,对试验结果加以判定,优选配比。
试验分3次分别称取初始含水率为160%(干基)的芙蓉李200g进行试验。热风干燥温度依次设置为70、65、60℃ ,装载厚度为单层厚度。试验每隔1.5h称重1次,记录数据,当芙蓉李含水率不高于35%时,结束试验。
表1 芙蓉李蜜饯感官评价表
由图1可知,干燥温度越高,达到安全贮藏水分所需要的时间就越短,分别为19h(70℃)、23h(65℃)、25h(60℃)。在芙蓉李干燥初期,产品含水率比较高,产品内外水分差大,脱水速度较快,干燥曲线比较陡;在芙蓉李干燥末期,芙蓉李中大量的自由水经汽化排出,内部的水分很难通过干燥排出,曲线逐渐平缓。
图2为不同干燥温度对失水速率的影响曲线。由图2可知,在65℃与70℃干燥时,芙蓉李热风干燥过程主要属于降速阶段,没有明显的恒速阶段,干燥速度变化较快;而60℃条件下干燥,初期干燥速度相对缓慢,末期处于明显的降速阶段。干燥温度越高,产品水分蒸发越快,芙蓉李的干燥速率越大,因此在保证芙蓉李干燥品质的前提下,尽量提高干燥温度,从而提高干燥效率。通过专家评判得到不同温度下(60、65、70℃)的芙蓉李感官评分依次为90、80、60分。70℃的芙蓉李感官评分明显低于65℃和60℃,可能是由于当热风干燥温度较高时,芙蓉李内部水分不能及时到表面,表面水分蒸发迅速,导致表面收缩迅速形成皱缩,果皮颜色发黄并带有酸味,因此温度对芙蓉李干燥品质的影响较为明显。
由图3可知,其他干燥条件相同;初始含水率越高,达到安全贮藏的时间越长,不同初始含水率所需的时间分别为21h(160%)、15h(100%)、9.5h(67%)。
图4为不同初始含水率对失水速率的影响曲线。由图4可知,初始含水率为160%的芙蓉李降速比较快,其次是初始含水率为100%的芙蓉李。当初始含水率均低于70%时,3个初始含水率条件下的曲线非常接近。通过专家评判不同初始含水率的芙蓉李感官品质得分基本一样,所以初始含水率对芙蓉李感官品质影响不大。
由图5可知,其它干燥条件相同,装载量不同的芙蓉李,含水量随时间的变化是不同的;装载量越大达到安全贮藏的时间越长,分别为21.5h(20%)、16.5h(150g)、13.5h(100g)。
图6为不同装载量对失水速率的影响曲线。由图6可知,装载量对产品干燥速率影响较大:装载量越大,失水速率越小,干燥时间也增长。当芙蓉李干基含水率大于100%时,装载量为100g的产品干燥速率明显高于150g和200g。这是因为试验中恒温干燥箱提供的热量相同,随着单位面积装载量的增加,单位时间内供给产品的热量降低。并通过专家评判得到100、150、200g装载量下的产品的感官得分依次为90、85、80分。
3.1 热风干燥温度、初始含水率、装载量对芙蓉李的干燥速率均有影响。其中,干燥温度影响最大,其次是初始含水率,最后是装载量。对芙蓉李的干燥速率影响最显著的是热风温度,其次是装载量,初始含水率影响不大。
3.2 研究有助于为芙蓉李热风干燥设备及干燥过程的控制、预测提供理论依据,以便于更加有效地控制干燥过程,确定更佳的干燥工艺,获得更高品质的芙蓉李蜜饯产品。
[1] 彭珊珊,冯启利. 芙蓉李的微量元素营养价值及其产品开发[J]. 环境与开发,1997,12(2):24-26.
[2] 章智勤. 永泰芙蓉李淡干加工新技术[J]. 广西热带农业,2004(4):38-39.
[3] 任健敏,彭珊珊,石燕,等. 芙蓉李及其产品营养成分的分析[J]. 农产品加工:学刊,2005(11):70-71.
[4] GB 5009.3-2010 食品安全国家标准食品中水分的测定[S].
[5] 张丽华,徐怀德,李顺峰. 不同干燥方法对木瓜干燥特性的影响[J]. 农业机械学报,2008, 39(11):70-75.
[6] 蒋玉萍,王俊. 番薯片微波干燥特性及干燥模型[J]. 浙江农业学报,2009,21(4):407-410.
TS205.1
A
1007-550X(2016)06-0043-04
10.3969/j.issn.1007-550X.2016.06.001
福州市科技计划项目(2015-Q-4b)。
2016-05-03
郭娇娇(1985-),女,湖北随州人,助理工程师,研究方向:食品科学与工程。