何靖柳 韦 婷 周晓玲 张秋霞
苹果粉干燥技术现状及展望
何靖柳韦婷周晓玲张秋霞
(雅安职业技术学院四川雅安625000)
文章阐述了不同干燥技术在苹果粉生产中的应用情况,提出了干燥技术对产品的感官性、品质及能耗等的影响,分析了不同干燥技术在产品加工中所面临的挑战,展望了苹果粉采用联合干燥技术能有效避免单一干燥技术生产中存在的弊端,助推我国果粉产业的发展。
苹果粉;干燥技术;研究进展
我国是世界上最大的苹果生产国和消费国,苹果种植面积和年产量均占世界总量的40 %以上[1]。由于我国的保鲜技术相对比较落后,每年有大量新鲜苹果因贮藏、运输、销售等多种原因屯仓积压出现果实腐烂。据行业数据显示,我国苹果加工制品以浓缩果汁、果脯等糖渍品为主,产品形式单一,严重制约苹果加工产业的发展[2]。
干制技术是果蔬制品加工中重要技术之一,它是将鲜果经护色、脱水、干燥等系列过程制作而成。原材料经适宜的干制后,产品品质优良、口感较佳,深受消费者青睐;同时,干制后的产品水分含量较低,微生物难以生长,因此能有效延长产品的货架期。为此,苹果干制品的开发迫在眉睫。其中,果粉具有食用便捷,形式多样,可添加至其他原辅料中共同食用。苹果粉作为苹果制品的一类,不仅自身营养丰富,同时添加到其他食品中可改善食品的色泽和风味,几乎可应用于食品加工的各个领域[3]。果粉的干燥方式众多,各有优劣;不恰当的干燥处理会使产品口感差、营养素破坏严重,产品易褐变,而鲜果经合理的干燥技术加工后,产品品质优良、均一、稳定,水分活度明显降低,利于长期贮藏和运输[4]。由此可知,苹果粉在加工过程中干燥技术的优化显得尤为重要。文章就苹果粉干燥技术的现状进行分析,为苹果粉的开发提供理论支撑。
干燥技术是果粉加工的核心,其中,热风干燥、喷雾干燥、真空冷冻干燥、微波干燥等单一的干燥技术对果粉的风味和贮藏性影响较大,各种干燥技术的优势和劣势表现较为突出[5]。
热风干燥是通过恒定温度的热空气对物料进行传导,降低物料内部水分的一种加工方法。该技术具有操作过程简单、应用范围广、成本低等优点,在加工技术方面应用广泛。吴兵等[6]将雪莲果经四种不同干燥技术分别处理后,结果表明,经过热风干燥技术处理的产品从品质和感官方面均较优,风味和口感都较好;同时,果粉的营养物质得到最大限度的保持,实现了长期保藏的目的;当然,该技术也存在诸多不足之处,产品的干燥时间较长、颜色暗沉,品质差且不稳定。但目前有研究显示,原材料基于热风干燥进行梯度干燥,能提高产品的感官性状,如色泽、口感、香味等。该干燥技术操作简单、能耗低,是一种值得深究的干燥方式[7]。
喷雾干燥是经热空气将液体物料中的水分蒸发为雾状微粒,使干燥后的物料便于存放。于金换等[8]对速溶固体饮料进行喷雾干燥处理后,结果表明:喷雾干燥技术生产的产品在感官、风味、速溶性及滑爽度等方面均较优,并且产品携带方便,但此技术应用于苹果粉加工时,主要存在难雾化、糖度高、易粘壁等问题[3]。
真空冷冻技术是先将物料的温度降至冻结点以下,然后使之快速冻结,再将样品存放环境抽为真空状态,使样品中水分通过升华作用快速排出环境,降低物料内部水分含量的一种干燥技术。该技术能使物料最大程度地保持其形状及营养物质,大大提高其商品价值。叶磊等[9]将桑葚分别经真空冷冻干燥和热风干燥对比处理后,结果显示,真空冷冻干燥技术处理的物料,其复水性显著优于热风干燥,且产品的感官性状、营养成分均高于热风干燥,但该技术存在能耗大、效率低、成本高等不足,难以实现规模化生产[3]。
微波干燥技术是利用射线的高穿透性使物料内部水分子相互碰撞,产生热能,物料内温度升高,从而促使水分迅速蒸发的又一干燥技术[10]。该技术改变了常规干燥时迁移势和迁移梯度的方向,具有独特性[10~11]。该技术具有加热速度快、加热均匀、高效节能、易操控、产品品质优良、自动化水平高等优点[12]。果粉的制作中,该技术的使用能很好地保留果实的营养物质,且在许多食品行业运用甚广,能够大大地提高生产力,节约能源[13]。傅锋等[14]将生姜经微波干燥处理后,结果表明,该加工技术干燥效率高、耗时短,还能较好地保持产品中的营养成分和良好的感观性能。当然,该技术也存在不足,微波干燥技术干燥时,物料受热不均,易因局部温度过高引起物料膨化、产品边缘焦化、糊化等现象。同时,该技术缺乏理论模型的支撑,在基础性及应用性研究上均需加强[13 ]。
复合干燥技术是将两种或两种以上的不同干燥技术结合在一起,取长补短加以优化。复合干燥技术可使产品的加工时间明显缩短,节约资源,降低成本。该技术弥补了单一干燥技术的缺陷,尤其是对果粉的加工,营养成分能最大限度被保留,有效提高生产效率。干燥技术复合的方式较多,常见的是将真空冷冻与其他的干燥方式相结合(如:热风-真空冷冻、红外-真空冷冻、高压电场-真空冷冻、微波-真空冷冻、渗透-真空冷冻、真空冷冻-变温),以及微波干燥与其他的干燥技术结合,以上复合干燥技术明显缩短干燥时间,其优势远远高于任何一项单一的干燥技术。
刘春泉等[15]将莲藕经真空—微波联合技术干燥处理后,此技术能缩短干燥时间、提高产品的出粉率,并且提高营养物质的保留率。叶晓梦[16]将铁棍山药经真空冷冻—微波联合技术干燥后,降低生产能耗,缩短干燥时间,且产品品质优于单一干燥产品,外观无塌陷或皱缩现象。刘兵等[17]将罗非鱼片经渗透—微波联合干燥后,该技术提高了干燥的速率,且产品的复水性和品质均较好。毕金峰等[18]将蓝莓经热风—微波真空联合干燥技术处理后,该技术具有干燥时间短、能耗低、产品色泽和营养成分保持较好等优点;但受原材料自身品质的影响,如糖分含量和水分含量等,干燥时可能会出现焦煳等现象,由此可知,此技术不稳定,需加强实践和理论的结合性研究以此完善干燥技术。
苹果粉在加工、热风干燥过后产品的质地、风味较差,尤其是对产品的外观有明显影响;冷冻干燥在制作时能耗过大;微波干燥技术在加工时易出现失水不均匀,品质不稳定的现象。而复合干燥技术能很好地控制产品外观、风味、质地的稳定性,降低加工时苹果粉的营养成分损失。加强复合干燥技术的开发及干燥机理的探究,对不同原料的苹果采用不同复合干燥技术,理论联系实践,助推我国苹果产品的健康、持续发展。
[1]许牡丹,肖文丽,刘红,等.纯天然苹果粉的制备工艺研究[J].食品科技,2014,39(9):92-95.
[2]中国食品土畜进出口商会果汁分会.浓缩苹果汁产量下降,行业发展面临挑战[J].农业工程技术(农产品加工业),2014(10):29.
[3]马超,葛邦国,吴茂玉,等.苹果粉的加工现状及展望[J].食品工业,2013,34(12):199-202.
[4]薛玉洁,陈芹芹,毕金峰,等.5种苹果微粉的理化品质与行为特征[J].食品科学,2017,38(7):109-114.
[5]马超,葛邦国,刘光鹏,等.联合干燥结合超微粉碎制备苹果纯粉工艺研究[J].食品科技,2014,39(12):115-120.
[6]吴兵,姚昕,廖文龙,等.雪莲果果粉生产工艺的探讨[J].农产品加工(学刊),2008(11):51-52.
[7]刘江,张诗琪,雷激,等.柠檬皮渣干燥工艺探讨[J].食品与发酵工业,2019,45(7):242-249.
[8]于金换,陈英乡,孙茂钟.喷雾干燥速溶固体饮料加工技术[J].食品安全导刊,2016(6):111-112.
[9]叶磊,郜海燕,周拥军,等.热风干燥与真空冷冻干燥对桑葚果粉品质的影响比较[J].食品与发酵工业,2014,40(2):155-159.
[10]王素雅,杨晓亚,胡丹丹,等.微波干燥与鼓风干燥对稻谷品质的影响[J].中国粮油学报,2014,29(10):83-87.
[11]刘利辉,张永萍,徐剑.微波干燥技术在中药领域的研究进展[J].贵阳中医学院学报,2015,37(1):89-91.
[12]芈韶雷.山核桃微波干燥特性及工艺优化研究[D].安徽农业大学,2014.
[13]段振华,汪菊兰.微波干燥技术在食品工业中的应用研究[J].食品研究与开发,2007,28(1):155-158.
[14]傅锋,刘绍军,许高升,等.红糖生姜果脯微波干燥工艺研究[J].食品研究与开发,2013(24):169-174.
[15]刘春泉,张钟元,李丽娟,等.莲藕片真空微波联合气流膨化干燥工艺[J].核农学报,2015,29(4):751-760.
[16]叶晓梦.铁棍山药冻干-微波真空联合干燥工艺研究[D].石河子大学,2014.
[17]刘兵,李川,段振华,等.罗非鱼片渗透-真空微波干燥特性及动力学模型[J].食品工业科技,2017,38(18):30-35.
[18]毕金峰,邵春霖,陈芹芹,等.蓝莓热风-微波真空联合干燥工艺研究[J].中国食品学报,2014(10):97-105.
四川省优质高等职业院校建设计划项目(川教函[2017]791号);雅安市科技计划项目(2018yyjskf06)
何靖柳,女(1989- ),汉族,四川雅安人,博士,讲师,研究方向:园艺产品采后科学;韦婷(1982- ),女,四川名山人,硕士,讲师,研究方向:食品科学;周晓玲(1999- ),女,四川雅安人,大专在读,研究方向:食品加工技术;张秋霞(1999- ),女,四川简阳人,大专在读,研究方向:果蔬制品的研发。
韦婷(1982- ),女,汉族,四川雅安人,硕士,讲师,研究方向:食品科学。
TS255.42
A
2095-1205(2020)05-57-02
10.3969/j.issn.2095-1205.2020.05.28