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技術文章

真空冷凍干燥設備在黃花菜中的技術應用


    黃花菜開花季節正處于6~8月的高溫多雨季節,在常溫下黃花菜的耐貯藏性能極差,一般2d后全部開花,第3d就腐爛變質。即使在冷藏條件(溫度在0~5℃間)下,黃花菜在7d后也易發生腐變質。所以,為了延長黃花菜的保藏時間,脫水干制是黃花菜貯藏、市場流通的常用加工方式。真空冷凍干燥技術是在低溫和真空狀態下進行的,其加工過程處于基本無氧和*避光的環境中,使食品中的成分不會發生劇烈的化學反應,原理是建立于把已經冷凍的黃花菜放在壓力低于水的三相點壓力條件下時,黃花菜中的固態冰可以直接轉化為氣態的水蒸氣散出,在保持原物料的外觀形狀的前提下達到干燥目的。

因此,真空冷凍干燥得到的產品保持了新鮮食品所具有的色澤、香氣、味道、形狀和有效地保存了食品中的各種維生素、碳水化合物和蛋白質等營養成分。通過對真空冷凍干燥原理的理論分析及設備的要求,選取物料厚度和加熱板溫度作為本實驗的考察因素。利用中心旋轉組合設計實驗方法確定真空冷凍干燥黃花菜的*佳工藝條件。

1、材料與方法

1.1、材料與儀器

   黃花菜取于江蘇省宿遷市泗陽縣丁莊大菜黃花菜生產基地,品種為大烏嘴。大烏嘴的采摘標準為:黃花菜的長度豐滿,花蕾飽滿,顏色黃綠,花瓣上縱溝明顯,顏色呈現黃綠色。采收時間為晚上采收,采收之后馬上冷藏處理。

H6-LED電子天平中國凱豐集團有限公司;EL-410S電子天平上海民儀電子有限公司;專用冷凍機;ZDG-0.25型真空凍干機工作條件:加熱板溫度:常溫~150℃,冷阱工作溫度:-30~-45℃,工作真空度:13~133Pa,煙臺冰輪股份有限公司;DT9208A數字萬能表;SHZ-Ⅲ型循環水真空泵上海亞榮生化儀器廠;電熱恒溫水浴鍋上海滬南科學儀器聯營廠;TU-1800紫外可見分光光度計北京普析通用儀器有限責任公司;電熱鼓風干燥箱南京電器三廠;微型高速萬能試樣粉碎機天津市泰斯特儀器有限公司;冰箱西門子。

1.2、實驗方法

1.2.1、工藝流程原料選擇→預處理→預凍處理→真空冷凍干燥→包裝→貯藏選擇個大飽滿,花嘴未裂,色澤稍微發黃,三條接縫十分明顯的黃花菜作為原料。經去花蒂、清洗后,在1%鹽水中以(95±1)℃條件漂燙50s[5-6],迅速冷卻、瀝干,再進行冷凍處理,然后就可以在設定的條件下進行真空冷凍干燥。

    1.2.2、真空冷凍干燥工藝優化實驗設計在單體冷凍機-45℃條件下進行預冷凍處理,以干燥室的壓強為26.1~33.2Pa,冷阱溫度是-35~-45℃條件下進行真空冷凍干燥。以復水性對不同載樣量、加熱板溫度下的干制黃花菜進行評價,確定在單因素條件下的復水性的變化特征。

   為建立干燥條件優化的數學模型,分析實驗指標與實驗的各個影響因子的內在聯系,以裝載量、加熱板溫度為實驗因素,應用Design-Expert V8.06統計分析軟件的Central Composite Design對實驗進行設計,同時對數據進行處理、求出回歸方程和繪制響應曲面圖。干制品的含水率和復水性是脫水蔬菜品質的重要指標,對干制品的感官鑒定是評價脫水蔬菜總體可接受度的重要方法。在黃花菜含水率不大于15%條件下,通過各個影響因素變化時,探討黃花菜干制品的感官品質、還原糖含量、抗壞血酸含量、復水比等指標變化的內在規律性,確定真空冷凍干燥黃花菜的*佳工藝參數

1.3、指標測定

1.3.1 共晶點測定采用電阻法來測量黃花菜的共晶點。

1.3.2、還原糖含量的測定3,5-二硝基水楊酸比色法。

1.3.3、維生素C含量的測定2,4-二硝基苯肼比色法。

1.3.4、復水比的測定取5g干制黃花菜浸入98℃蒸餾水中,每隔1min取出后,放入布氏漏斗的濾紙上,布氏漏斗置于抽濾長頸瓶上,長頸瓶與真空泵相連,用真空泵抽干真空30s,除去表面水分,取出稱重。直至質量恒重,樣品*復水。每樣重復3次,取其平均值。復水比(RR)計算公式為:

黃花菜真空冷凍干燥實驗因素設計

式中:Wx:復水后黃花菜總重量,g;Wd:復水前的干品總重量,g。

3、結論

  共晶點的測定是研究金針菜真空冷凍干燥的重要環節。通過電阻法測定黃花菜的冰晶點,得知電阻在溫度降至-18~-32℃時,電阻值就會突然增大。所以,結合預凍設備設置條件,本實驗確定預凍的溫度為-45℃。

通過中心組合實驗,利用Design-Expert軟件的CCD,以加熱板溫度、物料裝載量為因素,以真空冷凍干燥黃花菜的維生素C含量、復水比和還原糖含量為指標,建立了各指標與影響因素之間的回歸數學模型,應用響應面分析,確定了真空冷凍干燥黃花菜的*佳工藝條件為:物料裝載量為225g,加熱板溫度為50℃。

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