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果蔬干制品加工


1、游离水:以游离状态存在于果蔬组织中,是充满在毛细 管中的水分。所以也称为毛细管水。游离水是主要的水 分状态,游离水的特点是能溶解糖、酸等多种物质,流 动性大,借毛细管和渗透作用可以向外或向内迁移,所 以干燥时排除的主要是游离水。 2、胶体结合水:由于胶体的水和作用和膨胀的结果,围绕 着胶粒形成一层水膜,水分与其结合成为胶体状态。
果蔬干制时,尤其在干制初期,一般不宜采用过高的温 度,否则会产生以下不良现象: 第一果蔬含水量很高,骤然和干燥的热空气相遇,则 组织中汁液迅速膨胀,易使细胞壁破裂,内容物流失。 第二原料中的糖分和其它有机物因高温而分解或焦化, 有损成品外观和风味。 第三高温低湿易造成原料表面结壳,而影响水分的散 发。 因此,在干燥过程中,要控制干燥介质的温度稍低于 致使果蔬变质的温度,尤其对于富含糖分和芳香物质的 原料,应特别注意。
普通细菌
0.90
嗜盐细菌
小于0.75
普通酵母 普通霉菌
0.87 0.80
耐干燥细菌 耐渗透细菌
0.65 0.61
水分活度与酶的关系
通常水分活度在0.75-0.95的范围内酶活性达到最大。 水分减少时,酶的活性也就下降。只有在水分降低到1%以下时, 酶的活性才会完全消失。 酶在湿热条件下易钝化。为了控制干制品中酶的活动,就有必 要在干制前对食品进行湿热或化学钝化处理,以达到酶失去活性 为度。
(6)其它干燥技术
其它干燥技术还有泡沫干燥、膜扩散脱水、渗透脱水、远红外 干燥和利用太阳能干燥等。
红外线干燥机
一、果品蔬菜中的水分性质及干燥机理 果品蔬菜干制,目的在于将果蔬中的水分减少, 而将可溶性物质的浓度提高到微生物不能利用的 程度,同时,果蔬中所含酶的活性也受到抑制, 产品能够长期保存。 (一)果蔬组织内部的水分状态及性质 果蔬的含水量很高,一般为70%~90%左右。 果蔬中的水分是以游离水、胶体结合水和化合水 三种不同的状态存在。
果蔬脱水是为了保藏,食品的保藏性不仅和水分含量 有关,与果蔬中水分的状态也有关。游离水中的糖类, 盐类等可溶性物质多了,溶液浓度增大,渗透压增高, 造成微生物细胞壁分离而死亡,因而可通过降低水分活 度,抑制微生物的生长,保存食品。虽然食品有一定的 含水量,但由于水分活度低,微生物不能利用。 不含任何物质的纯水Aw =1,如食品中没有水分,水 蒸气压为0,Aw =0。Aw 值高到一定值时,酶的活性才 能被激活,并随着Aw值增高,酶的活性增强,Aw为0.2 时脂肪氧化反应速度最低,Aw 值大时叶绿素变成脱镁 叶绿素;蔗糖水解,花青素被破坏,Vc 、VB 损失速度 加快。
2、干燥介质的湿度 在一定温度下相对湿度越小, 空气的饱和差越大,果蔬干燥速度越快。 红枣在干制后期,分别放在60℃相对湿度不同 的烘房中,一个烘房湿度为 65 %,红枣干制后含 水量是47.2%;另一个烘房湿度为56%,干制后的 红枣含水量则为 34.1 %。再如,甘蓝干燥后期相 对湿度30%,最终含水量为8.0%,在相对湿度810%条件下,干甘蓝含水量为1.6%。
自然干制的一般方法是将原料选择分级、洗涤、切分等预处 理后,直接铺在晒场,或挂在屋檐下阴干。自然干制时,要选择 合适的晒场,要求清洁卫生、交通方便且无尘土污染、阳光充足、 无鼠鸟家禽危害,并要防止雨淋、要经常翻动原料以加速干燥。 ⒉ 自然干制的设备 自然干制所需设备简单主要有晒场和晒干用 具,如晒盘、席箔、运输工具等,此外还有工作室、熏硫室、包 装室和贮藏室等。 人工干制的设备及技术 人工干制是人工控制干燥条件下的干燥方法。该方法可大大 缩短干燥时间获得较高质量的产品,且不受季节性限制,与自然 干燥相比,设备及安装费用较高,操作技术比较复杂,因而成本 也较高。但是,人工干制具有自然干制不可比拟的优越性,是果 蔬干制的方向。
3、气流循环的速度 干燥空气的流动速度愈大,果蔬表面的水分蒸发也 愈快;反之,则愈慢。据测定,风速在每3m/s以下的范 围内,水分蒸发速度与风速大体成正比例地增加。 4、大气压力或真空度 大气压力为1.013×105 Pa (一个 大气压)时,水的沸点为100℃。若大气压下降,则水的 沸点也下降。气压越低,沸点也越低。若温度不变,气 压降低,则水的沸腾加剧。因而,在真空室内加热干制 时,就可以在较低的温度下进行。
食品中水分含量与水分活度之间的关系
(Ⅰ)
单分子 层水, 不能被 冰冻, 不能干 燥除去。
-40℃不 能冻结, 占总水量 的极小部 分。
(Ⅱ)多层水,
主要通过水-水 和水-溶质氢键 同相邻分子缔 合,为可溶性 组分的溶液, 大部分多层水 在-40℃不被冻 结,I+II的水 占5%以下
(Ⅲ)自由水或体 相水,是食品中结 合的最弱,流动性 最大的水,பைடு நூலகம்要是 在细胞体系或凝胶 中被毛细管液面表 面张力或被物理性 截留的水,这种水 很易通过干燥除去 或易结冰,可作为 溶剂,容易被酶和 微生物利用,食品 容易腐败,通常占 95%以上;
果蔬的干制在我国历史悠久,源远流长。古代人们利 用日晒进行自然干制,大大延长果蔬的保藏期限。随着 社会的进步,科技的发展,人工干制技术也有了较大的 发展。从技术、设备、工艺上都日趋完善。 但自然干制在某些产品上仍有用武之地,特别是我国 地域广,经济发展不平衡,因而自然干制在近期仍占重 要地位。如在甘肃新疆,由于气候干燥,因而葡萄干的 生产采用自然干制法,不仅质量好,而且成本低。还有 一些落后山区对野菜干制至今仍用自然干制法。
(四)干制对酶活性的影响: 水分活度影响酶促反应主要通过以下途径: ①水作为运动介质促进扩散作用 ②稳定酶的结构和构象 ③水是水解反应的底物 ④通过水化作用使酶和底物活化
二、影响干燥速度的因素: 干燥速度的快慢,对果蔬干制品的好坏起着决定性 作用。在其它条件相同的情况下,干燥越快,越不容易 发生不良变化,成品的品质也越好。干燥速度与下列因 素有关: 1、干燥介质的温度 果蔬的干燥是把预热的空气作为干燥介质。 它有两个作用, 一是向原料传热,原料吸热后使它所含水分汽化, 二是把原料汽化水气带到室外
果蔬干制方法和设备 果品、蔬菜干制的方法,因干燥时所使用的热量来源不同,可 分为自然干制和人工干制两类。现将这两种方法及其设备介绍如 下。 自然干制的技术及设备 ⒈ 自然干制的技术 利用自然条件如太阳辐射热、热风等使 果疏干燥,称自然干燥。其中,原料直接受太阳晒干的,称晒干 或日光干燥;原料在通风良好的场所利用自然风力吹干的,称阴 干或晾干。 自然干制的特点是不需要复杂的设备、技术简单易于操作、 生产成本低。但干燥条件难以控制、干燥时间长、产品质量欠佳、 同时还受到天气条件的限制,使部分地区或季节不能采用此法。 如潮湿多雨的地区,采用此法时干制过程缓慢、干制时间长、腐 烂损失大、产品质量差。
干燥室为狭长的隧道形,地 面铺铁轨。装好原料的载车, 沿铁轨经隧道,完成干燥, 然后从隧道另一端推出, 下一车原料又沿铁轨再推入。
(4)带式干燥机 而使原料干燥。 适应于蔬菜等含水量高但物料温度不允许过高的产品。
原料铺在带上,借机械力而向前转动,与干燥室的干燥介质接触,
(5)滚筒干燥机
由一只或两只中空的金属圆筒组成。圆筒随水平轴转动,内部由 蒸汽、热水或其他加热剂加热。 主要用于苹果酱、甘薯泥、南瓜酱、香蕉和糊化淀粉等浆状物 料的干燥。
果蔬干燥过程可分为两个阶段: 即恒速干燥阶段和降速干燥阶段。在两个阶段交界点 的水分称为临界水分,这是每一种原料在一定干燥条件 下的特性。
恒速阶段 此阶段干燥速率保持恒定,物料内部水分很快 移向表面,物料表面始终为水气所饱和,干燥机理属表面汽化控 制,干燥所去除的水分相当于物料的非结合水,因此此阶段物料 水分的汽化如同纯水的蒸发,蒸发温度相当于热空气的湿球温度。 降速阶段 进入降速阶段,干燥速率随物料含水量的降低而逐 渐下降,干燥机理转为内部扩散控制,开始汽化物料的结合水。 由于干燥速率降低,空气对物料对流传热的热流量已大于水汽化 带回空气的热流量,因而物料的温度开始不断上升,物料表面温 度比空气湿球温度越来越大。 临界含水量 由恒速阶段到降速阶段的转折点,称为干燥过程 的临界点。临界点是干燥由表面汽化控制到内部扩散控制的转变 点,是物料去除非结合水的转折点。
5、果蔬的种类和状态 果蔬的种类不同,所含化学成分及其组织结构 也有差异,因而干燥速度也不相同。如在烘房干 制红枣采用同样的烘干方法,河南灵宝产的泡枣, 由于组织比较疏松,经24小时即可达到干燥。而 陕西大荔县产的疙瘩枣则需36小时才能达到干燥。 此外,原料的切分与否以及切块大小、厚薄不一, 干燥速度也不一样。切分越薄,表面积越大,干 燥速度就越快。
3、化合水:存在于果品蔬菜化学物质中的水分,一般不 能因干燥作用而排除。
㈡水分活度
水分活度又叫水分活性,是溶液中水的蒸气压与同温度下 纯水的蒸气压之比。 Aw =P/P0 =ERH/100 Aw --水分活度 P--溶液或食品中水蒸气压 P0 --纯水的蒸气压 ERH--平衡相对湿度(食品的平衡相对湿度是指食品中的 水分蒸汽压达到平衡后,食品周围的水汽分压与同温度 下纯水的饱和蒸汽压之比。 )
水分活度与微生物
大多数新鲜食品的水分 活度在0.99以上,适合各 种微生物生长。大多数重 要的食品腐败细菌所需的 最低aw都在0.9以上。只 有当水分活度降到0.75 以下,食品的腐败变质 才显著减慢;若将水分 降到0.65,能生长的微 生物极少。一般认为,水 分活度降到0.7以下物料 才能在室温下进行较长时间的贮存。
干制过程中,食品及其所污染的微生物均同时脱水,干制后,
微生物就长期地处于休眠状态,环境条件一旦适宜,又会重新吸 湿恢复活动,微生物的耐旱力常随菌种及其不同生长期而异。 干制并不能将微生物全部杀死,只能抑制其活动,但保藏过 程中微生物总数会稳步下降。
微生物发育时必需的水分活度表
微生物 发育所需要的 最低AW 微生物 发育所需要的 最低AW
呈倒S型,开始随水 分活度增大上升迅速, 到0.3左右后变得比 较平缓,当水分活度 上升到0.6以后,随 水分活度的增大而迅 速提高。
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