草莓營養(yǎng)豐富,果實富含酚類等抗氧化活性物質,特別是維生素 C 含量較高,有很好的營養(yǎng)、保健和藥用價值,被譽為水果皇后。其采收期短,上市集中,易產生機械損傷,不耐貯藏。將新鮮草莓加工成草莓干、草莓粉、草莓速溶飲料等一系列新產品不僅食用更加方便,還可解決草莓的儲存和運輸問題,拓寬草莓制品市場。研究表明,相比于自然干燥,熱風干燥有效提高了傳熱和傳質系數。但高溫易使組織細胞、營養(yǎng)成分遭到破壞,食品品質大幅下降;冷凍干燥草莓雖然可以最大程度保持草莓原有形狀與味道,但高能耗、低效率也限制了其應用;微波干燥可很好的保留草莓營養(yǎng)物質,但微波干燥中的空穴效應造成的電磁場的不均勻性,導致干燥倉內的物料容易產生熱點影響其品質;冰溫真空干燥是將真空干燥技術與冰溫技術相結合,使真空干燥過程中物料溫度始終被控制在
冰溫帶范圍內的新型干燥技術。
冰溫干燥可使果蔬組織細胞在鮮活狀態(tài)下被快速干燥,不會產生冰晶破壞物料細胞結構。同時真空干燥中低氧環(huán)境可抑制干燥過程中營養(yǎng)物質的氧化與微生物的生長與繁殖。因此冰溫真空干燥既可維持物料原有的活體特性,又能在干燥后有效地保存物料原有風味及營養(yǎng)成分。冰溫真空干燥可獲得高品質胡蘿卜干制品,其品質優(yōu)良,復水性強。與冷凍干燥、熱風干燥相比,菠菜經冰溫真空干燥維生素C保有量最高,最接近于新鮮菠菜,葉綠素含量達新鮮菠菜葉綠素含量87%。復水比雖小于冷凍干燥,但遠大于熱風干燥。
目前國內外學者對草莓干制品的研究主要集中在冷凍干燥、熱風干燥和微波干燥,對草莓冰溫真空干燥及其干制品品質的相關研究鮮見報道。在干燥溫度相對穩(wěn)定條件下 (-0.5±0.2)℃,艙內不同干燥壓力(絕對壓力 50、100、300、500 Pa)對草莓干燥速率、失重率及相關干燥品質的影響,為今后冰溫真空干燥草莓的工業(yè)化生產提供理論和實踐依據。
儀器與設備
LJQK多功能果蔬保鮮裝置兼具真空預冷、減壓貯藏、冰溫真空干燥功能,天津商業(yè)大學實驗室。該裝置可用于果蔬冰溫真空干燥試驗,主要包括真空系統(tǒng)、可控電加熱系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。該設備的真空艙可用于不同溫度和壓力,不同形狀和大小的果蔬樣品的干燥。由自動調節(jié)器控制樣品溫度,干燥過程中自動稱取樣品重量、溫度等信息。真空艙貨架裝有耐低壓稱重傳感器,用于檢測干燥過程中果蔬重量的變化。干燥結束統(tǒng)一標準為濕基濕含量10 %以下,可根據果蔬初始重量、初始濕基濕含量,計算干燥完成后果蔬重量,通過稱重傳感器判斷干燥結束時間。同時根據干燥過程中果蔬重量的變化,計算各時段內失重率與干燥速率。
結論
草莓冰溫干燥過程中,在真空壓差的作用下,最先去除物料表面水分。隨著干燥過程的進行,物料表面水分逐漸去除,物料內部和表面之間形成濕度差,強大的濕度差將加速物料內部水分向表面擴散。同時存在著壓力差,使得被汽化的水分子加速向真空空間移動。在干燥過程中將物料溫度控制在草莓冰溫帶附近,可很好地保存果品品質。
通過測定干燥前后草莓的各項指標,發(fā)現不同干燥壓力對草莓的干燥速率、失重率、復水比、維生素 C含量、色差等品質均有影響,對可溶性固形物含量則無明顯的影響。相同干燥溫度下,隨著干燥壓力的降低,草莓干燥速率、失重率及維生素 C 含量均增大,而
干基濕含量及復水比均有所減小。雖色差值也隨干燥壓力的降低而增大,但通過直接感官觀察無明顯差異。
對比4種干燥壓力下的試驗結果,50pa的干燥壓力雖然可以極大限度的縮短干燥時間,降低能耗,但是干燥后的草莓品質及營養(yǎng)成分受到一定損失,對干燥設備的要求也更高。綜合考慮,試驗在 100、300 Pa的干燥壓力下干燥效果較好,100 Pa 干燥壓力可以在減少營養(yǎng)物質流失的同時進一步縮短干燥所需時間,干燥至目標含水量以下所需時間為72H,失重率、復水比、維生素 C 含量、可溶性固形物含量及色差值分別為 91.6 %、3.03、49.5 mg/(100 g)、19.6 %、20.93。冰溫真空干燥具有能耗較低、干燥速率快、干燥均勻以及干燥后不流失營養(yǎng)成分等優(yōu)點,是一種理想的果蔬保鮮技術。