農(nóng)林學(xué)類(lèi)論文-草莓片的真空冷凍干燥工藝的研究 .doc

農(nóng)林學(xué)類(lèi)論文-草莓片的真空冷凍干燥工藝的研究摘要本文對(duì)凍干草莓片的生產(chǎn)加工工藝進(jìn)行研究和分析，確定了速凍草莓粒在102條件下回軟48小時(shí)左右再進(jìn)行切片，制定草莓片的真空冷凍工藝曲線并在生產(chǎn)中應(yīng)用。關(guān)鍵詞草莓片切片工藝凍干工藝曲線草莓,又叫洋莓,紅莓,原產(chǎn)歐洲,本世紀(jì)初初傳入我國(guó).草莓外觀呈心形,顏色鮮艷粉紅,果肉多汁,酸甜適口,芳香宜人,營(yíng)養(yǎng)豐富,故有”水果皇后”之美稱(chēng)。據(jù)報(bào)道，每100克草莓果肉中含糖8至9克、蛋白質(zhì)0.4至0.6克，維生素C50至100毫克，比蘋(píng)果、葡萄高7至10倍。而它的蘋(píng)果酸、檸檬酸、維生素B1、維生素B12，以及胡蘿卜素、鈣、磷鐵的含量也比蘋(píng)果、梨、葡萄高3至4倍。但由于草莓皮薄多汁，容易損傷，采收期短，不耐貯運(yùn)。將草莓加工成真空冷凍干燥的產(chǎn)品，能較好地保持草莓的營(yíng)養(yǎng)成份，能長(zhǎng)時(shí)間貯運(yùn)，食用方便，大大提高了草莓的商品價(jià)值。利用速凍草莓加工凍干草莓片可不受草莓生產(chǎn)季節(jié)限制。1、材料與方法1.1材料與設(shè)備單體速凍草莓粒。采用DF-2000真空冷凍干燥機(jī)（日本真空株式會(huì)社），用AH521-NNN12打點(diǎn)記錄儀（日本產(chǎn)）監(jiān)測(cè)草莓片的中心溫度、加熱擱板溫度、媒體溫度、干燥槽內(nèi)真空度和冷阱溫度。URSCHEL切丁機(jī)美國(guó)制造101-2型電熱恒溫干燥箱（上海儀器總廠）測(cè)定產(chǎn)品的水份、JA系列電子天平。1.2工藝流程速凍草莓粒-102冷藏48小時(shí)切片鋪盤(pán)速凍升華干燥解析干燥挑選包裝成品入庫(kù)。1.3操作要點(diǎn)新鮮草莓皮薄多汁，切片時(shí)易碎、流汁，速凍、凍干后會(huì)結(jié)團(tuán)，碎片多。本工藝是采用單體速凍的草莓粒，在-102條件下冷藏48小時(shí)回軟后切片、鋪盤(pán)、速凍、凍干。1.3.1回軟切片前將速凍好的草莓粒移到-102冷藏庫(kù)冷藏48小時(shí)回軟。要注意控制好庫(kù)溫和時(shí)間，溫度太高時(shí)間太長(zhǎng)，草莓太軟，切片時(shí)會(huì)軟爛，成型不好；溫度太低時(shí)間太短，草莓太硬，容易損傷刀具，切片易碎，碎屑多。1.3.2切片采用URSCHEL切丁機(jī)拆除環(huán)切和橫切刀具進(jìn)行切片，切片規(guī)格67mm,切片必須在-10-5的冷藏庫(kù)內(nèi)進(jìn)行，注意保持庫(kù)溫穩(wěn)定，防止草莓片解凍粘連在一起。1.3.3鋪盤(pán)切片后快速鋪盤(pán)、速凍。鋪盤(pán)重量為1214kg/m2左右，厚度2530mm。1.3.4預(yù)凍鋪盤(pán)后的草莓片移到速凍庫(kù)速凍至草莓的共晶點(diǎn)溫度以下，共晶點(diǎn)溫度是指物料完全凍結(jié)時(shí)的溫度。據(jù)資料介紹：草莓的共晶點(diǎn)溫度為-151，一般預(yù)凍溫度要比共晶點(diǎn)溫度降低510，草莓預(yù)凍到-25，維持2小時(shí)左右。1.3.5升華干燥將速凍好的草莓片移到干燥槽內(nèi)，然后抽真空至40Pa左右開(kāi)始加熱升華干燥，升華干燥是真空冷凍干燥過(guò)程中最重要的工序，升華過(guò)程中需要不斷補(bǔ)充升華潛熱，并保證升華界面的溫度低于共熔點(diǎn)溫度以下，共熔點(diǎn)是指完全凍結(jié)的物料在加熱過(guò)程中其冰晶體剛出現(xiàn)熔化的溫度。所以凍干升華階段加熱溫度的控制原則是：盡量使升華溫度接近其共熔點(diǎn)但又必須低于共熔點(diǎn)，升華的產(chǎn)品如果低于共熔點(diǎn)溫度過(guò)多，則升華的速率降低，升華階段的時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)；如果高于共熔點(diǎn)溫度，則產(chǎn)品會(huì)發(fā)生熔化，干燥后的產(chǎn)品將發(fā)生體積縮小，出現(xiàn)氣泡，顏色加深，復(fù)水困難等現(xiàn)象。凍干熱量傳遞途徑是外熱經(jīng)輻射給物料表面，然后熱量再由物料表層以傳導(dǎo)方式傳到升華界面。干燥初期升華界面在物料表面，熱量極易供給，只要在保證物料不解凍的前提下，盡量提高加熱溫度，增加熱量供給，使干燥室與冷凝室的蒸汽壓差增大即可加快干燥速率。凍干升華階段媒體溫度控制在100,時(shí)間5小時(shí),真空度控制150Pa以下。隨著干燥不斷深入升華界面的后移，此時(shí)熱量的供給須經(jīng)干層傳導(dǎo)到升華界面，為保證產(chǎn)品品質(zhì)，此時(shí)須降低加熱溫度，在保證不損傷已干層情況下，將熱量滲透?jìng)鲗?dǎo)到升華界面。1.3.6解析干燥在升華干燥結(jié)束后，為進(jìn)一步去除草莓的結(jié)合水，適當(dāng)提高物料溫度和真空度，使物料溫度接近板溫并趨于穩(wěn)定維持2小時(shí)。真空度保持在4070Pa，草莓片的水份控制在3%以下。凍干草莓片的凍干曲線如圖。1.3.8產(chǎn)品水份測(cè)定方法：采用101-2型電熱恒溫干燥箱105恒溫4小時(shí)。1.4挑選、包裝凍干結(jié)束后即進(jìn)行挑選、包裝，剔除冰陽(yáng)片、易色片，用5mm的篩子過(guò)篩去除篩下粉末后，用雙層PE袋抽空、充氮包裝。挑選、包裝間要求控制溫度22、相對(duì)濕度45%。2.0討論2.1鋪盤(pán)厚度對(duì)凍干速度的影響冷凍干燥過(guò)程是一個(gè)非常復(fù)雜的傳熱傳質(zhì)過(guò)程，冰晶升華界面不斷由表層向里層推進(jìn)，蒸汽通過(guò)干燥層向外逸出，應(yīng)盡量增大物料表面積，減小厚度以提高干燥速率。實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)綜合考慮凍干過(guò)程的人力、物力的的消耗，確定最佳鋪盤(pán)厚度，提高單位時(shí)間的產(chǎn)量，達(dá)到最佳經(jīng)濟(jì)效益，一般以2025mm為宜。2.2真空度對(duì)凍干速度的影響為了提高凍干層的熱導(dǎo)率凍干箱內(nèi)壓力越高越好，但箱內(nèi)壓力越高，又會(huì)使水蒸汽不易從升華面逸出，造成升華面溫度過(guò)高，凍結(jié)層融化和干燥層崩解1。凍干室的壓力大小影響著凍干過(guò)程的傳熱和傳質(zhì)，凍干速度快慢主要由升華界面與干燥層表面的溫度和壓力所決定，要提高干燥層中水蒸氣的逸出速度，一是提高升華界面的溫度，使界面水蒸氣壓增大：二是提高凍干室內(nèi)的真空度，使干燥層表面的水蒸氣壓降低。由于對(duì)流和傳導(dǎo)的傳熱效應(yīng)均隨凍干室內(nèi)壓力的增大而增大，隨壓力的減小而減小。因此，要提高升華界面的溫度，就要強(qiáng)化傳熱過(guò)程，則要升高凍干室內(nèi)的壓力，但這樣又會(huì)導(dǎo)致物料外表水蒸氣分壓增大，使傳質(zhì)推動(dòng)力減小，對(duì)傳質(zhì)不利。在升華階段真空度控制在70150Pa，在解析階段真空度控制在4070Pa。2.3預(yù)凍速度對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響預(yù)凍