菠萝蜜真空冷冻干燥工艺
冷冻干燥机冻干猕猴桃的工艺流程
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冷冻干燥联合膨化干燥工艺优化提高银杏脆粒酥脆质地
江苏农业学报(ＪｉａｎｇｓｕＪ.ｏｆＡｇｒ.Ｓｃｉ.)ꎬ２０２１ꎬ３７(６):１５６５￣１５７４ｈｔｔｐ://ｊｓｎｙｘｂ.ｊａａｓ.ａｃ.ｃｎ孙希云ꎬ刘春菊ꎬ任晗慈ꎬ等.冷冻干燥联合膨化干燥工艺优化提高银杏脆粒酥脆质地[Ｊ].江苏农业学报ꎬ２０２１ꎬ３７(６):１５６５￣１５７４.ｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１０００￣４４４０.２０２１.０６.０２６冷冻干燥联合膨化干燥工艺优化提高银杏脆粒酥脆质地孙希云１ꎬ㊀刘春菊２ꎬ㊀任晗慈１ꎬ㊀郭㊀嘉２ꎬ㊀戴竹青２ꎬ㊀牛丽影２ꎬ㊀吴海虹２ꎬ㊀李大婧２ꎬ㊀宋江峰２ꎬ㊀范文杰３(１.沈阳农业大学食品学院ꎬ辽宁沈阳１１０１６１ꎻ２.江苏省农业科学院农产品加工研究所ꎬ江苏南京２１００１４ꎻ３.徐州银杏源生物工程有限公司ꎬ江苏邳州２２１３３１)收稿日期:２０２１￣０３￣１５基金项目:江苏省苏北科技专项(ＸＺ￣ＳＺ２０１９２６)作者简介:孙希云(１９７８－)ꎬ女ꎬ博士ꎬ副教授ꎬ主要从事健康食品营养与创制ꎮ(Ｅ￣ｍａｉｌ)ｓｕｎ＿ｘｉｙｕｎ＠１６３.ｃｏｍ通讯作者:刘春菊ꎬ(Ｔｅｌ)０２５￣８４３９１９２２ꎻ(Ｅ￣ｍａｉｌ)ｃｊｌｉｕ０３０６＠１６３.ｃｏｍ㊀㊀摘要:㊀为了研究冷冻干燥联合膨化干燥工艺提高银杏脆粒酥脆质地及微观孔隙结构㊁力学特性对质地形成的影响ꎬ采用单因素和响应面试验分析了冷冻￣气流干燥㊁气流￣冷冻干燥㊁冷冻￣微波干燥㊁微波￣冷冻干燥４种冷冻干燥联合膨化干燥对银杏脆粒质地的影响及优化冷冻￣气流干燥工艺ꎬ并研究了冷冻￣气流干燥过程中银杏微观结构㊁孔隙结构及力学特性的变化规律ꎮ结果表明:冷冻￣气流干燥促使银杏脆粒获得更高的质构特性值ꎬ响应面优化获得最佳的干燥工艺为转换点水分３５％ꎬ膨化温度９８ħꎬ膨化压力０ ２ＭＰａꎬ获得的质构特性值为２ ２５ꎻ与蒸煮银杏样品相比ꎬ冷冻干燥促使银杏组织形成均匀孔隙结构ꎬ孔隙率增加ꎬ弹性模量和黏性指数无显著变化(Ｐ>０ ０５)ꎬ冷冻干燥的银杏样品表现出组织绵软ꎬ结构强度不足ꎻ进一步的气流膨化干燥瞬间膨化力冲击促使银杏组织出现较大的空洞及水分迁移通道ꎬ细胞组织破坏严重ꎬ孔隙率继续增加ꎬ弹性模量下降ꎬ黏性指数增加ꎬ这是由于冷冻干燥形成较好的多孔结构ꎬ有利于气流膨化干燥时内部水分更易对物料各个部位的膨化动力冲击ꎬ促使冷冻￣气流干燥银杏脆粒酥脆质地的形成ꎮ关键词:㊀银杏ꎻ冷冻干燥联合膨化干燥ꎻ酥脆质地ꎻ微观孔隙结构ꎻ力学特性中图分类号:㊀ＴＳ２５５.３㊀㊀㊀文献标识码:㊀Ａ㊀㊀㊀文章编号:㊀１０００￣４４４０(２０２１)０６￣１５６５￣１０Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｆｒｅｅｚｅｄｒｙｉｎｇｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｐｕｆｆｉｎｇｄｒｙｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｔｏｉｍ￣ｐｒｏｖｅｃｒｉｓｐｙｔｅｘｔｕｒｅｏｆｇｉｎｋｇｏｃｒｉｓｐｇｒａｎｕｌｅＳＵＮＸｉ￣ｙｕｎ１ꎬ㊀ＬＩＵＣｈｕｎ￣ｊｕ２ꎬ㊀ＲＥＮＨａｎ￣ｃｉ１ꎬ㊀ＧＵＯＪｉａ２ꎬ㊀ＤＡＩＺｈｕ￣ｑｉｎｇ２ꎬ㊀ＮＩＵＬｉ￣ｙｉｎｇ２ꎬ㊀ＷＵＨａｉ￣ｈｏｎｇ２ꎬ㊀ＬＩＤａ￣ｊｉｎｇ２ꎬ㊀ＳＯＮＧＪｉａｎｇ￣ｆｅｎｇ２ꎬ㊀ＦＡＮＷｅｎ￣ｊｉｅ３(１.ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＦｏｏｄꎬＳｈｅｎｇｙａｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＳｈｅｎｙａｎｇ１１０１６１ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｒｇｏ￣ｐｒｏｄｕｃｔＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇꎬＪｉａｎｇｓｕＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒ￣ａｌＳｃｉｅｎｃｅｓꎬＮａｎｊｉｎｇ２１００１４ꎬＣｈｉｎａꎻ３.ＸｕｚｈｏｕＧｉｎｋｇｏＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＰｉｚｈｏｕ２２１３３１ꎬＣｈｉｎａ)㊀㊀Ａｂｓｔｒａｃｔ:㊀Ｔｈｅｐａｐｅｒｗａｓａｉｍｅｄｔｏｏｐｔｉｍｉｚｅｆｒｅｅｚｅ￣ｄｒｙｉｎｇｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｐｕｆｆｉｎｇｄｒｙｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｔｏｉｍｐｒｏｖｅｃｒｉｓｐｙｔｅｘ￣ｔｕｒｅｏｆｇｉｎｋｇｏｃｒｉｓｐｇｒａｎｕｌｅａｎｄｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃｐｏｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｎｔｅｘｔｕｒｅｆｏｒ￣ｍａｔｉｏｎ.Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｆｏｕｒｆｒｅｅｚｅ￣ｄｒｙｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｅｓｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｐｕｆｆｉｎｇｄｒｙｉｎｇｏｎｔｅｘｔｕｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｇｉｎｋｇｏｗｅｒｅａｎ￣ａｌｙｚｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｓｉｎｇｌｅ￣ｆａｃｔｏｒａｎｄｒｅｓｐｏｎｓｅｓｕｒｆａｃｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓꎬａｎｄｔｈｅｃｈａｎｇｅｓｏｆｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅꎬｐｏｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｗｅｒｅｏｂｓｅｒｖｅｄｄｕｒｉｎｇｆｒｅｅｚｉｎｇ￣ｅｘｐｌｏｓｉｏｎｐｕｆｆｉｎｇｄｒｙｉｎｇ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｆｒｅｅｚｉｎｇ￣ｅｘｐｌｏｓｉｏｎｐｕｆｆｉｎｇｄｒｙｉｎｇｐｒｏｍｏｔｅｄｇｉｎｋｇｏｃｒｉｓｐｇｒａｎｕｌｅｔｏｏｂｔａｉｎｈｉｇｈｅｒｔｅｘｔｕｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ.Ｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｄｒｙｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｒｅｓｐｏｎｓｅｓｕｒｆａｃｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｗｅｒｅａｓｆｏｌｌｏｗｓ:ｔｈｅｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔａｔｔｈｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｐｏｉｎｔｗａｓ３５％ꎬｔｈｅｐｕｆｆｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗａｓ９８ħꎬｔｈｅｐｕｆｆｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｗａｓ０ ２ＭＰａ.Ｔｈｅｔｅｘｔｕｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｗｅｒｅ２ ２５ｕｎｄｅｒｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ.Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｓｔｅａｍｅｄｇｉｎｋｇｏ５６５１. All Rights Reserved.ｓａｍｐｌｅꎬｔｈｅｐｏｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｆｒｅｅｚｅ￣ｄｒｉｅｄｇｉｎｋｇｏｓａｍｐｌｅｗａｓｍｏｒｅｕｎｉｆｏｒｍꎬｐｏｒｏｓｉｔｙｉｎｃｒｅａｓｅｄꎬｅｌａｓｔｉｃｍｏｄｕｌｕｓａｎｄｖｉｓｃｏｓｉ￣ｔｙｉｎｄｅｘｈａｄｎｏｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ(Ｐ>０.０５)ꎬａｎｄｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌｔｉｓｓｕｅｐｅｒｆｏｒｍｅｄｓｏｆｔａｎｄｌｏｗｉｎｔｅｎｓｉｔｙ.Ｔｈｅｉｎｓｔａｎｔｐｕｆｆ￣ｉｎｇｆｏｒｃｅｆｒｏｍｅｘｐｌｏｓｉｏｎｐｕｆｆｉｎｇｄｒｙｉｎｇａｃｔｕａｔｅｄｔｈｅｅｍｅｒｇｅｎｃｅｏｆｌａｒｇｅｒｃａｖｉｔｉｅｓａｎｄｗａｔｅｒｍｉｇｒａｔｉｏｎｃｈａｎｎｅｌｓꎬｔｈｅｓｅｖｅｒｅｄａｍａｇｅｏｆｃｅｌｌｉｓｓｕｅꎬｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｐｏｒｏｓｉｔｙａｎｄｖｉｓｃｏｓｉｔｙｉｎｄｅｘꎬａｎｄｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｅｌａｓｔｉｃｍｏｄｕｌｕｓ.Ｆｏｒｍｉｎｇｔｈｅｐｏｒｅｓｔｒｕｃ￣ｔｕｒｅｂｙｆｒｅｅｚｅｄｒｙｉｎｇｗａｓｃｏｎｄｕｃｉｖｅｔｏｐｕｆｆｉｎｇｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｅｄｂｙｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｍｏｉｓｔｕｒｅｔｏｉｍｐａｃｔｖａｒｉｏｕｓｐａｒｔｓｏｆｔｈｅｍａｔｅｒｉ￣ａｌꎬａｎｄｔｏｐｒｏｍｏｔｅｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｃｒｉｓｐｙｔｅｘｔｕｒｅｏｆｇｉｎｋｇｏｃｒｉｓｐｇｒａｎｕｌｅｓｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏｆｒｅｅｚｉｎｇ￣ｅｘｐｌｏｓｉｏｎｐｕｆｆｉｎｇｄｒｙｉｎｇ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:㊀ｇｉｎｋｇｏꎻｆｒｅｅｚｅｄｒｙｉｎｇｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｐｕｆｆｉｎｇｄｒｙｉｎｇꎻｃｒｉｓｐｙｔｅｘｔｕｒｅꎻｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃｐｏｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅꎻｍｅ￣ｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ㊀㊀银杏(ＧｉｎｋｇｏｂｉｌｏｂａＬ.)为药食两用资源ꎬ在«本草纲目»中记载有 熟食温肺益气ꎬ定咳喘ꎬ缩小便ꎬ止白浊ꎻ生食降痰ꎬ消毒杀虫 [１]ꎮ银杏富含淀粉㊁蛋白质㊁多糖㊁核黄素㊁胡萝卜素和钙㊁磷㊁铁㊁钾㊁镁等微量元素ꎬ还含有银杏黄酮㊁银杏内酯等多种功能活性成分ꎬ具有通畅血管㊁改善大脑功能㊁增强记忆能力㊁治疗老年痴呆症和脑供血不足等食疗作用和药用价值ꎬ长期以来被作为延年益寿的佳品[２￣３]ꎮ新鲜银杏的加工利用非常有限ꎬ目前银杏的加工产品主要有油炸银杏脆粒㊁银杏粉㊁银杏饼干等ꎮ油炸银杏脆粒是近几年市场上新推出的一种银杏产品ꎬ酥脆可口ꎬ受到消费者的喜爱ꎮ但由于油炸银杏存在油脂含量高㊁易氧化酸败等缺陷ꎬ人们正在寻找一种可以生产出绿色㊁健康㊁口感酥脆的银杏脆粒产品的加工技术ꎮ目前ꎬ非油炸果蔬脆片的干燥方法主要为冷冻干燥和膨化干燥ꎮ冷冻干燥技术是让物料一直处于冷冻状态下ꎬ冰升华为水蒸气从物料中脱除水分ꎬ保持物料原有的组织结构ꎬ形成多孔隙结构[４￣５]ꎮ但冻干果蔬质地绵软ꎬ不能给消费者带来酥脆愉悦质感ꎻ膨化干燥包括气流膨化和微波膨化ꎬ膨化干燥技术是物料内部水分瞬间汽化蒸发ꎬ物料细胞组织受到膨化力的冲击形成孔隙结构ꎬ可赋予物料一定的脆硬度[６￣７]ꎬ但膨化力还没有足够大ꎬ无法使物料受热皱缩结构恢复到原有结构状态ꎬ导致硬度大ꎬ口感差ꎮ而冻干联合膨化干燥方式融合了冷冻干燥技术与膨化干燥技术的优势ꎬ目前主要应用于水果脆片生产ꎮ例如王萍等将真空冷冻干燥联合气流膨化干燥技术应用于菠萝蜜干制品的生产ꎬ获得了适宜的工艺参数[８]ꎮＹｉ等发现冷冻干燥联合气流膨化干燥技术使得芒果片㊁火龙果片㊁木瓜片３种水果片的脆度㊁体积比㊁色差等均优于热风联合气流膨化技术[９]ꎮ廉苗苗等采用冻干联合微波干燥猕猴桃片ꎬ发现转换点水分对猕猴桃脆片的品质及干燥特性影响较大[１０]ꎮ银杏作为淀粉基质物料ꎬ淀粉含量较高ꎬ电子显微观察发现银杏细胞中充满了淀粉颗粒ꎬ经过蒸煮糊化后熔融淀粉充斥着整个细胞ꎬ经过干燥ꎬ组织结构致密ꎬ坚硬无比ꎬ很难形成酥脆质地结构[１１]ꎮ本研究以银杏为对象ꎬ研究冷冻￣气流㊁气流￣冷冻㊁冷冻￣微波㊁微波￣冷冻４种联合干燥方式对银杏脆粒质地特性的影响ꎬ通过单因素试验优选出最佳联合干燥方式ꎬ再采用响应曲面法对最佳联合干燥工艺进行优化ꎬ分析联合干燥过程中银杏微观形态㊁孔隙结构㊁力学特性变化ꎬ旨在为银杏脆粒非油炸加工产业发展提供有力的理论依据和技术支撑ꎮ１㊀材料与方法１.１㊀材料与试剂银杏(品种为马玲果)由徐州银杏源生物工程有限公司提供ꎮ乙醇㊁甲醛㊁冰醋酸㊁正庚烷㊁二甲苯㊁戊二醛㊁磷酸氢二钠㊁磷酸二氢钠均为国产分析纯ꎮ１.２㊀仪器与设备ＢＳ２２４Ｓ电子分析天平ꎬ北京赛多利斯科学仪器公司产品ꎻＢＬＫ￣ＦＤ￣０.５真空冷冻干燥机ꎬ江苏博莱客冷冻科技发展有限公司产品ꎻＱＤＰＨ￣５型电加热式压差膨化设备ꎬ天津市勤德新材料科技有限公司产品ꎻＶＤＭ￣１型微波干燥设备ꎬ南京孝马机电设备厂产品ꎻＣＴ３２５Ｋ型质构仪ꎬ美国博勒飞公司产品ꎻＥ２００ＭＶ生物显微镜ꎬ南京尼康江南光学仪器有限公司产品ꎻＥＭＩＴＥＣＨＫ７５０临界点干燥仪ꎬ英国Ｑｕｏ￣ｒｕｍ公司产品ꎻＦＥＩＱｕａｎｔａ２００扫描电子显微镜ꎬ荷兰ＦＥＩ公司产品ꎮ１.３㊀冷冻干燥联合膨化干燥１.３.１㊀冷冻￣气流干燥㊀新鲜银杏用去壳器剥除外壳ꎬ沸水预煮１０ｍｉｎꎬ冷却后剥去内种皮ꎬ将银杏仁６６５１江苏农业学报㊀２０２１年第３７卷第６期. All Rights Reserved.平铺于冷冻盘上ꎬ将冷冻盘放入冷冻干燥设备中ꎬ当物料温度达到－４０ħ时冷冻４ｈꎬ抽真空直至冻干仓真空度达到３０Ｐａ以下ꎬ打开加热板开关ꎬ真空冷冻干燥至相应转换点水分ꎮ将冷冻干燥后的银杏仁取出后放入４ħ冰箱均湿１６ｈꎮ将均湿后的银杏仁平铺于干燥盘上ꎬ放入气流膨化干燥设备中ꎬ在不同的膨化温度和膨化压力下瞬间泄压ꎬ真空干燥温度为７０ħꎬ干燥至水分含量５％以下ꎮ待干燥结束后ꎬ取出物料ꎬ充氮包装ꎮ１.３.２㊀气流￣冷冻干燥㊀新鲜银杏用去壳器剥除外壳ꎬ沸水预煮１０ｍｉｎꎬ冷却后剥去内种皮ꎬ于－１８ħ冰箱冷冻过夜ꎬ室温解冻ꎮ将银杏仁平铺于干燥盘上ꎬ放入气流膨化干燥设备中ꎬ在不同的膨化温度和膨化压力下瞬间泄压ꎬ７０ħ真空温度下干燥至相应转换点水分ꎮ将气流膨化干燥后的银杏仁取出后放入４ħ冰箱均湿１６ｈꎮ将均湿后的银杏仁平铺于冷冻盘上ꎬ将冷冻盘放入冷冻干燥设备中ꎬ当物料温度达到－４０ħ时冷冻４ｈꎬ抽真空直至冻干仓真空度达到３０Ｐａ以下ꎬ打开加热板开关ꎬ真空冷冻干燥至水分含量５％以下ꎮ待干燥结束后ꎬ取出物料ꎬ充氮包装ꎮ１.３.３㊀冷冻￣微波干燥㊀新鲜银杏用去壳器剥除外壳ꎬ沸水预煮１０ｍｉｎꎬ冷却后剥去内种皮ꎬ将银杏仁平铺于冷冻盘上ꎬ将冷冻盘放入冷冻干燥设备中ꎬ当物料温度达到－４０ħ时冷冻４ｈꎬ抽真空直至冻干仓真空度达到３０Ｐａ以下ꎬ打开加热板开关ꎬ真空冷冻干燥至相应转换点水分ꎮ将冷冻干燥后的银杏仁取出后放入４ħ冰箱均湿１６ｈꎮ将均湿后的银杏仁平铺于干燥盘上ꎬ放入微波干燥设备中ꎬ在不同的微波强度和微波间歇比条件下进行微波干燥ꎬ干燥至水分含量５％以下ꎮ待干燥结束后ꎬ取出物料ꎬ充氮包装ꎮ１.３.４㊀微波￣冷冻干燥㊀新鲜银杏用去壳器剥除外壳ꎬ沸水预煮１０ｍｉｎꎬ冷却后剥去内种皮ꎬ将银杏仁平铺于干燥盘上ꎬ放入微波干燥设备中ꎬ在不同的微波强度和微波间歇比条件下进行微波干燥至相应转换点水分ꎮ将微波干燥后的银杏仁取出后放入４ħ冰箱均湿１６ｈꎮ将均湿后的银杏仁平铺于冷冻盘上ꎬ将冷冻盘放入冷冻干燥设备中ꎬ当物料温度达到－４０ħ时冷冻４ｈꎬ抽真空直至冻干仓真空度达到３０Ｐａ以下ꎬ打开加热板开关ꎬ真空冷冻干燥至水分含量５％以下ꎮ待干燥结束后ꎬ取出物料ꎬ充氮包装ꎮ１.４㊀单因素试验设计１.４.１㊀冷冻￣气流干燥/气流￣冷冻干燥单因素试验㊀根据冷冻￣气流干燥/气流￣冷冻干燥工艺制备银杏脆粒ꎬ进行单因素试验研究转换点水分(２５％㊁３０％㊁３５％㊁４０％㊁４５％)㊁膨化温度(９５ħ㊁１００ħ㊁１０５ħ㊁１１０ħ㊁１１５ħ)㊁膨化压力(０ １５ＭＰａ㊁０ ２０ＭＰａ㊁０ ２５ＭＰａ㊁０ ３０ＭＰａ㊁０ ３５ＭＰａ)３个因素对银杏脆粒质构特性的影响ꎮ１.４.２㊀冷冻￣微波干燥/微波￣冷冻干燥单因素试验㊀根据冷冻￣微波干燥/微波￣冷冻干燥工艺制备银杏脆粒ꎬ进行单因素试验研究转换点水分(２５％㊁３０％㊁３５％㊁４０％㊁４５％)㊁微波强度(４Ｗ/ｇ㊁８Ｗ/ｇ㊁１２Ｗ/ｇ㊁１６Ｗ/ｇ㊁２０Ｗ/ｇ)㊁微波间歇比(１ ５㊁２ ０㊁２ ５㊁３ ０㊁３ ５)３个因素对银杏脆粒质构特性的影响ꎮ１.５㊀冷冻￣气流干燥响应曲面试验设计在单因素试验结果的基础上ꎬ确定最佳的联合干燥方式为冷冻￣气流干燥ꎬ以转换点水分㊁膨化温度㊁膨化压力为自变量ꎬ以质构特性值为响应值(Ｙ)ꎬ采用Ｂｏｘ￣Ｂｅｈｎｋｅｎ试验设计三因素三水平响应面试验ꎬ优化银杏脆粒冷冻￣气流干燥加工工艺ꎬ响应面试验因素及水平见表１ꎮ表１㊀响应曲面试验因素与水平表Ｔａｂｌｅ１㊀Ｆａｃｔｏｒｓａｎｄｌｅｖｅｌｓｏｆｒｅｓｐｏｎｓｅｓｕｒｆａｃｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ因素㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀水平－１０１转换点水分Ｘ１(％)３０３５４０膨化温度Ｘ２(ħ)９５１００１０５膨化压力Ｘ３(ＭＰａ)０.１５０.２００.２５１.６㊀测定方法１.６.１㊀质构特性测定㊀采用ＣＴ３２５Ｋ型质构分析仪测定银杏脆粒质构特性ꎬ探头型号为ＴＡ１１/１０００的圆柱探针ꎬ测试模式为压缩ꎬ测试前速度１ ０ｍｍ/ｓꎬ测试速度１ ０ｍｍ/ｓꎬ测试后速度１０ ０ｍｍ/ｓꎬ下压距离５ｍｍꎮ样品压缩至初始高度的５０％获得力￣时间曲线ꎬ重复压缩１０次ꎬ从力￣时间曲线获得硬度㊁断裂距离㊁断裂斜率和断裂用功等参数ꎮ硬度是指压缩破裂期间的最大力ꎮ断裂距离是指探针在断裂出现之前所经过的距离ꎮ断裂斜率是指第一断裂力与相应的时间横坐标之比ꎮ断裂用功是指由曲线和横坐标围７６５１孙希云等:冷冻干燥联合膨化干燥工艺优化提高银杏脆粒酥脆质地. All Rights Reserved.成的面积ꎬ它代表探针一次压缩所消耗的能量ꎮ参照Ｍｕ等[１２]报道方法计算质构特性ꎮ１.６.２㊀膨化率测定㊀膨化率为膨化后的体积除以膨化前的体积ꎮ在烧杯中盛入足够浸没试样的正庚烷ꎬ放置在电子天平上ꎬ用金属针插入试样中ꎬ把插有试样的金属针浸入正庚烷中１~２ｃｍꎬ天平稳定后迅速读取增加的质量(ｇ)ꎬ即为试样的体积(ｃｍ３)[１３]ꎮ１.６.３㊀孔隙率、体积密度及颗粒密度测定㊀体积密度是指质量与体积的比值ꎮ颗粒密度测定采用比重瓶法ꎬ将银杏置于电热鼓风干燥箱中ꎬ１０５ħ条件下干燥１２ｈꎬ用高速粉粹机将银杏打成粉ꎬ备用ꎮ准确称量５０ｍｌ标准比重瓶的质量ꎬ取２ ０００ｇ左右样品放入比重瓶中并称质量ꎬ将无水二甲苯放入标准比重瓶中ꎬ称质量ꎮ参照Ｚｉｅｌｉｎｓｋａ等[１４]的方法计算颗粒密度和孔隙度ꎮ１.６.４㊀ＰＡＳ染色㊀将银杏样品切成２ｍｍ厚的薄片ꎬ放入１０ｍｌ的离心管中ꎬ倒入５ｍｌ福尔马林￣乙酸￣酒精固定液(乙醇㊁甲醛和冰醋酸的体积分数分别为５０％㊁５％和５％)ꎬ常温固定２ｄꎮ将制备好的样品脱水㊁包埋㊁切片㊁染色ꎬ显微镜观察拍照ꎮ１.６.５㊀扫描电镜观察㊀将银杏样品用３％戊二醛(ｐＨ７ ２)固定４８ｈꎬ然后用３０％~１００％乙醇进行梯度脱水ꎬ每级１５ｍｉｎꎮ７５％叔丁醇过渡干燥ꎬ１００％叔丁醇置换２次ꎬ用１００％叔丁醇将样品０~４ħ冷藏固化１０ｍｉｎꎬ待完全固化后放入临界ＣＯ２干燥仪中干燥２~３ｈꎮ将处理后的银杏片用碳导电胶粘在样品托上ꎬ采用离子溅射仪在横断面观察样品上喷金ꎬ扫描电镜观察银杏样品横截面的微观结构ꎮ１.６.６㊀力学特性测定㊀采用ＣＴ３２５Ｋ质构分析仪进行测定ꎬ选用ＴＡ２５/１０００夹具ꎬ测试类型为压缩测试ꎬ试前速度１ ０ｍｍ/ｓꎬ测试速度１ ０ｍｍ/ｓꎬ测试后速度１０ ０ｍｍ/ｓꎬ下压距离５ｍｍꎮ获得银杏样品的应力￣应变曲线ꎬ参照Ｗａｎｇ等[１５]的方法计算弹性模量和黏性指数ꎮ１.７㊀数据处理采用ＳＰＳＳ１６.０软件对试验数据进行统计分析ꎬ利用Ｔｕｋｅｙ检验进行差异显著性分析ꎬ其他数据采用Ｏｒｉｇｉｎ７.５软件进行分析和绘图ꎮ２㊀结果与分析２.１㊀冷冻干燥联合膨化干燥银杏脆粒工艺单因素试验２.１.１㊀冷冻￣气流干燥工艺单因素试验结果㊀转换点水分㊁膨化温度及膨化压力对冷冻￣气流干燥银杏脆粒质构特性的影响如图１所示ꎮ随着转换点水分的降低ꎬ银杏脆粒质构特性值先缓慢升高ꎬ在转换点水分达到３５％时质构特性值达到最大ꎬ随着转换点水分继续下降ꎬ质构特性值急速下降ꎮ这是由于较高的转换点水分使得气流膨化干燥过程中银杏表面形成干燥层ꎬ阻碍内部水分的迁移ꎬ较低的转换点水分产生不了足够的闪蒸水蒸气ꎬ无法促使物料组织膨化[１６]ꎮ随着膨化温度的升高ꎬ银杏脆粒质构特性值先增加后下降ꎬ当温度达到１１０ħ之后质构特性变化差异不显著(Ｐ>０ ０５)ꎬ可以看出较低的膨化温度更易于提高质构特性ꎮ膨化压力０.１５~０ ２０Ｍｐａ时ꎬ随着压力升高质构特性值显著增加(Ｐ<０ ０５)ꎬ压力在０ ２０Ｍｐａ时质构特性值最大ꎬ为２ ３３ꎬ随着压力的增加质构特性值显著降低(Ｐ<０ ０５)ꎮ这可能是由于冷冻干燥赋予了银杏物料较多的多孔结构ꎬ在进一步体积膨化过程中适当的膨化温度和膨化压力更有利于多孔结构骨架的保持ꎬ而过低或过高的膨化温度和膨化压力均不利于获得较好的孔隙结构及酥脆质地[８ꎬ１７]ꎮ图１㊀转换点水分㊁膨化温度及膨化压力对冷冻￣气流干燥银杏脆粒质构特性的影响Ｆｉｇ.１㊀Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｍｏｉｓｔｕｒｅａｔｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｐｏｉｎｔｓꎬｐｕｆｆｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｐｕｆｆｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｏｎｔｅｘｔｕｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｇｉｎｋｇｏｓｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏｆｒｅｅｚｉｎｇ￣ｅｘｐｌｏｓｉｏｎｐｕｆｆｉｎｇｄｒｙｉｎｇ８６５１江苏农业学报㊀２０２１年第３７卷第６期. All Rights Reserved.２.１.２㊀气流￣冷冻干燥工艺单因素试验结果㊀从图２中可以看出ꎬ转换点水分在３５％~４５％时ꎬ银杏脆粒质构特性无显著变化(Ｐ>０ ０５)ꎬ随着转换点水分的继续下降ꎬ银杏脆粒质构特性值突然上升ꎬ在转换点水分为３０％时达到最大ꎬ转换点水分继续下降ꎬ质构特性变化不显著(Ｐ>０ ０５)ꎮ这可能是由于气流膨化产生的膨化力对于高转换点水分的银杏物料膨化效果不明显ꎬ而对于低转换点水分的银杏物料更容易受膨化力影响产生多孔结构[１８]ꎮ随着气流膨化温度的升高ꎬ银杏脆粒质构特性值先上升后下降ꎬ在１０５ħ时质构特性值达到最大值ꎬ为１.４５ꎮ随着气流膨化压力的增加ꎬ银杏脆粒质构特性值先增加后下降ꎬ在膨化压力达到０.２５ＭＰａ时质构特性值达到最大ꎬ随着压力继续增加银杏质构特性值显著下降(Ｐ<００５)ꎮ图２㊀转换点水分㊁膨化温度及膨化压力对气流￣冷冻干燥银杏脆粒质构特性的影响Ｆｉｇ.２㊀Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｍｏｉｓｔｕｒｅａｔｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｐｏｉｎｔｓꎬｐｕｆｆｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｐｕｆｆｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｏｎｔｅｘｔｕｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｇｉｎｋｇｏｓｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏｅｘｐｌｏｓｉｏｎｐｕｆｆｉｎｇ￣ｆｒｅｅｚｉｎｇｄｒｙｉｎｇ２.１.３㊀冷冻￣微波干燥单因素试验结果㊀转换点水分㊁微波强度及微波间歇比对冷冻￣微波干燥银杏脆粒质构特性的影响如图３所示ꎮ转换点水分刚开始降低时ꎬ质构特性变化不显著(Ｐ>０ ０５)ꎬ转换点水分从３５％降低到３０％时ꎬ质构特性变化显著(Ｐ<０ ０５)ꎬ在转换点水分为３０％时达到最大值ꎬ随着转换点水分继续减小质构特性显著下降(Ｐ<０ ０５)ꎮ随着微波强度的增加ꎬ银杏脆粒质构特性值先增加后下降ꎬ在微波强度为１６Ｗ/ｇ时质构特性值达到最大ꎮ随着微波间歇比的增加ꎬ银杏脆粒质构特性变化差异不显著(Ｐ>０ ０５)ꎬ说明微波间歇比对银杏脆粒质构特性无显著影响ꎮ冷冻￣微波干燥的银杏脆粒质构特性值均在０ ３以下ꎬ质地较硬ꎬ虽然前阶段的冷冻干燥赋予了银杏物料较佳的多孔结构ꎬ但银杏淀粉经过糊化老化后产生晶体ꎬ造成无定型区减小ꎬ物料水分分布不均匀ꎬ进一步的微波干燥使得淀粉物料自身承压结构遭破坏ꎬ造成银杏物料体积皱缩㊁结构致密㊁质地坚硬[１９]ꎮ图３㊀转换点水分㊁微波强度及微波间歇比对冷冻￣微波干燥银杏脆粒质构特性的影响Ｆｉｇ.３㊀Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｍｏｉｓｔｕｒｅａｔｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｐｏｉｎｔｓꎬｍｉｃｒｏｗａｖｅｉｎｔｅｎｓｉｔｙａｎｄｍｉｃｒｏｗａｖｅｉｎｔｅｒｍｉｔｔｅｎｔｒａｔｉｏｏｎｔｅｘｔｕｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｇｉｎｋｇｏｓｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏｆｒｅｅｚｉｎｇ￣ｍｉｃｒｏｗａｖｅｄｒｙｉｎｇ２.１.４㊀微波￣冷冻干燥单因素试验结果㊀转换点水分㊁微波强度及微波间歇比对微波￣冷冻干燥银杏脆粒质构特性的影响如图４所示ꎮ质构特性值随着转换点水分的降低先升高ꎬ在转换点水分４０％时达到９６５１孙希云等:冷冻干燥联合膨化干燥工艺优化提高银杏脆粒酥脆质地. All Rights Reserved.最大值ꎬ之后质构特性值逐渐变小ꎮ随着微波强度的增加ꎬ银杏脆粒质构特性值逐渐增加ꎬ当微波强度达到１２Ｗ/ｇ时质构特性值最大ꎬ随着微波强度的继续增加ꎬ质构特性值迅速下降ꎮ质构特性值随着微波间歇比的增加先上升后下降ꎬ在微波间歇比２ ０时达到最大值ꎮ微波￣冷冻干燥初期银杏水分含量较高ꎬ水分蒸发需要吸收大部分微波能量ꎬ剩余能量不足以破坏物料分子之间的化学键ꎬ且物料内外蒸汽压差小ꎬ无足够的膨化动力ꎬ产品难以形成多孔状结构[２０]ꎮ干燥后期的冷冻干燥维持了前期微波干燥时银杏物料所具有的组织状态ꎬ因此微波￣冷冻干燥银杏脆粒的质构特性显著高于冷冻￣微波干燥ꎮ图４㊀转换点水分㊁微波强度及微波间歇比对微波￣冷冻干燥银杏脆粒质构特性的影响Ｆｉｇ.４㊀Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｍｏｉｓｔｕｒｅａｔｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｐｏｉｎｔｓꎬｍｉｃｒｏｗａｖｅｉｎｔｅｎｓｉｔｙａｎｄｍｉｃｒｏｗａｖｅｉｎｔｅｒｍｉｔｔｅｎｔｒａｔｉｏｏｎｔｅｘｔｕｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｇｉｎｋｇｏｓｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏｍｉｃｒｏｗａｖｅ￣ｆｒｅｅｚｉｎｇｄｒｙｉｎｇ２.２㊀冷冻￣气流干燥银杏脆粒响应曲面试验结果综合单因素试验结果分析ꎬ冷冻￣气流干燥银杏脆粒质构特性值最大ꎬ质地结构较佳ꎬ因此选择冷冻￣气流干燥作为最佳的联合干燥方式ꎮ为了进一步优化冷冻￣气流干燥工艺参数ꎬ以转换点水分(Ｘ１)㊁膨化温度(Ｘ２)㊁膨化压力(Ｘ３)作为自变量ꎬ质构特性值(Ｙ)为因变量ꎬ进行响应面试验ꎬ试验设计方案及结果如表２所示ꎬ由结果分析得出自变量和响应值之间的多元二次回归方程如下:Ｙ＝２.２１＋０.１９Ｘ１＋０.１４Ｘ２＋０.３０Ｘ３－０.０２Ｘ１Ｘ２＋０.１３Ｘ１Ｘ３＋０.１９Ｘ２Ｘ３－０.１５Ｘ２１－０.５７Ｘ２２－０ ４８Ｘ２３ꎮ㊀㊀对表２的试验结果用Ｄｅｓｉｇｎ￣Ｅｘｐｅｒｔ１０统计软件进行方差分析(表３)ꎮ由表３可以看出该模型的决定系数(Ｒ２)＝０.９４０９ꎬ调整决定系数(Ｒ２Ａｄｊ)＝０.８６４８ꎬ模型Ｐ＝０.００１７ꎬＰ<０ ０１ꎬ表明该模型具有显著性ꎬ失拟项Ｐ>０ ０５不显著ꎬ表明该模型能很好地反应响应值变化ꎬ能利用该模型对质构特性进行很好的分析和预测ꎮ响应面和等高线图(图５)ꎬ可以直观反映各试验的交互作用ꎬ等高线反映了交互作用的强弱ꎬ图形越趋向椭圆表明交互作用越强ꎬ越趋向圆形表明交互作用越弱[２１]ꎮ从图中可以看出转换点水分(Ｘ１)和膨化温度(Ｘ２)㊁转换点水分(Ｘ１)和膨化压力(Ｘ３)之间的等高线图趋于椭圆ꎬ交互作用明显ꎮ膨化温度(Ｘ２)和膨化压力(Ｘ３)之间的等高线图趋于圆形ꎬ交互作用较小ꎮ表２㊀冷冻￣气流干燥银杏脆粒响应面试验设计与结果Ｔａｂｌｅ２㊀Ｂｏｘ￣Ｂｅｈｎｋｅｎｄｅｓｉｇｎａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｏｆｇｉｎｋｇｏｓｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏｆｒｅｅｚｉｎｇ￣ｅｘｐｌｏｓｉｏｎｐｕｆｆｉｎｇｄｒｙｉｎｇ试验序号转换点水分Ｘ１(％)膨化温度Ｘ２(ħ)膨化压力Ｘ３(ＭＰａ)质构特性值Ｙ１３５１０５０.１５０.７９２３５９５０.２５１.１５３４０９５０.２０１.６７４３０９５０.２０１.０７５３５１０５０.２５１.８３６３５１０００.２０２.０５７４０１０５０.２０１.８８８３０１０００.２５１.６２９３５１０００.２０２.３２１０３５１０００.２０２.３７１１３０１０００.１５１.３５１２４０１０００.２５２.０７１３３５９５０.１５０.８８１４４０１０００.１５１.２７１５３５１０００.２０２.３９１６３０１０５０.２０１.３５１７３５１０００.２０１.９３０７５１江苏农业学报㊀２０２１年第３７卷第６期. All Rights Reserved.表３㊀回归统计方差分析结果Ｔａｂｌｅ３㊀Ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｖａｒｉａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓ项目㊀㊀平方和自由度均方Ｆ值Ｐ值显著性模型４.００９０.４４１２.２３０.００１７显著Ｘ１０.２８１０.２８７.７３０.０２７３显著Ｘ２０.１５１０.１５４.０１０.０８５４Ｘ３０.７１１０.７１１９.４６０.００３１极显著Ｘ１Ｘ２０.００１０.０００.０３０.８５９６Ｘ１Ｘ３０.０７１０.０７１.９３０.２０７４Ｘ２Ｘ３０.１５１０.１５４.０７０.０８３３Ｘ１２０.０１１０.０１２.６８０.１４５５Ｘ２２１.３５１１.３５３７.２３０.０００５极显著Ｘ３２０.９８１０.９８２６.９１０.００１３极显著残差０.２５７０.０４失拟合０.０８３０.０３０.６２０.６２９１不显著纯误差０.１７４０.０４Ｒ２０.９４㊀㊀利用ＤｅｓｉｇｎＥｘｐｏｒｔ１０软件计算确定最佳的银杏脆粒干燥膨化工艺条件为:转换点水分３４ ６１６％ꎬ膨化温度９８ ８００ħꎬ膨化压力０ ２１２Ｍｐａꎬ获得的银杏脆粒质构特性值为２ １６１ꎮ结合实际操作ꎬ最佳工艺条件修正为转换点水分３５％㊁膨化温度９８ħ㊁膨化压力０ ２Ｍｐａꎮ在此最佳条件下进行３次验证试验ꎬ质构特性值为２ ２５ʃ０ １２ꎬ与预测值相差不大ꎬ说明采用响应面法优化的工艺条件具有实际应用价值ꎮ２.３㊀冷冻￣气流干燥过程中银杏脆粒微观形态变化银杏冷冻￣气流干燥过程中ＰＡＳ染色显微结构及扫描电镜观察结果如图６所示ꎮ从图６Ａ１中可以看出新鲜银杏细胞轮廓分明ꎬ结构清晰ꎬ细胞形态呈梭子形ꎬ淀粉颗粒呈卵圆形ꎬ无规则地散落在细胞内ꎬ占据着细胞内的大部分空间ꎻ图６Ａ２显示这些淀粉颗粒填充于细胞内ꎬ颗粒分明ꎬ被薄膜包裹ꎬ紧贴于细胞内壁ꎬ细胞的横切面基本呈典型的六边形ꎮ银杏经过蒸煮后ꎬ在细胞内观察不到淀粉颗粒ꎬ淀粉颗粒受热糊化ꎬ吸水膨胀ꎬ整个细胞中完全充满了糊化淀粉ꎬ细胞紧密相连(图６Ｂ１)ꎻ包裹淀粉颗粒的薄膜和细胞壁受到破坏ꎬ表面皱褶严重ꎬ软塌(图６Ｂ２)ꎮ冷冻￣气流干燥的冷冻干燥阶段ꎬ银杏组织出现了较均匀的孔隙ꎬ细胞间紧实度降低ꎬ有的地方出现了水分迁移通道(图６Ｃ１)ꎻ在扫描电镜中也可以看到细胞间出现的空隙ꎬ糊化淀粉均匀地包裹在细胞中ꎬ形成一个个截面为六边形的柱状体(图６Ｃ２)ꎮ经过冷冻干燥至转换点水分为４０％后再进行气流膨化ꎬ发现银杏组织中出现了较大面积的空洞ꎬ一些细胞组织遭到破坏ꎬ这是由于瞬间膨化产生的膨化力ꎬ原有均匀孔隙组织受到冲击ꎬ出现更大的孔隙及水分迁移通道(图６Ｄ１)ꎻ从扫描电镜图中也可以看出细胞壁的破坏及细胞间空洞大小的增加(图６Ｄ２)ꎮ这可能由于冷冻干燥作为预干燥可形成更好的多孔结构ꎬ使膨化过程中内部水分更容易对物料各个部位进行膨化动力冲击ꎬ且提供更多的毛细通道释放内部瞬间汽化的水蒸气ꎬ促使冷冻￣气流干燥银杏脆粒质地和均匀孔隙结构的形成[２２]ꎮ２.４㊀冷冻￣气流干燥过程中银杏脆粒孔隙结构变化银杏冷冻￣气流干燥过程中孔隙结构的变化如表４所示ꎬ从表４中可以看出干燥加工对银杏的体积密度和颗粒密度影响较大ꎬ新鲜银杏的体积密度和颗粒密度最大ꎬ随着干燥脱水进程的推进ꎬ体积密度和颗粒密度逐渐减小ꎬ与物料水分含量呈正相关ꎬ这与Ａｌｉ等[２３]研究结果一致ꎮ然而孔隙率随着干燥进程的进行逐渐增加ꎬ新鲜银杏的孔隙率仅有２８ ７５％ꎬ冷冻￣气流干燥的银杏脆粒孔隙率达到６４ １９％ꎬ这个结果从银杏干燥过程中显微结构图和扫描电镜图(图７)中可以直观地看到ꎮ１７５１孙希云等:冷冻干燥联合膨化干燥工艺优化提高银杏脆粒酥脆质地. All Rights Reserved.图５㊀冷冻￣气流干燥银杏脆粒各因素交互作用对质地特性影响的等高线和响应面图Ｆｉｇ.５㊀Ｃｏｎｔｏｕｒｐｌｏｔｓａｎｄｒｅｓｐｏｎｓｅｓｕｒｆａｃｅｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｖａｒｉｏｕｓｆａｃｔｏｒｓｏｎｔｅｘｔｕｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｇｉｎｋｇｏｓｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏｆｒｅｅｚｉｎｇ￣ｅｘｐｌｏｓｉｏｎｐｕｆｆｉｎｇｄｒｙｉｎｇ㊀㊀银杏在蒸煮过程中吸水膨胀ꎬ体积明显大于新鲜样品ꎮ为了考察银杏干燥过程中的膨化效果ꎬ通过对比干燥样品与蒸煮样品的体积来表示银杏干燥过程中的膨化率变化ꎮ从表４中可以看出冷冻干燥至转换点水分为４０％的样品膨化率为８８.６８％ꎬ说明冷冻预干燥使得银杏体积略微变小ꎬ这可能是由于冷冻干燥前预冻采用的是缓冻ꎬ对银杏结构有一定的影响[２４]ꎮ继续进行气流膨化ꎬ冷冻￣气流干燥银杏脆粒的膨化率变化不显著(Ｐ>０ ０５)ꎬ虽然从图５和表４中可以看出冷冻￣气流干燥的银杏脆粒空洞增加ꎬ孔隙率增大ꎬ但由于随着干燥的进一步进行ꎬ糊化淀粉的体积会发生收缩ꎬ造成整个银杏的体积变化不大[２５]ꎮ２.５㊀冷冻￣气流干燥过程中银杏脆粒力学特性变化力学特性的变化可以反映物料在外力作用下的抗压㊁形变能力ꎬ对于薄壁细胞组织ꎬ物料的力学特性对膨化干燥产品酥脆质地的形成具有重大影响ꎮ银杏冷冻￣气流干燥过程中弹性模量和黏性指数的变化如图７所示ꎬ可以看出新鲜银杏的弹性模量最大ꎬ黏性指数最小ꎬ说明新鲜银杏抵抗外力作用的能力较大ꎬ很难弹性形变ꎮ蒸煮后银杏的弹性模量显著下降(Ｐ<０ ０５)ꎬ黏性指数显著增加(Ｐ<０ ０５)ꎬ与２７５１江苏农业学报㊀２０２１年第３７卷第６期. All Rights Reserved.。
真空冷冻干燥苹果复合果蔬块的工艺研究
中国果菜China Fruit &Vegetable第43卷,第4期2023年4月精深加工Deep Processing 真空冷冻干燥苹果复合果蔬块的工艺研究遇艳萍1，罗华丽1，刘鹏莉1，陈英乡1，孙美琦2，邹晓宇3（1.烟台职业学院，山东烟台264670；2.雀巢（中国）有限公司，北京100102；3.威海市教育教学研究院，山东威海264200）摘要:本文以苹果、甜橙、胡萝卜、糯米和海藻糖为原料，在单因素试验的基础上利用正交试验优化冻干苹果复合果蔬块的工艺。
结果表明，先按照苹果甜橙比例1∶0.6、苹果胡萝卜比例1∶0.4制成果蔬混合物，当果蔬混合物添加量为92%，海藻糖添加量为4%，糯米添加量为4%时，制得的产品感官评分92.9，硬度3125g ，产品呈现良好的品质和口感。
关键词:苹果；甜橙；胡萝卜；糯米；真空冷冻干燥；感官评价中图分类号：TS205文献标志码：A文章编号：1008-1038(2023)04-0007-06DOI：10.19590/ki.1008-1038.2023.04.002Research on the Process of Producing Apple Chunks Compounded with other Fruits and Vegetables by Vacuum Freeze-drying TechnologyYU Yanping 1,LUO Huali 1,LIU Pengli 1,CHEN Yingxiang 1,SUN Meiqi 2,ZOU Xiaoyu 3(1.Yantai Vocational College,Yantai 264670,China;2.Nestle China PID,Beijing 100102,China;3.Weihai Education and Teaching Research Institute,Weihai 264200,China)Abstract:Using apple,orange,carrot,glutinous rice and trehalose as raw materials,based on the single factorexperiment,the process of freeze-drying apple compound fruit and vegetable block was optimized by orthogonal experiments.The results showed that the mixture of fruits and vegetables was made according to the ratio of apple to orange 1∶0.6,and the ratio of apple to carrot 1∶0.4.Moreover,when the addition of fruit and vegetable mixture 92%,the addition of trehalose was 4%,and the addition of glutinous rice was 4%,the sensory score of the prepared products was 92.9,the hardness was 3125g.In short,the products of freeze drying of selected fruits and vegetables presented good quality and taste.Keywords:Apple;orange;carrot;glutinous rice;vacuum freeze-drying technology;sensory score收稿日期:2022-11-19基金项目:烟台职业学院2022年横向课题（HX202239、HX202237）第一作者简介:遇艳萍（1986—），女，讲师，硕士，主要从事果蔬加工教学及研究工作苹果是蔷薇科苹果亚科苹果属植物，其树为落叶乔木。
无花果真空冷冻干燥工艺的研究
无花果真空冷冻干燥工艺的研究无花果作为我国南方的传统水果，在食品工业中有着很高的价值和重要性。
然而，无花果存在着保存期短、易腐败的问题，因此如何延长无花果的保存期，成为了研究的热点。
目前，针对无花果的保存，有许多方法，其中最为常见的是冷冻干燥。
本文将以无花果的真空冷冻干燥工艺为研究对象，探讨该工艺的优点、技术参数、关键步骤及应用。
一、无花果真空冷冻干燥工艺的优点无花果真空冷冻干燥工艺是目前应用最广泛、最为可靠的方法之一。
其主要优点表现在以下几个方面：1、能够减少水分迁移，制品失去的水分为凝华水，减小了药材组织破坏的风险。
2、可以完全避免高温、紫外线和氧化过程等可能影响无花果的活性成分所造成的损失。
3、可以保留无花果中的天然色素、香味和口感，同时使其具有较长的保存期。
4、干燥的过程能够提高设备的利用率，同时节省材料和人力成本，降低生产成本。
二、无花果真空冷冻干燥工艺的技术参数1、样品的准备：无花果要经过清洗、去泥处理，用60℃的水焯湫后，再用冷水洗净。
2、冷冻的条件：通常情况下，应将无花果冷冻到-30℃。
在这样的温度下，无花果中的水分会很快地冻结成为雪晶。
3、真空干燥的条件：在真空度较高的状态下，通过逐渐增加温度，将冷冻的无花果中的水分蒸发出来。
真空干燥的温度通常在40℃-70℃的范围内，同时气压也应在10-100 Pa的范围内。
4、干燥时间的控制：在真空干燥的过程中，干燥的时间应要根据无花果的种类和规格进行调整。
通常情况下，干燥时间在10小时-20小时之间。
5、干燥后的质量控制：干燥后的无花果要进行质量控制，检测其水分含量、色泽、香味、口感等特征。
水分的含量应小于5%。
三、无花果真空冷冻干燥工艺的关键步骤无花果真空冷冻干燥工艺的关键步骤包括无花果的准备、冷冻、真空干燥、干燥后的质量控制等。
其中，冷冻和真空干燥是整个工艺的核心环节。
冷冻：将无花果放入冷冻室中进行冷冻，通常情况下，应将无花果冷冻到-30℃。
菠萝菠萝蜜保存方法
菠萝菠萝蜜保存方法菠萝蜜是一种美味的水果，但由于其特殊的特性，如果肉柔软、水分含量高以及易受氧化等，因此保存菠萝蜜需要一些特别的方法。
下面我将详细介绍一些保存菠萝蜜的有效方法。
第一，选择成熟度适宜的菠萝蜜。
保存菠萝蜜的第一关键是选择成熟度适宜的水果。
为了确保菠萝蜜口感和风味的最佳状态，最好选择全熟的菠萝蜜。
通常，成熟的菠萝蜜具有金黄色的外表，果皮光滑，果肉香甜多汁。
第二，注意存放环境和温度。
菠萝蜜对环境温度比较敏感，存放过程中应该避免高温和阳光直射。
最佳存放温度为10-13摄氏度，最好放在室内的阴凉处。
此外，要避免将菠萝蜜和其他水果混放，以免相互影响和加速腐烂。
第三，尽快食用或冷藏。
菠萝蜜在成熟后应尽快食用，因为它容易被氧化而变质。
如果无法立即食用，可以将菠萝蜜放入冰箱冷藏保存。
在这种情况下，最好将菠萝蜜切成小块或片状，放入密封容器中，并在表面覆盖一层保鲜膜以防止氧化。
第四，使用暂存法保存。
如果想要长期保存菠萝蜜，可以使用暂存法。
首先，将菠萝蜜果肉切成小块或片状；然后，用少许盐水将其浸泡约15分钟；再将浸泡过的菠萝蜜片取出，晾干表面水分；最后，将晾干的菠萝蜜片放入干燥透气的塑料袋中，将袋口封紧。
这种方法可以延长菠萝蜜的保存时间，并保持其新鲜度。
第五，冷冻保存菠萝蜜。
如果希望更长期地保存菠萝蜜，可以考虑冷冻保存。
首先，将菠萝蜜切成小块，并去除果皮和籽；然后将切好的菠萝蜜放入密封袋中，去除袋中的空气，并将袋子封紧；最后将密封好的菠萝蜜放入冰箱冷冻室保存。
冷冻的菠萝蜜可以保存6个月以上，并在解冻后呈现出接近新鲜的风味。
其他一些建议：- 避免削皮后的菠萝蜜直接接触切割面。
菠萝蜜的切割面容易受到细菌感染，从而加速腐烂。
因此，最好将削皮后的菠萝蜜切割成小块，并用保鲜膜或食品保鲜袋包装好。
- 定期检查存放的菠萝蜜。
即使采取了适当的保存方法，也要定期检查存放的菠萝蜜，以防止腐烂或变质。
如果发现有腐烂、长霉或异味的迹象，应立即处理或丢弃。
菠萝蜜多糖提取工艺优化及初步鉴定
菠萝蜜多糖提取工艺优化及初步鉴定朱科学;张彦军;谭乐和;徐飞;贺书珍【摘要】以菠萝蜜果肉为试验原料,在单因素试验基础上,利用三因素三水平的Box-Benhnken中心组合试验和响应曲面法优化液料比、提取时间和提取温度对多糖类物质的提取工艺和建立数学模型,并对制备的多糖进行初步鉴定.结果表明,二次方程模型拟合试验数据效果显著,菠萝蜜多糖提取工艺为:液料比为30∶1,提取时间为2.5 h,提取温度为90℃,验证试验得率为6.18％,多糖初步鉴定结果显示,菠萝蜜精制多糖中总糖含量为31.6％,不含有还原糖、含有微量多酚类物质(含量为0.6％).【期刊名称】《热带作物学报》【年(卷),期】2016(037)002【总页数】7页(P404-410)【关键词】响应曲面法;菠萝蜜;多糖;提取工艺【作者】朱科学;张彦军;谭乐和;徐飞;贺书珍【作者单位】中国热带农业科学院香料饮料研究所,海南万宁 571533;中国热带农业科学院香料饮料研究所,海南万宁 571533;中国热带农业科学院香料饮料研究所,海南万宁 571533;中国热带农业科学院香料饮料研究所,海南万宁 571533;中国热带农业科学院香料饮料研究所,海南万宁 571533【正文语种】中文【中图分类】Q946.3;O658Abstract On the basis of single-factor experiments, Design-Expert software was utilized to optimize the extraction process and establish the mathematical model of polysaccharides extracted from jackfruit (Artocarpus heterophyllus Lam.) pulp. The physicochemical properties of jackfruit polysaccharides ( JFP) was analyzed by measuring the contents of total sugar, reduction sugar and total polyphenols. The results showed that quadratic model was the best model with R-Squared was 0.978 5 and adjusted R-Squared was 0.951 0. The optimal extraction conditions were found that the optimal water to material ratio, extraction time and extraction temperature were 30∶1 (mL/g), 2.5 h and 90℃, respectively. Under these conditions, the actual yield of JFP was 6.18%.The physicochemical properties results indicated that JFP contained 31.6% total sugar, small accounts of total polyphenols and no reduction sugar included. The results might be useful for future studies on the activity and structure-activity relationship of JFP.Key words Response surface meltmdology; Jackfruit (Artocarpus heterophyllus Lam.); Polysaccharides; Extraction optimizationdoi 10.3969/j.issn.1000-2561.2016.02.030菠萝蜜（Artocarpus heterophyllus Lam.）作为一种桑科（Moraceae）木菠萝属（Artocarpus）热带果树，素有“热带珍果”、“热带水果皇后”等美誉[1]。
真空油炸果蔬脆片预处理技术研究进展
食品研究与开发圆园21年9月第42卷第18期DOI ：10.12161/j.issn.1005-6521.2021.18.030基金项目：广西自然科学基金面上基金项目（2020GXNSFAA259093）；食品学科与工程广西一流学科培育项目（GXYLXKP1903）；广西果蔬保鲜与深加工研究人才小高地项目（GXGSXGD201906、GXGSXGD202003）；贺州学院博士科研启动基金项目（HZUBS202009）作者简介：邓珊（1988—），女（汉），大专，主要从事果蔬加工技术研究。
*通信作者：任爱清（1984—），男（汉），副研究员，博士，主要从事果蔬加工技术研究。
真空油炸果蔬脆片预处理技术研究进展邓珊，唐小闲，林芳，段振华，任爱清*（贺州学院食品与生物工程学院，广西贺州542899）摘要:真空油炸果蔬脆片品质优于常压油炸产品，近年来发展迅速。
预处理技术可降低真空油炸果蔬脆片含油率，提高果蔬脆片品质。
该文对漂烫、渗透、涂膜、冷冻、预干燥、超声波6种预处理方法的原理、特点进行综述，分析不同预处理方法对产品品质的影响，以期为高品质的真空油炸果蔬脆片的研究与开发提供参考。
关键词:果蔬；脆片；真空油炸；预处理；品质Research and Development of Pretreatment Technology for Vacuum Frying Fruit and Vegetable ChipsDENG Shan ，TANG Xiao-xian ，LIN Fang ，DUAN Zhen-hua ，REN Ai-qing *（College of Food and Bioengineer ，Hezhou University ，Hezhou 542899，Guangxi ，China ）Abstract :Vacuum frying has recently gained popularity due to its advantages over traditional frying.Pretreat -ment before vacuum frying reduces the oil content and improves the quality of fruit and vegetable chips.In this paper ,the principles and characteristics of blanching ,penetration ,coating ,freezing ,pre-drying ,and ultrasonic pretreatment methods ,were summarized ,and the influence of each methods on product quality was analyzed toprovide a reference for the research and development of high-quality vacuum fried fruit and vegetable chips.Key words :fruit and vegetable ;chips ;vacuum frying ;pretreatment ;quality引文格式：邓珊，唐小闲，林芳，等.真空油炸果蔬脆片预处理技术研究进展[J].食品研究与开发，2021，42（18）：204-210.DENG Shan ，TANG Xiaoxian ，LIN Fang ，et al.Research and Development of Pretreatment Technology for Vacuum Frying Fruitand Vegetable Chips[J].Food Research and Development ，2021，42（18）：204-210.新鲜果蔬易腐烂变质，采用合适的加工技术，可减少果蔬腐烂变质。
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The vacuum freeze-drying process of jackfruit
ZHANG Rong-hu, WAN Zhu-ning, HE Ai, XIE Hui, DOU Zhi-hao*
(Agricultural Product Processing and Design Research Institute, Hainan Academy of Agricultural Sciences, Haikou 571100)
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食品开发
食品科技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
2012年 第 37卷 第4期
果销售为主，果实不耐贮藏，采后损失较大，采 后加工尤显重要。国内外相关研究有果酒、油炸 脆片和菠萝蜜粉的加工等[3-5]，市售菠萝蜜脆片硬 度大，风味不明显，复水率差。真空冷冻干燥产 品者接受[6]。目 前冻干菠萝蜜的产品和相关研究少见，对菠萝蜜 进行真空冷冻干燥的研究和应用，可以保持菠萝 蜜原汁原味，对提高热带水果产业的竞争力有着 重要意义。
FD-3冷冻干燥机：北京博医康实验仪器有限 公司；Vc 3021万用表：深圳市胜利高电子科技有 限公司；电热鼓风干燥箱：上海叶拓仪器仪表有 限公司；OZ-600真空封口机：山东诸城市商鼎机 械厂；WSC-S测色色差计：上海精科；DS103卤 素水分测定仪：上海海康电子仪器厂。 1.3 实验方法 1.3.1 冻干工艺流程及操作要点 1.3.1.1 工艺流程 新鲜菠萝蜜→原料选择→整形 切割→预冻→真空冷冻干燥→包装→成品。 1.3.1.2 操作要点 原料选择：挑选优质的新鲜 菠萝蜜，原料要求无腐烂变质、无变软、无病 虫害。
Abstract: In this paper, vacuum freeze-drying method was applied to freezing-dry jackfruit. The eutectic point and consolute point were determined by electrical resistance method, freeze-drying curve was drew and the best freeze-drying procedure was definite by optimization.Then tests analyzed the influence factors on quality of freeze-drying jackfruit, such as pre-freezing method, different grade of maturity, slice wideth and soap method. Results indicated that the best freeze-drying procedure was :the first stage -20 ℃, 5.5 h; the second -10 ℃, 6 h; the third 20 ℃, 4 h; the forth 30 ℃, 4 h. Meanwhile, this showed little difference to the quality of products between two kinds of pre-freezing methods. Furthermore, in the addition of 90 percent maturity, 4~7 mm incision wideth and 0.9% NaCl solution soaping, the products of freezing-dry was high of quality. Compared with the sale jackfruit products, the freeze-drying products had better quality. Key words: jackfruit; vacuum freeze-drying; eutectic point; freeze-drying curve
本文以菠萝蜜为原料，应用真空冷冻干燥技 术对海南本地新鲜菠萝蜜进行真空冷冻干燥工艺 的研究，以期获得工艺稳定、质量优良的菠萝蜜 冻干休闲产品，为进一步开发打下基础。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂 菠萝蜜：海口市场购买。2,6-二氯靛酚
钠：Sigma公司；Vc、高岭土、草酸、氢氧化 钠等均为国产分析纯试剂，由海南冷港科技有 限公司提供。 1.2 仪器与设备
2012年 第 37卷 第4期
食品科技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
食品开发
菠萝蜜真空冷冻干燥工艺的研究
张容鹄，万祝宁，何 艾，谢 辉，窦志浩* (海南省农业科学院农产品加工设计研究所，海口 571100)
摘要：采用真空冷冻干燥方法冻干菠萝蜜，电阻法测定菠萝蜜的共晶点和共熔点，绘制了冻干 曲线，通过优化确定了最佳冻干程序。试验分析了预冻方式、浸泡方式、切割宽度对冻干菠 萝蜜品质的影响。结果表明：最佳程序为第一段，-20 ℃，5.5 h；第二段，-10 ℃，6 h；第三 段，20 ℃, 4 h；第四段，30 ℃，4 h。进一步试验表明2种预冻方式对冻干产品影响不大，切条 宽度为4~7 mm，0.9% NaCl溶液浸泡后冻干得到产品品质好。冻干菠萝蜜与市售菠萝蜜脆片比较 具有更好的品质。 关键词：菠萝蜜；真空冷冻干燥；共晶点；冻干曲线 中图分类号： TS 255.3 文献标志码： A 文章编号：1005-9989(2012)04-0069-05
菠萝蜜(Artocarpus heterophyllus Lam)为桑科 木菠萝属植物，在我国南方等省市种植普遍。内 藏无数金黄色肉包，清甜可口，香味浓郁，风味 独特，被称为百果之王。菠萝蜜中含有丰富的糖 类、蛋白质、B族维生素(VB1、VB2、VB6)、Vc、矿
物质、脂肪油、微量元素等[1]。菠萝蜜常年挂果， 亩产6~8 t，可食部分比例高达70 %。
Alok S[2]对菠萝蜜保鲜技术进行了研究，在适 当条件下，菠萝蜜在37 ℃可以保持4月，在6 ℃可 以保持8月，但应用有限，在国内菠萝蜜大多以鲜
收稿日期：2011-10-18
*通讯作者
基金项目：海南省科学事业费项目(09-20407-0010)。
作者简介：张容鹄(1970—)，女，湖北天门人，硕士，助理研究员，研究方向为农产品加工。