陳 雪,孫照寒,田文雪,王克瑩
(通化師范學院 食品科學與工程學院,吉林通化 134002)
山里紅為薔薇科山楂屬植物,是我國東北產區的特產果實[1]。山里紅含有豐富的營養物質,如維C、鈣、鐵、磷、果膠及黃酮類物質,因此具有較好的醫療保健功效,其在中藥領域也多有用途,具有行氣散瘀、消食健胃、化濁降脂等功效[2-5]。
長白山產區的山里紅果實外觀艷麗,果質極好,但是其產品的研究與開發較少,限制了山里紅果實的開發與利用[6]。采用干燥的方法處理鮮果,以期實現產品增值的目的,是目前果蔬常見的處理手段之一。與其他傳統的干燥方式相比,微波結合真空冷凍干燥工藝,作為一種新型的復合干燥工藝方法,可以更好地保持凍干產品的外觀形態,具有使其干制品品質變化小、皺縮少、化學成分流失少等優點[7-11]。因此,試驗以地產山里紅為原料,探索山里紅微波結合真空凍干工藝路線,以期獲得最佳的干燥工藝條件,為山里紅干制品的加工及產業化生產提供理論基礎。
山里紅鮮果,購于通化市文化市場;蔗糖。
LGJ-50FD 型真空冷凍干燥機,河南兄弟儀器設備有限公司產品;VMD-1 型真空微波干燥設備,南京機電設備廠產品;CT3 型質構儀、分析天平(感量0.1 mg),梅特勒- 托利多儀器上海有限公司產品;硬度計、電磁爐。
1.2.1 工藝流程
山里紅鮮果→精選→清洗→瀝干水分→去核→前處理→真空冷凍干燥→成品冷卻→裝袋。
1.2.2 單因素試驗
(1) 冷凍干燥時間對山里紅果干品質的影響。將預處理后的山里紅果實在冷阱溫度-20 ℃,預凍時間1 h,干燥時間分別為16,18,20,22,24 h 的真空冷凍干燥機中進行干燥處理,后置于真空度50 Pa,微波功率400 W 的真空微波干燥機中干燥5 min,干燥完成后測定干果的感官品質。
(2) 微波功率對山里紅果干品質的影響。將預處理后的山里紅果實放置在冷阱溫度-20 ℃,預凍時間1 h,干燥時間為18 h 的真空冷凍干燥機中進行干燥處理,后置于真空度50 Pa,微波功率分別為300,400,500,600,700 W 的真空微波干燥機中干燥5 min,干燥完成后測定干果的感官品質。
(3) 真空度對山里紅果干品質的影響。將預處理后的山里紅果實放置在冷阱溫度-20 ℃,預凍時間1 h,干燥時間為18 h 的真空冷凍干燥機中進行干燥處理,后置于真空度分別為40,50,60,70,80 Pa,微波功率400 W 的真空微波干燥機中干燥5 min,干燥完成后測定干果的感官品質。
1.2.3 正交試驗設計
根據單因素試驗結果,選擇凍干時間、微波功率、真空度、3 個因素,各取3 個水平,選用L9(34)設計正交試驗,以干果感官評價為指標,對真空冷凍干燥集安地產山里紅的工藝條件進行優化。
正交試驗設計因素與水平設計見表1。
表1 正交試驗設計因素與水平設計
1.2.4 感官評價
選擇15 名品評員對預處理鮮果進行感官評價,滿分為100 分[12]。
山里紅果實感官評價標準見表2。
表2 山里紅果實感官評價標準
凍干時間對山里紅品質的影響見圖1。
由圖1 可知,在干燥過程中,隨著干燥時間的增加,山里紅的感官評分隨著凍干時間的增加呈現先上升后下降趨勢,在凍干時間為16~20 h 時,山里紅干品的感官品質明顯增加,在凍干時間為20~24 min 時,感官品質有所降低,這是由于凍干時間過久會使山里紅干品品質過硬且外觀色澤較深。
微波功率對山里紅品質的影響見圖2。
由圖2 可知,在干燥過程中,微波功率的改變會對山里紅干果的感官評分呈不同的影響趨勢,當微波功率為300~400 W 時,感官評分呈上升趨勢,在400~600 W 時,感官評分趨于穩定,當微波功率達到700 W 下降較為明顯。這是由于當微波功率較大時,會導致干品硬度較大,表面出現裂紋和焦煳等情況[13]。
真空度對山里紅品質的影響見圖3。
由圖3 可知,在干燥過程中,真空度的變化會對山里紅干果的感官評分呈不同的影響趨勢,當真空度為40~70 Pa 時,感官評分呈逐漸上升趨勢,在70~80 Pa 時,感官評分呈下降趨勢。這是由于當真空度超過適宜范圍時,對干燥品品質破壞嚴重。
微波結合冷凍干燥工藝正交試驗結果見表3。
由表3 極差R 數值可知,影響凍干山里紅感官評分的主要因素主次順序為凍干時間(A) >微波功率(B) >真空度(C),即冷凍干燥時間影響最為強烈,可以得到試驗的最優組合為A2B1C2:冷凍干燥時間為20 h,微波功率400 W,真空度60 Pa。根據最優組合進行驗證試驗,以感官評價為指標,得到感官評分為91 分。
表3 微波結合冷凍干燥工藝正交試驗結果
為了進一步驗證試驗結果的可靠性,結合實際操作過程,將真空微波干燥工藝條件設置為冷凍干燥時間為20 h,微波功率400 W,真空度60 Pa,在此工藝條件下進行3 次重復試驗,得到感官評分的平均值為92 分,比較試驗結果的數值,小于3%,說明真空微波干燥山里紅工藝參數可靠。
采用微波聯合真空冷凍干燥法干燥長白產地產山里紅,結果表明當冷凍干燥時間20 h,微波功率400 W,真空度60 Pa 時,山里紅干品品質最佳,感官評分最高。此條件下干燥的山里紅干果口感、外觀、氣味、色澤等均較好,可進一步為長白山地區特色水果的開發和利用提供參考。