王丰;李保国;申江;苏树强;张明融展示柜制作
【摘 要】采用干燥方法可将食品脱水进行长期保存。热风干燥不适合热敏性食品,且干燥后产品品质较差,而采用冷冻干燥,虽能克服上述缺点,但干燥时间长,效率低。文中提出一种冰温干燥新技术,以胡萝卜为实验原料进行了冰温干燥实验研究,并与真空冷冻干燥及热风干燥进行了对比。实验结果表明：在150 Pa的压力下,经过4 h冰温干燥,得到的胡萝卜含水率为4.8%,其复水性优于热风干燥,其干燥样品中的Vc及胡萝卜素等营养成分损失少,外观泽优良,干燥时间比冷冻干燥显著减少。%Drying method is used for dehydrating food for long-term preservation.Hot-air drying is not suitable for drying heat-sensitive food,and the product qualities is poor;vacuum freeze-drying is able to overcome these disadvantages,but to much time and low efficiency.This paper provides a new drying technology,controlled freezing-point drying.Taken carrot as the experimental material,the controlled freezing-point dried processing is studied.The result was compared with the vacuum freeze-drying and hot-air drying.The result were ： at the pressure of 150 Pa,after 4 hours of drying,water con tent of carrot was 4.8%.The results also showed that rehydration was better,Vc and carotene in carrots were merely lost,the carrots kept nice color and appearance.Compared with freeze-drying,drying time significantly reduced.
【期刊名称】《食品与发酵工业》
【年(卷),期】2012(038)001
【总页数】工业数据采集控制4页(P101-104)
【关键词】胡萝卜;冰温干燥;冷冻干燥;热风干燥
【作 者】王丰;李保国;申江;苏树强;张明融
【作者单位】上海理工大学食品科学与工程研究所,上海200093;上海理工大学食品科学与工程研究所,上海200093;天津商业大学,天津300134;上海锦立保鲜科技有限公司,上海201201;上海锦立保鲜科技有限公司,上海201201 【正文语种】中 文
【中图分类】TS254.4
冰温贮藏技术(controlled freezing point)是继冷藏和气调贮藏之后的第三代保鲜技术，研究始于20世纪70年代，由日本学者山根昭美博士首先提出［1］。由于生物体内含有糖、蛋白质、醇类等物质，生物体的冰点(又称冻结点)均低于0℃，0℃到生物体冰点之间的温度区间称为冰温带［2］。食品在此温度带保存，不仅可以有效地降低冷藏设备的能耗，还可以克服冻结食品因冰结晶带来的蛋白质变性、组织结构损伤、液汁流失等现象，与冷藏相比其贮藏期得到显著延长［3］。常温贮藏食品通常采用干燥技术将食品脱水。目前，应用广泛的食品干燥技术有热风干燥、真空冷冻干燥等，尤其是真空冷冻干燥技术近年发展迅速。采用冷冻干燥技术可以获得高品质的脱水食品，但冷冻干燥需要时间长，成本高。山根昭美博士最早提出了冰温干燥这一概念，文中改进了其冰温干燥的实验方法，结合冰温贮藏技术和冷冻干燥技术的特点设计出新的冰温干燥方法。冰温干燥即被干燥的食品保持在冰温带进行干燥，这时食品物料的细胞及蛋白质仍然维持在活性状态，而又未冻结的情况下进行干燥［4］。 本文以胡萝卜为研究对象进行了冰温干燥研究，通过实验分析了该技术的特点，并与传统的热风干燥和真空冷冻干燥进行了比较。
1 材料、设备与方法
1.1 试验材料
胡萝卜，购于蔬菜市场，新鲜含水率为89%。在线测厚
碘酸钾，碘化钾，盐酸，无水硫酸钠，石油醚，丙酮，胡萝卜素标样，均为分析纯。
1.2 设备与仪器
冰温干燥实验装置(上海锦立保鲜科技有限公司)，真空冷冻干燥机(美国Virtis公司)，电热恒温鼓风干燥箱(上海精宏试验设备有限公司)，DZF-6020烘干箱(上海贺德实验设备有限公司)，分光光度计(上海美谱达仪器有限公司)，全自动差计(上海精密科学仪器有限公司)，FA1604电子天平(上海精密科学仪器有限公司)。
自行研制的冰温干燥实验装置如图1所示。由真空系统，制冷系统，微波加热系统，捕水器，光纤测温传感器和数据采集与控制系统组成。真空系统主要由真空泵、真空压力表以及管道组成，真空泵需要有一定的抽气速率和一定的极限真空度，将真空室内抽成要求的
真空度，以保证物料水分蒸发所需要的压力差，并在物料中水分蒸发时自身降温到其冰温带温度。微波加热具有渗透性和靶向性，无加热惯性，在对物料进行冰温干燥过程中，提供干燥所需要的热量，并通过控制输入微波功率，对冰温带的温度进行控制。制冷系统为捕水器提供冷量，使捕水器盘管的温度保持在－8℃以下，以保证在冰温干燥过程中，由物料蒸发出来的水蒸气能被及时完全捕集凝结在盘管上，避免水蒸气进入真空泵，造成对真空泵的损坏。光纤测温传感器，对物料干燥过程进行温度检测，可在微波场内准确测温，不受微波电磁场的干扰。数据采集与控制系统对物料冰温干燥过程的温度、真空压力、捕水器盘管表面温度进行检测和采集，并对微波加热系统、制冷系统和真空系统进行控制。
图1 冰温干燥实验装置示意图1－捕水器，2－真空系统，3－制冷系统，4－微波加热系统，5－真空干燥室，6－光纤测温传感器，7－数据采集与控制系统，8－物料
冰温干燥实验过程，由真空系统将干燥室抽真空，在真空条件下，被干燥物料中的水分蒸发带走热量，使物料温度降低，当物料温度降低到其冰温带后，启动微波加热系统，为物料提供干燥过程水分蒸发所需要的热量，并维持使水分蒸发所吸收的热量与微波加热量达到平衡，被干燥物料温度维持在冰温带进行干燥。
1.3 实验方法
1.3.1 工艺流程
泄洪道1.3.2 操作要点
(1)原料切片:将胡萝卜切成厚度为3 mm的片状。
(2)冰温干燥:将压力设定为150 Pa，实时调节微波加热功率使被干燥的胡萝卜片温度处于冰温带内进行干燥，记录干燥时间。
(3)真空冷冻干燥:首先对胡萝卜片进行预冻结，在－35℃冻结3 h使其完全冻结，然后进行升华干燥，保持升华压力在80～100 Pa，干燥约10 h后升华干燥结束，进如解析干燥阶段，保持真空度在80 Pa以下［5］，直到干燥结束，记录干燥时间。
(4)热风干燥:将胡萝卜片放入热风干燥箱内，温度设为70℃进行干燥，记录干燥时间。
1.3.3 指标测定
(1)含水率:采用GB/T 5009.3－2010《食品中水分的测定》方法进行测定。
(2)复水率:在室温下，取一定量的干燥胡萝卜片浸没在25℃的水中，静置30 min后，取出，沥干，除去表面水分，称重按式(1)计算复水率Rf。
紫外可见漫反射光谱式中:mf，复水后胡萝卜的质量;mg，复水前胡萝卜的质量。
(3)收缩率:随机取6片胡萝卜，用游标卡尺测出物料干燥前与干燥后的体积，计算出收缩率Sv。
式中:V，干燥后胡萝卜的体积;Vr，干燥前胡萝卜的体积。
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(4)泽:用全自动差计测定胡萝卜干燥后的差，结果由L，a，b值表示，L值表示黑白度，L越大表示物料越白;a值表示红绿度，a值越大，表示越红，负值时表示绿;b值表示黄蓝度，b值越大表示物料越黄，负值表示蓝。差值△Eab表示胡萝卜干燥后泽与鲜样泽的差值，△Eab越小则越接近物料本来的颜。
(5)Vc的测定:采用碘滴定法。称取20 g的样品放在研钵中，加浓度为2%的HCl溶液5～10 mL研磨成浆状。将研钵中的样品移入100 mL容量瓶中，用浓度为2%的HCl溶液定容，摇匀并静置片刻，再用滤布过滤在烧杯中备用。用移液管移取浓度为1%的KI溶液0.5 mL，浓
度为0.5%的淀粉液2 mL，制备的样品液5 mL，再加蒸馏水至总体积10 mL，用0.001 mol/L的KIO3液滴定，至微蓝且在1 min不褪为终点。记录KIO3液体积(mL)，Vc含量计算:
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