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不同干燥方式对木耳菜品质特性的影响研究

2012-12-02李建芳豆成林王荣荣

食品研究与开发 2012年9期
关键词:收缩率冷冻干燥冻干

李建芳,豆成林,王荣荣

(信阳农业高等专科学校食品科学系,河南 信阳 464000)

木耳菜(Gynura cusimbua)又名落葵、西洋菜、豆腐菜,是近年来新兴的具有保健功能的佳菜。其茎叶鲜嫩、碧绿,叶大肥厚,质地滑爽脆嫩,口感似木耳,故被称为“木耳菜”。木耳菜营养极其丰富,尤其钙、铁等含量较高,具有食疗的作用。可用于治疗便秘、痢疾、疖肿、皮肤炎等病。因富含多种维生素和蛋白质,经常食用有降血压、益肝、清热凉血、利尿、防止便秘等功效[1]。因而,对木耳菜进行深加工具有很大意义。

对蔬菜进行深加工的方式很多,如干燥、速冻、腌制等,其中采用干燥方式对蔬菜进行深加工较为普遍。不同的蔬菜品种适合不同的干燥方式,并不是所有的蔬菜采用昂贵的设备生产(如,真空冷冻干燥设备),就能生产出好产品,获得高利润。因此,选择适合木耳菜的干燥方式,淘汰落后的干燥方式,选择最佳投入与产出成本,才能增加企业的经济效益。蔬菜在脱水的过程中感官指标和理化指标均会发生一定的变化,这些指标对蔬菜脱水后的品质非常重要。同时,通过对脱水后蔬菜感官指标、理化指标等的测定,也可以反映出所采用脱水方式和工艺条件是否恰当和合理。因此,本试验分别采用常压热风干燥、和真空冷冻干燥2种方式分别对木耳菜进行脱水,并对脱水后的木耳菜品质特性进行了分析和比较,旨在探索优质、高效的脱水木耳菜加工工艺条件。

1 材料与设备

1.1 材料

落葵(信阳本地菜市场购):选择菜体完整、色泽鲜绿、无病虫害和无机械伤的木耳菜。

1.2 试剂

2,6-二氯靛酚、苯酚、硫酸、无水乙醇、95%乙醇、丙酮、葡萄糖、六偏磷酸钠、HCl:上均为分析纯。

1.3 仪器设备

FD-1A-50真空冷冻干燥机:北京博医康实验仪器有限公司;电热恒温鼓风干燥箱:上海福玛实验设备有限公司;组织捣碎匀浆机:常州国华有限公司;微量凯氏定氮仪:东莞市创瑞检测试验设备有限公司;高效液相色谱仪:上海天普分析仪器有限公司。

2 方法

2.1 复水率

本试验将复水率作为衡量脱水木耳菜复水性能,并反映干燥方式好坏的一个重要依据。复水率[2]:称取一定量脱水木耳菜,在温水中浸泡一定时间,沥干称重,计算其复水后增加的重量与复水前干制品重量的百分比。

2.2 收缩率

收缩率=(V0-V1)/V0×100%

注:V0、V1分别表示干燥前后木耳菜的体积。

2.3 理化指标的测定

总灰分(高温灼烧法):GB 8857-88《水果、蔬菜的总灰分及水溶性灰分碱度测定方法》;VC:2,6-二氯靛酚滴定法;VA和VE(HPLC):12388-90《维生素A和维生素E的测定方法》;胡萝卜素:GB 5009.83-2003《食品中胡萝卜素的测定》;粗蛋白:GB 8856-88《水果、蔬菜产品粗蛋白质的测定方法》;粗纤维:GB 10469-89《水果、蔬菜粗纤维的测定方法》;水溶性多糖:采用苯酚-硫酸法[3-4];果胶参照文献[5]的测定方法;矿物质(Ca/Fe/Mg):火焰原子吸收法[6]。

2.4 干燥过程及方法

2.4.1 常压热风干燥

采用常压下65℃~70℃对处理好的新鲜木耳菜干燥。

2.4.2 真空冷冻干燥

采用的真空冷冻干燥条件是首先将新鲜木耳菜在-28℃条件下完全冻结,然后在30 min内将加热隔板温度升高至105℃,并保持2 h,之后,在30 min内降温至80℃,并保持3 h,进行升华干燥。在2 h内将加热隔板温度从80℃降至55℃,并保持4 h对物料进行解析干燥。

3 结果与分析

3.1 干燥方式对产品特性的影响

常压热风干燥是液态的水分变成气态的过程,而真空冷冻干燥是固态冰通过升华直接变成气体的过程。对干燥后得到的脱水制品的感官特性和复水特性进行了比较,发现不同的干燥方式对产品特性的影响有所不同,试验结果见表1。可知,真空冷冻干燥无论在脱水制品感官特性还是在产品复水特性方面都优于常压热风干燥,其收缩率也明显小于常压热风干燥产品。从收缩率角度来看,木耳菜冻干制品收缩率仅为5.53%,而常压热风干燥制品收缩现象比较严重,达到70%以上,封闭了干燥后的微孔结构,会影响到干制品的复原性。干燥制品的收缩率与很多因素有关,如原料特性、干燥方式、干燥工艺条件、干燥设备等。从干制品的复原角度来看,干制品复水后冻干制品饱满,质地偏软,比热风干燥制品复原明显好,这说明真空冷冻干燥制品也无法完全恢复到新鲜原料的质构,基本能保持新鲜原料原有的色、香、味、形。

表1 不同干燥方式对木耳菜特性的影响Table 1 Effect of Drying Methods on Gynura cusimbua

3.2 不同干燥方式对木耳菜成分的影响

采用热风干燥和真空冷冻干燥2种不同的脱水技术得到的脱水木耳菜制品与新鲜木耳菜中成分含量作比较,结果见表2。

表2 不同干燥方式对木耳菜成分的影响Table 2 Effect of Drying Methods on nutrients of Gynura cusimbua g/100 g

从表2来看,2种干燥方式对灰分和粗纤维的影响不大,热风干燥对粗蛋白、水溶性多糖和果胶的影响比较大,产生这种结果的原因可能是:①在高温下,易发生蛋白质变性和美拉德反应,致使蛋白质和糖类物质大量损失;②热风干燥产生的高温也会使酶活力大大降低。真空冷冻干燥对蛋白和糖类物质影响均小,酶活力仍较高,这说明冻干技术对生物活性物质的保存效果较好。由于冻干制品仍具有较高的酶活力,且脱水后的干制品易吸潮,为防止发生酶促褐变,一般须采用真空包装。热风干燥对木耳菜中维生素的影响均较大,其中对胡萝卜素的影响最大,其保存率仅有27%;热风干燥对木耳菜中矿物质的影响较维生素小,Ca、Fe、Mg的保存率分别为 69%、80%、74%,与真空冷冻干燥相比其影响还是明显的,这说明真空冷冻干燥可有效地保存新鲜木耳菜中的化学物质不受较大破坏,是一种效果较好的脱水方式。

3.3 不同干燥方式对脱水木耳菜复水性能的影响

将2种脱水产品进行复水性试验,通过测定在45℃下不同时间脱水木耳菜的复水率,结果见图1。

图1 不同干燥方式对脱水木耳菜复水性能(复水率)的影响Fig.1 Effect of Drying Methods on rehydration rate of FDGynura cusimbua

由图1可以看出,木耳菜冻干产品的复水速率在复水前6 min之前明显比热风干燥产品快,之后复水速率两者趋于平缓,最终复水率冻干产品高达97%,而热风干燥产品仅为53%。这说明木耳菜冻干产品的复水性比热风干燥产品好。产生这种结果的原因可能是:热风干燥时,由于温度较高,蛋白质变性,糖类物质等水溶性成分,在干燥前期随着水分迅速向外迁移,容易导致物料表面结壳[6];并且由于热风干燥制品收缩现象非常严重,封闭了物料微孔结构,所以复水性差。

4 结论

1)对真空冷冻干燥和热风干燥两种脱水制品进行感官特性和复水性能进行了比较,结果表明:真空冷冻干燥无论在脱水制品感官特性还是在产品复水性能方面都优于热风干燥,其收缩率也明显小于常压热风干燥产品。从脱水制品的复原角度来看,冻干制品复水后饱满,质地偏软,比热风干燥制品复原明显好。

2)研究了不同干燥方式对木耳菜成分含量的影响。结果表明:真空冷冻干燥和热风干燥两种干燥方式对木耳菜中灰分和粗纤维的影响不大。热风干燥对木耳菜中粗蛋白、水溶性多糖、果胶和维生素的影响均比较大,而对矿物质影响较小;真空冷冻干燥对木耳菜中蛋白、糖类物质、维生素和矿物质影响均小,酶活力仍较高。这说明真空冷冻干燥可有效地保存新鲜木耳菜中的成分未受到较大破坏,是一种效果较好的脱水方式。

3)对真空冷冻干燥和热风干燥两种脱水制品的复水性能进行了比较。结果显示:对木耳菜冻干产品的复水速率在复水前6 min之前明显比热风干燥产品快,之后复水速率趋于平缓,最终复水率冻干产品高达97%,而热风干燥产品仅为53%。这说明木耳菜冻干产品的复水性比热风干燥产品好。

综上所述,对于木耳菜的干燥,采用真空冷冻干燥要优于热风干燥。冻干能较好地保持木耳菜原有的品质,但由于冻干方式能耗大、投资大,因此,要实现规模化生产冻干木耳菜,还应对冻干木耳菜的工艺参数进行研究和优化。

[1]贾探民,张朝红.木耳菜的栽培及食用[J].中国土特产,2000(4):23[2]张慜,王成芝.脱水蔬菜食用前的复水[J].北京农业工程大学学报,1994,14(2):95-99

[3]彭会军.落葵水溶性多糖的提取工艺研究[J].食品研究与开发,2008,29(12):1-3

[4]林爱琴,郭善慧.落葵多糖含量测定方法的研究[J].化工时刊,2009,23(8):24-26

[5]马柏林,梁淑芳.木耳菜果胶提取的初步研究[J].国土与自然资源研究,1994(4):40-42,46

[6]潘永康.现代干燥技术[M].北京:化学工业出版社,1998

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