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香蕉片微波真空干燥的工藝參數(shù)優(yōu)化
來源:真空技術(shù)網(wǎng)福建農(nóng)林大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院 作者:黃美香
利用微波真空干燥技術(shù)開發(fā)香蕉干制新產(chǎn)品,，獲取香蕉片微波真空干燥的*工藝。采用三因素三水平的L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，研究真空度,、微波強(qiáng)度和切片厚度對(duì)香蕉片產(chǎn)品色差,、脆度,、膨化率和感官品質(zhì)的影響,，并采用綜合優(yōu)化法優(yōu)化香蕉片微波真空干燥的工藝參數(shù)。利用不同的微波真空干燥工藝參數(shù)所獲得的香蕉片干制品品質(zhì)有明顯差異,，經(jīng)優(yōu)化確定了微波真空干燥香蕉片的工藝優(yōu)化點(diǎn)為：真空度-80kPa,，微波強(qiáng)度14W/g，切片厚度12mm,；此工藝條件下獲得的香蕉片干制品品質(zhì)均優(yōu)于微波干燥和真空油炸,。利用微波真空干燥技術(shù)制備新型香蕉片干制品是可行的，優(yōu)化的工藝條件可以顯著提高香蕉片干制品品質(zhì)，為香蕉片微波真空干燥技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用提供理論依據(jù),。
香蕉是中國南方重要的大宗水果,，其果實(shí)清甜芳香、質(zhì)地柔軟,、口感糯滑,，且具有促進(jìn)腸胃蠕動(dòng)、祛熱潤肺,、安撫神經(jīng),、保護(hù)心血管等功效，老幼皆宜,。但屬于躍變型果實(shí)的香蕉,，采后呼吸強(qiáng)度大，果實(shí)不耐保鮮貯運(yùn),，容易腐爛變質(zhì),，產(chǎn)后損耗嚴(yán)重。因此,，采后香蕉果實(shí)的保鮮加工成為生產(chǎn)上亟待解決的問題。其中,，香蕉片是香蕉加工的主要產(chǎn)品,。但目前香蕉片加工主要采用油炸或加糖調(diào)味等方式，其加工制品存在油脂含量高且容易哈敗而不利保藏及對(duì)人體健康的不利影響等缺點(diǎn),，或經(jīng)過調(diào)味后加工的香蕉片未能體現(xiàn)香蕉的原有風(fēng)味而影響其產(chǎn)品的銷售等問題,。認(rèn)為很有必要開發(fā)非油炸、能體現(xiàn)香蕉的原有風(fēng)味的香蕉加工新產(chǎn)品,。
真空干燥的低溫特點(diǎn)使其具有低成本,、高品質(zhì)等*性，張秦權(quán),、文懷興等采用真空干燥設(shè)備,，對(duì)獼猴桃切片進(jìn)行真空干燥和真空冷凍干燥，結(jié)果皆表明：在真空度為50Pa,，切片厚度為6mm的條件下可以更好地保持獼猴桃脆片原有的淺綠色,，大大提高Vc的保存率；而微波干燥具有干燥速率快,、干燥時(shí)間短等*性,。微波真空干燥技術(shù)綜合了微波干燥和真空干燥的*性，通過在真空條件下對(duì)物料進(jìn)行微波加熱而達(dá)到水分的蒸發(fā),，能較好地保持食品營養(yǎng)成分及食品原有色香味,，具有、低溫、快速等優(yōu)點(diǎn),。近年來,，微波真空干燥已成為國內(nèi)外食品干燥領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。國內(nèi)外已有學(xué)者對(duì)荔枝,、蘋果,、獼猴桃、銀耳,、蘑菇,、大蒜、土豆,、胡蘿卜,、蕨菜等農(nóng)產(chǎn)品的微波真空干燥工藝進(jìn)行了研究，且在香蕉片微波真空干燥特性方面也有少量的報(bào)道,，如香蕉片微波真空干燥水分特性的研究和香蕉微波真空干燥的實(shí)驗(yàn)研究,，但其研究主要體現(xiàn)在微波真空干燥過程中各干燥因素水平對(duì)水分蒸發(fā)速率及干燥時(shí)間的影響，而微波真空干燥技術(shù)對(duì)香蕉片干制品品質(zhì)的影響目前尚未見相關(guān)報(bào)告,。本文以福建省主栽名優(yōu)香蕉品種天寶香蕉果實(shí)為原料,，重點(diǎn)研究香蕉片微波真空干燥的*工藝參數(shù)及其對(duì)香蕉片產(chǎn)品色差、脆度,、膨化率和感官質(zhì)量等品質(zhì)的影響,，旨在提高香蕉片干制品品質(zhì)，為應(yīng)用微波真空干燥開發(fā)新型香蕉片干制品提供科學(xué)依據(jù)和生產(chǎn)實(shí)踐指導(dǎo),。
1,、材料與方法
1.1、材料及處理
以大約九成熟的福建省主栽名優(yōu)香蕉品種天寶香蕉果實(shí)為材料,，采自福建省漳州市天寶鎮(zhèn)香蕉果園,，采收當(dāng)天運(yùn)至福建農(nóng)林大學(xué)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)后技術(shù)研究所(福州)，選擇大小均勻,、色澤一致,、無病蟲、無損傷的健康果實(shí)進(jìn)行催熟,，之后挑選果實(shí)較硬,、果皮亮黃色但可略帶少許青綠色的香蕉果實(shí)用于試驗(yàn)。經(jīng)測定,，供試驗(yàn)的香蕉果肉平均含水率為4.68kg/kg(干基),。
1.2、儀器及設(shè)備
KL-2D-4ZG微波真空干燥設(shè)備,，DFG801電熱鼓風(fēng)干燥箱,；FA2004度0.001g的電子分析天平,，PL602-S度1g的電子天平，ADCI色差計(jì),；EZ-S質(zhì)構(gòu)儀,。
1.3、試驗(yàn)方法
采用切片機(jī)將剝皮后的香蕉根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求切成厚度均一的片狀,，迅速置入質(zhì)量濃度為0.1%的半胱氨酸溶液中,，浸泡護(hù)色10min，取出瀝干,。在預(yù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,，選定對(duì)結(jié)果影響較顯著的真空度(因素A)、微波強(qiáng)度(微波發(fā)射功率與物料質(zhì)量之比)(因素B),、切片厚度(因素C)作為試驗(yàn)因素,，按L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)香蕉片微波真空干燥工藝進(jìn)行優(yōu)化。稱取一定質(zhì)量的香蕉片單層平鋪于微波盤,，根據(jù)試驗(yàn)要求調(diào)節(jié)設(shè)備參數(shù),，微波盤順時(shí)針勻速旋轉(zhuǎn)，每2min取出并記錄物料質(zhì)量,，至安全含水率(干基≤5%)為止,。各因素及水平取值如表1所示。
表1 微波真空干燥香蕉片L9(34)正交試驗(yàn)因素水平
3.2、驗(yàn)證試驗(yàn)
目前國內(nèi)外已有相關(guān)文獻(xiàn)證實(shí)了微波真空干燥技術(shù)的*性,，莊培榮采用不同的干燥技術(shù)對(duì)龍眼肉進(jìn)行干燥，結(jié)果表明：與熱風(fēng)干燥,、真空干燥,、微波干燥相比，微波真空干燥后的龍眼肉干制品綜合品質(zhì)(收縮率,、復(fù)水率,、多糖含量、SOD活性,、感官評(píng)分),；李波等表明了微波真空干燥雙孢菇片的產(chǎn)品品質(zhì)接近冷凍干燥，明顯優(yōu)于熱風(fēng)干燥和真空干燥,；Calin-Sanchez等發(fā)現(xiàn)微波真空干燥技術(shù)在72～74kPa的真空度和360W的微波功率條件下干燥迷迭香,，可以更好地保留其芳香化合物和感官品質(zhì)。本文為進(jìn)一步研究優(yōu)化工藝的可靠性和合理性,，將已確定的香蕉片微波真空干燥的較佳工藝條件(真空度-80kPa,，微波強(qiáng)度14W/g，切片厚度12mm)與微波干燥技術(shù)(2kW)、真空油炸技術(shù)(-80kPa)進(jìn)行對(duì)比,，重復(fù)3次操作,，取其平均值，結(jié)果見表6,。
表6 試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果表
從表6可以看出,，采用微波真空干燥技術(shù)所制得的香蕉片產(chǎn)品,，其脆度、色澤品質(zhì)等指標(biāo)都優(yōu)于單純微波干燥和真空油炸,，在色澤上幾乎接近新鮮香蕉,，保持了香蕉固有的自然顏色，膨化率與真空油炸相差不大,。感官分析表明,，微波真空干燥產(chǎn)品的形態(tài)保持較好、表面平整,、無表面起泡和變形現(xiàn)象,、色澤均勻，而真空油炸和單純微波干燥的產(chǎn)品則容易發(fā)生破碎,，且表面顏色不太均勻,。此外，微波真空干燥的香蕉片產(chǎn)品斷裂力小,、酥脆性好,，形成的孔洞細(xì)小致密(分布均勻且蓬松)。綜上所述,，微波真空干燥香蕉片可較好地保持產(chǎn)品原有的色澤,，酥脆性好、膨化率高,，具有較好的感官品質(zhì),，因此應(yīng)用微波真空干燥可大大提高香蕉片干制品品質(zhì)。
4,、結(jié)論
真空度,、微波強(qiáng)度和切片厚度是影響香蕉片微波真空干燥品質(zhì)的主要技術(shù)參數(shù)，直接影響香蕉片成品的脆度,、膨化率,、色差及感官質(zhì)量等。正交試驗(yàn)及綜合優(yōu)化的結(jié)果表明：香蕉片微波真空干燥的*工藝條件為：真空度-80kPa,，微波強(qiáng)度14W/g,，切片厚度12mm,。以此工藝條件所制得的香蕉片成品，其干燥品質(zhì)(如脆度,、色差及感官品質(zhì)等)均優(yōu)于單純的微波干燥和真空油炸,，提高了商品價(jià)值。因此微波真空干燥香蕉片可大大改善傳統(tǒng)干燥香蕉片的品質(zhì),，該干燥方式是可行的,。