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    四環凍干機—綠豆的凍干

    更新時間:2023-12-25 點擊次數:586
    豆的凍干



    1

    浸泡



    選取外觀完整的綠豆,分別在 20℃、30℃、40℃和50℃下恒溫水浴下浸泡 2h、4h、6h、8h、10h、12h、14h 和 16h,浸泡的目的是在冷凍干燥前使綠豆內部吸水,得到較好的凍干品質。浸泡后考察綠豆的吸水率和破裂率,結果如圖 7-10 和圖 7-11所示。

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    由圖 7-10和圖7-11可知,浸泡時間愈長,綠豆吸水率愈高,一定時間后,綠豆充分吸水,吸水率增長速率變慢。當綠豆細胞壁與內部細胞吸水后,在后續處理過程中可達到良好的效果。溫度愈高,吸水率愈高,是因為加熱可使植物組織軟化膨脹,同時水的表面張力下降,使水進人內部的阻力減小,有利于水進入綠豆內部。因速煮綠豆產品應保持良好外觀,且后續處理過程也對產品外觀有所影響,除吸水率外,應同時考慮綠豆種皮破裂程度。實驗表明,40℃浸泡6h 時綠豆形態完整且吸水率良好,因此綠豆最佳浸泡工藝為:40℃恒溫水浴中浸泡6h。



    2

    預凍




    預凍的目的是將綠豆內的水分固化,并使其凍干前后具有相同的形態,防止在升華、解析過程由于抽真空而發生起泡、濃縮、收縮和溶質移動等不良變化的發生。最佳條件下浸泡后,在預凍時間4h、升華干燥時間30h、解析干燥時間10h不變的條件下,分別在預凍溫度-35℃,-45℃,-55℃,-65℃,-75℃,-85℃和-95℃,再經升華干燥和解析干燥,隨后測定凍干綠豆的復水時間和復水比,測定結果如圖7-12所示。

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    由圖7-12可知,在-35℃時,復水時間長是因為慢凍時,物料內形成的冰晶較大,當外部冰晶升華后,留下大面積連續的升華通道,有利于內部冰晶的升華,從而使制品升華速度加快,但慢凍產生的大冰晶造成細胞壁及各級宏觀、微觀固體支撐結構的嚴重機械性破壞,造成大多數細胞嚴重收縮而死亡,使得中心結構不能保持原有的狀態,導致最終產品復水時間長、復水比降低。而速凍凍結速度快,在細胞內部和細胞間隙生成小冰晶,對細胞的機械損壞作用小,同時細胞內部的溶質遷移效應小,干燥后產品能保持原有的結構。在-75℃時綠豆復水時間顯著減少且破裂率較低,復水品質也較為良好,同時能源消耗較少,綜合上述因素,應選擇-75℃作為綠豆預凍溫度。


    3

    升華干燥



    升華干燥是將凍結的自由水直接升華成水蒸氣。實驗中選擇升華干燥溫度-25℃,-30℃,-35℃,-40℃,-45℃,-50℃和-55℃,考查升華溫度對綠豆復水比和復水時間的影響,結果如圖7-13 所示。

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    由圖7-13 可以看出,隨著升華干燥溫度降低,綠豆復水時間相應減少,綠豆復水比隨著升華干燥溫度的降低而增加。在冷凍干燥過程中,相同條件下升華干燥溫度越低,升華干燥過程中豆類中心溫度越低,其升華干燥所需時間越長,但其內部結構和外觀變化較小。在-40℃后,雖復水時間略有下降,復水比略有增加,但因-40℃節省能源、節約時間又能達到較好的凍干效果,應選擇-40℃作為綠豆的升華干燥溫度。




    4

    解析干燥



    冰升華完畢后,制品含水量降至 10%左右,一般吸附在干燥物質的毛細管璧和極性基團上,屬未凍結水,這些水分將為微生物的生長繁殖和某些化學反應提供條件。因此,解析過程就是要讓吸附在干燥物質內部的水分子解析出來,達到進一步降低制品水分含量的目的,以確保制品長期貯存的穩定性。在解析干燥階段,產品的溫度應足夠高,只要不造成產品熱變性即可。實驗中考查了解析干燥溫度為 30℃,40℃,50℃,60℃,70℃,80℃和90℃條件下,解析干燥溫度對凍干綠豆的復水比和復水時間的影響,如圖 7-14 所示。由圖7-14可知,將解析溫度提高至80C及以上時,綠豆破裂率高且感官評分低,70℃時綠豆復水性能良好,外觀品質及復水后感官品質好,因此選擇70℃作為綠豆冷凍干燥工藝的解析干燥溫度。實驗中,綠豆含水量質量分數在 0.5%~1%之間,且保持了良好的感官品質和營養品質。


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    經上述實驗研究,得到速煮綠豆的凍干優化工藝為:40℃浸泡6h,-75℃預凍4h,-40℃升華干燥 30h,70℃解析干燥 10h。經過該優化工藝處理過的綠豆,復水后色澤與未處理綠豆相比略淺但顏色自然、顆粒飽滿,與未處理綠豆直接熟制破損程度相近。此優化工藝處理的綠豆能夠實現與大米共煮同熟,外觀尚好,口感適宜。


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