组合干燥法生产苹果片的研究

论文摘要

我国是苹果生产大国,苹果产量连续几年居世界首位,然而目前苹果深加工的比例较低,在苹果鲜销不利的情况下,更是造成了大量的苹果堆积进而腐烂浪费的局面。近年来,人们对苹果休闲制品的需求逐渐兴旺起来,但是目前我国又缺乏高质量的苹果休闲食品。鉴于这种现状,本文对苹果脆片的加工工艺进行了一定的探索。主要的研究内容和结果如下:褐变是苹果片加工过程中一个较为常见的现象,用防褐变剂对其进行一定的处理可以尽可能地减少褐变的程度。在所测试的条件下,氯化钠、抗坏血酸、柠檬酸、草酸、偏重亚硫酸钠对苹果片均有一定的防褐变作用,但同时却还表现出了一定的浓度依赖性。但由于偏重亚硫酸钠具有一定的毒性,草酸在有轻微的毒性的同时还具有较强的刺激性气味,所以限制了它们的使用。用组合防褐变剂对苹果片进行防褐变处理具有良好的效果,苹果片与防褐变溶液的固液比是1/5,浸渍时间为20分钟,组合溶液中氯化钠的浓度为2%,,抗坏血酸的浓度为0.7%。渗透脱水是一种果蔬常用的脱水预处理方法,它能够减少脱水过程中营养物质损失提高产品的质量,同时还能够降低加工过程中热能的损耗。自行设计了一个渗透脱水装置,用于研究果蔬的渗透脱水工艺。通过响应面分析的方法得出了渗透脱水过程的较佳工艺参数:渗透溶液组成25%麦芽糖/45%蔗糖,固液比1/10,真空度0.04 MPa,渗透脱水温度40℃,渗透脱水时间100分钟。在以上的参数下进行渗透脱水能够脱去苹果片内部约20%的水分。在对苹果片的后期干燥方法进行的研究中,用微波真空与热风干燥的组合干燥形式对渗透脱水后的苹果片进行干燥,并通过正交试验得到了苹果片的最佳组合干燥工艺参数:微波真空干燥阶段的真空度3.0~4.5 Kpa,微波功率314 W,厚度7 mm,水分损失40%,热风干燥阶段的温度为60℃,在这个温度下干燥直至干燥终点。对用不同的干燥方法生产的苹果片进行了分析和对比,得出微波真空与热风的组合干燥苹果片具有相对较佳的性能。本课题研究表明:首先用渗透脱水对苹果片进行预处理,然后用微波真空与热风干燥组合,可以生产出优质的脱水苹果片,产品质量能够比较接近纯真空冷冻干燥,且能耗和干燥成本降低。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 苹果原料概况
• 1.1.1 苹果产量
• 1.1.2 苹果品种
• 1.1.3 苹果的化学成分与保健功效
• 1.1.4 苹果开发利用的现状
• 1.2 国内外苹果片加工的相关研究
• 1.2.1 苹果切片抗褐变研究
• 1.2.1.1 苹果制品中的酶促褐变及其控制方法
• 1.2.1.2 苹果制品中的非酶促褐变及其控制方法
• 1.2.2 苹果片干燥技术的研究
• 1.2.2.1 渗透脱水技术
• 1.2.2.2 常压热风干燥技术
• 1.2.2.3 微波干燥技术
• 1.2.2.4 真空干燥技术
• 1.2.2.5 微波真空干燥技术
• 1.2.2.6 真空冷冻干燥技术
• 1.2.3 组合干燥原理和优点
• 1.2.4 国内外组合干燥生产脱水果蔬的发展现状
• 1.2.4.1 组合干燥的国内研究现状
• 1.2.4.2 组合干燥的国外研究现状
• 1.3 立题的目的和意义
• 1.4 本课题研究的研究内容
• 第二章 苹果片切面酶促褐变的抑制研究
• 2.1 前言
• 2.2 试验材料与设备
• 2.2.1 试验材料
• 2.2.2 试验仪器
• 2.3 试验方法
• 2.3.1 苹果片颜色的测定
• 2.3.2 苹果片的自然褐变
• 2.3.3 防褐变剂对苹果片表面褐变的抑制
• 2.3.4 褐变程度的衡量
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 苹果去皮切片以后的自然褐变和用偏重亚硫酸钠处理以后的褐变情况
• 2.4.2 单一防褐变剂对苹果片加工过程中褐变的抑制
• 2.4.3 复合防褐变剂对苹果片加工过程中褐变的抑制
• 2.4.3.1 直观分析
• 2.4.3.2 极差分析
• 2.4.3.3 趋势图分析
• 2.5 本章小结
• 第三章 苹果片渗透脱水预处理的研究
• 3.1 渗透脱水反应设备的设计
• 3.1.1 设备设计背景
• 3.1.2 设备设计思路
• 3.1.3 设备介绍
• 3.2 渗透脱水效率的影响因素分析
• 3.2.1 前言
• 3.2.2 果蔬渗透脱水的脱水机理
• 3.2.3 实验材料和设备
• 3.2.3.1 实验材料
• 3.2.3.2 仪器设备
• 3.2.4 试验方法
• 3.2.4.1 试验准备
• 3.2.4.2 渗透脱水效率的衡量
• 3.2.5 渗透脱水实验和影响因素分析
• 3.2.5.1 果蔬本身结构的影响
• 3.2.5.2 渗透溶液的选择
• 3.2.5.3 渗透液浓度的影响
• 3.2.5.4 渗透脱水时间的影响
• 3.2.5.5 渗透溶液的温度
• 3.2.5.6 渗透液与果蔬的重量之比
• 3.2.5.7 渗透环境压力的影响
• 3.3 渗透脱水工艺的优化研究
• 3.3.1 前言
• 3.3.2 试验材料与设备
• 3.3.2.1 试验材料
• 3.3.2.2 仪器设备
• 3.3.3 试验方法
• 3.3.3.1 试验方案的设计
• 3.3.3.2 试验指标的计算
• 3.3.4 结果与讨论
• 3.3.4.1 失水率的影响因素分析
• 3.3.4.2 固增率的影响因素分析
• 3.3.4.3 复水率的影响因素分析
• 3.3.4.4 渗透脱水过程的整体优化
• 3.3.4.5 苹果片渗透脱水的多元响应面优化分析
• 3.4 渗透脱水过程存在的不足
• 3.5 本章小结
• 第四章 苹果片后期干燥方法的研究及质量评定
• 4.1 苹果片后期干燥方法的研究
• 4.1.1 前言
• 4.1.2 试验材料和设备
• 4.1.2.1 试验材料
• 4.1.2.2 实验设备
• 4.1.3 试验准备与试验方法
• 4.1.3.1 微波真空度与微波功率密度的选取
• 4.1.3.2 苹果片表面L，a 和b 值的测量
• 4.1.3.3 体积收缩率的计算
• 4.1.3.4 复水率的计算
• 4.1.3.5 质构脆性的测量
• 4.1.3.6 含水量的测量
• 4.1.4 试验设计、结果与讨论
• 4.1.4.1 热风干燥的试验研究
• 4.1.4.2 微波真空干燥的试验研究
• 4.1.4.3 微波真空与热风组合干燥的试验研究
• 4.2 组合干燥对苹果片品质的影响
• 4.2.1 前言
• 4.2.2 试验材料和设备
• 4.2.2.1 试验材料
• 4.2.2.2 试验设备
• 4.2.3 苹果片干燥工艺
• 4.2.4 试验评价指标
• c含量'>4.2.4.1 V_c含量
• 4.2.4.2 苹果片色泽
• 4.2.4.3 收缩系数
• 4.2.4.4 复水性
• 4.2.4.5 质构
• 4.2.4.6 电镜扫描
• 4.2.5 结果与讨论
• c含量的差异'>4.2.5.1 V_c含量的差异
• 4.2.5.2 颜色的差异
• 4.2.5.3 收缩系数的差异
• 4.2.5.4 复水率的差异
• 4.2.5.5 质构的差异
• 4.2.5.6 表面形态的差异
• 4.3 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文