专利名称：一种膨化菠萝及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种膨化菠萝及其制备方法。
背景技术：
菠萝，一般又叫凤梨，番梨、露兜子，是热带和亚热带地区的著名水果。菠萝果形美观，汁多味甜，有特殊香味，是深受人们喜爱的水果。
菠萝果实营养丰富，果肉中除含有还原糖、蔗糖、蛋白质、粗纤维和有机酸外，还含有人体必需的维生素C、胡萝卜素、硫胺素、尼克酸等维生素。以及易为人体吸收的钙、铁、镁等微量元素。菠萝果汁、果皮及茎所含有的蛋白酶，能帮助蛋白质的消化，增进食欲；医疗上有治疗多种炎症、消化不良、利尿、通经、驱寄生虫等效果，对神经和肠胃有一定的医疗作用。
由于菠萝是不耐运的一种，所以菠萝常用来加工罐头、原汁、浓缩汁、果酱、蜜饯等。现有的加工方法对原料的营养成分破坏性比较大，加工过程中常使用添加剂来增加产品的稳定性。绿色、天然的果蔬脆片加工是果蔬加工产业的一个新的趋势，特别是产品在加工过程中不使用任何添加剂。现阶段果蔬脆片加工技术主要有真空油炸、微波干燥及冷冻干燥等，对于真空油炸加工的果蔬产品，由于经过油炸处理，产品中有油脂残留，并且经过油炸处理后会产生对人体有害的物质；经过微波干燥或冷冻干燥加工的产品虽然产品性状较好，但是加工设备费用投入和能耗消耗比较大，不利于技术的推广和广泛使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种膨化菠萝及其制备方法。
本发明所提供的制备膨化菠萝的方法，是将菠萝果肉放置于膨化罐中进行变温压差膨化，所述变温压差膨化的步骤为先将温度升为90℃～110℃，压强升为0.1-0.3MPa，然后瞬间降压至真空状态；将温度降至70-90℃；干燥100-140min，最后在10-20℃，冷却30-60分钟，得到膨化菠萝。
所述变温压差膨化降压前温度优选为95℃，压强优选为0.2MPa，保持5分钟；所述真空状态的真空度为0至-0.1，优选为-0.098；所述干燥的温度优选为85℃，干燥时间优选为110min；所述冷却的温度优选为15℃，冷却时间优选为40min。
所述变温压差膨化的步骤还包括在将温度升为90℃～110℃，压强升为0.1-0.3MPa后，保持该温度和压力15分钟或15分钟以下。
所述瞬间降压步骤是通过真空罐抽真空降压。
所述步骤还包括膨化之前将所述菠萝果肉进行预干燥处理至其含水量为35％-45％，所述百分含量为重量百分含量。
所述预干燥处理的温度为50-70℃，时间为8-14h。
所述方法中还包括将预干燥后的菠萝果肉进行均湿处理，所述均湿处理是将菠萝果肉放在密闭容器中贮存4-8h。
所述菠萝果肉是将菠萝清洗，去皮，去中间较坚硬的果心，并切分得到的菠萝果粒、果条或果片。
为了使口味更好，所述方法还包括在预干燥处理前对菠萝果肉进行预处理，所述预处理步骤是将菠萝果肉在质量百分含量为75％-85％糖溶液中浸泡2-4小时，沥干，再用清水去除果肉表面的糖液。
所述糖溶液可为麦芽糖溶液、蔗糖溶液、果糖溶液、低聚糖溶液等。
上述方法适用所有品种的菠萝，如神湾种、巴厘种、沙捞越种、皇后种等。
上述方法制备的膨化菠萝也是本发明所保护的范围。
本发明的方法采用预干燥和变温压差膨化干燥的方法制成膨化菠萝果粒(条或片)。在膨化过程中，菠萝果粒(条或片)因组织内部水分瞬间汽化而散失，导致原料细胞内或细胞间膨胀形成均匀的蜂窝状结构，使产品有很好的酥脆性，食用后能在口中迅速融化，口感好，易消化。这种均匀多孔的质地也使产品易于吸水，有良好的复水性。产品在加工过程中不添加色素和其他添加剂等，尽量保留了原水果的颜色和风味，纯净天然，安全卫生。
本发明的膨化菠萝果粒(条或片)不经过破碎、榨汁、浓缩等工艺，与菠萝汁、菠萝粉等产品相比，能较好地保留并浓缩了鲜果中的多种营养成份，如糖份、维生素、纤维素和矿物质等。本发明的方法制备的膨化菠萝果粒(条或片)的含水量≤5％，含糖量≤60％，Vc含量≥35.6mg/100g，粗纤维含量≤6％，蛋白质含量≤5.5％，脂肪含量≤0.85％。本发明的膨化菠萝含水量一般在3％～5％，加上菠萝产品的含糖量高，使膨化产品的水分活度较低，不利于微生物生长繁殖，可以长期保存。另外，采用变温压差膨化的菠萝果粒(条或片)在加工过程中没有经过高温油炸处理，产品中没有油脂的残留，这是与油炸处理的产品最大的不同，也是本产品最大的优势，并且产品克服了油炸果蔬产品因含有少量油脂而不易贮存、风味易变劣等缺点。
本发明的变温压差膨化干燥的方法作为一种果蔬脆片加工的新型技术，对果蔬原料直接进行烘干、膨化，最大程度的保持了原料的营养成份和风味。其加工过程中不使用任何添加剂，而且避免了油炸产品含有少量油脂的缺点，产品质量接近冷冻干燥的产品。膨化果蔬设备与冷冻干燥设备相比具有适用性广、价格低、操作简单、易于控制等特点，这些优势有利于变温压差膨化技术的推广和使用。
本发明的菠萝膨化果粒(条或片)可直接作为生产新型、天然、绿色的膨化休闲食品或早餐辅助食品，携带和食用方便；另外，这种膨化产品也可以进一步经过超微粉碎后生产新型果蔬营养粉，作为生产新型功能食品(尤其适用于儿童或老年人)的原料；菠萝超微粉也可以直接调配作为健康饮品。
具体实施例方式
下述实施例中所述的方法，如无特别说明，均为常规方法。
下述方法所述的百分含量，如无特别说明，均为质量百分含量。
本发明方法的原理变温压差膨化干燥系统主要由膨化罐和一个体积比膨化罐大5～10倍的真空罐组成。先将菠萝原料进行预干燥，干燥至水分含量为35％～45％(这一处理可使菠萝原料达到一个易于形变的状态；并且这一阶段也是一个脱水的过程，节约后期真空干燥的能耗；这一阶段干燥后含水量的多少和膨化效果有直接的关系)，然后，将菠萝置于压力罐内，进行密封后加温加压，当罐内压力上升至0.1～0.3Mpa(使膨化罐和真空系统之间产生一个压力差，此压力差是物料中水分瞬间蒸发的动力)、温度达到90-110℃时(此温度使物料处与一个过热和软化的状态，使物料易于形变，便于膨化)，停滞0-15min(使物料表面的温度达到所设定的温度)，随后迅速打开连接膨化罐和真空罐(真空罐已预先抽真空)的泄压阀，由于压力罐内瞬间降压，使物料内部水分瞬间蒸发，导致果蔬组织形成均匀的蜂窝状结构(经过预干燥后的物料本身处于一个干缩的状态，由于瞬间打开泄压阀，使物料中的水分瞬间向真空系统方向逃逸，同时带动干缩的物料膨起，完成了物料脱水过程的同时，使物料达到了一个蓬松的状态)。保持真空状态(-0.098MPa)，在温度为70-90℃条件下维持加热脱水一段时间，直至达到所需的含水量，停止加热(此过程可进一步使物料脱水，使物料含水量进一步下降)，使加压罐在10-20℃条件下冷却30-60min后破除真空(此过程可以使膨化后的物料快速冷却，便于物料膨化后的产品定型)，取出产品进行包装，即得到膨化产品。
实施例1、变温压差膨化生产膨化菠萝一、膨化菠萝的制备取新鲜菠萝(品种为神湾种)作为原料，按照下述方法测定各项指标水分测定方法干燥法。具体为精确称量样品2-10g，置已干燥，冷却并称至恒重的有盖的称量瓶中，移入95-105℃的常压烘箱中，开盖烘2-4h后取出，加盖置于干燥器内冷却0.5h后称重。再烘一小时后称重。重复此操作，直至前后两次质量差不超过2mg即为干燥后恒重，水分含量＝(鲜重(干燥前重量)-干燥后恒重)/鲜重。
总糖测定方法按照国家标准GB6194-86水果、蔬菜可溶性糖测定方法测定总糖含量。仪器与试剂配制，同GB6194-86。
Vc测定方法按照国家标准GB12392-90水果、蔬菜及其制品中总抗坏血酸的测定方法(2，4-二硝基苯肼法)测定维生素C含量。
纤维素测定方法按照国家标准GB10469-89，水果、蔬菜粗纤维的测定方法(重量法)测定纤维素含量。
蛋白质测定方法按照国家标准GB8856-88，水果、蔬菜产品粗蛋白质测定方法测定蛋白质含量。
脂肪测定方法按照国家标准GB5009.6-85，食品中脂肪测定方法-索氏提取法。
上述各项指标检测结果如表1所示表1.鲜样菠萝的指标测定结果
膨化菠萝的生产步骤原料清洗、去皮、切分、预处理、预干燥、均湿、变温压差膨化干燥、冷却、分级、包装；具体方法如下所述1、原料清洗用清水清洗，去除原料表面的污物。
2、去皮、切分用去皮机去除菠萝的表皮，除净菠萝原料中间肉质比较坚硬的果心，得到菠萝果肉，把菠萝果肉切分成1cm3的立方形果粒或者2cm长，截面为1cm2正方形的果条或者厚为0.5cm，长为3cm，宽为2cm的果片。
3、预处理把步骤2切分好的菠萝果肉原料(上述果粒、果条或者果片)放在质量百分含量为80％中浸泡3h，沥干，再用清水去除原料表面的糖液。
4、预干燥把步骤3预处理后的菠萝果肉原料放在热风干燥箱(上海精宏实验设备有限公司，电热恒温鼓风干燥箱DHG-9123A型)中进行预干燥，干燥温度为60℃，干燥时间11h。按照上述的干燥法测定含水量，结果表明干燥后的菠萝果粒、果条、果片的含水量分别为37.4％、37.9％、38.6％。
5、均湿把步骤4预干燥处理后的原料进行均湿处理，即将预干燥处理后的原料放在密闭容器中室温贮存6h。
6、变温压差膨化干燥工艺流程预干燥的原料摆盘装入膨化罐、封罐、加温加压、泄压膨化、变温真空脱水、冷却、开罐具体步骤为将步骤5均湿后的菠萝果肉(上述果粒、果条或者果片)分别放置于膨化罐(QDPH10-1型，天津市勤德新材料科技有限公司)中，加温加压至温度为95℃，压强为0.2 MPa，保持5分钟，打开阀门将膨化罐与真空罐连通，抽真空，使压强瞬间降为真空状态(真空度为-0.098MPa)；然后继续抽真空，保持该压强，将温度降至85℃；干燥110min，然后在15℃，冷却40分钟，分别得到膨化菠萝果粒或果条或果片。
7、分级、包装将膨化菠萝分级采用手工或自动分级机；包装采用充氮包装。
二、膨化菠萝的品质检测1、感官检测将被测样品倒在洁净的白瓷盘中，用肉眼直接观察色泽，形态和杂质，嗅其气味，品尝滋味，结果表明上述制备的膨化菠萝保留了原水果的颜色和风味；原料细胞内或细胞间膨胀形成均匀的蜂窝状结构，有很好的酥脆性，食用后能在口中迅速融化，口感好，易消化，部分结果如表2所示。
表2.感官检测结果
2、理化指标的检测上述制备的膨化菠萝能较好地保留并浓缩了鲜果中的多种营养成份，如糖、维生素、纤维素和矿物质等。按照步骤一所述的方法检测总糖含量、Vc含量、粗纤维含量、蛋白质含量、脂肪含量，结果表明上述膨化菠萝果粒、果条、果片的含水量分别为4.60％、4.63％、4.65％，含糖量分别为56.85％、56.94％、56.98％，Vc含量分别为43.53mg/100g、44.11mg/100g、44.29mg/100g，粗纤维含量分别为3.05％、3.06％、3.08％，蛋白质含量分别为6.50％、6.55％、6.56％，脂肪含量分别为0.67％、0.68％、0.70％。
3、保质期检测将步骤一制备的包装后的膨化菠萝果粒、果条和果片在常温放置12个月后，检测各项指标，结果表明，其色泽、滋味和口感、形状与刚制备出的产品相比，均无明显变化；按照步骤一所述的方法检测水含量，总糖含量、Vc含量、粗纤维含量、蛋白质含量、脂肪含量等性质，结果表明上述膨化菠萝果粒、果条、果片的含水量分别为4.83％、4.88％、4.90％，含糖量分别为54.53％、54.60％、54.78％，Vc含量分别为40.33mg/100g、41.35mg/100g、41.94mg/100g，粗纤维含量分别为3.03％、3.05％、3.06％，蛋白质含量分别为6.26％、6.29％、6.30％，脂肪含量分别为0.62％、0.63％、0.65％。
实施例2、变温压差膨化生产膨化菠萝一、膨化菠萝的制备取新鲜菠萝(品种为巴厘种)作为原料，按照实施例1步骤一所述的方法检测其水含量，总糖含量、Vc含量、粗纤维含量、蛋白质含量、脂肪含量等性质，结果如表3所示表3.鲜样菠萝的指标测定
膨化菠萝的生产步骤原料清洗、去皮、切分、预处理、预干燥、均湿、变温压差膨化干燥、冷却、分级、包装；具体方法如下所述1、原料清洗用清水清洗，去除原料表面的污物。
2、去皮、切分用去皮机去除菠萝的表皮，除净菠萝原料中间肉质比较坚硬的果心，得到菠萝果肉，把菠萝果肉切分成1.25cm3的立方形果粒或者3.0cm长，截面为正方形1.25cm3的果条或者厚为0.5cm，长为4cm，宽为2cm的果片。
3、预处理把步骤2切分好的菠萝果肉原料(上述果粒、果条或者果片)放在质量百分含量为85％中浸泡4h，再用清水去除原料表面的糖液。
4、预干燥把步骤3预处理后的菠萝果肉原料放在热风干燥箱(上海精宏实验设备有限公司，电热恒温鼓风干燥箱DHG-9123A型)中进行预干燥，干燥温度为70℃，干燥时间14h。按照实施例1步骤一所述的方法测定含水量，结果表明干燥后的菠萝果粒、果条、果片的含水量分别为36.2％、37.1％、37.9％。
5、均湿把步骤4预干燥处理后的原料进行均湿处理，即将预干燥处理后的原料放在密闭容器中室温贮存8h。
6、变温压差膨化干燥工艺流程预干燥的原料摆盘装入膨化罐、封罐、加温加压、泄压膨化、变温真空脱水、冷却、开罐具体步骤为将步骤5均湿后的菠萝果肉(上述果粒、果条或者果片)分别放置于膨化罐(QDPH10-1型，天津市勤德新材料科技有限公司)中，加温加压至温度为110℃，压强为0.3MPa，保持15分钟打开阀门将膨化罐与真空罐连通，抽真空，使压强瞬间降为真空状态(真空度为-0.098MPa)；然后继续抽真空，保持该压强，将温度降至90℃；干燥140min，然后在20℃，冷却60分钟，分别得到膨化菠萝果粒或果条或果片。
7、分级、包装将膨化菠萝分级采用手工或自动分级机；包装采用充氮包装。
二、膨化菠萝的品质检测1、感官检测将被测样品倒在洁净的白瓷盘中，用肉眼直接观察色泽，形态和杂质，嗅其气味，品尝滋味，结果表明上述制备的膨化菠萝保留了原水果的颜色和风味；原料细胞内或细胞间膨胀形成均匀的蜂窝状结构，有很好的酥脆性，食用后能在口中迅速融化，口感好，易消化，部分结果如表4所示。
表4.感官检测结果
2、理化指标的检测上述制备的膨化菠萝能较好地保留并浓缩了鲜果中的多种营养成份，如糖、维生素、纤维素和矿物质等。按照实施例1步骤一所述的方法检测水含量，总糖含量、Vc含量、粗纤维含量、蛋白质含量、脂肪含量，结果表明上述膨化菠萝果粒、果条、果片的水分含量分别为4.52％、4.55％、4.60％，含糖量分别为54.35％、54.49％、54.52％，Vc含量分别为40.22mg/100g、41.72mg/100g、41.83mg/100g，粗纤维含量分别为3.01％、3.04％、3.05％，蛋白质含量分别为6.21％、6.24％、6.27％，脂肪含量分别为0.65％、0.67％、0.68％。
3、保质期检测将步骤一制备的包装后的膨化菠萝果粒、果条和果片在常温放置12个月后，检测各项指标，结果表明，其色泽、滋味和口感、形状均无明显变化；按照实施例1步骤一所述的方法检测水含量，总糖含量、Vc含量、粗纤维含量、蛋白质含量、脂肪含量等性质，结果表明上述膨化菠萝果粒、果条、果片的含水量分别为4.69％、4.77％、4.91％，含糖量分别为52.53％、52.60％、52.72％，Vc含量分别为38.25mg/100g、39.12mg/100g、39.33mg/100g，粗纤维含量分别为2.98％、3.00％、3.02％，蛋白质含量分别为6.05％、6.09％、6.15％，脂肪含量分别为0.63％、0.65％、0.66％。
实施例3、变温压差膨化生产膨化菠萝一、膨化菠萝的制备取新鲜菠萝(品种为沙捞越种)作为原料，按照实施例1步骤一所述的方法检测其水含量，总糖含量、Vc含量、粗纤维含量、蛋白质含量、脂肪含量等性质，结果如表5所示表5.鲜样菠萝的指标测定结果
膨化菠萝的生产步骤原料清洗、去皮、切分、预处理、预干燥、均湿、变温压差膨化干燥、冷却、分级、包装；具体方法如下所述1、原料清洗用清水清洗，去除原料表面的污物。
2、去皮、切分用去皮机去除菠萝的表皮，除净菠萝原料中间肉质比较坚硬的果心，得到菠萝果肉，把菠萝果肉切分成1.5cm3的立方形果粒或者4cm长，截面为正方形1.5cm3的果条或者厚为0.5cm，长为5cm，宽为2cm的果片。
3、预处理把步骤2切分好的菠萝果肉原料(上述果粒、果条或者果片)放在质量百分含量为75％低聚糖溶液中浸泡2h，再用清水去除原料表面的糖液。
4、预干燥把步骤3预处理后的菠萝果肉原料放在热风干燥箱(购自上海精宏实验设备有限公司，电热恒温鼓风干燥箱DHG-9123A型)中进行预干燥，干燥温度为50℃，干燥时间8h。按照实施例1步骤一所述的方法测定含水量，结果表明干燥后的菠萝果粒、果条、果片的含水量分别为37.9％、38.4％、39.9％。
5、均湿把步骤4预干燥处理后的原料进行均湿处理，即将预干燥处理后的原料放在密闭容器中室温贮存4h。
6、变温压差膨化干燥工艺流程预干燥的原料摆盘装入膨化罐、封罐、加温加压、泄压膨化、变温真空脱水、冷却、开罐具体步骤为将步骤5均湿后的菠萝果肉(上述果粒、果条或者果片)分别放置于膨化罐(果蔬膨化机QDPH10-1型，天津市勤德新材料科技有限公司)中，加温加压至温度为90℃，压强为0.1MPa，然后打开阀门将膨化罐与真空罐连通，抽真空，使压强瞬间降为真空状态(真空度为-0.098MPa)；然后继续抽真空，保持该压强，将温度降至70℃；干燥100min，然后在10℃，冷却30分钟，分别得到膨化菠萝果粒或果条或果片。
7、分级、包装将膨化菠萝分级采用手工或自动分级机；包装采用充氮包装。
二、膨化菠萝的品质检测1、感官检测将被测样品倒在洁净的白瓷盘中，用肉眼直接观察色泽，形态和杂质，嗅其气味，品尝滋味，结果表明上述制备的膨化菠萝保留了原水果的颜色和风味；原料细胞内或细胞间膨胀形成均匀的蜂窝状结构，有很好的酥脆性，食用后能在口中迅速融化，口感好，易消化，部分结果如表6所示。
表6.感官检测结果
2、理化指标的检测上述制备的膨化菠萝能较好地保留并浓缩了鲜果中的多种营养成份，如糖、维生素、纤维素和矿物质等。按照实施例1步骤一所述的方法检测水含量，总糖含量、Vc含量、粗纤维含量、蛋白质含量、脂肪含量，结果表明上述膨化菠萝果粒、果条、果片的水分含量分别为4.88％、4.89％、4.95％，含糖量分别为57.35％、57.55％、57.98％，Vc含量分别为43.71mg/100g、44.02mg/100g、44.47mg/100g，粗纤维含量分别为3.16％、3.17％、3.19％，蛋白质含量分别为6.63％、6.64％、6.68％，脂肪含量分别为0.68％、0.70％、0.71％。
3、保质期检测将步骤一制备的包装后的膨化菠萝果粒、果条和果片在常温放置12个月后，检测各项指标，结果表明，其色泽、滋味和口感、形状均无明显变化；按照实施例1步骤一所述的方法检测水含量，总糖含量、Vc含量、粗纤维含量、蛋白质含量、脂肪含量等性质，结果表明上述膨化菠萝果粒、果条、果片的含水量分别为5.00％、5.03％、5.12％，含糖量分别为54.31％、54.92％、55.11％，Vc含量分别为40.22mg/100g、41.55mg/100g、42.02mg/100g，粗纤维含量分别为3.11％、3.13％、3.14％，蛋白质含量分别为6.43％、6.49％、6.51％，脂肪含量分别为0.65％、0.66％、0.68％。
权利要求
1.一种制备膨化菠萝的方法，是将菠萝果肉放置于膨化罐中进行变温压差膨化，所述变温压差膨化的步骤为先将温度升为90℃～110℃，压强升为0.1-0.3MPa，然后瞬间降压至真空状态；将温度降至70-90℃；干燥100-140min，最后在10-20℃，冷却30-60分钟，得到膨化菠萝。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述变温压差膨化降压前温度为95℃，压强为0.2MPa，保持5分钟；所述真空状态的真空度为0至-0.1，优选为-0.098；所述干燥的温度为85℃，干燥时间为110min；所述冷却的温度为15℃，冷却时间为40min。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述变温压差膨化的步骤还包括在将温度升为90℃～110℃，压强升为0.1-0.3MPa后，保持该温度和压力15分钟或15分钟以下；所述瞬间降压步骤是通过真空罐抽真空降压。
4.根据权利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于所述步骤还包括膨化之前将所述菠萝果肉进行预干燥处理至其含水量为35％-45％，所述百分含量为重量百分含量。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述预干燥处理的温度为50-70℃，时间为8-14h。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述方法中还包括在预干燥处理后，将菠萝果肉进行均湿处理，所述均湿处理是将菠萝果肉放在密闭容器中贮存4-8h。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述菠萝果肉是将菠萝清洗，去皮，去中间较坚硬的果心，并切分得到的菠萝果粒、果条或果片。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述方法还包括在预干燥处理前对菠萝果肉进行预处理，所述预处理步骤是将菠萝果肉在质量百分含量为75％-85％糖溶液中浸泡2-4小时，沥干，再用清水去除果肉表面的糖液。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述糖溶液为麦芽糖溶液、蔗糖溶液、果糖溶液或低聚糖溶液。
10.权利要求1-9任一所述的方法制备的膨化菠萝。
全文摘要
本发明公开了一种膨化菠萝及其制备方法。该制备膨化菠萝的方法，是将菠萝果肉放置于膨化罐中进行变温压差膨化，所述变温压差膨化的步骤为先在温度为90℃～110℃，压强为0.1－0.3MPa，然后瞬间降压至真空状态；将温度降至70－90℃；干燥100－140min，最后在10－20℃，冷却30－60分钟，得到膨化菠萝。本发明的方法在加工过程中不添加色素和其他添加剂等，尽量保留了原水果的颜色和风味，纯净天然，安全卫生。
文档编号A23P1/14GK101015304SQ200610165348
公开日2007年8月15日 申请日期2006年12月18日 优先权日2006年12月18日
发明者毕金峰, 魏益民, 马立霞, 王杕, 张波 申请人:中国农业科学院农产品加工研究所