专利名称：一种水果真空冷冻干燥方法
技术领域：
本发明属于干燥技术领域，尤其涉及一种水果真空冷冻干燥方法。
背景技术：
南亚热带水果，特别是浆果类水果，果实营养丰富，成熟期大多集中在高温的夏季，采果以后生理活动旺盛，同时也易受各种微生物侵染，所以果实采后易变质腐烂，丧失 原来的色、香、味，给贮运、保鲜带来很大的困难。传统的加工方法罐藏和干制，技术含量低，营养成份损失大。真空冷冻干燥技术在果蔬加工中的应用较多，现有的真空冷冻干燥方法，产品干燥时间长，效率低，干燥后的产品易发生体积缩小、出现气泡、颜色加深及复水困难等现象，外形、颜色保持不好，营养成分损失较大。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种外形、颜色保持良好，营养成分损失较少且能够提高干燥效率的水果真空冷冻干燥方法。本发明是这样实现的，一种水果真空冷冻干燥方法，包括如下步骤预冻将待干燥水果进行冷冻处理，至水果内部温度达到-20 _30°C，保持2 5小时；真空下进行如下干燥第一阶段，将冷冻处理后的水果在温度为100 120°C条件下干燥100 180分钟；第二阶段，在温度为80 100°C条件下干燥120 240分钟；第三阶段，在温度为70 90°C条件下干燥240 300分钟；第四阶段，在温度为50 70°C条件下干燥，至水果内部温度或表面温度达到40 50 0C ；第五阶段，在温度为40 50°C条件下干燥30 90分钟。本发明实施例水果真空冷冻干燥方法，加热温度采用五步梯度降温模式，在保证水分升华所需热量的同时，及时降温，维持热量的供需基本平衡，防止因升温过快导致物料溶解，从而解决了干燥后的产品易发生体积缩小、出现气泡、颜色加深及复水困难等问题，且提高冷冻干燥效率；采用“两点控温”的方法控制干燥终点，物料内部或表面温度达到设定值可保证物料内部的干燥程度，可在较高的温度下除去荔枝中的结合水，而避免解析阶段物料温度过高弓I起产品色泽、形状等品质变化。
图I是本发明实施例干燥方法流程图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明实施例提供 一种果真空冷冻干燥方法，包括如下步骤SOI，预冻将待干燥水果进行冷冻处理，至水果内部温度达到-20 _30°C，保持2 5小时；S02，真空下进行如下干燥第一阶段干燥将冷冻处理后的水果在温度为100 120°C条件下干燥100 180分钟；第二阶段干燥在温度为80 100°C条件下干燥120 240分钟；第三阶段干燥在温度为70 90°C条件下干燥240 300分钟；第四阶段干燥在温度为50 70°C条件下干燥，至水果内部温度或/和表面温度达到40 50°C;第五阶段干燥在温度为40 50°C条件下干燥30 90分钟。具体的，本发明实施例干燥方法中，水果没有限制，例如，荔枝、火龙果、榴莲、番石榴及杨桃等。进一步，步骤SOl之前，还包括水果预处理步骤，具体为取新鲜水果，用清水冲洗表面后，均匀切分为8 20mm厚的果片，平铺于铝制托盘。具体地，本发明实施例水果真空冷冻干燥方法中，使用的干燥设备没有限制，只要带有加热功能的真空冷冻干燥设备即可。该干燥设备中自带或安装有两个以上温度探头，其中一个温度探头插入冻结水果的内部，测定水果内部温度，另外一个温度探头固定于水果表面，测定水果表面温度；进一步，该干燥设备具有加热温度、干燥时间设定功能，能够设定本发明实施例干燥方法中各个步骤的加热温度和干燥时间。具体地，步骤SOl中，将待干燥水果置于冷冻库中进行预冻处理，将上述干燥设备中的温度探头插入至水果内部，当温度探头探测的温度为-20 -30°C，再开始计时，保持冷冻处理2 5小时。本步骤中，冷冻库的温度为_40°C。进一步，本发明实施例中所述的内部温度优选为水果果肉中心温度。通过确定水果内部温度来控制冷冻时间，在保证冷冻效果的前提下，大大减少了冷冻时间，提高了冷冻效率，节约了冷冻成本。具体地，步骤S02中，对步骤SOl中冷冻处理后的水果采用梯度降温的方式进行干燥，具体地为第一阶段干燥将冷冻处理后的水果在温度为100 120°C条件下干燥100 180分钟；第二阶段干燥
在温度为80 100°C条件下干燥120 240分钟；第三阶段干燥在温度为70 90°C条件下干燥240 300分钟；第四阶段干燥在温度为50 70°C条件下干燥，至水果内部温度或表面温度达到40 50°C ；第五阶段干燥在温度为40 50°C条件下干燥30 90分钟。由于步骤SOl中对待干燥的水果进行了冷冻处理，使水果中的水分都以冰晶的形式存在，经过步骤S02干燥，冰晶经过加热升华，从而实现除水干燥。本步骤采用梯度降温方式进行干燥，在保证水分升华所需热量的同时，及时降温，维持热量的供需基本平衡，防止因升温过快导致物料溶解，从而解决了干燥后的产品易发生体积缩小、出现气泡、颜色加深及复水困难等问题，且提高冷冻干燥效率。具体地，上述各个阶段的温度也即干燥温度，是指干燥设备中加热板的加热温度，或者干燥设备中干燥室的温度。第一阶段、第二阶段、第三阶段、第四阶段、第五阶段的干燥中，干燥设备中加热板的加热功率没有限制，将干燥设备中干燥室的温度控制在上述温度即可。上述第一阶段、第二阶段、第三阶段的干燥，使水果中的冰晶升华，虽然干燥室的温度相对较高，但是由于升华要吸收热量，因此水果内部的温度处于低位状态，第三阶段干燥后，水果中水分残存量较少，至第四阶段，由于水分升华所吸收的热量较少而使水果内部温度由于加热而上升，因此，第四阶段也即解析阶段，在较高温度下除去水果中的结合水。第四阶段的干燥时间没有限制，在温度为50 70°C条件下干燥，使水果内部温度或表面温度达到40 50°C即可，然后进入第五阶段。第四阶段过后干燥进入终点，采用两点控温方式进行干燥终点判断，即水果内部温度或表面温度为40 50°C。第五阶段中，在干燥室温度为40 50°C条件下进行保温30 90分钟，使得水果中残存的水分进一步蒸发。通过上述控制水果内部温度或表面温度，一方面可以保证水果的干燥程度，可在较高的温度下除去荔枝中的结合水，又防止解析阶段(第四阶段)物料温度过高引起产品色泽等品质变化。具体地，上述干燥处理步骤中，真空冷冻干燥设备中冷阱温度为-50°C以下，优选为-50 -57°C ;干燥室中压力20Pa以下，优选为I 20Pa。请参阅图1，图I显示本发明实施例干燥方法，在真空冷冻干燥设备上进行干燥，具体的过程如下(I)原料前处理取新鲜水果，用清水冲洗表面后，均匀切分为8 20mm厚的果片，平铺于经特殊处理的铝制托盘。(2)预冻将托盘置于_40°C的预冻库快速冻结，当水果果肉中心温度达到-20 _30°C后，维持2 5小时；(3)移入干燥室将预冻完成的果肉移至干燥室，由上往下将盛有果肉的托盘置于干燥架上，并连接好温度探头。
(4)设定开机程序设定真空泵开启条件为冷阱温度低于-50 _55°C时，加热板加热开启条件为干燥室压力低于20Pa。(5)设定加热板加热程序加热板温度采用梯度降温模式，分多段梯度降温，第一阶段温度为100 120°C，加热100 180min ;第二阶段温度为80 100°C，加热120 240min ;第三阶段温度为70 900C，加热240 300min ;第四阶段温度为50 70°C，保持到物料温度达到设定温度；第五 阶段加热板温度降温至与物料设定温度一致，保持30 90min。(6)启动程序确保各阀门已经就绪，启动程序，整个冻干工艺将按照预定程序分阶段运行；(7)冷冻干燥终点判断干燥终点判定采用“两点控温”模式控制物料温度40 50°C，即采用智能温控系统，对物料内部温度、物料上表层温度进行控制，只要两者之一达到设定的温度值，干燥进入倒计时阶段，保持30 90min。此阶段加热板自动调节温度，制冷系统及真空系统按设定值持续工作，直至倒计时结束，整个干燥过程完成。在此过程中冷阱温度低于-50 -57°C，真空压力保持在I 20Pa以内。同时，在干燥过程中，真空压力和冷阱温度处于一个动态变化过程，真空压力随着干燥的进行不断降低，真空度不断提高；冷阱温度随着干燥进行不断降低。(8)包装冻干完成后，缓慢打开排气阀，缓慢升压至大气压，打开干燥室，产品经检查合格后称重，并快速移入包装室内，包装后即得成品。本发明实施例水果真空冷冻干燥方法具有如下优点(I)采用物品内部温度为预冻终点的判断依据，时间控制精确，在保证预冻效果的同时，减少预冷时间，节约成本。(2)加热板温度采用五步梯度降温模式，在保证水分升华所需热量的同时，及时降温，维持热量的供需基本平衡，防止因升温过快导致物料溶解，加快水分升华速率。(3)采用“两点控温”的方法控制干燥终点，物料内部达到设定值可保证物料内部的干燥程度，可在较高的温度下除去荔枝中的结合水，而避免解析阶段物料温度过高引起广品色泽等品质变化。(4)物料温度达到设定温度后，采用低温保压模式对产品进行延时冻干，进一步确保产品的干燥程度。(5)采用此方法加工的冻干果干，无需护色处理也能保持理想的色泽。(6)本发明方法能有效节省冻干时间，节约成本。以下结合具体实施例对上述干燥方法进行详细阐述。实施例一本发明实施例水果真空冷冻干燥方法，包括如下步骤(I)原料前处理取新鲜桂味荔枝，用清水冲洗后，去皮去核工序，均匀切分为两半，凹面朝上平铺于托盘；
(2)预冻将托盘置于_40°C的预冻库快 速冻结，当荔枝果肉中心温度达到-25°C后，再预冻3小时；(3)移入干燥室将预冻完成的荔枝果肉移至干燥室，由上往下将盛有荔枝的托盘置于干燥室干燥架上，并连接好中心及上、下层温度探头；(4)设定开机程序设定真空泵开启条件为冷阱温度_51°C，加热板加热开启条件为干燥室压力为15Pa ；(5)设定加热板加热程序加热板温度采用梯度降温模式，分多段梯度降温，第一阶段干燥温度为115°C，加热120min ;第二阶段干燥温度为100°C，加热240min ;第三阶段干燥温度为90°C，加热300min ;第四阶段干燥温度为70°C，保持到物料温度(内部温度或者表面温度，由温度探头测定)达到48°C ;第五阶段干燥温度降至物料温度48°C时，保持60min。(6)启动程序确保各阀门已经就绪，启动程序，整个冻干工艺将按照预定程序分阶段运行，在第四阶段中用温度探头测定果肉内部或/和表面温度，此干燥过程中冷阱温度为-51 _57°C，真空压力保持在I 15Pa。(7)包装冻干完成后，缓慢打开排气阀，缓慢升压至大气压，打开干燥室，产品经检查合格后称重，并快速转移至包装室内，包装密封后即得成品。本实施例一中，以(怀枝、桂味、糯米糍)三种荔枝品种进行干燥，干燥后得到的结果如下表
权利要求
1.一种水果真空冷冻干燥方法，包括如下步骤 预冻将待干燥水果进行冷冻处理，至水果内部温度达到-20 -30°c，保持2 5小时； 真空下进行如下干燥 第一阶段，将冷冻处理后的水果在温度为100 120°C条件下干燥100 180分钟； 第二阶段，在温度为80 100°C条件下干燥120 240分钟； 第三阶段，在温度为70 90°C条件下干燥240 300分钟； 第四阶段，在温度为50 70°C条件下干燥，至水果内部温度或表面温度达到40 50 0C ； 第五阶段，在温度为40 50°C条件下干燥30 90分钟。
2.如权利要求I所述的水果真空冷冻干燥方法，其特征在于，所述水果选自荔枝、火龙果、榴莲、番石榴及杨桃中的一种。
3.如权利要求I所述的水果真空冷冻干燥方法，其特征在于，所述干燥步骤中，真空压力为20Pa以下。
4.如权利要求I所述的水果真空冷冻干燥方法，其特征在于，所述干燥步骤中，真空压力为I 20Pa。
全文摘要
本发明适用于干燥技术领域，提供了一种水果真空冷冻干燥方法，包括如下步骤预冻将待干燥水果进行冷冻处理；真空条件下进行五个阶段干燥。本发明水果真空冷冻干燥方法，加热温度采用五步梯度降温模式，在保证水分升华所需热量的同时，及时降温，维持热量的供需基本平衡，防止因升温过快导致物料溶解，加快水分升华速率。
文档编号A23B7/024GK102613283SQ20111002822
公开日2012年8月1日 申请日期2011年1月26日 优先权日2011年1月26日
发明者乔方, 张向阳, 张树飞, 方长发, 洪慧玲, 王燕, 邓玉清, 顾亚萍 申请人:深圳职业技术学院