微波膨化人参果脆片的加工方法与流程

本发明属于果蔬加工
技术领域：
，涉及一种微波膨化人参果脆片的加工方法。
背景技术：
：人参果为多年生半木质化绿草本植物，加茄科(Solamaceae)，茄属(Solanum)，原产于中、南美洲，又称安第斯茄、香艳梨等。肉质清香多汁，果肉呈淡黄色，无籽核，卵圆形或椭圆形，成熟后出现紫红色斑状花纹。人参果中蛋白质和必需氨基酸含量丰富、并且富含多种维生素及硒等多种微量元素，被誉为“生命之果”。近年来，刘学军等研制出了人参果、山楂复合饮料，王治同等酿造出了人参果果酒、人参果果醋等，产品加工还停留在较传统的工艺水平上，技术含量低，高档产品少，大多还只是停于鲜食，由于其收获期集中，易发生腐烂变质，从而造成资源的很大浪费。微波膨化是近年发展起来的一种新型果蔬干燥技术，所得产品绿色天然、营养丰富、食用方便并且加工时间短，极大地提高了生产效率，降低生产成本，其原理利用微波能转换为热能，使果蔬原料内部水分快速蒸发产生较高的内部蒸汽压，促使果蔬原料膨化。微波膨化可用于苹果、南瓜、猕猴桃等果蔬脆片的加工，截止目前为止，未有利用微波膨化人参果脆片的报道。本研究采用微波膨化技术，将人参果加工为膨化脆片，为发展人参果产业，丰富市场食品类型提供新的途径。技术实现要素：为实现上述目的，本发明提供一种微波膨化人参果脆片的加工方法，解决了现有技术中新鲜人参果加工停留在人参果饮料、果酒、果醋的较传统工艺水平，技术含量低，高档产品少，从而导致人参果资源大量浪费的问题。本发明的另一目的是，提供一种人参果脆片。本发明所采用的技术方案是，一种微波膨化人参果脆片的加工方法，具体按照以下步骤进行：步骤1，选择新鲜、无病虫害的八成熟人参果，清洗干净，然后将其去皮切片，切片厚度为6-12mm，备用；步骤2，预干燥：将人参果片于55-95℃下，利用热风恒温干燥至水分含量为7-13％；步骤3，取出人参果片，密封水分均衡2-4h；适当的水分均衡可以提高脆片膨化率；水分均衡时间过长，果片容易发生褐变而且进一步延长水分均衡时间对提高膨化率不明显，还会使加工时间延长；过短则达不到水分均衡的效果，膨化率提升不明显；步骤4，微波膨化：在微波功率420-700W下，微波膨化60-120s；适合的微波功率使得果片内部组织结构急剧胀大，形成微孔结构，膨化效果较好。微波功率过低，果片内部水分汽化产生的蒸汽压力不足，导致物料无法膨化而出现体积收缩，导致膨化率较低，加工时间延长；微波功率过高，果片快速吸收大量微波能，导致内部水分扩散迁移速度超过了水分的表面蒸发速度，使内部水分远低于表面水分，降低了微波能的吸收利用，干燥速度增加缓慢而且易使脆片发生焦糊，色泽和口感较差；步骤5，二次干燥：与预干燥的温度相同，二次干燥至水分含量为3-4％，即得；适宜的二次干燥温度可以杀灭一部分微生物，延长货架期，提高产品的酥脆性和色泽；二次干燥温度过低，不但达不到杀灭部分微生物的效果，口感提升不明显，还会延长生产时间；温度过高则易使脆片发生焦糊，增加产品的营养素流失；脆片的最终含水量的多少直接影响产品的口感和货架期。适宜的水分含量能提高产品口感和风味，避免产品回潮，延长货架期；水分含量过低，脆片口感较差；水分含量过高容易腐败变质。进一步的，本发明一种微波膨化人参果脆片的加工方法，具体按照以下步骤进行：步骤1，选择新鲜、无病虫害的八成熟人参果，清洗干净，然后将其去皮切片，切片厚度为9mm，备用；步骤2，预干燥：将人参果片于85℃下，利用热风恒温干燥至水分含量为10.5％；步骤3，取出人参果片，密封水分均衡2h；步骤4，微波膨化：在微波功率700W下，微波膨化65s；步骤5，二次干燥：与预干燥的温度相同，二次干燥至水分含量为3-4％，即得。进一步的，所述步骤2中，恒温干燥时采用型号为DHG-9240A的电热恒温鼓风干燥箱。进一步的，所述步骤4中，微波膨化时采用型号为WD700的微波炉。本发明的另一技术方案是，一种采用微波膨化人参果脆片的加工方法制得的人参果脆片。本发明的有益效果是，采用本发明加工方法制得的人参果脆片膨化率可达43.7％，并且所得产品口感酥脆，风味独特，具有浓郁的人参果香味，色泽良好；此外，本发明加工方法的预干燥是利用55-95℃的热风干燥，保证人参果片干燥均匀，且能够很好抑制人参果发生酶促褐变，因此加工过程中不需要进行热烫的护色处理；55-95℃的热风干燥能够杀灭部分微生物，使人参果片产生淡黄色色泽，不需要额外添加如氯化钙、糊精等物质进行护色处理便能起到不错的护色效果；微波膨化后可在热风干燥箱中以人参果片原预干燥温度进行二次干燥，使最终产品的水分含量在3％～4％，能够避免长时间放置回潮。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是水分含量对膨化率的影响曲线图。图2是切片厚度对膨化率的影响曲线图。图3是微波时间对膨化率的影响曲线图。图4a是水分含量、微波时间交互作用对膨化率影响的响应面图。图4b是水分含量、切片厚度交互作用对膨化率影响的响应面图。图4c是微波时间、切片厚度交互作用对膨化率影响的响应面图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。材料与仪器：市售人参果、小米；型号为WD700的微波炉(LG电子电器有限公司)；DHG-9240A型电热恒温鼓风干燥箱(上海一恒科学仪器有限公司)；PL-203型电子分析天平(瑞士梅特勒-托力多公司)；水果刀；直尺；量筒等。本发明微波膨化人参果脆片的加工方法，具体按照以下步骤进行：选择新鲜、无病虫害的八成熟人参果，清洗干净，然后将其去皮切片，备用；预干燥：采用DHG-9240A型电热恒温鼓风干燥箱进行热风恒温干燥；取出人参果片，密封水分均衡；采用WD700型微波炉进行微波膨化；二次干燥，即得。预干燥温度的选择：将6mm厚的200g新鲜人参果片平摊在不锈钢盘中，分别在55℃、65℃、75℃、85℃、95℃下热风恒温干燥，各温度条件下干燥至水分含量为15％所需的时间、干燥后色泽及外形的变化见表1。由表1综合比较人参果片干燥后的色泽、外形以及干燥时间，85℃是最适干燥温度，在此温度下干燥后所得人参果片色泽、外形良好且干燥时间短。表1热风干燥最佳温度的确定温度(℃)时间(min)色泽平整性55195橙黄果片中部平整，边角略有卷曲65150橙黄果片中部平整，边角略有卷曲75110金黄果片中部平整，边角略有卷曲8575金黄果片中部平整，边角略有卷曲9570金黄，局部变焦果片中部平整，边角卷曲稍严重单因素实验设计：分别改变人参果片的水分含量、切片厚度与微波时间，通过单因素实验并以膨化率为评价指标，确定各因素的较佳条件。水分含量对膨化率的影响：固定切片厚度为6mm，微波时间60s，考察不同水分含量对膨化率的影响。切片厚度对膨化率的影响：固定水分含量为10％，微波时间为60s，考察不同切片厚度对膨化率的影响。微波时间对膨化率的影响：固定水分含量为10％、切片厚度为9mm，考察不同微波时间对膨化率的影响。微波膨化人参果脆片工艺参数的优化：在单因素实验的基础上，以脆片的膨化率为指标，运用Box-Behnken模型，以切片厚度、水分含量、微波时间为主要考察因素，进行响应面实验优化膨化工艺参数。实验因素水平编码见表2。表2因素水平表水分含量的测定：采用直接干燥法，含水量＝(干燥前物料量－恒重时物料量)/干燥前物料量。膨化率的测定：人参果片的体积测定采用置换法，以小米为置换介质，选择小米的粒度范围在0.9～1.1mm内。人参果片的膨化率P按照下式计算：式中：V1为人参果片膨化前的体积；V2为人参果片膨化后的体积。结果与分析：水分含量对膨化率的影响：微波膨化人参果脆片达到最大膨化率和较高酥脆性的关键因素之一就是水分含量的大小。水分含量对人参果片膨化率的影响如图1所示。随着预干燥后人参果片水分含量的增加，膨化率先上升后下降。当水分含量低于10％时，膨化率随水分含量的增加而增加；当水分含量高于10％时，膨化率随水分含量的增加而减少，当水分含量控制在10％时，人参果片的膨化率最高。切片厚度对膨化率的影响：切片厚度对人参果片膨化率的影响如图2所示。当切片厚度为9mm时膨化率最高，低于或高于9mm时膨化率都较低。厚度过低时，人参果片预干燥后发生干缩，内部水蒸气迁移困难，难以膨化。厚度过高时，微波不宜穿透果片内部，导致膨化效果降低。故切片厚度宜选择9mm较好。微波时间对膨化率的影响：采用700W的微波功率膨化时，微波时间对人参果脆片膨化率的影响如图3所示。随着时间的延长，膨化率有着先上升后下降的趋势，微波90s时膨化率最高。实验中发现，采用更低或更高的微波功率膨化时，膨化率都低于本条件，并且选择功率过高产品容易出现焦化现象。因此，采用700W微波功率膨化90s效果较好。响应面法优化人参果片膨化工艺参数：二次方程数学模型的建立及响应面分析：根据单因素实验结果，以膨化率为指标，采用响应曲面实验设计对人参果片的微波膨化工艺参数进行优化，实验设计与结果见表3。利用DesignExpertV8.0.6统计软件对表3中的实验数据进行分析，得到二次多项式回归模型的各项系数，回归方程为：P＝42.30-0.52A+1.04B+1.79C-0.83AB-0.18AC-0.85BC-8.73A2-5.35B2-4.95C2。表3实验设计与结果实验号ABC膨化率(％)1-10129.8201-130.5311028.2400044.8510128.4600042.1710-127.8800039.89-10-128.51001135111-1027.212-1-1026.61300041.6140-1135.2150-1-127.316-11030.91700043.2模型方差分析结果见表4，F模型＝17.72，p＝0.0005<0.01，表明回归模型具有高度的显著性。F失拟＝1.39，p＝0.3672>0.05，表明失拟项具有不显著性，相关系数R2为0.9579，说明回归模型的拟合度良好，预测值与实验值高度吻合，故可用此模型来分析和预测人参果片膨化率的大小。由表4的回归系数的显著性检验可以看出，微波时间对膨化率的线性效应影响显著(p<0.05)，而切片厚度和水分含量对其线性效应影响不显著(p>0.05)；微波膨化时间、切片厚度和水分含量三个因素对微波膨化人参果片的曲面效应影响极显著(p＜0.01)；而各两两因素的交互效应影响均不显著(p＞0.05)。表4回归模型方差分析注：*P＜0.05，差异显著；**P＜0.01，差异极显著。根据所得二次多项式回归方程分析水分含量、切片厚度以及微波时间对膨化率的影响及三者之间的交互作用。如图4a-4c可知，该结果与单因素实验结果一致。随着每个单因素的增大，膨化率逐渐增大，当膨化率增加到一定程度后，膨化率反而随着单因素的增大而减小。由图4b可知，微波时间一定的条件下，在一定的范围内，随着水分含量增高，膨化率也增加，但水分过高时人参果片过湿，膨化比较困难，膨化率有所降低；由图4c可知，含水量一定的条件下，在一定的范围内，随着切片厚度增加，膨化率增加，但切片太厚时，人参果片难以膨化，膨化率会有所降低；由图4a可知，切片厚度一定的条件下，在一定范围内随着微波时间的增加，膨化率增大。但是在实验过程中发现，微波时间过长，膨化的人参果片容易烤焦，膨化率反而降低。膨化人参果脆片工艺参数优化结果：根据上述所建立的数学模型，利用DesignExpertV8.0.6统计软件对数据进行处理，得到人参果脆片微波膨化的最佳工艺条件为微波功率700W，预干燥后水分含量为10.51％，切片厚度为8.89mm，微波时间为65.22s，此时的膨化率预测值为42.5％。为了便于操作，将实际工艺参数调整为预干燥后水分含量为10.5％，切片厚度为9mm，微波时间为65s，在此最佳工艺条件下进行三组实验验证，测得人参果脆片的平均膨化率为43.7％，与理论预测值相差不大，说明该模型可靠，可用来预测人参果脆片的微波膨化率。利用Box-Behnken实验设计和响应面分析，建立了微波膨化人参果脆片的二次多项式数学模型。经检验证明该模型可靠，能较好地预测微波膨化人参果脆片的膨化率。利用DesignExpertV8.0.6统计软件对影响膨化率的各因素及其交互作用进行了分析。考虑到实际操作，将微波膨化人参果脆片的最佳工艺参数调整为：微波功率700W，人参果片水分含量预干燥至10.5％，切片厚度9mm，微波时间65s。此条件下人参果脆片膨化率可达43.7％，并且所得产品口感酥脆，风味独特，具有浓郁的人参果香味。本发明加工方法的预干燥是利用55-95℃的热风干燥，保证人参果片干燥均匀，且能够很好抑制人参果发生酶促褐变，因此加工过程中不需要进行热烫的护色处理，可节省时间，简化工艺，减少营养成分的损失，便于接下来的膨化操作；且制得的人参果脆片色泽良好；经过多次实验，结果表明采用热烫的护色处理反而不如未进行任何处理得到的脆片色泽好，热烫后的果片发灰发暗，果片表面带有多余水分，延长膨化时间；热烫容易造成水溶性维生素的流失。实施例1，本发明微波膨化人参果脆片的加工方法，具体按照以下步骤进行：步骤1，选择新鲜、无病虫害的八成熟人参果，用流水清洗干净，然后将其去皮切片，人参果片的厚度为6mm，备用；步骤2，预干燥：将6mm厚的200g新鲜人参果片平摊在不锈钢盘中，采用DHG-9240A型电热恒温鼓风干燥箱在55℃下，进行热风恒温干燥至水分含量为13％；步骤3，取出人参果片，密封水分均衡2h；步骤4，微波膨化：采用WD700型微波炉在微波功率420W下，微波膨化120s；步骤5，二次干燥：与预干燥的温度相同，于55℃下二次干燥至水分含量为4％，即得。实施例2，本发明微波膨化人参果脆片的加工方法，具体按照以下步骤进行：步骤1，选择新鲜、无病虫害的八成熟人参果，用流水清洗干净，然后将其去皮切片，人参果片的厚度为12mm，备用；步骤2，预干燥：将12mm厚的200g新鲜人参果片平摊在不锈钢盘中，采用DHG-9240A型电热恒温鼓风干燥箱在95℃下，进行热风恒温干燥至水分含量为7％；步骤3，取出人参果片，密封水分均衡4h；步骤4，微波膨化：采用WD700型微波炉在微波功率700W下，微波膨化60s；步骤5，二次干燥：与预干燥的温度相同，于95℃下二次干燥至水分含量为3％，即得。实施例3，本发明微波膨化人参果脆片的加工方法，具体按照以下步骤进行：步骤1，选择新鲜、无病虫害的八成熟人参果，用流水清洗干净，然后将其去皮切片，人参果片的厚度为9mm，备用；步骤2，预干燥：将9mm厚的200g新鲜人参果片平摊在不锈钢盘中，采用DHG-9240A型电热恒温鼓风干燥箱在85℃下，进行热风恒温干燥至水分含量为10.5％；步骤3，取出人参果片，密封水分均衡3h；步骤4，微波膨化：采用WD700型微波炉在微波功率600W下，微波膨化65s；步骤5，二次干燥：与预干燥的温度相同，于85℃下二次干燥至水分含量为3％，即得。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。当前第1页1 2 3