基于能耗分析的真空冷冻干燥食用菌汤块制备中试

为了降低冷冻干燥过程中能耗、推动冻干技术在食品中的应用,该研究应用在线调控预冻-冷冻干燥一体化设备进行食用菌汤块制备中试研究。对实际生产中冻结阶段(预冻温度、装盘物料厚度)、升华阶段(干燥仓压强、加热板温度)、解析阶段(水分转换点、升温工艺)等工艺进行了试验分析及优化,得出了适宜食用菌汤块冻干的节能工艺条件。提出了解析阶段的分步阶段升温法,并对解析阶段冻干曲线进行了拟合分析。结果表明,预冻温度设定为-35℃,装盘物料厚度为15 mm,干燥仓压强为25 Pa,汤块含水率为83.1%;升华阶段加热板温度为-10℃,解析阶段起始点为1148 min,汤块含水率为9.2%,解析阶段采用分步阶段升温工艺(-10℃→2.5℃(70 min)→15℃(70 min)→27.5℃(70 min)→40℃(144 min))为较优选择,在此条件下,制备的汤块成品率为99.2%,感官品质指标综合分值为8.37,能耗为1.75 kW·h/kg,汤块含水率为4.3%。Boltzmann模型能较好表征解析阶段的冻干过程。该研究为冻干过程参数优化和能耗分析提供参考,为冻干技术应用于方便食品开发提供了技术依据。

不同干燥方式和粉碎程度对双孢蘑菇理化、营养和功能特性的影响

为了评价双孢蘑菇的加工适应性,以双孢蘑菇为原料,采用热风干燥(hot air drying,HAD)、热泵干燥(heat pump drying,HPD)、真空冷冻干燥(vacuum freeze drying,VFD)3种方式干燥处理后,再进行粗粉碎(60目筛)和超微粉碎(60目筛后再过300目筛),分别得到HAD普通粉、HPD普通粉、VFD普通粉、HAD超微粉、HPD超微粉和VFD超微粉,分析不同干燥方式和粉碎程度对双孢蘑菇理化、营养和功能指标的影响。结果表明,3种干燥方式处理双孢蘑菇中,VFD双孢蘑菇色差变化与褐变度最小、复水性最佳,VFD双孢蘑菇粉振实密度和水合能力最大,粗多糖、可溶性蛋白和总三萜的溶出量最高,因此VFD双孢蘑菇整体品质最佳;HAD双孢蘑菇的整体品质最差;HPD双孢蘑菇粉麦角甾醇溶出量最高,HPD双孢蘑菇整体品质介于VFD和HAD双孢蘑菇之间。不同粉碎程度双孢蘑菇粉中,与双孢蘑菇普通粉相比,超微粉的粒径更小、振实密度更大、水溶性更好,营养和功能性成分的溶出量更高,抗氧化活性更强,而持水力和溶胀度有所降低。综合分析可知,3种干燥方式中,VFD能最好地保持双孢蘑菇的食用品质,较适于双孢蘑菇高附加值产品的生产加工;HPD双孢蘑菇食用品质明显优于HAD双孢蘑菇,且HPD能耗较低,是工业生产中对双孢蘑菇进行脱水处理的一种较好选择;超微粉碎可显著降低双孢蘑菇粉的粒度并提高粉体的水溶性、抗氧化活性和营养成分溶出量,可以作为以双孢蘑菇为原料的功能性食品开发前处理手段。