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基于干燥原理的番木瓜脆片生产技术控制策略

2020-10-15高敏

食品界 2020年9期
关键词:干燥变化质量

高敏

摘要:针对番木瓜水果的特点,依据果蔬脆片生产原理,对番木瓜脆片生产工艺执行中常见问题作了分析探讨,并结合实际,分别从工艺及设备方面阐述为防止问题产生所做技术控制策略。

关键词:番木瓜脆片;干燥;脱水 ;变化;质量;技术控制策略

一、番木瓜简介

番木瓜不同地域有不同称谓,常见称谓有:木瓜,番瓜、蓬生果等,属于热带、亚热带水果。盛产地处热带、亚热带以及我国南部邻国。

番木瓜成熟后,营养丰富,与其他水果比较,除了水果中通常含的营养物质外,其特殊性还表现在果肉中富含蛋白质、维生素C、胡萝卜素和蛋白酶。近代医学研究发现番木瓜蛋白酶不仅具有健胃化积、驱虫消肿的功效,还对消化不良、青光眼等有一定疗效、对产妇乳汁稀少具有改善作用。

番木瓜脆片是果蔬脆片家族中新兴的一种、以纯天然番木瓜为原料、采用现代化技术加工而成的营养丰富、天然无污染的休闲食品。番木瓜脆片既保持了新鲜番木瓜原有的成分、营养,又具备口感纯香脆酥的特质,具有“三低一高”(低糖、低脂、低盐、高纤维素)的特点。

二、番木瓜脆片生产原理及生产工艺简述

(一)番木瓜脆片生产原理

新鲜番木瓜切片后经干燥脱水(核心工艺)变成脆片,干燥生产原理:在干燥过程中,当番木瓜所处加工环境存在温度差和湿度差时,果肉中的水分首先从表面开始蒸发,表面果肉的水分含量因蒸发低于内部的水分含量,果肉内溶液浓度的改变产生相连内层细胞的渗透压差,渗透压的形成又加速了水分的扩散转移,也即细胞液的内外层为了维持水分平衡,在内外湿度差和温度差的驱使下,果肉内部水分由内向外转移,再经表面蒸发,渐渐新鲜果肉变干,不停地由里及表的水分扩散直至番木瓜中心部位也脱水变干,最终形成番木瓜脆片。

(二)番木瓜脆片生产工艺简述

1. 生产工艺流程

番木瓜→预处理→硬化护色→钝化酶→浸渍→真空油炸→脱油调味→冷却→包装→成品

2. 生产工艺要点简述

(1)番木瓜预处理与硬化护色。从番木瓜果实出现黄色条斑到果肉软化前这一阶段开始采收,采收后进行预处理。预处理包括,将新鲜番木瓜去皮去籽去瓤、切片。空气中果肉容易发生酶促褐变,因此,采用饱和钙盐水的上清液,进行护色并硬化处理,将番木瓜片置于饱和石灰乳上清液中3h硬化,然后用水漂净石灰味。

(2)钝化酶、浸渍。将护色后的番木瓜片进行漂烫,即置于90℃、1%的NaCl中,钝化酶的同时排除原料组织内的空气,及时捞出浸渍。浸渍液为食用糊精与CMC混合填充剂,具有高渗透压。

(3)真空油炸、脱油。干燥方式是真空油炸,开始时油温90℃左右,真空度0.085MPa,当温度为98℃-100℃,真空度为0.09MPa时,油炸结束。然后进行真空脱油,在真空状态下,利用离心力将番木瓜片中的油甩出。

三、影响番木瓜脱水干燥的因素分析

影响番木瓜脱水干燥的因素既有番木瓜(物料)本身的因素,也有生产工艺执行中的控制因素:

(一)干燥速率

从生产原理上得知:干燥的本质是番木瓜脱水,核心是水分迁移的平稳、持续、均匀。在水分从番木瓜内部向外扩散迁移过程中,由于水分不断蒸发,番木瓜果肉里细胞内环境所处液体的浓度渐浓,水分向外转移中受阻扩散速度渐慢,表现出水分蒸发的速度渐缓。此时,如果表面水分蒸发过快,而内部水分扩散迁移速度较慢,致使外表干涸结壳,反而阻碍了番木瓜内部继续脱水的连续性,造成表面焦化。

(二)干燥温度的影响

随着干燥阶段的进行,番木瓜果肉表面升温,使内外温差加大,而热向内传导时内部也升温产生膨胀增压,增压过大会使番木瓜破裂,影响成品品质。对番木瓜油炸干燥的过程中温度和真空度参数应有严格的控制,严格掌握番木瓜内水分的扩散速率和表面蒸发速率,使两者大致相等。

在脱水过程前期,水分蒸发顺畅,产品本身温度还没有出现太大变化,产品的组织形态易控。但到脱水后期,当果肉内只存在少部分水分时,工艺参数的控制就应变成降低热介质的温度,以免出现成品外表焦糊状而影响组织形态。

当番木瓜表面和内部水分达到平衡时,蒸发作用停止,传热和传质也停止,脱水全过程完成。

(三)干燥介质相对湿度的影响

经过多次的试制试验证实:在固定的干燥温度下,干燥介质相对湿度的变化对干燥速率有一定影响:相对湿度越小,空气饱和差越大,具体为相对湿度每减少10%,饱和差增加100%,干燥速率越快。反之,干燥温度固定时,相对湿度越大,空气饱和差越小,干燥速率越慢。

(四)番木瓜本身(物料)的因素

番木瓜因其含水量的差别,干燥速率也不同,含水量越高,干燥时间越长,含水量越低,干燥时间越短。另外,番木瓜片的厚度、切块的大小及料层厚度也会影响其脱水效果,一般而言,番木瓜片的厚度、切块、料层厚度等越大,在相同温度、相同湿度下,脱水效果越不理想,工艺控制的关键就是找到番木瓜片的厚度、切块、料层厚度与脱水效果的最佳平衡点。

四、番木瓜脆片在生产过程中的变化

番木瓜片经过生产加工,通常存在物理变化和生物化学变化:

(一)番木瓜片的物理变化

1. 体积变小、重量变轻。番木瓜脱水成为脆片后,成品体积为新鲜番木瓜片的20%-35%,重量为新鲜番木瓜片的的10%-20%。

2. 组织形态变化。番木瓜内部各個部分水分含量不同,造成水蒸汽外逸效果不同,致使番木瓜片留下许多微小孔,其组织形态由紧密型改为多孔型。

(二)番木瓜的生物化学变化

番木瓜在脱水过程中,不仅蒸发掉水分,而且在一定温度作用下,还会发生某些生物化学反应,如:美拉德反应(羰氨反应),赋予番木瓜脆片美观的金黄色以及特殊的香味。

五、番木瓜脆片生产中常见质量问题及技术控制策略

在番木瓜脆片真空油炸生产过程中,常见的质量问题有成品变形、油出现瀑沸、产品粘连和产品含油量高而酸败等。

(一)成品变形

如果番木瓜果肉中干物质含量不足2%,在油炸后,番木瓜由于脱水过程中果肉内部干缩不均匀,造成有的脆片不平整,出现一定程度的卷曲变形、收缩形变,影响成品的美观。

技术控制策略:浸渍工序不可少,能起到有效地防止卷曲变形的作用。因为浸渍液有一定含盐量,具有一定渗透压,番木瓜果肉内部水分蒸发后,浸渍盐成分会滞留在番木瓜片果肉间隙内,增加固形物的含量,对脆片的组织形态起到一定的骨架和支撑作用,减少了番木瓜的卷曲变形情况。

(二)真空油炸的油出现瀑沸

真空油炸干燥脫水过程中,油锅内真空度和油温度二者如果造成较大温差,由此会形成水蒸气与油炸锅体内部的压力差,造成真空油炸的油料剧烈翻滚,出现瀑沸状,从而使大量的油分子被水蒸气裹挟着抽出设备,既造成冷凝水被油污染后影响下一步的回收利用、又造成大量油料的浪费,这种状况严重不符合清洁生产的技术要求。

技术控制策略:真空油炸工艺控制要仔细认真,采用“一减一缓法”,即:慢慢减压、缓缓加温。真空油炸开始时,应保持在不高的真空度、不高的油料(加热介质)温度下,让番木瓜片中的水分大量蒸发掉;随着番木瓜果肉片中水分的逐步减少,再相应逐步缓缓增加真空度和温度,观察油面保持正常沸腾翻滚,而不是瀑沸状态。如果在操作中操之过急,对真空度和油温控制采取骤加骤减的简单操作工艺,那么就会有油料的防瀑沸产生。

(三)产品粘连

如果真空油炸时,番木瓜片在油炸筐内码放过厚,会造成其自重产生的重力大于油料给予的浮力,那么相邻的、炸不透的番木瓜片间容易出现互相热粘连,使得两块或多块番木瓜片呈现连片的大块、大团状粘连,影响产品质量。

技术控制策略:将油炸框内的番木瓜片料层码放厚度控制在10cm左右,减轻番木瓜片自重;保持间歇式油炸锅内的油炸筐能够做旋转运动,油温因油炸框的运动而得到强制循环,番木瓜片可在油料中呈一定程度的悬浮状,并因搅动而散开,保证了油炸框内所有番木瓜片受热均匀,干燥速率均衡,每一片被炸透,不出现粘连。

六、番木瓜脆片的产品质量

1. 色泽:脆片内外色泽均匀。

2. 组织形态:片形完整、厚薄大小均匀,无杂质、无明显的缩变,组织酥脆膨松。

3. 口感、滋气味:香甜可口,有浓郁的原果实风味。

4. 理化指标:水分:5%-6%;粗脂肪低于25%;固形物≥2%。

5. 微生物指标:符合国家卫生标准。

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