桃粉干燥工艺及应用现状研究
2020-12-21李文琦
李文琦,徐 培
(四川旅游学院,四川 成都 610100)
1 研究的意义和价值
桃,属蔷薇科,原产地为我国西部,肉质橙黄泛红,鲜果多汁,味甜或者酸甜,香气十足[1]。桃子富含有助于降血压的钾,能预防动脉硬化[2];富含抗衰老功效的维C,使其具有美容功效;富含膳食纤维,也有改善便秘的功效[3]。此外,桃肉可以补气益血、补铁、缓解水肿问题[4]。
在慢性疾病发病率激增且不断年轻化的今天,用功能性的物质替换普通主食的研究具有一定的现实意义。例如,可以使用桃粉代替部分小麦粉,制作蛋糕、馒头、饼干等面点类食品或是制作各种速溶饮品,作为三高和肥胖人群的一种良好的功能性成分。同时,也可作为膳食补充原料制作健康食品,有利于均衡营养的实现。国内对“桃粉”的研究目前仅有对桃全粉喷雾干燥物理性[5]及对不同水蜜桃冻干粉品质进行评价及分析,针对桃全粉在食品制作中的应用研究尚属空白,但对于其他水果粉的应用已有一定基础。周韵等人[6]研究了苹果全粉对比小麦粉加工性能及吐司面包品质的影响,但在4%和8%替换度下,无论是对小麦粉加工性能还是吐司面包品质,效果并不理想。李天航[7]对速溶苹果粉及苹果膳食纤维片制作工艺进行了优化。白永亮等人[8]认为香蕉粉可作为新型功能性食品辅料,并对香蕉粉加工技术和应用进行了总结。洪佳敏等人[9]研究了香蕉粉果冻工艺,并获得了最佳工艺参数。傅释仪等人[10]用一定比例青香蕉粉代替低筋面粉,对青香蕉粉戚风蛋糕进行了研究,获得了最佳配方。李明娟等人[11]研究了青香蕉粉添加量对饼干品质和消化性能的影响。杨天意等人[12]对糙米香蕉复合粉的配方采用混料设计进行了优化,并获得了最佳工艺参数。这些研究都可为桃粉新产品的开发提供参考。
桃的品种繁多,但鲜桃容易腐败,不易贮藏,导致了大量的浪费和损耗,影响果农的收入。不能及时售出的鲜果就可以做成干果或果粉及其产品销售,这样就得考虑到加工成本,营养价值及桃香保留需求,这样看来,选择适宜的干燥加工方式极为重要。同时,桃粉替换主食的潜力极大,却尚无深入的研究进展,桃粉干燥工艺的局限可能是原因之一。将可应用于桃粉制作的干燥工艺进行了梳理及分析,以利于桃粉的应用研究。
2 桃干燥工艺
2.1 桃加工性研究
冯颖、刘春菊等人[13-14]分别将不同品种的水蜜桃经冷冻干燥制成桃片及桃粉,分析其营养成分及加工品质的差异,发现不同品种适合的加工方式不同。例如,晖雨露等品种的营养品质指标较高,但加工品质较低,适合作为鲜食水蜜桃品种;霞晖7 号等品种的加工品质指标较高,适宜作为加工品种;紫桃最适合冷冻干燥加工,而松森则最不适合该种加工方式。因此,不同品种桃的加工方式应与桃品种及其加工性能相一致,才能生产高质量的加工产品。
2.2 桃干燥技术
2.2.1 冷冻干燥
将冷冻后的湿物质置于较低水蒸气分压下,使冰直接升华成蒸汽的干燥方式。该干燥方式能更好地保存桃子的香气、风味和营养物质,还能保持桃片或桃丁外形,质地与其他干燥方式相比要更好一些;但是,其设备成本和使用成本都很高,且加工时有一定的时间需求[15]。因此,冷冻干燥更适合昂贵原料的加工,像咖啡、茶叶、食用菌等。张永等人[16]采用此技术对水蜜桃进行加工,水蜜桃冻干片产品大多保留了鲜桃原有的形状、色泽,而且具有良好的复水性,维C 的含量也得到较好的保存。这么看来,若不计成本,或是用桃粉加工附加值更高的食品,可以考虑使用冷冻干燥工艺。
2.2.2 真空冷冻干燥
真空冷冻干燥也称冻干技术,是一种将原料干燥后低温速冻,然后在真空条件下使物料中的固态水直接升华为气态的技术[17]。两者的优势相似,区别在于同样的干燥温度下,真空冷冻干燥可以使原料得到更好的保护,达到更高的干燥度,拥有更快的干燥速度;缺陷是设备成本高,且更加耗能。张宏力等人[13]对真空冷冻干燥油桃片进行了研究。该干燥方式获得的产品形状美观,且复水性、色泽及维C保留率都优于热风干燥产品,产品复水后品质与桃片基本相同。闫秋菊等人[18]在真空冷冻干燥水蜜桃研究中发现,冻干水蜜桃较新鲜水蜜桃而言,部分醛、醇、酯含量更高一些,新鲜水蜜桃中挥发性风味化合物有26 种,冻干水蜜桃有18 种,体现出水蜜桃在加工过程中风味成分的变化和迁移。从桃粉干燥程度及风味等要求的角度考虑,该干燥工艺较冷冻干燥更加合适。
2.2.3 变温压差膨化干燥(气流膨化干燥)
其原理为在变温压差膨化罐中放入经过预处理并除去部分水分的桃(果蔬) 原料,升温加压,经过一段时间保温后立即泄压,使物料内部水分瞬时汽化蒸发,物料立即膨胀,并在真空条件下脱水干燥,从而形成成品。变温压差膨化干燥是一种新型非油炸膨化干燥技术,其优点概括为低成本、低耗能、低污染,且所出成品绿色自然、品质好、营养丰富、食用简便、易于储存[19]。在当下主张节能环保的大工业化时代,此新方法能以较小成本达到较大产量,且符合环境保护要求。若大规模加工桃粉,该种方法是不错的选择。
吕健等人[20]对桃的变温压差膨化干燥工艺进行了研究,发现水分含量对产品色泽和硬度有极显著的影响;膨化温度和抽真空时间对桃中热敏性营养物质的损失程度关系较大,但是膨化压差和前置时间对其影响不显著。故最佳工艺条件为膨化温度77.80~86.17 ℃,原料预干燥时间3.08~3.68 h,抽真空时间2.23~2.50 h。该参数下桃制品口感更好、品质更好[21]。张鹏飞等人[22]研究渗透脱水对变温压差膨化干燥桃片品质的影响,认为用麦芽糖进行桃片渗透脱水与变温压差膨化干燥相结合可使桃片获得更好的品质。此方法对桃粉品质的影响应该会有一定的相似性,具体情况还有待研究。
2.2.4 微波真空干燥
真空干燥和微波干燥技术的联合可以使其优良特性融合在一起,达到更好的效果。微波干燥技术加工快,可以保留桃子香气,但会使桃片弯曲。如果所需产品为标准桃片,微波干燥就不可取;如果产品为桃粉,那么这个缺点可忽略不计。
常虹等人[23]对桃脆片的微波真空干燥工艺进行研究。研究表示,干燥时间120 min,微波功率600 W,切片厚度3 mm 为最佳工艺参数。微波真空干燥得到的桃片品质较好,很大程度上保持了桃子原有的色、香、味及营养成分,较热风干燥更适合桃脆片产品和桃粉产品的加工。真空干燥使产品膨化性能更好,两者结合可以说是好处多多,值得进一步探索。
2.2.5 喷雾干燥
物料经由过滤器后,由泵输送至喷雾干燥器顶端的雾化器中雾化为雾滴,空气同时进入鼓风机经过过滤器、空气加热器和空气分布器进入到喷雾干燥器的顶端;空气在喷雾干燥器顶部和雾滴接触并混合在一起进行传热传质,从而完成干燥过程[24]。喷雾干燥易操作且操作迅速,可连续操作,产品质量较好,尤其是粉状物(如桃粉),具有良好的溶解性能,适宜工业化大规模生产。但能源消耗大、投资也大、效率不高。若是开发桃粉可溶性产品,该技术可供选择。
2.2.6 联合干燥工艺
联合干燥即组合干燥,将不同类型的干燥方式重新组合,优势互补,就能得到1+1>2 的效果。如今的联合干燥技术有热风-微波联合干燥[25-26]、远红外-热风联合干燥[27]、远红外-微波联合干燥[28]、热风与热泵联合干燥等[29]。很多研究者正在联合干燥技术的发展道路上不断探索着。金丽梅等人[30]采用硫化-微波-烘焙相结合的生产工艺研究非油炸黄桃脆片的最佳工艺参数,获得产品口感色泽很好。李伟荣等人[31]对桃脆片真空油炸-热风联合干燥进行了优化。而对于桃类联合干燥后产品品质变化还有待进一步研究。
3 结语
若成品为桃片,因该产品对外观有一定的要求,故冷冻干燥和真空冷冻干燥等方法更加合适;若加工成品为桃粉,那么半成品的形态就可以忽略,能保留较好的色泽、香气、味感和最大化的营养物质即可,变温压差膨化干燥和微波真空干燥就是比较好的选择。喷雾干燥相较于上述2 种桃粉干燥工艺的优势在于桃粉成品的溶解性更强,更适于可溶性饮品的制作。合理选择桃干燥工艺及原料,将有利于桃粉的工业化生产,为桃粉新产品的开发和应用提供基础。