草莓片真空冷凍干燥工藝論文

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摘要：本文對凍干草莓片的生產加工工藝進行研究和分析，確定了速凍草莓粒在－10±2℃條件下回軟48小時左右再進行切片，制定草莓片的真空冷凍工藝曲線并在生產中應用。

關鍵詞：草莓片切片工藝凍干工藝曲線

草莓,又叫洋莓,紅莓,原產歐洲,本世紀初初傳入我國.草莓外觀呈心形,顏色鮮艷粉紅,果肉多汁,酸甜適口,芳香宜人,營養豐富,故有”水果皇后”之美稱。據報道，每100克草莓果肉中含糖8至9克、蛋白質0.4至0.6克，維生素C50至100毫克，比蘋果、葡萄高7至10倍。而它的蘋果酸、檸檬酸、維生素B1、維生素B12，以及胡蘿卜素、鈣、磷鐵的含量也比蘋果、梨、葡萄高3至4倍。但由于草莓皮薄多汁，容易損傷，采收期短，不耐貯運。將草莓加工成真空冷凍干燥的產品，能較好地保持草莓的營養成份，能長時間貯運，食用方便，大大提高了草莓的商品價值。利用速凍草莓加工凍干草莓片可不受草莓生產季節限制。

1、材料與方法

1.1材料與設備

單體速凍草莓粒。

采用DF-2000真空冷凍干燥機（日本真空株式會社），用AH521-NNN12打點記錄儀（日本產）監測草莓片的中心溫度、加熱擱板溫度、媒體溫度、干燥槽內真空度和冷阱溫度。URSCHEL切丁機美國制造

101-2型電熱恒溫干燥箱（上海儀器總廠）測定產品的水份、JA系列電子天平。

1.2工藝流程

速凍草莓粒→-10±2℃冷藏48小時→切片→鋪盤→速凍→升華干燥→解析干燥→挑選→包裝→成品→入庫。

1.3操作要點

新鮮草莓皮薄多汁，切片時易碎、流汁，速凍、凍干后會結團，碎片多。本工藝是采用單體速凍的草莓粒，在-10±2℃條件下冷藏48小時回軟后切片、鋪盤、速凍、凍干。

1.3.1回軟

切片前將速凍好的草莓粒移到-10±2℃冷藏庫冷藏48小時回軟。要注意控制好庫溫和時間，溫度太高時間太長，草莓太軟，切片時會軟爛，成型不好；溫度太低時間太短，草莓太硬，容易損傷刀具，切片易碎，碎屑多。

1.3.2切片

采用URSCHEL切丁機拆除環切和橫切刀具進行切片，切片規格6～7mm,`切片必須在-10～-5℃的冷藏庫內進行，注意保持庫溫穩定，防止草莓片解凍粘連在一起。

1.3.3鋪盤

切片后快速鋪盤、速凍。鋪盤重量為12～14kg/m2左右，厚度25～30mm。

1.3.4預凍

鋪盤后的草莓片移到速凍庫速凍至草莓的共晶點溫度以下，共晶點溫度是指物料完全凍結時的溫度。據資料介紹：草莓的共晶點溫度為-15℃〔1〕，一般預凍溫度要比共晶點溫度降低5～10℃，草莓預凍到-25℃，維持2小時左右。

1.3.5升華干燥

將速凍好的草莓片移到干燥槽內，然后抽真空至40Pa左右開始加熱升華干燥，升華干燥是真空冷凍干燥過程中最重要的工序，升華過程中需要不斷補充升華潛熱，并保證升華界面的溫度低于共熔點溫度以下，共熔點是指完全凍結的物料在加熱過程中其冰晶體剛出現熔化的溫度。所以凍干升華階段加熱溫度的控制原則是：盡量使升華溫度接近其共熔點但又必須低于共熔點，升華的產品如果低于共熔點溫度過多，則升華的速率降低，升華階段的時間會延長；如果高于共熔點溫度，則產品會發生熔化，干燥后的產品將發生體積縮小，出現氣泡，顏色加深，復水困難等現象。凍干熱量傳遞途徑是外熱經輻射給物料表面，然后熱量再由物料表層以傳導方式傳到升華界面。干燥初期升華界面在物料表面，熱量極易供給，只要在保證物料不解凍的前提下，盡量提高加熱溫度，增加熱量供給，使干燥室與冷凝室的蒸汽壓差增大即可加快干燥速率。凍干升華階段媒體溫度控制在100℃,時間5小時,真空度控制150Pa以下。隨著干燥不斷深入升華界面的后移，此時熱量的供給須經干層傳導到升華界面，為保證產品品質，此時須降低加熱溫度，在保證不損傷已干層情況下，將熱量滲透傳導到升華界面。

1.3.6解析干燥

在升華干燥結束后，為進一步去除草莓的結合水，適當提高物料溫度和真空度，使物料溫度接近板溫并趨于穩定維持2小時。真空度保持在40～70Pa，草莓片的水份控制在3%以下。凍干草莓片的凍干曲線如圖。

1.3.8產品水份測定方法：采用101-2型電熱恒溫干燥箱105℃恒溫4小時。

1.4挑選、包裝

凍干結束后即進行挑選、包裝，剔除冰陽片、易色片，用5mm的篩子過篩去除篩下粉末后，用雙層PE袋抽空、充氮包裝。挑選、包裝間要求控制溫度＜22℃、相對濕度＜45%。

2.0討論

2.1鋪盤厚度對凍干速度的影響

冷凍干燥過程是一個非常復雜的傳熱傳質過程，冰晶升華界面不斷由表層向里層推進，蒸汽通過干燥層向外逸出，應盡量增大物料表面積，減小厚度以提高干燥速率。實際生產中應綜合考慮凍干過程的人力、物力的的消耗，確定最佳鋪盤厚度，提高單位時間的產量，達到最佳經濟效益，一般以20～25mm為宜。

2.2真空度對凍干速度的影響

為了提高凍干層的熱導率凍干箱內壓力越高越好，但箱內壓力越高，又會使水蒸汽不易從升華面逸出，造成升華面溫度過高，凍結層融化和干燥層崩解〔1〕。凍干室的壓力大小影響著凍干過程的傳熱和傳質，凍干速度快慢主要由升華界面

與干燥層表面的溫度和壓力所決定，要提高干燥層中水蒸氣的逸出速度，一是提高升華界面的溫度，使界面水蒸氣壓增大：二是提高凍干室內的真空度，使干燥層表面的水蒸氣壓降低。由于對流和傳導的傳熱效應均隨凍干室內壓力的增大而增大，隨壓力的減小而減小。因此，要提高升華界面的溫度，就要強化傳熱過程，則要升高凍干室內的壓力，但這樣又會導致物料外表水蒸氣分壓增大，使傳質推動力減小，對傳質不利。在升華階段真空度控制在70～150Pa，在解析階段真空度控制在40～70Pa。

2.3預凍速度對產品品質的影響

預凍速度慢形成的冰晶體大，有利于冰晶升華加快凍干速度，但干燥后復水慢；快凍形成冰晶小，升華慢，干燥后復水快，能反映出產品原來結構。確定采用快速凍結。

參考考文獻

[1]徐成海,張世偉,關奎之.真空干燥[M].北京:化學工業出版社,2004:299～300.