竹筍微波噴動(dòng)工藝及品質(zhì)的研究

楊華 陳惠云 戚向陽(yáng) 錢(qián)德康

摘要

[目的]優(yōu)化竹筍微波噴動(dòng)干燥的工藝參數(shù)。[方法]以新鮮竹筍為原料，研究了毛竹筍微波噴動(dòng)的工藝參數(shù)。通過(guò)單因素試驗(yàn)研究了微波噴動(dòng)時(shí)間、溫度和頻率對(duì)毛竹筍干燥的影響，再通過(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)化各影響因素的最優(yōu)水平。[結(jié)果]試驗(yàn)表明，毛竹筍微波噴動(dòng)最優(yōu)工藝條件是： 溫度為65 ℃，微波頻率為800 W，時(shí)間為70 min；與真空冷凍干燥的產(chǎn)品相比，微波噴動(dòng)干燥產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)于真空冷凍干燥，營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)略低于真空冷凍干燥產(chǎn)品，微波噴動(dòng)干燥在節(jié)約能耗方面有顯著效果。[結(jié)論] 研究可為竹筍的干燥深加工提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞 竹筍；微波噴動(dòng)干燥；真空冷凍干燥；品質(zhì)

中圖分類(lèi)號(hào) S644.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2014）26-09145-03

Study on Technology and Quality of Bamboo Shoot with Microwave and Spouted Drying

YANG Hua et al

（Faculty of Biological and Environmental Science， Zhejiang Wanli University， Ningbo， Zhejiang 315100）

Abstract [Objective] To optimize technique parameters of bamboo shoot with microwave and spouted drying. [Method] Taking fresh bamboo shoot as raw material， the technology parameters of microwave and spouted drying were studied. Through the single-factor test， effects of the microwave and spouted drying time， temperature and frequency of the bamboo shoot were studied. Through orthogonal test， the optimal level of each influencing factor was obtained. [Result] The results showed that the optimization of process parameters are as following： microwave and spouted drying temperature 65 ℃， frequency 800 W， time 70 min； The quality of microwave and spouted drying products was superior to the vacuum-freeze drying products. But the nutritional quality of microwave and spouted drying products was slightly lower than the vacuum-freeze drying products.There was a significant reduction in energy consumption by using microwave and spouted drying technology. [Conclusion] The study can provide theoretical basis for deep processing of bamboo shoot.

Key words Bamboo shoot； Microwave and spouted drying technology； Vacuum-freeze drying technology； Quality

毛竹筍又名楠竹，是常綠喬木狀竹類(lèi)植物，形狀高大，高可達(dá)20 m以上，粗達(dá)直徑18 cm。筍葉糙毛有深褐色斑點(diǎn)和斑塊，喜溫暖濕潤(rùn)氣候，在深厚肥沃、排水良好的酸性土壤上生長(zhǎng)良好^[1]。我國(guó)是世界上擁有竹子最多的國(guó)家之一，一共200多種，分布全國(guó)各地，但優(yōu)良的竹筍主要有長(zhǎng)江中下游的雷竹、早竹和珠江流域、臨安、臺(tái)灣等地的麻竹和綠竹等。干燥的筍能最大限度地保持其營(yíng)養(yǎng)及色香味，延長(zhǎng)貨架期，滿(mǎn)足人們對(duì)快節(jié)奏、方便食品的需求^[2-4]。筍干制作最早采用的是傳統(tǒng)干燥工藝即日曬，日曬得到的筍干不僅色澤灰暗，質(zhì)地堅(jiān)硬，而且復(fù)水性差， 同時(shí)營(yíng)養(yǎng)成分的損失也十分嚴(yán)重^[5-8]。所以各種新型加工方式如噴霧干燥、真空冷凍干燥、微波噴動(dòng)干燥^[9]、真空干燥^[10]、微波干燥^[11]、熱泵干燥^[12]等干燥方式被應(yīng)用于各類(lèi)蔬菜加工。筍利用傳統(tǒng)方式干燥受到較多的因素制約，比如：干燥時(shí)間長(zhǎng)，得到的筍色澤較差、復(fù)水性差，不能很好地保持筍原有的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。而生產(chǎn)真空冷凍食品已經(jīng)成為食品加工的一個(gè)新熱點(diǎn)^[13]，保持了竹筍原有的色、香、味。但是在干燥過(guò)程中不難發(fā)現(xiàn)，依然存在著高能耗、時(shí)間較長(zhǎng)等缺點(diǎn)，較大程度地制約著該技術(shù)投入到企業(yè)的生產(chǎn)^[14]。微波干燥是相對(duì)于真空冷凍干燥更加先進(jìn)的干燥技術(shù)，李安平進(jìn)行了毛竹筍干微波干燥工藝的研究^[15]。但是微波噴動(dòng)干燥的方法研究較少，國(guó)外已有關(guān)于微波噴動(dòng)干燥在面粉中的應(yīng)用^[9]，有關(guān)于萵苣的微波噴動(dòng)干燥^[16]。微波噴動(dòng)優(yōu)于熱風(fēng)烘箱干燥和自然干燥，得到的筍干比自然干燥得到的產(chǎn)品肉質(zhì)要蓬松，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值要高。因此，筆者開(kāi)展微波噴動(dòng)干燥在竹筍干燥中的研究，為竹筍的干燥深加工提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

新鮮的毛竹筍，購(gòu)于寧波市農(nóng)貿(mào)菜場(chǎng)，平均重量每棵2.5 kg左右，大小均勻，外觀筍葉新鮮，沒(méi)有斑點(diǎn)，去殼洗凈后備用。新鮮的毛竹筍原料在買(mǎi)來(lái)后24 h內(nèi)（最長(zhǎng)不超過(guò)30 h）進(jìn)行加工，否則毛竹筍會(huì)失去水分，甚至腐爛影響產(chǎn)品質(zhì)量。原料在分切前進(jìn)行去殼處理，對(duì)去殼后的原料進(jìn)行去頭去尾，取中間的部分，這部分最適合試驗(yàn)。清洗、切粒：切成1.5 cm×1.5 cm×1.5 cm的立方體。將切好的毛竹筍放入95 ℃熱水中漂燙5 min^[17]，去除漂燙后在質(zhì)量濃度0.1%VC和0.1%一水合檸檬酸溶液護(hù)色液中浸泡30 min進(jìn)行護(hù)色處理。

主要儀器設(shè)備：常壓微波噴動(dòng)床干燥實(shí)驗(yàn)機(jī)，上虞五葉食品機(jī)械有限公司；DHS16-A烘干水分測(cè)定儀，上海精科天美科學(xué)儀器有限公司；CR-400色差計(jì)，美能達(dá)儀器公司；FW80高速萬(wàn)能粉碎機(jī)，天津泰斯特儀器有限公司；電子分析天平（d=0.1 mg），梅特勒有限公司；BCD-208A/C可調(diào)式冰箱，青島海爾特種電冰柜有限公司等。

1.2 方法

1.2.1

工藝流程。新鮮原料→分選→切分（切粒：切成1.5 cm×1.5 cm×1.5 cm的立方體）→漂燙→瀝水→裝盤(pán)→微波噴動(dòng)干燥→成品。

1.2.2

微波噴動(dòng)干燥方案。

1.2.2.1

單因素試驗(yàn)。根據(jù)章虹等的方法與微波噴動(dòng)干燥機(jī)器本身存在的各個(gè)因素進(jìn)行^[16]綜合考慮確定單因素試驗(yàn)中的各個(gè)單因素分別為熱風(fēng)溫度、噴動(dòng)時(shí)間、微波功率，利用這3個(gè)因素進(jìn)行單因素試驗(yàn)，用水分含量來(lái)作為指標(biāo)參數(shù)。通過(guò)完成單因素試驗(yàn)得出各個(gè)因素最優(yōu)的水平。

1.2.2.2

正交試驗(yàn)。利用得到的各個(gè)因素的最優(yōu)水平，取這個(gè)最優(yōu)水平的上下2個(gè)值，當(dāng)在取最優(yōu)水平時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)因素的水分含量的指標(biāo)可能會(huì)隨著該因素的增大而逐漸減小，但是隨著因素的梯度增大，水分含量的減小量逐漸減小，在這種情況下，考慮能耗節(jié)省原理選擇較前的因素水平作為最優(yōu)水平。利用這3個(gè)水平來(lái)進(jìn)行正交試驗(yàn)。正交試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。

1.2.3

微波噴動(dòng)干燥的工藝操作。

1.2.3.1

熱風(fēng)溫度。將預(yù)處理后的筍解凍，每組試驗(yàn)載物量500 g，采用微波噴動(dòng)干燥，干燥參數(shù)為噴動(dòng)時(shí)間為90 min，每組的風(fēng)速40.0 m/s，微波頻率為600 W，溫度分別取40、45、50、55、60、65、70 ℃。

1.2.3.2

微波功率。將預(yù)處理后的筍解凍，每組試驗(yàn)載物量500 g，采用微波噴動(dòng)干燥，干燥參數(shù)為風(fēng)速40.0 m/s，熱風(fēng)溫度為50 ℃，每組的噴動(dòng)時(shí)間為90 min，微波功率為400、600、800、1 000、1 200 W。

1.2.3.3

噴動(dòng)時(shí)間。將預(yù)處理后的筍解凍，每組試驗(yàn)載物量500 g，采用微波噴動(dòng)干燥的干燥 參數(shù)為風(fēng)速40.0 m/s，熱風(fēng)溫度50 ℃，每組的微波功率為600 W，噴動(dòng)時(shí)間分別為60、70、80、90、100 min。

1.3 指標(biāo)測(cè)定

1.3.1

水分的測(cè)定。直接用水分測(cè)定儀來(lái)測(cè)定樣品的水分含量^[18]。

式中，X為每1 kg樣品中抗壞血酸的毫克數(shù)（mg/kg）；T為1 ml染料溶液相當(dāng)于抗壞血酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的量（mg/ml）；V為滴定樣液時(shí)消耗染料溶液的體積（ml）；V₀為滴定空白時(shí)消耗染料溶液的體積（ml）；W為滴定時(shí)所取的濾液中含樣品的質(zhì)量（g）。

1.3.5

能耗計(jì)算。真空冷凍干燥能耗計(jì)算：工作功率2.53 kW，能耗（kW·h）=2.53 kW×小時(shí)。

微波噴動(dòng)干燥能耗計(jì)算：工作功率1.5 kW：能耗（kW·h）=1.5 kW×小時(shí)。

2 結(jié)果與分析

2.1 微波噴動(dòng)干燥單因素試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1.1

微波噴動(dòng)處理各溫度下的水分含量。從表2中能夠看出，筍干中的水分含量隨著溫度的升高而降低，當(dāng)溫度在65 ℃之后，水分的減少量趨于一個(gè)較緩的趨勢(shì)，在這時(shí)說(shuō)明溫度對(duì)9%以下的水分含量的影響不再顯著，所以最佳溫度選擇65 ℃。

2.1.3

微波噴動(dòng)處理各時(shí)間下的水分含量。從表4分析可得，微波噴動(dòng)干燥的筍干水分含量一開(kāi)始隨著噴動(dòng)時(shí)間的增加筍干的水分含量減少，但是后來(lái)又隨著時(shí)間的增加有少量的增加。表4中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)噴動(dòng)時(shí)間為80 min對(duì)應(yīng)的水分含量是最低的，而90、100 min時(shí)水分含量有增加，導(dǎo)致水分含量增加的原因可能是表面形成了焦?fàn)钗锔采w了表面，影響了水分的散發(fā)，甚至倒吸了外面的水分。

2.2 微波噴動(dòng)干燥正交試驗(yàn)結(jié)果分析

根據(jù)微波噴動(dòng)干燥單因素試驗(yàn)的結(jié)果分析得出下列各個(gè)因素及水平，再根據(jù)水平因素得出正交表（表5）。

3 結(jié)論

3.1 不同干燥加工的工藝參數(shù)

通過(guò)毛竹筍不同干燥工藝技術(shù)，研究了微波噴動(dòng)干燥毛竹筍的方法，得到不同干燥方式下最優(yōu)的干燥方案，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其最優(yōu)工藝條件是：溫度為65 ℃，微波頻率為800 W，時(shí)間為70 min。

3.2 不同干燥方法對(duì)品質(zhì)影響的比較

通過(guò)比較測(cè)定不同方法的水分含量、VC含量、色差、復(fù)水性、能耗等指標(biāo)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)從能耗和品質(zhì)方面，微波噴動(dòng)干燥能耗最低且品質(zhì)較好；從營(yíng)養(yǎng)上來(lái)說(shuō)，最佳干燥方式為真空冷凍干燥，其VC含量最高。

參考文獻(xiàn)

[1]

劉明池.竹筍的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與食用方法[J].蔬菜，2002（2）：40.

[2] 謝碧霞，杜紅巖.綠色食品開(kāi)發(fā)利用[M].北京：中國(guó)中醫(yī)藥出版社，2003：255-257.

[3] 中一貝，劉慈璐.食物營(yíng)養(yǎng)與健康[M].北京：中國(guó)物資出版社，2001：230-234.

[4] 林啟訓(xùn)，沈來(lái)盛，陳團(tuán)偉，等.氣調(diào)與熱風(fēng)千燥對(duì)毛竹筍千燥速度與干制品品質(zhì)的影響[J].食品科技，2003（1）：23-25.

[5] 肖錫清.清水竹筍罐頭加工工藝探索[J].竹子研究匯刊，1989（3）：4-10.

[6] 葉誠(chéng)業(yè).竹類(lèi)資源的綜合利用[M].上海：上海科技文獻(xiàn)出版社，1986.

[7] 茅林春.竹筍小包裝保鮮的研究[J].食品科學(xué)，1994（9）：36-39.

[8] 胡春水.毛竹冬筍的筍體剖析及營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定[J].竹子研究匯刊，1998（2）：14-17.

[9] MEHDI GHIAFEH DAVOODI.Effect of different pre-treatments and dehydration methods on quality characteristics and storage stability of tomato powder[J].Food Science and Technology，2007，40：1832-1840.

[10] FERNANDO W J N，THANGAVEL T.Vaccum drying characteristics of coconut[J].Drying Technology，1987，5（3）：363-372.

[11] GANESAPILLAI M，REGUPATHI I，MURUGESAN T.Characterization and process optimization of microwave drying of plaster of paris[J].Drying Technology，2008，26（12）：1484-1496.

[12] PAL U S，KHAM M K，MOHANTY S N.Heatpump drying of green sweet pepper[J].Drying Technology，2008，26（12）：1584-1590.

[13] 李艷聰，李書(shū)環(huán).真空冷凍干燥技術(shù)及其在食品加工中的應(yīng)用[J].天津農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，10（1）：42-45.

[14] 徐艷陽(yáng)，張愁，屠定玉，等.真空冷凍與熱風(fēng)聯(lián)合干燥毛竹筍[J].食品與生物技術(shù)，2004，23（6）：28-32.

[15] 李安平，謝碧霞，鄭仕宏，等.毛竹筍干微波干燥工藝的研究[J].經(jīng)濟(jì)林研究，2004（2）：2-3.

[16] 章虹，馮宇飛，張憨，等.萵苣微波噴動(dòng)均勻干燥工藝[J].食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào)，2012，31（4）：105-109.

[17] 肖麗霞，閆師杰，劉野，等.真空冷凍干燥和熱干燥綠竹筍筍干品質(zhì)比較[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2005，31（5）：62.

[18] 黎永艷，張海霞，邱棋偉.水分測(cè)定儀測(cè)定食品中水分的含量[J].醫(yī)學(xué)動(dòng)物防制，2011，27（9）：880-881.

[19] 徐艷陽(yáng)，張慜，屠定玉，等.熱風(fēng)與真空冷凍聯(lián)合干燥毛竹筍的試驗(yàn)研究[J].干燥技術(shù)與設(shè)備，2005，3（1）：9-10.

[20] 江蘇省農(nóng)科院綜合實(shí)驗(yàn)室.GB/T 6195-1986中水果、蔬菜VC含量測(cè)定法[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1986.

[21] 高福成.現(xiàn)代食品工業(yè)高新技術(shù)[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2001：491.