冬棗變溫壓差膨化干燥預(yù)處理研究

于靜靜馬 濤畢金峰丁媛媛

（1.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧 沈陽 110161；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，北京 100193）

冬棗變溫壓差膨化干燥預(yù)處理研究

于靜靜1馬 濤1畢金峰2丁媛媛2

（1.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧 沈陽 110161；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，北京 100193）

研究堿水熱燙、堿水浸泡和冷凍等預(yù)處理方法對冬棗變溫壓差膨化干燥產(chǎn)品品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：試驗過程所運用的烘干、堿水熱燙和冷凍等預(yù)處理方式未明顯改善冬棗膨化產(chǎn)品的硬度和脆度，而堿液浸泡則有一定的效果。

冬棗；變溫壓差；膨化干燥；預(yù)處理

冬棗（ziziphus jujuba Mill.cv.Dongzao）別名凍棗、雁來紅、蘋果棗、冰糖棗等［1］，是棗屬的一個栽培品種，獨產(chǎn)于中國。它富含多種礦物質(zhì)和微量元素，對人體具有多重保健功能。但由于其含水量高采后易失水，皮薄肉脆易皺縮和易受微生物感染霉?fàn)€變質(zhì)等缺點［2－3］，其傳統(tǒng)加工品種較少，多為半干棗，因此，急需開發(fā)新產(chǎn)品。

變溫壓差膨化干燥技術(shù)是最近幾年興起的一種新型果蔬干燥技術(shù)，該干燥設(shè)備環(huán)保節(jié)能，價格便宜，易于操作；應(yīng)用該技術(shù)生產(chǎn)的果蔬膨化干燥產(chǎn)品，可保留原果蔬原料的絕大部分風(fēng)味、色澤和營養(yǎng)成分。發(fā)達國家在上世紀(jì)80年代已有了連續(xù)式變溫壓差膨化設(shè)備，并對胡蘿卜、馬鈴薯、蘋果、蘑菇、芹菜、洋芋、梨等果蔬的膨化進行了一些研究［4－6］；中國學(xué)者近幾年也對哈密瓜、棗和胡蘿卜等果蔬的變溫壓差膨化工藝進行了研究［7－9］。而冬棗的棗皮富含粗纖維、棗肉含糖量高且組織密實使得膨化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)堅硬、不易破碎、食用不便。本試驗對冬棗變溫壓差膨化干燥前的預(yù)處理工藝進行研究，通過采用不同預(yù)處理方法后的冬棗進行變溫壓差膨化干燥，對膨化產(chǎn)品硬度、脆度和色澤進行測定和分析來判斷所用預(yù)處理方式是否對冬棗變溫壓差膨化產(chǎn)品的硬度和脆度有明顯改善，為冬棗變溫壓差膨化干燥的生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料

冬棗鮮品：購于北京市上地小營果品批發(fā)市場，產(chǎn)地為山東沾化，初始含水量為50%左右；

食用純堿：北京味之源調(diào)味品有限公司。

1.1.2 主要設(shè)備

去核器：本實驗室自制；

電熱恒溫鼓風(fēng)箱：DHG－9123A，上海精宏實驗設(shè)備有限公司；

變溫壓差膨化干燥設(shè)備：QDPH10－1，天津市勤德新材料科技有限公司；

物性分析儀：Ta.XT2i/50，英國SMS公司；

萬能粉碎機：FW100型，天津市泰斯特儀器有限公司；

色彩色差儀：CR－400型，日本美能達公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程

冬棗→清洗→去核→預(yù)處理→預(yù)干燥→變溫壓差膨化→冷卻→分級→包裝→成品

工藝參數(shù)：將清洗干凈，去核再經(jīng)過預(yù)處理后的冬棗置于80℃電熱恒溫鼓風(fēng)箱中預(yù)干燥一段時間后，在膨化溫度90℃、膨化壓力0.2MPa的條件下進行膨化，之后在溫度80℃下抽空1h（真空度0.098～0.1MPa）。

1.2.2 指標(biāo)的測定方法

（1）硬度和脆度的測定方法：采用物性分析儀測定［10］。測定條件：測試前速度2.0mm/s；測試速度1.0mm/s；測試后2.0mm/s；破裂測試距離4.0mm；總測試距離15.0mm；測試最小力100g；測試時間60s；測試最大力50kg；探頭型號 HDP/BSW。

儀器自動測定應(yīng)力的變化，給出應(yīng)力隨時間變化曲線，硬度值等于曲線中力的峰值，即樣品斷裂所需要的最大力，單位為“g”，數(shù)值越大，產(chǎn)品越硬。

本試驗中各不同預(yù)處理均選擇形狀、大小盡量一致的膨化產(chǎn)品進行質(zhì)構(gòu)測定。在各產(chǎn)品中心橫切部位進行測定，記錄各次的最大力值，重復(fù)10次，最后去掉最大值和最小值后取總平均值得出硬度值。脆度結(jié)果則用測定過程中產(chǎn)生的峰數(shù)多少表示，單位為“個”。峰數(shù)越多，表示產(chǎn)品酥脆度越好，反之，表示產(chǎn)品酥脆度越差［10］。

（2）色澤的測定方法：采用色彩色差計測定。以儀器白板色澤為標(biāo)準(zhǔn)，依CIELAB表色系統(tǒng)測定冬棗膨化產(chǎn)品粉末的明度指數(shù)L＊、彩度指數(shù)a＊和b＊［11］。L＊、a＊、b＊表色系還可以表示兩種色調(diào)之間的差值，即色差，可用△E表示，它表示所測物體的L、a、b值與標(biāo)準(zhǔn)白板之間色差值。△E按式（1）計算：

試驗中將進行硬度和脆度測定的10個膨化產(chǎn)品用萬能粉碎機磨粉后，使用色彩色差計進行6次色澤測定，記錄明度指數(shù)L＊、彩度指數(shù)a＊和b＊值，并計算△E值，最后取平均值，以此反映膨化產(chǎn)品色澤的變化（當(dāng)△E≤16.00時，冬棗色澤為原綠色；當(dāng) △E≥35.00時，膨化冬棗出現(xiàn)糊化現(xiàn)象；在23.00≤△E≤32.00范圍內(nèi)。膨化產(chǎn)品色澤較好）。

1.2.3 統(tǒng)計分析方法 預(yù)處理試驗的指標(biāo)測定數(shù)值采用DPS v7.55專業(yè)版進行分析；各處理間的差異采用Duncan新復(fù)極差比較分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 預(yù)處理方式對膨化產(chǎn)品品質(zhì)的影響

將清洗去核后的冬棗經(jīng)過直接烘干、冷凍－烘干、1%堿水熱燙2min等方式預(yù)處理后，按照膨化工藝參數(shù)進行膨化，分析預(yù)處理方式對膨化產(chǎn)品品質(zhì)的影響，結(jié)果見表1。

由表1可知，在硬度方面：處理3的硬度最大，且與處理1、2和5有極顯著差異（P＜0.01），處理2和5的硬度最小，說明冷凍和堿液對冬棗膨化產(chǎn)品硬度有一定改善；在峰數(shù)方面：處理2、3和7的峰數(shù)較小，與處理1有極顯著差異（P＜0.01），說明冷凍和熱燙會使峰數(shù)減?。辉谏珴煞矫妫禾幚?和8的L＊值最大，顏色最亮白，且與其余處理有極顯著差異（P＜0.01）；處理1、2和5的a＊值較大，顏色接近純紅色，與其余處理有極顯著差異（P＜0.01）；綜合考察 △E值可以看出只有處理1、2、3和5的顏色為紅色，其余處理仍部分保留鮮棗的綠色，色澤較差。

鑒于以上結(jié)果分析可見，冷凍和堿液對冬棗膨化產(chǎn)品品質(zhì)存在一定影響，為進一步確認其對產(chǎn)品品質(zhì)的影響，對其進行逐一試驗分析。

2.2 堿水熱燙對冬棗膨化產(chǎn)品品質(zhì)的影響

將清洗去核后的冬棗經(jīng)過100℃不同濃度的堿液熱燙3min后，按照膨化工藝參數(shù)進行膨化，分析不同濃度的堿液熱燙對膨化產(chǎn)品品質(zhì)的影響，結(jié)果見表2。

表1 預(yù)處理方式對膨化產(chǎn)品品質(zhì)的影響?Table 1 Effects of different pretreatments on quality of explosion puffing drying products

表2 堿水熱燙對膨化產(chǎn)品品質(zhì)的影響?Table 2 Effects of alkaline water blanching on quality of explosion puffing drying products

由表2可知，不同濃度的堿液熱燙3min后，各處理間產(chǎn)品的硬度無顯著差異，而處理3和6的脆度明顯高于其它處理；在色澤方面：處理1的L＊值最大，顏色最亮白，且與其余處理有極顯著差異（P＜0.01），處理4和5的L＊值最小、a＊值最大且與其余處理有極顯著差異（P＜0.01），b＊值也較大。與其余處理有顯著差異（P＜0.05），綜合可以看出處理4和5的△E值最大，產(chǎn)品色澤較好。但綜合所有測定指標(biāo)未發(fā)現(xiàn)堿液熱燙能顯著改善冬棗膨化產(chǎn)品品質(zhì)。

2.3 冷凍－堿液浸泡對冬棗膨化產(chǎn)品品質(zhì)的影響

果蔬在冷凍過程中，外皮及組織細胞結(jié)構(gòu)會由于溫度的驟變而發(fā)生變化或受到一定破壞。試驗中將清洗去核后的冬棗經(jīng)過冷凍后再用不同濃度的堿液進行浸泡，預(yù)期通過此方法軟化棗皮，之后按照膨化工藝參數(shù)進行膨化，分析這些預(yù)處理方式對膨化產(chǎn)品品質(zhì)的影響，結(jié)果見表3。

由表3可知，冬棗經(jīng)過冷凍再用不同濃度堿液浸泡后，膨化產(chǎn)品的硬度無顯著差異；在脆度方面，處理3的脆度最大，但也只與處理4有顯著差異（P＜0.05）；在色澤方面，處理1的L＊值最大，最亮白，且與其余處理有顯著差異（P＜0.05），處理1的a＊值、b＊值和△E值最小，處理5的a＊值、b＊值和△E值最大，且均與其余處理有極顯著差異（P＜0.01）。

2.4 堿水浸泡對冬棗膨化產(chǎn)品品質(zhì)的影響

將清洗去核后的冬棗經(jīng)過不同濃度的堿液浸泡2h后，按照膨化工藝參數(shù)進行膨化，分析不同濃度的堿液浸泡對膨化產(chǎn)品品質(zhì)的影響，結(jié)果見表4。

表3 冷凍－堿液浸泡對膨化產(chǎn)品品質(zhì)的影響Table 3 Effects of freezing－alkaline soaking on quality of explosion puffing drying products

表4 堿水浸泡對膨化產(chǎn)品品質(zhì)的影響?Table 4 Effects of alkaline soaking on quality of explosion puffing drying products

由表4可知，不同濃度的堿液浸泡2h后，處理4的硬度最小，與處理5有顯著差異（P＜0.05），且其余處理間無顯著差異；處理1和5的峰數(shù)最大，與處理4有顯著差異（P＜0.05），且與其余處理間無顯著差異；處理4的L＊值最小，與其余處理有極顯著差異（P＜0.01），a＊值、b＊值和△E值均為最大與其余處理有顯著差異（P＜0.05），色澤最好。

綜合分析堿水熱燙和堿水浸泡，從硬度看，堿水浸泡較堿水熱燙要小，且堿水浸泡中只有處理4的硬度小于未加堿的，減小了產(chǎn)品硬度；從酥脆度看，堿液浸泡優(yōu)于堿液熱燙，但0%堿水浸泡的脆度最好，堿液浸泡未能增加產(chǎn)品脆度；從色澤看，堿水浸泡后產(chǎn)品色澤均能呈現(xiàn)干棗的紅色，色澤較好，而堿液熱燙后，部分產(chǎn)品色澤為鮮棗嫩綠色，產(chǎn)品色澤不均一。所以堿液浸泡軟化效果優(yōu)于堿液熱燙，在一定程度上改善膨化產(chǎn)品品質(zhì)。1%的堿液浸泡后的產(chǎn)品色澤紅潤，口感好，保留棗原有味道，但隨著堿液濃度的增加，產(chǎn)品口味會發(fā)生嚴重改變，失去冬棗本身口味，且對食道不利，故應(yīng)選擇1%的堿液進行浸泡。

3 討論與結(jié)論

對冬棗采用的預(yù)處理方式中，熱燙處理、堿液熱燙處理和冷凍處理均會使冬棗膨化產(chǎn)品顏色不均勻，部分產(chǎn)品保留鮮棗的綠色，且表皮易褶皺，不利于冬棗膨化，可能是熱燙或冷凍處理的溫度高或低會致使棗皮中影響色澤變化的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生改變，在隨后進行的干燥和膨化過程中，棗皮顏色仍未能由綠色變?yōu)榧t色，說明此種化學(xué)變化是不可逆的；堿液浸泡后產(chǎn)品色澤為均勻紅色，口感較好，說明堿液不會使棗皮中影響色澤變化的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生改變，但可以增加棗皮的浸潤性，使果肉與果皮之間的果膠起到一定的融化效果，并且低濃度的堿液在一定程度上掩蓋或消除個別產(chǎn)品由于糊化而帶有的苦味。

冬棗膨化產(chǎn)品的選擇指標(biāo)優(yōu)化順序為：硬度＞脆度＞色澤。綜合此次試驗數(shù)據(jù)及分析可以看出，試驗過程所運用的烘干、堿水熱燙和冷凍等預(yù)處理方式并未能明顯改善冬棗膨化產(chǎn)品的硬度和脆度，而堿液浸泡則有一定的效果。因此綜合指標(biāo)優(yōu)化順序、感官評價和成本等因素的考慮，冬棗變溫壓差膨化干燥時可以選擇1%的堿液浸泡之后進行后續(xù)的烘干和變溫壓差膨化。

1 曲澤州，王永蕙.中國果樹志·棗卷［M］.北京：中國林業(yè)出版社，1999.

2 李夢釵，溫秀軍.冬棗保鮮技術(shù)研究進展［J］.中國農(nóng)學(xué)通報，2009，25（22）：92～95.

3 王亞萍，王貴禧，李艷菊.冬棗貯藏保鮮技術(shù)研究進展［J］.中國農(nóng)學(xué)通報，2006，22（3）：82～84.

4 Sullivan J F，Craig J C，Konstance R P，et al.Continous explosion－puffing of apples［J］.Journal of Food Science，1980（45）：1 550～1 555.

5 Sullivan J F，Craig J C.The decelopment of explosion puffing［J］.Food Technology，1984，38（2）：52～55.

6 Kozempel M F，Sullivan J F，Craig J C，et al.Explosion puffing of fruits and vegetables［J］.Journal of Food Science，1989，54（3）：772～773.

7 畢金峰，方芳，丁媛媛，等.預(yù)處理對哈密瓜變溫壓差膨化干燥產(chǎn)品品質(zhì)的影響［J］.食品與機械，2010，26（2）：15～18.

8 王榮梅，張培正，李坤，等.氣流膨化空心脆棗的研制［J］.食品工業(yè)科技，2004，25（4）：109～111.

9 畢金峰，丁媛媛，王沛，等.胡蘿卜變溫壓差膨化干燥影響因素研究［J］.食品與機械，2009，25（5）：14～17.

10 Natha Chatopadhyay P K.Optimization of oven toasting for improving crispness and other qualityattributes of ready to eat potatsoy snack using response surface methodology［J］.Journal of Food Engineering，2007（80）：1 282～1 292.

11 Sueli Rodrigues，F(xiàn)abiana A N，F(xiàn)emands.Dehydration of melons in a temary system followed by air－drying［J］.Journal of Food Engineering，2007（80）：678～687.

Explosion puffing drying pretreatment on jujube at variable temperature and pressure

YU Jing－jing1MA Tao1BI Jin－feng2DING Yuan－yuan2

（1.Food Science College of Shenyang Agricultural University，Shenyang，Liaoning110161，China；2.Institute of Agro－Food Science and Technology，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Beijing100193，China）

Using alkaline water blanching，alkaline soaking and freezing to study the effects on the quality of explosion puffing drying products.The results showed that the use of drying，alkaline water blanching and freezing did not significantly improve the hardness and brittleness of products，while there is significantly effect by alkaline soaking.

jujube；variable temperature and pressure difference；explosion puffing；pretreatment

10.3969 /j.issn.1003－5788.2010.05.042

2009年度農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項目（編號：2009GB23260450）；2009年公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項經(jīng)費項目（編號：200903043）；2007年科研院所技術(shù)研究開發(fā)專項（編號：NCSTE－2007－JKZX－288）

于靜靜（1985－），女，沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)在讀碩士。E－mail：zhenxi171823＠126.com

畢金峰

2010－05－01