過利敏，孟伊娜，楊 洋，鄒淑萍，馬 燕，張 健，許銘強，張 謙

(1.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工研究所,烏魯木齊　830091;2.農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，烏魯木齊　830052)

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庫爾勒香梨脆片變溫壓差膨化干燥工藝初探

過利敏1，孟伊娜1，楊 洋2，鄒淑萍1，馬 燕1，張 健1，許銘強1，張 謙1

(1.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工研究所,烏魯木齊830091;2.農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，烏魯木齊830052)

【目的】研究新疆主栽品種庫爾勒香梨變溫壓差膨化干燥最佳工藝條件。【方法】對庫爾勒香梨片進(jìn)行前處理、預(yù)干燥，以及變溫壓差膨化干燥，以膨化溫度、抽真空溫度、抽真空時間、膨化壓力、停滯時間為因素，通過單因素及正交試驗，了解庫爾勒香梨片在膨化干燥期間水分含量、水分活度、色差值以及膨化率變化情況，得出庫爾勒香梨脆片的最佳干燥工藝。【結(jié)果】最佳膨化條件為：當(dāng)切片厚度10 mm，膨化溫度80℃，抽真空溫度55℃，抽真空時間2.5 h，膨化壓力差0.02 MPa，停滯時間20 min。此時水分含量為2.71%；水分活度為0.17；色差值△E為63.31；膨化率為9.30%。【結(jié)論】變溫壓差膨化干制庫爾勒香梨脆片感官品質(zhì)好，口感較佳，具有一定的生產(chǎn)指導(dǎo)意義。

庫爾勒香梨；變溫壓差膨化；干燥工藝；脆片

0　引 言

【研究意義】2014年度，新疆林果種植面積達(dá)133.33×104hm2(2 000萬畝)，其中，紅棗、杏、香梨、核桃的種植面積居全國首位，新疆正在成為中國重要的特色林果產(chǎn)品生產(chǎn)基地，特色林果產(chǎn)業(yè)已成為新疆特別是南疆、東疆地區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展和農(nóng)民持續(xù)增收的支柱產(chǎn)業(yè)之一[1]。庫爾勒香梨(Pyrus.bretschneideriRehd.)屬薔薇科，是新疆“名、優(yōu)、特”水果之一[2]，它以皮薄、肉脆、汁多、味甜、酥香、爽口、耐貯藏、營養(yǎng)豐富等特點馳名中外。品質(zhì)優(yōu)良，富含各種維生素、礦物質(zhì)，是新疆出口創(chuàng)匯的主要產(chǎn)品[3]。庫爾勒香梨大多以鮮食為主。而殘次果除少量被企業(yè)用于制備濃縮梨汁外，附加值低。研究旨在提高庫爾勒香梨殘次果利用率，為農(nóng)民增收、提高殘次果經(jīng)濟價值。新型食品變溫壓差膨化組合干燥技術(shù)，又稱爆炸膨化干燥、氣流膨化干燥等，是近年來新興的一種果蔬干燥技術(shù)。變溫是指在膨化干燥期間干燥溫度是改變的，壓差是指物料在干燥期間，壓力由正壓變負(fù)壓，再轉(zhuǎn)為正壓的過程；在一定膨脹壓力差下，物料細(xì)胞被壓力差破壞，形成空腔狀結(jié)構(gòu)，在真空狀態(tài)下繼續(xù)脫水干燥固化定型，得到體積膨松、口感酥脆的膨化食品[3-4]。【前人研究進(jìn)展】近年來變溫壓差膨化干燥技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品干燥領(lǐng)域的研究與應(yīng)用也日益增多。國內(nèi)外學(xué)者圍繞果蔬膨化機理開展了深入研究，分析了膨化干燥發(fā)生的過程、膨化干燥的影響因素，探討了膨化干燥過程中動能由外向內(nèi)轉(zhuǎn)換的機理[5]。美國農(nóng)業(yè)部東部研究中心主要圍繞果蔬膨化干燥工藝開展了相關(guān)研究，研究主要圍繞蘋果開展，包括蘋果原材料的測驗、品種、滲透脫水等；A.I.Varnalis[6]等主要研究馬鈴薯脆片的變溫壓差膨化干燥工藝；研究結(jié)果表明：干制前對馬鈴薯片進(jìn)行硫處理，能有效抑制脆片在加工過程中褐變現(xiàn)象，但膨化效果不是十分理想；但經(jīng)熱燙及熱風(fēng)干制后的馬鈴薯膨化效果較好，但熱風(fēng)干燥時間越長，膨化效果越差；M.F.Kozempel等[7]主要研究梨、蘑菇、甘藍(lán)等果蔬的變溫壓差膨化工藝，確定了原料本身特性——切片尺寸、含水率、品種以及膨化特性——蒸汽壓力、膨化溫度、抽真空時間等對膨化產(chǎn)品的影響；中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所畢金峰等[8-14]多年來深入開展了多種果蔬的膨化干燥工藝研究，如蘋果、香蕉、桃、菠蘿、草莓、獼猴桃、哈密瓜、紅棗、胡蘿卜、馬鈴薯、甘薯等?！颈狙芯壳腥朦c】目前，新疆關(guān)于特色林果產(chǎn)品及蔬菜等的變溫壓差膨化干燥技術(shù)的研究還處于初步階段，尤其庫爾勒香梨方面的變溫壓差膨化干燥的機理和工藝都有待于進(jìn)一步深入研究。研究庫爾勒香梨采后干制方法、工藝、新產(chǎn)品、新技術(shù)。【擬解決的關(guān)鍵問題】圍繞庫爾勒香梨采后加工方式單一問題，開展庫爾勒香梨變溫壓差膨化干燥工藝研究，拓寬庫爾勒香梨加工途徑，為變溫壓差膨化技術(shù)在新疆特色果品干燥領(lǐng)域中的應(yīng)用與發(fā)展提供參考。

1 　材料與方法

1.1材 料

1.1.1庫爾勒香梨

庫爾勒香梨購于新疆烏魯木齊市北園春水果市場。

1.1.2儀器與設(shè)備

金碧DU- 250 切片機(浙江金華金碧設(shè)備有限公司)；ODD150FL除濕熱泵(廣州晟啟能源設(shè)備有限公司)；QDPH10-1變溫壓差果蔬膨化干燥機(天津市勤德新材料科技有限公司)；Sartorius MA30-000V3 型紅外水分天平(美國)；Pawkit WA99163 型水分活度儀(美國)；MINOUA CR-10型色差計(日本柯尼卡公司)。

1.2方 法

1.2.1香梨膨化單因素試驗

在梨片膨化干燥中，在梨片水分35%、膨化壓差0.02 MPa時，對膨化溫度、抽真空溫度、抽真空時間、停滯時間等4個因子逐一進(jìn)行單因素試驗，分析這些因素各自對膨化干燥后的梨片產(chǎn)品含水率、水分活度、色差、膨化度等的影響。

1.2.2 香梨膨化正交試驗

在單因素試驗基礎(chǔ)上，選取較優(yōu)因子和水平，進(jìn)行正交試驗，分析因素對膨化干燥后的梨片產(chǎn)品水分含量、水分活度、色差、膨化率等的影響。

1.2.3測定項目1.2.3.1 水分含量

采用Sartorius MA30-000V3 型紅外水分天平測定。

1.2.3.2水分活度(Aw)

采用Pawkit WA99163 型水分活度儀測定。

1.2.3.3色差

利用 CR-10 型色彩色差計進(jìn)行測定。用△E表示。

1.2.3.4膨化率

采用比容法測定，用油菜籽測體積。

膨化率(P)=(V-V0)/ V0×100%.

P—膨化率(%)；V—膨化后梨片的體積(mL)。V0——膨化前梨片的體積(mL)。

1.2.4工藝流程及工藝要點1.2.4.1工藝流程

原料→挑選→去果梗、去皮、切片→預(yù)處理(護色)→預(yù)干燥→變溫壓差膨化干燥→冷卻→分級→包裝→成品。

1.2.4.2工藝要點

(1)原料的選擇：庫爾勒香梨的殘次果。

(2)挑選：選擇大小均勻的庫爾勒香梨。

(3)去果梗、去皮、切片：使用金碧牌水果切片機，可同時去皮、去果梗，將梨切成薄厚均勻，厚度大致在20 mm的梨片，用水果刀將梨片切為兩半。

(4)預(yù)處理：將切好片的梨浸入護色溶液中，然后控干護色液。護色液組分為0.05%檸檬酸+0.01%亞硫酸鈉+0.01%麥芽糊精。檸檬酸作用為調(diào)節(jié)梨片糖酸比；亞硫酸鈉作用為防止梨片褐變；麥芽糊精作用為調(diào)節(jié)梨片甜味及香味。

(5)預(yù)干燥：將護色后的梨片均勻碼放在干燥內(nèi)盤中，按照隔層擺盤的方式，放入熱泵中，干燥至水分含量達(dá)30%至35%。干燥溫度約為40～45℃。

(6)變溫壓差膨化干燥：將經(jīng)過預(yù)干燥機預(yù)處理的香梨片原料，沿縱向(臥式膨化罐軸心)放于膨化罐的同一個鋼絲托盤上，盡量使各個處理在膨化時處于同一條件下，然后裝入膨化罐密封；開啟溫控閥，開啟空氣壓縮機，連接蒸汽發(fā)生器與膨化罐，蒸汽發(fā)生器傳輸?shù)倪^熱蒸汽加熱膨化罐，使罐內(nèi)溫度緩慢升至膨化溫度及膨化壓力，關(guān)閉加熱閥；先開啟水環(huán)泵，使壓力到達(dá)0.08 MPa，然后開啟羅茨泵，使壓力到達(dá)0.09 MPa；連接空氣壓縮機與膨化罐，使罐內(nèi)壓力增加到設(shè)定壓力；在一定停滯溫度和壓力下，停滯一定時間；接著開啟真空泵，對真空罐進(jìn)行抽真空，使罐內(nèi)真空度達(dá)到-0.01 MPa；開啟泄壓閥，連接膨化罐和真空罐，原料瞬間膨脹，并帶走膨化罐中大量水分；保溫抽真空，進(jìn)行一定時間的抽真空；降溫抽真空，關(guān)閉熱閥，開冷凝水，關(guān)閉溫控閥，將溫控表上的溫度設(shè)置為35℃，待溫度降至35℃時，關(guān)閉真空閥，打開通氣閥門，連接大氣和膨化罐，使罐內(nèi)恢復(fù)常壓；開罐取出樣品，進(jìn)行產(chǎn)品指標(biāo)測試。

(7)包裝：用密封機將制好的成品完全密封包裝。

2　結(jié)果與分析

2.1香梨膨化單因素

2.1.1膨化溫度

膨化條件為：抽真空溫度60℃，抽真空時間1.5 h，停滯時間20 min，膨化溫度分別為70、80、90和100℃；在此條件下對梨片進(jìn)行膨化干燥，對產(chǎn)品取樣進(jìn)行分析。

隨著膨化溫度的升高，水分活度與膨化率基本趨于穩(wěn)定并呈下降趨勢；水分含量呈曲線變化趨勢；色差值呈曲線上升趨勢。水分含量在80℃時達(dá)到最小值，而后增高又降低，90～100℃，水分含量下降幅度減??；水分活度則在80℃時達(dá)到最高點，而后連續(xù)下降，下降幅度略微增大；色差在80℃時達(dá)到最小值，之后呈現(xiàn)上升的趨勢，漲幅逐漸增大；膨化率先升高后降低，在80℃時達(dá)到最大值，之后以一定的幅度下降。選擇膨化溫度80、90和100℃作為正交條件。圖1

圖1不同膨化溫度下膨化產(chǎn)品質(zhì)量
Fig. 1Effects of puffing temperature on product quality

2.1.2抽真空溫度

膨化條件為：膨化溫度80℃，抽真空時間1.5 h，停滯時間20 min，抽真空溫度為50、55、60和65℃、在此條件下對梨片進(jìn)行膨化干燥，對產(chǎn)品取樣進(jìn)行分析，結(jié)果表明，隨著抽真空溫度的升高，水分含量及水分活度呈下降的趨勢，且幅度緩慢增大；水分活度在55～60℃時上升，在60～65℃時下降；色差基本趨于穩(wěn)定，色差在55℃時達(dá)到最小值，之后增加，60℃后逐漸趨于穩(wěn)定；膨化率總體呈現(xiàn)上升的趨勢，并在55℃時達(dá)到最大值。綜合上述分析，選擇抽真空溫度55、60和65℃作為正交條件。圖2

圖2抽真空溫度下膨化產(chǎn)品質(zhì)量
Fig. 2Effects of the vacuum puffing temperature on product quality

2.1.3抽真空時間

膨化條件為：膨化溫度80℃，抽真空時間1.5 h，停滯時間20 min，抽真空時間分別為1、1.5、2和2.5 h；在此條件下對梨片進(jìn)行膨化干燥，對產(chǎn)品取樣進(jìn)行分析，結(jié)果表明，隨著抽真空時間的增加，水分含量及水分活度整體降低，均在1.5 h后逐漸趨于穩(wěn)定；色差在1.5 h時達(dá)到最低點，之后升高逐漸趨于穩(wěn)定；膨化率總體呈上升的趨勢，在1～1.5 h間基本穩(wěn)定，1.5 h后迅速升高，漲幅較大，經(jīng)過2.5 h后漲幅減小。

綜合上述分析，選擇抽真空時間1.5、2和2.5 h作為正交條件。圖3

圖3抽真空時間下膨化產(chǎn)品質(zhì)量
Fig. 3 Effect of vacuum pumping time on puffed product quality

2.1.4停滯時間

膨化條件為：膨化溫度80℃，抽真空溫度60℃，抽真空時間1.5 h，停滯時間分別為10 min，在此條件下對梨片進(jìn)行膨化干燥，對產(chǎn)品取樣進(jìn)行分析，結(jié)果表明，隨著停滯時間的延長，膨化產(chǎn)品的水分含量、水分活度、色差值、膨化率變化不大，無顯著性差異。水分含量先基本穩(wěn)定，而后有較大的浮動。在停滯時間為30 min時，水分含量達(dá)到最低，然后又升高到接近之前的值。說明停滯時間對水分含量的影響不顯著；水分活度先基本穩(wěn)定，而后有較大浮動。在停滯時間為30 min時，水分活度達(dá)到最低，然后又升高到接近之前的值。停滯時間對水分活度的影響不顯著；色差的浮動較大，總體趨勢較平穩(wěn)，在停滯時間20 min時達(dá)到最低點，30 min時達(dá)到最高點，之后降低到與停滯時間20 min時相近的值。停滯時間對色差的影響不顯著；膨化率先基本穩(wěn)定，而后降低。在停滯時間為30 min時，膨化率達(dá)到最高，然后又降低到接近之前的值。停滯時間對膨化率的影響不顯著。

達(dá)到膨化溫度后不停滯一段時間，原料內(nèi)外溫度難以達(dá)到一致，不利于水分的散失和膨化度的增加，產(chǎn)品膨化率也差，而停滯時間過長對產(chǎn)品質(zhì)量也不利。停滯時間對實驗指標(biāo)的影響不顯著，不選擇該因素作為正交條件，結(jié)合能源與經(jīng)濟效益選擇20 min作為干燥條件。圖4

圖4不同停滯時間下膨化產(chǎn)品質(zhì)量
Fig. 4 Effect of dwell time on puffed product quality

2.2正交試驗

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，選擇膨化溫度、抽真空溫度、抽真空時間等三個因素進(jìn)行正交試驗，每個因素選取三個水平。表1

表1正交試驗因素水平
Table 1Orthogonal test level of form factors

水平/Level膨化溫度Puffingtemperature(℃)A抽真空溫度Vacuumdryingtemperature(℃)B抽真空時間VacuumdryingHour(h)C170551.5280602390652.5

2.2.1正交試驗

因子A根據(jù)方差分析的結(jié)果在水分含量、色差和膨化率3個指標(biāo)中均具有顯著性，水分含量和色差需選取較小的水平，而膨化率需選取較大的水平；因子B和C根據(jù)方差分析的結(jié)果均不具有顯著性。通過極差分析，對因子A而言，其對水分含量、色差、膨化率的影響均排第一位，可取A3、B1、C3；但取A1時，其他評價指標(biāo)變化不明顯，但膨化率較低，故選擇A3。因子B對水分含量的影響大小排第二，可取B3，其對色差的影響排第二，可取B1對膨化率的影響大小排第三，可取B3，但是B3時，除色差增大外其他指標(biāo)均無較大變化，試驗要求較小色差，所以選擇B1。因子C對膨化率的影響大小排第二，可取C3；對水分含量和色差的影響大小排第三，因此綜合評定后確定最佳提取條件為：A2B2C3，即：膨化溫度80℃，抽真空溫度55℃，抽真空時間2.5 h。符合該條件的試驗在正交表所設(shè)計的5號試驗。表2

表2變溫壓差膨化正交試驗結(jié)果L9(34)
Table 2 Variable temperature pressure puffing orthogonal experiment L9(34)

序列NumberABC評價指標(biāo)/Evaluationindex水分含量Water(%)水分活度Aw色差Colourvalue膨化率Puffingrate(%)11114.390.1748.344.2721223.750.1747.355.3431333.350.1656.095.7942122.470.1752.326.5552232.710.1763.319.3062312.710.1764.367.7773132.920.1959.818.5483212.770.1961.227.7793321.290.1674.329.3水分含量K13.833.263.29K22.633.082.50K32.332.452.99R1.500.810.79最優(yōu)水平A3B3C2水分活度K10.170.180.18K20.170.180.17K30.180.160.17R0.010.010.01最優(yōu)水平A1B3C3色差K150.5953.4957.97K260.0057.2958.00K365.1264.9259.74R14.5211.431.76最優(yōu)水平A1B1C1膨化率K15.136.456.60K27.877.477.06K38.547.627.88R3.401.171.27最優(yōu)水平A3B3C3

2.2.2正交試驗結(jié)果

正交試驗的極差分析可看出，膨化溫度(A)對膨化庫爾勒香梨片的水分含量、水分活度、色差和膨化率有極顯著的影響，抽真空溫度與抽真空時間對膨化庫爾勒香梨片的水分含量、水分活度、色差和膨化率有顯著性的影響。實驗結(jié)果極差分析表明，綜合產(chǎn)品，以膨化率考察，因子的主次順序為：A>C>B，最優(yōu)因素水平為A2B2C3。圖5，表3

圖5 正交試驗因素與指標(biāo)趨勢
Fig. 5Orthogonal experiment factors and indicator trends
表3變溫壓差膨化方差
Table 3Modified temperature and pressure expanded analysis of variance

方差來源VariancesSSdfMsFF界值顯著性水分含量A3.7921.9020.76F0.05(2,8)=6.06**B1.0820.545.92F0.01(2,8)=8.65C0.9520.475.18誤差0.1821.14水分活度A0.0020.001.86F0.05(2,8)=6.06B0.0020.002.29F0.01(2,8)=8.65C0.0020.001.00色度A325.562162.786.11F0.05(2,8)=6.06*B203.402101.703.82F0.01(2,8)=8.65C6.1423.070.12膨化率A19.5329.7715.31F0.05(2,8)=6.06**B2.4221.211.90F0.01(2,8)=8.65C2.4921.251.96

2.2.3因素與指標(biāo)趨勢

隨著膨化溫度的升高，膨化梨片的水分含量降低并保持平穩(wěn)；隨著抽真空溫度的升高，膨化梨片的水分含量先升高后降低，在60℃達(dá)到最高點；隨著抽真空時間的延長，膨化梨片的水分含量逐漸升高；膨化梨片的水分活度基本穩(wěn)定；隨著抽真空溫度的升高，膨化梨片的水分活度基本穩(wěn)定；隨著抽真空時間的延長，膨化梨片的水分活度基本穩(wěn)定；膨化梨片的色差逐漸增大；隨著抽真空溫度的升高，膨化梨片的色差先減小然后較小幅度的增大，60℃時達(dá)到最小值；隨著抽真空時間的延長，膨化梨片的色差逐漸減小；膨化梨片的膨化率逐漸增大；隨著抽真空溫度的升高，膨化梨片的膨化率逐漸減小；隨著膨化溫度的升高，膨化梨片的膨化率先減小然后較小幅度的增大，2 h時達(dá)到最小值。圖5

3　討 論

變溫壓差膨化干燥整體過程分為3個階段—相變階段、增壓階段和定型階段。開始時，干燥物料內(nèi)部的水分吸收大量的熱能，隨后發(fā)生過熱現(xiàn)象，水分發(fā)生汽化；隨后，上階段被汽化后的水分壓力增大，使得膨化物料體積變化，發(fā)生膨脹現(xiàn)象；最后，當(dāng)干燥物料內(nèi)部的瞬間增壓達(dá)到或超過極限時，氣體迅速外溢，干燥物料內(nèi)部因失水而被高溫干燥定型，最終形成泡沫狀的膨化果蔬產(chǎn)品[8]。

影響果蔬變溫壓差膨化干燥的因素[5]有原料的品種和特性、膨化前原料的預(yù)處理方式(冷藏、冷凍、漂燙、浸漬、蒸煮、護色等)、預(yù)干燥方式(熱風(fēng)干燥、微波干燥、熱泵干燥、太陽能干燥等)、預(yù)干燥后水分含量、膨化溫度、膨化壓力、停滯時間、抽真空溫度和抽真空時間[8]。

果蔬變溫壓差膨化干燥是把果蔬物料中的水分加熱，分子流動性變大，變成水蒸汽，發(fā)生遷移和擴散，再通過壓力將蒸汽擴散到膨化罐中，在膨化干燥過程中，膨化動力來源于膨化物料內(nèi)部水分汽化，水分汽化所需要的動力需要外部動能供給，膨化溫度、膨化壓力可以直接提供這部分動能和能量；抽真空可以讓膨化物料形成的海綿狀的多孔結(jié)構(gòu)得到定型，抽真空干燥溫度的高低和時間的長短直接影響最終膨化產(chǎn)品質(zhì)量；因此，在膨化干燥階段分別考慮了膨化溫度以及在膨化溫度和壓力條件下的停滯時間、抽真空干燥溫度的高低和抽空干燥時間對香梨片產(chǎn)品的水分含量、水分活度、色澤以及膨化率等指標(biāo)的影響[11]。

膨化溫度是影響膨化干燥香梨片品質(zhì)的一個重要因素[8]。膨化溫度過高梨片容易焦糊，物料中糖分在高溫下容易產(chǎn)生焦糖化反應(yīng)，從而產(chǎn)生焦糊味；且溫度過高會導(dǎo)致膨化成品感官較差，呈焦糊褐色；且溫度過高，會造成香梨片水分表面汽化速度大于內(nèi)部擴散速度，梨片表面會結(jié)一層硬殼，導(dǎo)致膨化梨片口感變差，黏牙，影響梨片產(chǎn)品酥脆性。溫度過低則梨片不易膨起形成空腔狀結(jié)構(gòu)。緩慢升高溫度，梨片內(nèi)部和外部受熱均勻，膨化效果也比快速升溫好。干燥溫度過低則干燥時間較長、能耗增多。當(dāng)膨化溫度為100℃，抽空溫度為55℃時，所得膨化梨片成品品質(zhì)較好，膨化率最高，這可能是由于前期通過蒸汽加熱，使得膨化罐內(nèi)溫度達(dá)到100℃，這個加熱階段有足夠的時間讓熱能傳到香梨片表面，由表面?zhèn)鬟f到梨片內(nèi)部，同時在這個溫度下水分子的流動性較其他溫度下流動性強，為膨化全過程提供了充足的能量，包括水分升溫所需能量、水分汽化所需能量、物料膨化所需能量、香梨片干燥所需能量；而在此溫度下，物料表面溫度接近于空氣的濕球溫度，在這個溫度下卸壓，改善空氣與物料間的接觸和流動狀況，有利于提高干燥效率，達(dá)到較為理想的膨化效果。后期抽空溫度達(dá)55℃時，水分能快速遷移并汽化蒸發(fā)。梨片內(nèi)部結(jié)構(gòu)呈多孔狀，口感酥脆，膨化效果好。

抽真空溫度和抽真空時間同樣是影響變溫壓差膨化產(chǎn)品色澤及質(zhì)構(gòu)的組成因素。抽真空目的是為了形成海綿狀多孔結(jié)構(gòu)，繼而固化[8]。抽真空溫度過高，容易使梨脆片產(chǎn)品表面發(fā)生褐變、焦糊；抽真空溫度過低，梨片中剩余水分不容易去除，產(chǎn)品不酥脆。抽空時間長，造成能源巨大浪費，梨片脫水過于嚴(yán)重，產(chǎn)生糊化。抽真空時間短，則無法除去剩余水分，不能很好固化。

停滯時間同樣是在達(dá)到膨化溫度后，影響產(chǎn)品膨化效果的關(guān)鍵因素。在壓力及膨化溫度到達(dá)一定程度后，停滯一段時間可使得梨片內(nèi)外溫度一致，最終產(chǎn)品能充分回軟，組織結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生變化，進(jìn)而利于固化。停滯時間太長會造成資源浪費，且褐變及糊化嚴(yán)重；時間過短，梨片內(nèi)外部壓力和溫度不均一，產(chǎn)品膨起效果差。在研究中，最佳停滯時間為20 min。梨片經(jīng)過停滯的加熱階段，內(nèi)部水分受熱，分子流動性較大，水分發(fā)生遷移和擴散，給卸壓的瞬間物料體積的變化提供了足夠的動力和能量。

香梨原料本身特性也是影響膨化干燥產(chǎn)品品質(zhì)的一個因素。香梨水分和糖分含量豐富，纖維含量也較高，適量的纖維起到了框架作用，在預(yù)處理后質(zhì)地較軟，組織疏松，維持了膨化的多孔結(jié)構(gòu)，為膨化提供了很好的條件。

4　結(jié) 論

研究采用變溫壓差膨化這一新型干燥技術(shù)對經(jīng)護色及預(yù)干燥前處理的庫爾勒香梨片進(jìn)行膨化干燥。通過比較L9(34)型正交試驗評價指標(biāo)的極差得出三種因子對評價指標(biāo)的影響大小為膨化溫度>抽真空溫度>抽真空時間。通過正交試驗評價指標(biāo)的極差分析和顯著性差異進(jìn)一步得出最佳的膨化工藝為：在切片厚度為20 mm，膨化溫度為 80℃，抽空溫度為55℃，抽空時間為2.5 h，膨化壓力差為 0.02 Mpa，停滯時間為20 min，此時得到的庫爾勒香梨脆片產(chǎn)品成型性好，片狀略有卷曲，表面有梨組織特有的細(xì)小沙粒狀；色澤金黃，透亮，口感酥脆微甜，產(chǎn)品有濃郁香梨味，外形氣孔均勻，組織疏松；膨化效果好。

References)

[1] 新疆維吾爾自治區(qū)統(tǒng)計局. 新疆統(tǒng)計年鑒[J].北京: 中國統(tǒng)計出版社, 2014.

Statistics Bureau of Xinjiang Uygur Autonomous Region.(2014).XinjiangStatisticalYearbook[J]. China Statistics Press. (in Chinese)

[2] 劉艷，吳運建.庫爾勒香梨研究進(jìn)展[J].新疆農(nóng)墾科技，2015,(2):23-26.

LIU Yan, WU Yun-jian. (2015).Research Advances in Korla Pear [J].XinjiangReclamationTechnology, (2):23-26. (in Chinese)

[3] 郭焰，豆一玲，嚴(yán)玉玲，等.新疆庫爾勒香梨糯米酒發(fā)酵工藝研究[J].食品科技，2015,40(3)：74-77.

GUO Yan, DOU Yi-ling, YAN Yu-ling, et al. (2015). Fermentation technology of the Xinjiang Korla pear glutinous rice wine [J].FoodScienceAndTechnology, 40(3)：74-77. (in Chinese)

[3] 馮麗琴，閆瑞香，馮麗珍，等.川貝雪梨脆片變溫壓差膨化干燥應(yīng)用技術(shù)[J].保鮮與加工，2010,10(5):51-52.

FENG Li-qin, YAN Rui-xiang, FENG Li-zhen, et al. (2010). Applied Technology of Explosion Puffing Drying for Fritillaria Cirrhosa-Snow Pear Chips [J].PreservationandProcessing, 10(5): 51-52. (in Chinese)

[4] 劉志勇，吳茂玉，葛邦國,等.梨低溫氣流膨化干燥工藝研究[J].食品工業(yè)，2012,33(9):59-63.

LIU Zhi-yong, WU Mao-yu, GE Bang-guo. et al. (2012). Explosion Puffing Drying of Pear at Low Temperature and Air Current [J].FoodIndustry, 33(9):59-63. (in Chinese)

[5] 畢金峰，魏益民.果蔬變溫壓差膨化干燥關(guān)鍵技術(shù)研究進(jìn)展[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2008,24 (6) : 308- 312.

BI Jin-feng, WEI Yi-min. (2008). Review on explosion puffing drying for fruits and vegetables at variable temperature and pressure difference [J].TransactionsoftheCSAE, 24(6):308-372. (in Chinese)

[6] Varnalis, A. I., Brennan, J. G., & MacDougall, D. B. (2001). A proposed mechanism of high-temperature puffing of potato. Part I. The influence of blanching and drying conditions on the volume of puffed cubes.JournalofFoodEngineering, 48(4)：361-367.

[7] Kozempel, M. F., Sullivan, J. F., Craig, J. C., & Konstance, R. P. (1989). Explosion puffing of fruits and vegetables.Journaloffoodscience, 54(3)：772-773.

[8] 畢金峰.果蔬低溫高壓膨化干燥關(guān)鍵技術(shù)研究[D].北京:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院博士論文，2005.

BI Jin-feng. (2005).KeyTechnologiesonExplosionPuffingofFruitsandVegetablesatLow-TemperatureandHigh-Pressure[D]. PhD Dissertation. Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing. (in Chinese)

[9] 馬濤，于靜靜，畢金峰，等.冬棗變溫壓差膨化干燥工藝優(yōu)化研究[J].食品工業(yè)科技，2011,(3):270- 276.

MA Tao, YU Jing-jing, BI Jin-feng,et al. (2011).Temperature And Pressure Difference Puffing Drying Technology Optimization [J].FoodIndustrialTechnology, (3): 270-276. (in Chinese)

[10] 畢金峰，敬媛媛，王沛，等.香蕉低溫氣流膨化干燥工藝優(yōu)化研究[C]//.第五屆全國農(nóng)產(chǎn)品加工科研院所聯(lián)誼會暨中國農(nóng)產(chǎn)品加工技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展研討會論文集，杭州:全國農(nóng)產(chǎn)品加工科研院所聯(lián)誼會，2008 : 221- 229.

BI Jin-feng, JING Yuan-yuan, WANG Pei, et al. (2008).Bananacoldairflowpuffingdryingprocessoptimization[C]//. seminar fifth national agricultural research institutes working Proceedings Processing Technology and Industrialization Association and the China Agricultural Development, Hangzhou: national agricultural research institutes Processing Association: 221-229. (in Chinese)

[11] 畢金峰，敬媛媛，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.

BI Jin-feng, JING Yuan-yuan, WANG Pei, et al. (2009). Carrot Modified Temperature and Pressure dried puffed carrot Influence Factors [J].Food&Machinery, 25 (5): 14-17. (in Chinese)

[12] 石啟龍，張培正.蘋果氣流膨化干燥工藝研究[J].食品科學(xué),2002,22(2):32-34.

Shi Qi-long, ZHANG Pei-zheng. (2002).Airflow puffing drying process of Apple [J].FoodScience, 22 (2): 32-34. (in Chinese)

[13]畢金峰，魏益民，王沛,等.哈密瓜變溫壓差膨化干燥工藝優(yōu)化研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2008, 24(3):232-237.

BI Jin-feng, WEI Yi-min, WANG Pei, et al. (2008). Cantaloupe variable temperature pressure puffing drying technology optimization [J].TransactionsoftheCSAE, 24 (3): 232-237. (in Chinese)

[14]孟憲軍，王沛，畢金峰, 等.哈密瓜變溫壓差膨化干燥工藝研究[J].食品科學(xué)，2007, 28 (12): 183-187.

MENG Xian-jun, WANG Pei, BI Jin-feng,et al. (2007). Cantaloupe Explosion Puffing Drying cantaloupe Modified Temperature and Pressure [J].FoodScience, 28 (12): 183-187. (in Chinese)

[15]程莉莉.冬棗和蘋果片變溫壓差膨化干燥及貯藏特性研究[D].合肥：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士論文，2012.

CHENG Li-li. (2012).Explosionfuffingdryingandisothermaladsorptioncharacteristicsofwinterjujubeandappleslicesatvariabletemperaturesandpressuredifferences[D]. Master Dissertation. Anhui Agricultural University, Hefei. (in Chinese)

Fund project:Supported by the sub-topic of "the 12th Five-year Plan Program of Xinjiang Uygur Autonomous Region "Key technology research and demonstration of high quality fruit (apricot, pear tablet explosion puffing drying)" (201130102-4-2-4)

Primary Research on Drying Conditions of Korla Pear Chips During Explosion Puffing Drying at Modified Temperature and Pressure

GUO Li-Min1, MENG Yi-Na1, YANG Yang2, ZOU Shu-ping1, MA Yan1,ZHANG Jian1, XU Ming-qiang1, ZHANG Qian1

(1.ResearchInstituteofAgriculturalProductsStorageandProcessing,XinjiangAcademyofAgriculturalSciences,Urumqi830091,China; 2.CollegeofFoodandPharmaceuticalSciences,XinjiangAgriculturalUniversity,Urmuqi830052,China)

【Objective】 The project aims to investigate the Xinjiang main cultivated varieties of Korla fragrant pear explosion puffing drying optimum conditions.【Method】Based on such factors as pre-treatment, pre-drying, puffing drying time, puffing temperature, vacuum temperature, vacuum time, puffing pressure, dwell time of Korla fragrant pear slices and through single factor and orthogonal test, the puffing drying the moisture content, water activity period, color difference and the swelling rate of change were understood in order to find out the optimal drying technology of Korla pear chips.【Result】The optimal condition for expansion: the section thickness was 10 mm, puffing temperature was 100℃, vacuum drying temperature was 55℃, vacuum drying time 2.5 h, puffing pressure 0.02 MPa, dwell time 20 min. Under this Condition, the moisture content was 2.71%; water activity was 0.17; color difference △E was 63.31; puffing rate was 9.30%.【Conclusion】Korla Pear chips with modified temperature and pressure puffed dried have good sensory quality and taste better, which have certain production guidance significance.

Korla fragrant pear; explosion puffing drying at modified temperature and pressure; drying technology; chips;

10.6048/j.issn.1001-4330.2016.04.016

2015-11-16

自治區(qū)"十二五"重大項目子專題 "高質(zhì)化果片(杏片、香梨片)變溫壓差膨化干制關(guān)鍵技術(shù)研究與示范" (201130102-4-2-4)

過利敏(1979-)，女，副研究員，博士，研究方向為農(nóng)產(chǎn)品加工，(E-mail)guolm_xj@163.com

張謙(1962-)，女，研究員，研究方向為農(nóng)產(chǎn)品加工，(E-mail)zhqxj@126.com

S661.2；S609

A

1001-4330(2016)04-0706-10