论文部分内容阅读
黑加仑富含花青素等活性成分,具有较高的营养价值及保健功效,但由于其鲜果含水率高,不易贮藏;且口感偏酸,不易鲜食,因此常用于深加工生产。微波辅助渗透脱水及间歇式膨化技术,不仅具有微波体加热、速度快的优势,且渗透脱水及间歇式膨化技术的应用可最大限度保留果内营养物质。采用该技术对黑加仑进行加工,可有效缩短加工时间、改善最终果品品质。为研究黑加仑整果微波辅助渗透脱水及膨化工艺,本文首先采用响应曲面法,分析黑加仑整果渗透脱水特性,建立各因素与膨化初始含水率之间的数学模型,依此确定制备不同膨化初始含水率黑加仑整果的渗透脱水工艺参数;其次通过微波膨化单因素试验,探究含水率、温度、膨化率等参数的变化规律,并利用COMSOL软件建立微波膨化过程中的传热传质模型,结合模拟结果分析黑加仑整果微波膨化过程中的质热传递规律;最终应用响应曲面法对膨化后果品品质进行分析,提出最优的黑加仑膨化工艺参数。研究结论如下:(1)在黑加仑整果微波辅助渗透脱水试验中,研究发现白利度、渗透时间、微波作用次数增加,失水率、固形物增加率随之增加;微波功率升高引起黑加仑整果的失水率、固形物增加率先减小后增加。水分扩散系数和固形物扩散系数均随微波功率增加呈现先降低后增加的趋势,而随白利度和微波作用次数增加呈现增加的趋势,随渗透脱水时间延长而降低。(2)微波膨化单因素试验结果表明:黑加仑整果微波干燥过程分为加速、恒速和降速三个阶段;间歇式微波膨化时果体温度呈现波动式上升趋势,且膨化初始含水率和微波功率越高、间歇比越小时果体表面最终温度越高;在微波膨化过程中体积变化分为两个阶段,收缩阶段和膨胀阶段;模拟结果表明,微波膨化过程中黑加仑整果内部温度和水分均呈现中心高、表面低趋势,微波膨化初期温度和水分变化迅速,膨化后期温度和水分变化趋势减缓。(3)优化出最佳间歇式微波膨化工艺参数:膨化初始含水率50%、微波功率800 W、单次微波加热时间1.5 min、单次微波间歇时间3 min;在此优化工艺下,膨化后黑加仑整果的膨化率为152%、硬度为1593.5 g、脆性为1014.92 g.s、综合色度E_c值为8.91。本文提出黑加仑整果微波辅助渗透脱水及间歇式微波膨化工艺,加工的黑加仑整果硬度及脆性适中、与原果相近外观,酸涩口感得到明显改善,可为黑加仑浆果休闲食品加工提供技术依据。