響應(yīng)面法優(yōu)化寒富蘋果真空冷凍干燥工藝

2015-02-19 孟憲軍 沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院

  在前期單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上,采用Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)建立寒富蘋果真空冷凍干燥的回歸模型,分析寒富蘋果片厚度、加熱板溫度、絕對(duì)壓力對(duì)蘋果片酥脆度、色差值和水分含量的影響。結(jié)果表明:寒富蘋果真空冷凍干燥最佳工藝條件為寒富蘋果片厚度8.31mm、加熱板溫度71.62℃、絕對(duì)壓力62.76Pa,實(shí)驗(yàn)證明實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值之間具有較好的擬合度。

  蘋果營(yíng)養(yǎng)元素豐富,有益健康,被營(yíng)養(yǎng)專家所推薦為每日必食的果品。由于蘋果干制品既可以直接食用又是二次加工的原材料,所以干制蘋果片是蘋果加工一種常用手段。近來(lái),消費(fèi)者越來(lái)越重視食品的功能性,而傳統(tǒng)干燥方式生產(chǎn)的蘋果片存在口感差、顏色深、干燥速率低和營(yíng)養(yǎng)成分損失較大等缺點(diǎn)。真空冷凍干燥后蘋果片保留著新鮮蘋果的細(xì)胞骨架,細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞間的水分以升華方式散逸,所以它不但可以保持物料基本形態(tài)不變,同時(shí)最大程度地保留物料芳香成分的揮發(fā)性物質(zhì),并保持原有顏色和紋理。

  凍干過(guò)程的傳熱和傳質(zhì),是一個(gè)與食品本身物性參數(shù)和凍干過(guò)程參數(shù)有關(guān)的問(wèn)題。目前國(guó)內(nèi)外,凍干技術(shù)的研究涉及理論推最佳工藝參數(shù),探討工藝參數(shù)對(duì)耗電量、生產(chǎn)率、凍干食品品質(zhì)的影響,以及凍干過(guò)程模型計(jì)算與分析等方面,由此得出凍干產(chǎn)品優(yōu)化工藝參數(shù)。

  本實(shí)驗(yàn)采用真空冷凍干燥技術(shù)加工寒富蘋果片,在前期單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上,應(yīng)用SAS 8.0軟件,選擇Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)和響應(yīng)曲面(RSM)分析方法,分析蘋果片厚度、加熱板溫度、絕對(duì)壓力3個(gè)因素對(duì)真空冷凍干燥蘋果片酥脆度、色差值和水分含量的影響以及它們之間的交互作用,從而確定寒富蘋果片真空冷凍干燥的最佳工藝,意在為寒富蘋果今后的深加工利用提供參考。

  1、材料與方法

  1.1、材料與設(shè)備

  寒富蘋果由沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院提供。LG0.2真空冷凍干燥機(jī)沈陽(yáng)航天新陽(yáng)凍干有限公司;101-1A電熱鼓風(fēng)干燥箱天津市泰斯特儀器有限公司;CR-400型色彩色差計(jì)日本美能達(dá)公司;Brookfield CT3質(zhì)構(gòu)儀美國(guó)Brookfield制造公司;Sartorius BSA224S萬(wàn)分之一天平賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司。

  3、結(jié)論

  Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)表明,蘋果片厚度、加熱板溫度、絕對(duì)壓力都對(duì)酥脆度的線性效應(yīng)顯著,加熱板溫度對(duì)色差值和水分含量顯著,其他兩因素影響效應(yīng)不顯著;蘋果片厚度、加熱板溫度和絕對(duì)壓力對(duì)酥脆度、色差值和水分含量的曲面效應(yīng)均顯著;蘋果片厚度、加熱板溫度、絕對(duì)壓力的交互作用均不顯著。確定優(yōu)化工藝參數(shù)為蘋果片厚度8.31mm、加熱板溫度71.62℃、絕對(duì)壓力62.76Pa。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)證明實(shí)際測(cè)量值與預(yù)測(cè)值之間具有良好的擬合度,說(shuō)明此方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室優(yōu)化可行。如何降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本,獲得更可觀的經(jīng)濟(jì)效益,還有待進(jìn)一步研究。