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方便即食生汆丸子的冻干工艺及复水动力学研究

周金亮  
【摘要】:生汆丸子,是中国的传统小吃,具有香嫩酥松、口味鲜香、营养均衡、易于消化等特点。随着生活节奏的加快和生活水平不断的提高,方便食品逐渐受到人们的青睐。冻干食品能保持原有新鲜食品的色、香、味、形和营养成分不损失,在常温下可长时间保存,复水性较其他干燥法好,食用方便,但是,它能耗高,复水性与人们快节奏生活的要求还有很大差距。针对这一问题,本项目以降低能耗、提高生汆丸子的复水性为目标,拟对其冻干过程和复水过程的动力学进行研究:通过优化冻干过程和技术参数,缩短干燥时间,得到适合的晶粒数量和晶型的冻干条件;研究复水过程的动力学,不仅在理论上可深入了解生汆丸子复水的作用机理,而且在生产实践中能最大限度的发挥生汆丸子复水的高效性,寻找有利的复水条件,掌握生汆丸子复水过程的规律性,以期为生汆丸子及其它冻干食品的生产实践提供技术依据。本文主要的研究内容和结论如下: 1)对生汆丸子的制作工艺进行了研究,考察了物料配比、生汆丸子直径和蒸煮时间等因素对生汆丸子的复水比、复水速率的影响。在单因素实验的基础上,进行了多因素正交实验。通过单因素和正交实验,得到生汆丸子的优化制作条件为:物料配比(肉:葱)1:0.5,生汆丸子直径2cm,煮制时间4min; 2)研究了生汆丸子的冻干工艺,考察了预冻时间、干燥温度和装载量对生汆丸子工艺过程的影响。通过单因素实验和多因素正交实验,得到生汆丸子的优化冻干条件为:预冻时间4h,干燥温度45℃,装载量32kg/m2,此时干燥速率为3.31%/h,复水比为2.37; 3)为了提高生汆丸子的复水性能,对生汆丸子脱水助剂进行了研究,分别研究了复合磷酸盐、麦芽糊精、β-环糊精、谷氨酰胺转胺酶(TG酶)、黄原胶、瓜尔豆胶、卡拉胶、魔芋胶、羧甲基纤维素钠、卵磷脂对冻干生汆丸子复水性能的影响,通过单因素和多因素正交实验、复配组合,研究它们之间的协效性和复配性能。结果表明:单组份添加时,复合磷酸盐添加量为0.3%,麦芽糊精的添加量为5%,β-环糊精的添加量4%,TG酶的添加量为0.5%,瓜尔豆胶的添加量为0.3%,卡拉胶的添加量为0.3%,魔芋胶的添加量为0.2%时,冻干生汆丸子的干燥速率、复水比最好,其中TG酶的复水比达到2.889,p-环糊精达到2.760;双组份添加时,卡拉胶:魔芋胶为0.24:0.16,复水比2.920;卡拉胶:黄原胶为4:3,复水比2.712,黄原胶:魔芋胶为5:3,复水比3.342;魔芋胶:瓜尔豆胶为3:2,复水比2.689;黄原胶:瓜尔豆胶为3:3,复水比达到2.917,β-环糊精与黄原胶、魔芋胶、瓜尔豆胶有很好的协同作用,复水比均达3左右;多组分添加时,胶类与B-环糊精,复合磷酸盐的复配较好,复水比达到3左右,且β-环糊精、复合磷酸盐、卵磷脂的复配能明显改善生汆丸子品质复水比3.145,感官指标最好。 4)研究了生汆丸子的复水动力学,通过研究脱水助剂对生汆丸子复水动力学的影响,建立复水率随时间的变化曲线,并分别用一级动力学模型、Peleg模型和Weibull模型进行数据拟合,其中一级动力学模型R=R3-(R3-1)exp(-kt)能描述其复水过程,其中k=1.764×10-4T1+7.021×10-5T2+0.002633Re=0.02664×(T2/T1)3-0.2928×(T2/T1)2+0.8844×(T2/T1)+2.090,表观活化能为5.542kJ/mol,并对提出的动力学模型进行了实验验证,证实了该模型的可靠性。该模型的建立,对寻找生汆丸子有利的复水条件,掌握生汆丸子复水过程的规律,指导生产实践提供了技术依据。


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