蔥的冷凍干燥加工工藝

蔥的冷凍干燥加工工藝搞要：本文是在多年對(duì)蔥的冷凍生產(chǎn)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，探索出了蔥冷凍干燥的最佳工藝條件，給出蔥的冷凍升華干燥曲線，在生產(chǎn)上具有一定的指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：蔥真空冷凍干燥工藝蔥又名大蔥，是百合科蔥屬中以葉鞘組成的肥大假莖和嫩葉為產(chǎn)品的二、三年生草本植物，是重要的調(diào)味蔬菜。蔥營(yíng)養(yǎng)豐富，蔥白中，每100g含蛋白質(zhì)1?2.4g、糖6?8.6g、脂肪0.3g、維生素A1.2mg、維生素B]0.08mg、維生素C14mg、鐵0.6mg，還有揮發(fā)性的丙硫醚，丙基丙稀基二硫化物等芳香物質(zhì)。由于有這些芳香物質(zhì)，食用時(shí)風(fēng)味辛香，細(xì)膩脆嫩，汁多味甘，是生食或調(diào)味的良好蔬菜。同時(shí)蔥還有較高的醫(yī)療價(jià)值。蔥味辛、性溫、生則辛平，熟則甘溫。有發(fā)汗解毒，通陽(yáng)利尿，明目補(bǔ)中，除邪氣、利五臟等功能。中藥中的蔥白可治感冒、頭痛、發(fā)熱、發(fā)汗等癥，因此蔥深受廣大消費(fèi)者喜愛(ài)的蔬菜。在國(guó)內(nèi)外都具有廣闊的市場(chǎng)。如果利用凍干技術(shù)進(jìn)行深加工，可大大增值，是出口創(chuàng)匯的重要蔬菜之一。材料和方法1、1材料與設(shè)備蔥品種：掖輻一號(hào)，章丘大蔥，張掖大蔥設(shè)備：LG-100凍干倉(cāng)、WN自控速凍庫(kù)、LG-0.2實(shí)驗(yàn)用凍干機(jī)、HQ72全自動(dòng)水分檢測(cè)儀、蔬菜清洗機(jī)、切菜機(jī)等。2方法1.2.1加工工藝新鮮原料一挑選一清洗一切段一瀝水一裝盤一凍結(jié)一升華干燥一挑選計(jì)量一包裝一成品1.2.2技術(shù)要點(diǎn)蔥的凍干可以分為前處理、凍結(jié)、升華干燥、解吸干燥和后處理五個(gè)階段。1.2.3蔥凍干的前處理1.2.3.1原料挑選應(yīng)選擇鮮嫩,大小長(zhǎng)短粗細(xì)相同的無(wú)病蟲傷殘的大蔥。清洗將合格的原料進(jìn)行清洗，洗凈表面泥沙及污物，切除須根等不合要求的部分，以確保產(chǎn)品的質(zhì)量。切段經(jīng)過(guò)處理的大蔥，按照規(guī)格要求進(jìn)行切段，其大小為5mm蔥段（又叫蔥圈）。1.2.3.4漂燙與冷卻蔥的凍干工藝中不需要漂燙，經(jīng)過(guò)漂燙后蔥會(huì)變形、發(fā)軟，蔥味會(huì)急劇變淡。1.2.3.5瀝水與裝盤切割后的蔥段需要進(jìn)行殺菌，一般是250ppm次氯酸鈉殺菌3分鐘，然后在清水中漂洗。漂洗后蔥表面會(huì)滯留一些水滴，這對(duì)凍結(jié)是不利的，容易使凍結(jié)后的蔥相互粘結(jié)，不利于下一步的真空干燥。在震動(dòng)瀝水機(jī)上進(jìn)行震動(dòng)瀝水，除去表面水滴后將蔥均勻攤放在不銹鋼料盤上，裝盤量為9kg/m2，裝料厚度在2.5cm。1.2.4凍結(jié)凍結(jié)和升華干燥是關(guān)鍵工序。凍結(jié)過(guò)程中應(yīng)把握好凍結(jié)溫度和凍結(jié)速度。為確定蔥的真空冷凍干燥工藝，首先應(yīng)知道其共晶點(diǎn)溫度。蔥因品種、產(chǎn)地、含水量不同共晶點(diǎn)溫度也略有差異，共晶點(diǎn)溫度根據(jù)阿侖尼羅斯原理液體導(dǎo)電靠離子，蔥結(jié)冰時(shí)電阻無(wú)窮大，用電阻法測(cè)定蔥的共晶點(diǎn)溫度。隨著溫度的降低，電流在不斷減小，當(dāng)蔥的溫度降低到10?-15°C時(shí)，電流趨近于0,說(shuō)明此時(shí)的蔥已全部?jī)鼋Y(jié)。因此可以確認(rèn)蔥的共晶點(diǎn)溫度為-10?-15°C。在實(shí)際生產(chǎn)中，凍結(jié)的溫度一般比共晶點(diǎn)溫度低，蔥凍結(jié)溫度在-20?-25C之間。蔥凍結(jié)的時(shí)間（速度），物料的凍結(jié)過(guò)程是個(gè)放熱過(guò)程，需要一定時(shí)間。凍結(jié)的時(shí)間在2h左右最為適宜，凍結(jié)速率一般為0.1?1.5C/min。1.2.5升華干燥蔥在升華干燥過(guò)程中，由于需要不斷地補(bǔ)充升華潛熱，在保持升華界面溫度低于共晶點(diǎn)溫度的條件下，不斷地供給熱量。實(shí)驗(yàn)證明，1g冰變成1g蒸汽大約需要吸收2803J的熱量，因此是一個(gè)吸熱的過(guò)程。同時(shí)升華干燥的過(guò)程又是一個(gè)傳熱傳質(zhì)的過(guò)程。蔥在升華干燥過(guò)程中傳熱和傳質(zhì)沿同一條途徑進(jìn)行，但方向相反（圖一）。被干燥蔥的加熱是通過(guò)已干層的輻麻令R己干房樗扇打曰傳塊/T向圖一升?中干燥叫程中傳姑隹反示育園射來(lái)進(jìn)行，而內(nèi)部?jī)鼋Y(jié)層的溫度則決定于傳熱和傳質(zhì)的平衡條件。干燥過(guò)程中的傳熱傳質(zhì)過(guò)程是互相影響的，隨著升華的不斷進(jìn)行，多孔干燥層的增厚，供給的熱量相應(yīng)有所增加。一般將升溫的速率控制在0.1?0.2C/min范圍，直到完成中心部分的升華，這一過(guò)程大約需要7h左右，真空度在65?80Pa之間，此時(shí)蔥片的含水量為11%左右。1.2.6解析干燥解析干燥即第二階段干燥。在升華干燥結(jié)束后，為了進(jìn)一步除去蔥片細(xì)胞中沒(méi)有凍結(jié)的結(jié)合水，這些水分的吸附能量高，如果不給予足夠的熱量，它們不能被解析出來(lái)，因此這個(gè)階段的物料溫度應(yīng)足夠高，蔥的最高溫度是50C，為使水蒸氣有足夠的推動(dòng)力逸出，應(yīng)在蔥的內(nèi)外形成較大的壓差，因此，這個(gè)階段應(yīng)有較高的真空度50?70Pa。這一過(guò)程大約需要2h，含水量可達(dá)到3%左右，符合加工產(chǎn)品的質(zhì)量要求。根據(jù)以上的分析、實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)，得出一條比較合理的蔥片真空冷凍干燥工藝曲線（圖二）。1.2.7后處理干燥結(jié)束后，應(yīng)立即根據(jù)產(chǎn)品的等級(jí)、保存期限、客戶要求等進(jìn)行分級(jí)，計(jì)量，檢查等后處理及充氮或真空包裝。干燥后的蔥吸水強(qiáng)，為防止產(chǎn)品吸潮而變質(zhì)，盡量縮短揀選的時(shí)間，降低空氣濕度和環(huán)境溫度。2討論2、1料層的厚度對(duì)干燥速度的影響。蔥冷凍干燥時(shí)，熱量通過(guò)干燥層向內(nèi)傳導(dǎo)，蒸汽通過(guò)干燥層向外逸出。因此，料層厚度越小，干燥的時(shí)間就越短。但料層的厚度過(guò)小，單位面積干燥的物料量小，凍干機(jī)的生產(chǎn)能力降低，成本增加。所以最佳料層厚度的確定應(yīng)以整個(gè)生產(chǎn)周期內(nèi)單位時(shí)間干燥的蔥量為依A%--...gMA%--...gM產(chǎn)生料層厚度（mm）圖三料層厚度與單位時(shí)間干燥量的關(guān)系曲線據(jù)。圖三為實(shí)驗(yàn)所得料層厚度與單位時(shí)間干燥量的關(guān)系曲線圖。由圖可知，料層厚度在25mm左右為最佳。2.2凍結(jié)速度對(duì)干燥的影響凍結(jié)速度是指物料在凍結(jié)時(shí)單位時(shí)間內(nèi)的溫度下降的程度。凍結(jié)速度對(duì)凍干制品的質(zhì)量和升華速率均有影響。凍結(jié)速度不同，物料內(nèi)形成的冰晶大小不同。凍結(jié)速度越快，形成的冰晶就越小（過(guò)細(xì)）。升華時(shí)水汽逸出通道就越小，升華干燥的速度就越慢，凍干過(guò)程時(shí)間越長(zhǎng)，降低設(shè)備效率。但如果凍結(jié)速度太慢，形成的冰晶過(guò)大，則會(huì)造成物料中細(xì)胞壁受損，使有機(jī)物質(zhì)外溢，造成產(chǎn)品質(zhì)量下降。因此，必須選用適當(dāng)?shù)膬鼋Y(jié)速度，蔥的凍結(jié)速度一般為0.22?1.0°C/min，在大蔥段的凍結(jié)中，一般選擇0.3?0.45°C/min最為合適。2.3加熱介質(zhì)溫度對(duì)干燥的影響傳質(zhì)（水汽通過(guò)干燥層逸出的過(guò)程）是通過(guò)冰晶升華時(shí)對(duì)應(yīng)的飽和蒸氣壓與環(huán)境真空度的壓差來(lái)實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散的。滲透壓差越大，傳質(zhì)的動(dòng)力越大，傳質(zhì)的速度越快，但需要補(bǔ)充的升華潛熱相應(yīng)要加大。因此，蔥在凍干時(shí)，應(yīng)提高加熱介質(zhì)溫度以使升華面的溫度升高。但由于升華面是整個(gè)物料中溫度最低點(diǎn)，加熱介質(zhì)溫度應(yīng)以凍結(jié)層內(nèi)各點(diǎn)溫度不超越凍結(jié)點(diǎn)溫度為限度。2.4凍干倉(cāng)內(nèi)的壓力對(duì)干燥的影響干燥就是要除去蔥中的水分。水的三態(tài)變化溫度是與壓力直接有關(guān)。壓力降低，水的冰點(diǎn)變化不大，而沸點(diǎn)則隨壓力的降低而減小，當(dāng)壓力降低到某一值時(shí)，水的沸點(diǎn)即與冰點(diǎn)相符合，就達(dá)到水的相平衡點(diǎn)，這時(shí)的壓力稱為三相點(diǎn)壓力（Po=610.5pa），相應(yīng)的溫度稱為三相點(diǎn)溫度（To=0.01C），顯然，當(dāng)P<Po時(shí)，即壓強(qiáng)低于三相點(diǎn)的壓強(qiáng)時(shí)，冰就可以直接由固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài),，而使水分逐漸蒸發(fā)。參考文獻(xiàn)：顧振新主編.園產(chǎn)品工藝學(xué)[M].蘇州大學(xué)出版