2．2果蔬變溫壓差膨化干燥工藝研究

    初的變溫壓差膨化干燥工藝ji優(yōu)條件主要通過比較熱風(fēng)干燥和膨化干燥曲線以及產(chǎn)品質(zhì)量而確定。早期的研究表明水果和蔬菜在原始的狀態(tài)下并小能被直接膨化，因為在膨化的過程中會發(fā)生爆裂，不同的原料都對應(yīng)一個特定的膨化壓力和原始含水率，進(jìn)而才能膨化并形成多孔的結(jié)構(gòu)。美國NONG業(yè)部東部研究中心(the united States Depanment of Agriculture，Eastern Regional Research Center)對果蔬的膨化干燥工藝=研究較多，其對蘋果進(jìn)行了較QUAN面的研究，包括原材料的測驗、滲透脫水、預(yù)干燥的研究、連續(xù)化生產(chǎn)的JI佳工藝、能量估算、品種影響等，如J．F．Sullivan，J．C．Craig1980)和D．Torrcggiani(1995)等都對蘋果的連續(xù)式膨化干燥進(jìn)行了詳細(xì)研究。J．F．Sullivan在研究中設(shè)計壓力、溫水率幾個因素，分析容積密度、復(fù)水率、顏色、羥、糖損失等方面，確定了ji佳生產(chǎn)工藝為：蘋果在82℃條件下熱風(fēng)干燥到含水率為15％，膨化壓力為117kPa，膨化溫度為121℃，應(yīng)用CEPS進(jìn)行蘋果的加工的產(chǎn)為190kg/h；J．F．sullivan(1983)鈴薯和胡蘿卜進(jìn)行膨化干燥試驗，確定了馬鈴薯的ji佳生產(chǎn)工藝：在93℃條件下熱風(fēng)干燥到含水率為25％，膨化壓力為414kPa，膨化溫度為176℃，應(yīng)用CEPS馬鈴薯的膨化加工的產(chǎn)量為454kg／h；確定了胡蘿卜的佳生產(chǎn)工藝：在95℃條件下熱風(fēng)十燥到含水率為25％，膨化壓力為275kpa，膨化溫度為149℃[15-17]。A.Nath等(2007)也對馬鈴薯高溫短時膨化工藝進(jìn)行了研究，確定了膨化溫度，膨化時間，原料的初含水率和淀粉含量為對膨化影響顯著的因素，并對膨化工藝進(jìn)行了優(yōu)化研究[18]，優(yōu)化條件為：預(yù)處理含水率為36．74%，溫度為235．46℃，膨化時間為51s。國外一些學(xué)者對馬鈴薯膨化前處理也進(jìn)行了較細(xì)致的研究，重點研究了燙漂與干燥條件對馬鈴薯膨化率、外部干燥層的影響，并通過電鏡觀察其微觀結(jié)構(gòu)的變化，對于在加工過程中對溫度和壓力要求較高的物料，如馬鈴薯等，原料的前處理尤為的重要，適當(dāng)?shù)那疤幚砜梢苑乐乖显诩庸み^程中顏色的改變并增加產(chǎn)品的膨化效果。蔬菜類，如馬鈴薯、紅薯、胡蘿卜、辣椒、芹菜、黃瓜、蕓豆、食用菌等。A．I．V．a(chǎn)malis等(2001)研究了預(yù)處理包括熱燙、硫漂、熱風(fēng)T燥時間等對馬鈴薯膨化效果的影響，研究表明硫處理對馬鈴薯的膨化效果沒有顯著的影響，但是可以有效地防止加工過程中顏色的改變；經(jīng)過熱燙后再進(jìn)行熱風(fēng)干燥，會增加馬鈴薯的膨化效果，但是隨著熱風(fēng)十燥時間的增加，膨化效果逐漸下降[6,19]。M．F．Kozenlpel(1989)等對蘿卜、馬鈴薯、蘋果、藍(lán)莓、蘑菇、芹菜、洋蔥、甜菜、洋芋、梨、菠蘿、甘藍(lán)等果蔬原料的變溫壓差膨化工藝進(jìn)行了廣泛地研究，確定了蒸汽壓力，膨化溫度，于燥時間、切片尺寸、含水率、品種等對膨化產(chǎn)品的影響[12]。以蘋果為例，影響其膨化的關(guān)鍵因素是膨化前原料的含水率、膨化溫度、膨化壓力、停滯時間、抽真空溫度和抽真空時問。國外學(xué)者在探討變溫壓差膨化過程中發(fā)現(xiàn)，并不是所有的原料都可以進(jìn)行膨化試驗，比如豆類，因堅硬的外殼而無法進(jìn)行膨化，花生和椰子也無法成功地進(jìn)行膨化，谷物類食物，比如小麥、黑麥、大米的壓力需要大于700kPa，肉類等蛋白質(zhì)類食品也不易被膨化[12,20,21]。

3 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

    與國外相比，中國的果蔬變溫壓差膨化加工設(shè)備和理論研究水平比較落后。國內(nèi)大多數(shù)果蔬膨化產(chǎn)品是采用油炸膨化或真空低溫油炸膨化技術(shù)，產(chǎn)品比較酥脆，但因含油量較高，縮短了保質(zhì)期，減少了它的消費群體，又由于它的設(shè)備價格比較高，因而限制了它的應(yīng)用。對于果蔬變溫壓差膨化干燥研究，國內(nèi)石啟龍等發(fā)表了有關(guān)果蔬膨化等文章，重點對蘋果變溫壓差膨化工藝進(jìn)行了研究，得到j(luò)i優(yōu)工藝為切片厚度5mm，均濕處理3d，預(yù)干燥含水率為18％，膨化溫度為85～95℃，膨化壓力為120kPa[36]；劉自強探討了食品膨化機理，分析了膨化動力發(fā)生的過程、膨化動力的影響因素和外部能向膨化動力轉(zhuǎn)換的機理，并將膨化發(fā)生的過程分為3個階段，D一階段為相變段，此時物料內(nèi)部的液體兇吸熱或過熱，發(fā)生汽化；第二個階段為增壓段，汽化后的液體迅速增壓并開始帶動物料膨脹；第三階段為固化段，當(dāng)物料內(nèi)部的瞬間增壓達(dá)到和超過極限時，氣體迅速外益，內(nèi)部因失水而被高溫十燥固化，終形成泡沫狀的膨化產(chǎn)品[37]。果蔬膨化產(chǎn)品不經(jīng)過破碎、榨汁、濃縮等工藝，保留并濃縮了鮮果的多種營養(yǎng)成分，如維生素、纖維素、礦物質(zhì)等。目前，中國果蔬變溫壓差膨化干燥技術(shù)的研究還處于起步階段，變溫壓差膨化干燥的機理和工藝都有待迸一步深入研究。

營養(yǎng)豐富。果蔬膨化產(chǎn)品不經(jīng)過破碎、榨汁、濃縮等工藝，保留并濃縮了鮮果的多種營養(yǎng)成分，如維生素、纖維素、礦物質(zhì)等。以蘋果為例，影響其膨化的關(guān)鍵因素是膨化前原料的含水率、膨化溫度、膨化壓力、停滯時間、抽真空溫度和抽真空時問。經(jīng)過干燥后的產(chǎn)品，不僅具備了果蔬固有的低熱量、低脂肪特點，而且與果蔬汁、用果蔬汁制成的果蔬粉相比，能保留果蔬中更多的營養(yǎng)成分。

　食用方便。果蔬膨化產(chǎn)品可用來生產(chǎn)新型、天然的綠色膨化小食品，攜帶方便，易于食用。

　易于貯存。膨化果蔬產(chǎn)品的含水量一般在7％以下，不利于微生物生長繁殖，可以長期保存。另外，此產(chǎn)品克服了低溫真空油炸果蔬產(chǎn)品中含有少量油脂的缺點，不易引起油脂酸敗等不良品質(zhì)變化，不易產(chǎn)生哈喇味。

　　畢博士此項研究的一個突出貢獻(xiàn)，是為大量農(nóng)產(chǎn)品運用該原理進(jìn)行商品轉(zhuǎn)化提供了一套切實可行的新標(biāo)準(zhǔn)，從而為化解農(nóng)產(chǎn)品賣難開辟了一個新途徑。市場前景好產(chǎn)品附加值高做好農(nóng)產(chǎn)品深加工的大文章是發(fā)展農(nóng)業(yè)的一條重要出路。

畢博士介紹說，膨化果蔬脆片以新鮮水果蔬菜為原料，采用變溫壓差膨化技術(shù)制成，其原料來源非常廣泛，果品如蘋果、梨、香蕉、柑橘、菠蘿、獼猴桃、桑葚、哈密瓜、草莓、桃、杏、棗、枸杞等，蔬菜如胡蘿卜、馬鈴薯、甘薯、菠菜、黃瓜、甘藍(lán)、西紅柿、芹菜、食用菌、大蒜等。

　 膨化果蔬不僅來源廣泛，應(yīng)用范圍也很廣。許多果蔬膨化產(chǎn)品，尤其是膨化果品，可以直接進(jìn)行分級、包裝、銷售，作為老少皆宜的休閑食品。目前已有膨化蘋果脆片上市，也可以生產(chǎn)脆棗、香蕉脆片、菠蘿脆片、哈密瓜脆片、柑橘脆瓣等產(chǎn)品。

　　可以生產(chǎn)新型果蔬yingyang粉。用膨化果蔬直接加工果蔬yingyang粉不同于果蔬榨汁后噴霧干燥生產(chǎn)的果蔬粉，前者含有更多的營養(yǎng)成分，如維生素、纖維素、礦物質(zhì)等。

　 可作為方便食品的調(diào)料。許多膨化蔬菜產(chǎn)品具有良好的速溶性、復(fù)水性、風(fēng)味和口感，可以作為其他方便食品的輔料或調(diào)味料，如將此類產(chǎn)品作為方便面中的蔬菜調(diào)料，或可以直接生產(chǎn)調(diào)味干制品。

　 可作為生產(chǎn)新型baojian食品的原料。膨化后的果蔬原料經(jīng)過超微粉碎后，可以作為yingyang粉，加入到其他食品原料中，生產(chǎn)出更富營養(yǎng)的食品，用于嬰兒、老年人或等特殊人群的飲食中。

五、經(jīng)濟(jì)效益概算

      項目的設(shè)備投資為150～200萬元，流動資金為50～100萬元，收回投資期限為1～2年。假設(shè)投資建造一個小型蘋果膨化果蔬生產(chǎn)廠，約需150萬元，其中設(shè)備投資100萬元，主要用于廠房租賃、預(yù)處理設(shè)備、膨化設(shè)備、包裝設(shè)備和運輸銷售設(shè)備的投入；流動資金50萬元，主要用于原料購置、開辦費及其他費用項目支出。設(shè)備折舊使用期按10年計算，殘值率按10%計算，年折舊額為106.80萬元×( 1-10%)/10年=9.612萬元/年。膨化果蔬主要用于生產(chǎn)綠色天然的膨化休閑食品、新型果蔬yingyang粉、方便食品的調(diào)料或新型baojian食品的原料。年產(chǎn)量的計算按班產(chǎn)100kg計算，三班生產(chǎn)，每月按23天計算，產(chǎn)品每袋20g，年產(chǎn)量即為414萬袋。以每袋膨化蘋果所需原料的成本為例計算，年產(chǎn)膨化袋裝蘋果414萬袋，假設(shè)市場價格1.80元/20g（實際市場上的一種果蔬脆片銷售價格為4.50元/20g），年銷售收入可達(dá)636.92萬元，利潤總額可達(dá)239.57萬元，僅用了10個月，就可收回150萬元全部投資（其中原料投入產(chǎn)出比按11：1計算）?？梢钥闯?，膨化果蔬加工是一個投資少、JIANXIAO快、回報率高，集經(jīng)濟(jì)效益、社會效益于一體的項目。