果蔬干制品加工

果蔬的干制在我國歷史悠久，源遠流長。古代人們利用日曬進行自然干制，大大延長果蔬的保藏期限。隨著社會的進步，科技的發(fā)展，人工干制技術也有了較大的發(fā)展。從技術、設備、工藝上都日趨完善。

但自然干制在某些產品上仍有用武之地，特別是我國地域廣，經濟發(fā)展不平衡，因而自然干制在近期仍占重要地位。如在甘肅新疆，由于氣候干燥，因而葡萄干的生產采用自然干制法，不僅質量好，而且成本低。還有一些落后山區(qū)對野菜干制至今仍用自然干制法。果蔬干制是指脫出一定水分，而將可溶性物質的濃度提高到微生物難以利用的程度，同時保持果蔬原來風味的果蔬加工方法。制品是果干或菜干。干制是一種既經濟而又大眾化的加工方法，其優(yōu)點是：

1、干制設備可簡可繁，簡易的生產技術較易掌握，生產成本比較低廉，可就地取材，當地加工。2、干制品水分含量少，有良好的包裝，則保存容易。而且體積小、重量輕、攜帶方便，較易運輸貯藏。

3、由于干制技術的提高，干制品質量顯著改進，食用又方便。

4、可以調節(jié)果蔬生產淡旺季，有利于解決果蔬周年供應問題。因此，果蔬干制品對于勘測、航海、旅游、軍需等方面都具有重要意義果蔬干制方法和設備果品、蔬菜干制的方法，因干燥時所使用的熱量來源不同，可分為自然干制和人工干制兩類。現(xiàn)將這兩種方法及其設備介紹如下。自然干制的技術及設備⒈自然干制的技術利用自然條件如太陽輻射熱、熱風等使果疏干燥，稱自然干燥。其中，原料直接受太陽曬干的，稱曬干或日光干燥；原料在通風良好的場所利用自然風力吹干的，稱陰干或晾干。自然干制的特點是不需要復雜的設備、技術簡單易于操作、生產成本低。但干燥條件難以控制、干燥時間長、產品質量欠佳、同時還受到天氣條件的限制，使部分地區(qū)或季節(jié)不能采用此法。如潮濕多雨的地區(qū)，采用此法時干制過程緩慢、干制時間長、腐爛損失大、產品質量差。自然干制的一般方法是將原料選擇分級、洗滌、切分等預處理后，直接鋪在曬場，或掛在屋檐下陰干。自然干制時，要選擇合適的曬場，要求清潔衛(wèi)生、交通方便且無塵土污染、陽光充足、無鼠鳥家禽危害，并要防止雨淋、要經常翻動原料以加速干燥。⒉自然干制的設備自然干制所需設備簡單主要有曬場和曬干用具，如曬盤、席箔、運輸工具等，此外還有工作室、熏硫室、包裝室和貯藏室等。人工干制的設備及技術人工干制是人工控制干燥條件下的干燥方法。該方法可大大縮短干燥時間獲得較高質量的產品，且不受季節(jié)性限制，與自然干燥相比，設備及安裝費用較高，操作技術比較復雜，因而成本也較高。但是，人工干制具有自然干制不可比擬的優(yōu)越性，是果蔬干制的方向。1.人工干制的設備目前，國內外許多先進的干燥設備大都具有良好的加熱及保溫設備，以保證干制時所需的較高和均勻的溫度；有良好的通風設備以及時排除原料蒸發(fā)的水分；有良好的衛(wèi)生條件及勞動條件，以避免產品污染和便于操作管理，根據設備對原料的熱作用方式的不同，可將人工干制設備分為以傳導、對流、輻射和電磁感應加熱等四類。習慣上分為空氣對流干燥設備、滾筒干燥設備、真空干燥設備和其它干燥設備。⑴烘灶⑵烘房

（3）隧道式干燥機干燥室為狹長的隧道形，地面鋪鐵軌。裝好原料的載車，沿鐵軌經隧道，完成干燥，然后從隧道另一端推出，下一車原料又沿鐵軌再推入。

（4）帶式干燥機原料鋪在帶上，借機械力而向前轉動，與干燥室的干燥介質接觸，而使原料干燥。適應于蔬菜等含水量高但物料溫度不允許過高的產品。（5）滾筒干燥機由一只或兩只中空的金屬圓筒組成。圓筒隨水平軸轉動，內部由蒸汽、熱水或其他加熱劑加熱。主要用于蘋果醬、甘薯泥、南瓜醬、香蕉和糊化淀粉等漿狀物料的干燥。（6）其它干燥技術

其它干燥技術還有泡沫干燥、膜擴散脫水、滲透脫水、遠紅外干燥和利用太陽能干燥等。紅外線干燥機一、果品蔬菜中的水分性質及干燥機理

果品蔬菜干制，目的在于將果蔬中的水分減少，而將可溶性物質的濃度提高到微生物不能利用的程度，同時，果蔬中所含酶的活性也受到抑制，產品能夠長期保存。(一)果蔬組織內部的水分狀態(tài)及性質

果蔬的含水量很高，一般為70％～90％左右。果蔬中的水分是以游離水、膠體結合水和化合水三種不同的狀態(tài)存在。1、游離水:以游離狀態(tài)存在于果蔬組織中，是充滿在毛細管中的水分。所以也稱為毛細管水。游離水是主要的水分狀態(tài)，游離水的特點是能溶解糖、酸等多種物質，流動性大，借毛細管和滲透作用可以向外或向內遷移，所以干燥時排除的主要是游離水。2、膠體結合水:由于膠體的水和作用和膨脹的結果，圍繞著膠粒形成一層水膜，水分與其結合成為膠體狀態(tài)。3、化合水：存在于果品蔬菜化學物質中的水分，一般不能因干燥作用而排除。㈡水分活度水分活度又叫水分活性，是溶液中水的蒸氣壓與同溫度下純水的蒸氣壓之比。Aw=P/P0=ERH/100Aw--水分活度P--溶液或食品中水蒸氣壓P0--純水的蒸氣壓ERH--平衡相對濕度（食品的平衡相對濕度是指食品中的水分蒸汽壓達到平衡后，食品周圍的水汽分壓與同溫度下純水的飽和蒸汽壓之比。）食品中水分含量與水分活度之間的關系（Ⅰ）單分子層水，不能被冰凍，不能干燥除去。-40℃不能凍結，占總水量的極小部分。（Ⅱ）多層水，主要通過水-水和水-溶質氫鍵同相鄰分子締合，為可溶性組分的溶液，大部分多層水在-40℃不被凍結，I+II的水占5%以下（Ⅲ）自由水或體相水，是食品中結合的最弱，流動性最大的水，主要是在細胞體系或凝膠中被毛細管液面表面張力或被物理性截留的水，這種水很易通過干燥除去或易結冰，可作為溶劑，容易被酶和微生物利用，食品容易腐敗，通常占95%以上；

果蔬脫水是為了保藏，食品的保藏性不僅和水分含量有關，與果蔬中水分的狀態(tài)也有關。游離水中的糖類，鹽類等可溶性物質多了，溶液濃度增大，滲透壓增高，造成微生物細胞壁分離而死亡，因而可通過降低水分活度，抑制微生物的生長，保存食品。雖然食品有一定的含水量，但由于水分活度低，微生物不能利用。

不含任何物質的純水Aw=1，如食品中沒有水分，水蒸氣壓為0，Aw=0。Aw值高到一定值時，酶的活性才能被激活，并隨著Aw值增高，酶的活性增強，Aw為0.2時脂肪氧化反應速度最低，Aw值大時葉綠素變成脫鎂葉綠素；蔗糖水解，花青素被破壞，Vc、VB

損失速度加快。水分活度與微生物

大多數新鮮食品的水分活度在0.99以上，適合各種微生物生長。大多數重要的食品腐敗細菌所需的最低aw都在0.9以上。只有當水分活度降到0.75以下，食品的腐敗變質才顯著減慢；若將水分降到0.65，能生長的微生物極少。一般認為，水分活度降到0.7以下物料才能在室溫下進行較長時間的貯存。

干制過程中，食品及其所污染的微生物均同時脫水，干制后，微生物就長期地處于休眠狀態(tài)，環(huán)境條件一旦適宜，又會重新吸濕恢復活動，微生物的耐旱力常隨菌種及其不同生長期而異。干制并不能將微生物全部殺死，只能抑制其活動，但保藏過程中微生物總數會穩(wěn)步下降。微生物發(fā)育時必需的水分活度表微生物發(fā)育所需要的最低AW微生物發(fā)育所需要的最低AW普通細菌0.90嗜鹽細菌小于0.75普通酵母0.87耐干燥細菌0.65普通霉菌0.80耐滲透細菌0.61水分活度與酶的關系

通常水分活度在0.75-0.95的范圍內酶活性達到最大。水分減少時，酶的活性也就下降。只有在水分降低到1%以下時，酶的活性才會完全消失。酶在濕熱條件下易鈍化。為了控制干制品中酶的活動，就有必要在干制前對食品進行濕熱或化學鈍化處理，以達到酶失去活性為度。0.20.40.60.8Aw呈倒S型，開始隨水分活度增大上升迅速，到0.3左右后變得比較平緩，當水分活度上升到0.6以后，隨水分活度的增大而迅速提高。（三）、干燥機理

果品蔬菜在干制過程中，水分的蒸發(fā)主要是依賴兩種作用，即水分外擴散作用和內擴散作用，果疏干制時所需除去的水分，是游離水和部分膠體結合水。干燥開始時由于果蔬中水分大部分為游離水，所以蒸發(fā)時，水分從原料表面蒸發(fā)得快，稱水分外擴散（水分轉移是由多的部位向少的部位移動），當水分蒸發(fā)至50％—60％后，其干燥速度依原料內部水分轉移速度而定。干燥時原料內部水分轉移，稱為水分內部擴散。由于外擴散的結果，造成原料表面和內部水分之間的水蒸氣分壓差，水分由內部向表面移動，以求原料各部分平衡。此時，開始蒸發(fā)膠體結合水，因此，干制后期蒸發(fā)速度就明顯顯得緩慢。在原料干燥時，因各部分產生溫差與水分內擴散方向相反的水分的熱擴散，其方向從較熱處移向不太熱的部分，即由四周移向中央。果蔬干燥過程可分為兩個階段：

即恒速干燥階段和降速干燥階段。在兩個階段交界點的水分稱為臨界水分，這是每一種原料在一定干燥條件下的特性。恒速階段此階段干燥速率保持恒定，物料內部水分很快移向表面，物料表面始終為水氣所飽和，干燥機理屬表面汽化控制，干燥所去除的水分相當于物料的非結合水，因此此階段物料水分的汽化如同純水的蒸發(fā)，蒸發(fā)溫度相當于熱空氣的濕球溫度。

降速階段進入降速階段，干燥速率隨物料含水量的降低而逐漸下降，干燥機理轉為內部擴散控制，開始汽化物料的結合水。由于干燥速率降低，空氣對物料對流傳熱的熱流量已大于水汽化帶回空氣的熱流量，因而物料的溫度開始不斷上升，物料表面溫度比空氣濕球溫度越來越大。

臨界含水量由恒速階段到降速階段的轉折點，稱為干燥過程的臨界點。臨界點是干燥由表面汽化控制到內部擴散控制的轉變點，是物料去除非結合水的轉折點。（四）干制對酶活性的影響：

水分活度影響酶促反應主要通過以下途徑：①水作為運動介質促進擴散作用②穩(wěn)定酶的結構和構象③水是水解反應的底物④通過水化作用使酶和底物活化二、影響干燥速度的因素：干燥速度的快慢，對果蔬干制品的好壞起著決定性作用。在其它條件相同的情況下，干燥越快，越不容易發(fā)生不良變化，成品的品質也越好。干燥速度與下列因素有關：1、干燥介質的溫度

果蔬的干燥是把預熱的空氣作為干燥介質。

它有兩個作用，一是向原料傳熱，原料吸熱后使它所含水分汽化，二是把原料汽化水氣帶到室外果蔬干制時，尤其在干制初期，一般不宜采用過高的溫度，否則會產生以下不良現(xiàn)象：

第一果蔬含水量很高，驟然和干燥的熱空氣相遇，則組織中汁液迅速膨脹，易使細胞壁破裂，內容物流失。

第二原料中的糖分和其它有機物因高溫而分解或焦化，有損成品外觀和風味。

第三高溫低濕易造成原料表面結殼，而影響水分的散發(fā)。因此，在干燥過程中，要控制干燥介質的溫度稍低于致使果蔬變質的溫度，尤其對于富含糖分和芳香物質的原料，應特別注意。2、干燥介質的濕度在一定溫度下相對濕度越小，空氣的飽和差越大，果蔬干燥速度越快。紅棗在干制后期，分別放在60℃相對濕度不同的烘房中，一個烘房濕度為65％，紅棗干制后含水量是47.2％;另一個烘房濕度為56％，干制后的紅棗含水量則為34.1％。再如，甘藍干燥后期相對濕度30％，最終含水量為8.0％，在相對濕度8-10％條件下，干甘藍含水量為1.6％。3、氣流循環(huán)的速度

干燥空氣的流動速度愈大，果蔬表面的水分蒸發(fā)也愈快;反之，則愈慢。據測定，風速在每3m/s以下的范圍內，水分蒸發(fā)速度與風速大體成正比例地增加。4、大氣壓力或真空度大氣壓力為1.013×105Pa(一個大氣壓)時，水的沸點為100℃。若大氣壓下降，則水的沸點也下降。氣壓越低，沸點也越低。若溫度不變，氣壓降低，則水的沸騰加劇。因而，在真空室內加熱干制時，就可以在較低的溫度下進行。5、果蔬的種類和狀態(tài)

果蔬的種類不同，所含化學成分及其組織結構也有差異，因而干燥速度也不相同。如在烘房干制紅棗采用同樣的烘干方法，河南靈寶產的泡棗，由于組織比較疏松，經24小時即可達到干燥。而陜西大荔縣產的疙瘩棗則需36小時才能達到干燥。此外，原料的切分與否以及切塊大小、厚薄不一，干燥速度也不一樣。切分越薄，表面積越大，干燥速度就越快。6、原料的裝載量

烘房單位面積上裝載的原料量，對于果蔬的干燥速度也有很大影響。烘盤上原料裝載量多，則厚度大，不利于空氣流通，影響水分蒸發(fā)。7、包裝經過必要處理和分級后的果蔬干制品，宜盡快包裝。包裝應達到以下要求：（1）能防止干制品吸濕回潮以免結塊。包裝材料在90%相對濕度中，每年水分增加量不超過2%。（2）能防止外界空氣、灰塵、蟲、鼠和微生物以及氣味等入侵；（3）能不透外界光線；（4）貯藏、搬運和銷售過程中具有耐久牢固的特點，能維護容器原有特性，包裝容器在30—100厘米高處落下120—200次而不會破損，在高溫、高濕或浸水和雨淋的情況也不會破爛；（5）包裝的大小、形狀和外觀應有利于商品的銷售；（6）和食品相接觸的包裝材料應符合食品衛(wèi)生要求，并且不會導致食品變性、變質；（7）包裝費用應做到低廉或合理。干制品的包裝容器①紙箱和盒②塑料袋③金屬罐④玻璃瓶二、果蔬干制品常見的質量問題分析（一）果蔬在干燥過程中的變化1、體積縮小、重量減輕果品蔬菜干制后，體積和重量明顯減小。一般體積約為原料的20％～35％，重量約為原料的10％～30％。2、色澤的變化果蔬在干制過程中（或干制品在貯藏中）色澤的變化包括三種情況：一是果蔬中色素物質的變化；二是褐變（酶褐變和非酶褐變）引起的顏色變化；三是透明度的改變。

⒈色素物質的變化果蔬中所含的色素，主要是葉綠素（綠）、類胡蘿卜素（紅、黃）、黃酮素（黃或無色）、花青素（紅、青、紫）、維生素（黃）等。綠色果品蔬菜在加工處理時，由于與葉綠素共存的蛋白質受熱凝固，使葉綠素游離于植物體中，并處于酸性條件下，這樣就加速了葉綠素變?yōu)槊撴V葉綠素，從而使其失去鮮綠色而形成褐色。將綠色蔬菜在干制前用60℃～75℃熱水燙漂，可保持其鮮綠色

但在加熱達到沸點時，葉綠素容易被氧化。如菠菜。燙漂用水最好選用微堿性，以減少脫鎂葉綠素的形成，保持果蔬鮮綠色。用稀醋酸銅或醋酸鋅溶液處理，能較好地保持其綠色。葉綠素在低溫和干燥條件下也比較穩(wěn)定。因此，低溫貯藏和脫水干燥的果蔬都能較好地保持其鮮綠色。

花青素在長時間高溫處理下，也會發(fā)生變化。如茄子的果皮紫色是一種花青甙，經氧化后則變成褐色；與鐵、鋁等離子結合后，可形成穩(wěn)定的青紫色絡合物；硫處理會促使花青素褪色而漂白；花青素在不同的PH中會表現(xiàn)不同顏色；花青素為水溶性色素，在洗滌、預煮過程中會大量流失。⒉褐變果蔬在干制過程中（或干制品在貯藏中），?，F(xiàn)顏色變黃、變褐甚至變黑的現(xiàn)象，一般稱為褐變。按產生的原因不同，又分為酶褐變和非酶褐變。⑴酶褐變在氧化酶和過氧化物酶的作用下，果蔬中單寧氧化呈現(xiàn)褐色。如制作蘋果干、香蕉干等在去皮后的變化?？梢娨乐购肿?，就應從果蔬中單寧含量、氧化酶、過氧化物酶的活性以及氧氣的供應等方面考慮。如果控制其中之一，則由單寧所引起的氧化變色即可受到抑制，獲得良好的保色效果。單寧是果疏褐變的基質之一，其含量因原料的種類、品種及成熟度不同而異。就果實而言一般未成熟的果實單寧含量遠多于同品種的成熟果實。因此，在果品干制時，應選擇含單寧少而成熟的原料。

氧化酶在71℃—73.5℃，過氧化物酶在90℃—100℃的溫度下，5分鐘即可遭到破壞。因此，干制前，采用沸水或蒸氣進行熱處理、硫處理，都可因破壞酶的活性而抑制褐變。⑵非酶褐變不屬于酶的作用所引起的褐變，均屬于非酶褐變。非酶褐變的原因之一是，果疏中氨基酸游離基和糖的醛基作用生成復雜的絡合物。羥基呋喃甲醛很容易與氨基酸及蛋白質化合而生成黑蛋白素。這種變色快慢程度取決于氨基酸的含量與種類、糖的種類以及溫度條件。黑蛋白素的形成與氨基酸含量的多少呈正相關。例如蘋果干在貯藏時比杏干褐變程度輕而慢，是由于蘋果干中氨基酸含量較杏干少的緣故；富含氨基酸（0.14％）的葡萄汁比氨基酸含量較少（0.034％）的蘋果汁褐變迅速而強烈。在各種氨基酸中，以賴氨酸、胱氨酸及蘇氨酸等對糖的反應較強。糖類中，參與黑蛋白素形成反應的只是還原糖，即具有醛基的糖。蔗糖無醛基，因此不參與反應

黑蛋白素形成與溫度關系極大，提高溫度能促使氨基酸和糖形成黑蛋白素的反應加強。因此，低溫貯藏干制品是控制非酶褐變的有效方法。

此外，重金屬也會促進褐變，按促進作用由小到大的順序排列為：錫、鐵、鉛、銅。如單寧與鐵生成黑色的化合物；單寧與錫長時間加熱生成玫瑰色的化合物。單寧與堿作用容易變黑。硫處理對非酶褐變有抑制作用，因為二氧化硫與不飽和的糖反應形成磺酸，可減少黑蛋白素的形成(3)、透明度的改變新鮮果蔬細胞間隙中的空氣，在干制時受熱被排除，使干制品呈半透明狀態(tài)。因而干制品的透明度決定于果疏中氣體被排除的程度。

氣體愈多，制品愈不透明，反之，則愈透明。干制品愈透明，質量愈高，這不只是因為透明度高的干制品外觀好，而且由于空氣含量少，可減少氧化作用，使制品耐貯藏。干制前的熱處理即可達到這個目的。

4、營養(yǎng)成分的變化果疏干制中，營養(yǎng)成分的變化雖因干制方式和處理方法的不同而有差異，但總的來說，水分減少較大，糖分和維生素損失較多，礦物質和蛋白質則較穩(wěn)定。

5、表面硬化現(xiàn)象

水分外擴散遠遠超過內擴散，則原料表面會過度干燥而形成硬殼，降低制品的品質，阻礙水分的繼續(xù)蒸發(fā)。6、物料內多孔性的形成果蔬干制品加工工藝流程（二）、包裝前的處理1、篩選分級不同干制品有不同的等級標準，應當根據其標準要求進行分級，以充分體現(xiàn)優(yōu)質優(yōu)價。分級常根據產品色澤、形態(tài)（粉狀者為細度）、氣味、雜質、斑點和水分等指標構成的標準進行，一般可將產品分為優(yōu)級品、一級品、二級品和等外品。分級的方法有手工法和過篩法。2、回軟通常稱均濕或水分的平衡，其目的是使干制品變軟，使水分均勻一致?；剀浀姆椒ㄊ窃诋a品干燥后，剔除過濕、過大、過小、結塊及細屑，待冷卻后，立即堆集起來或放于大木箱中，密封，使水分達