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食品保藏原理实验指导书
实验一 蔬菜的冷冻干燥
一、实验目的
了解冷冻干燥的基本原理和冷冻干燥的特点,掌握冷冻干燥机械的基本构造和操作流程。
二、实验原理
2.1 基本理论
水有固态、液态、气态三中态相。根据热力学中的相平衡理论,随压力的降低,水的冰点变化不大,而沸点却越来越低,向冰点靠近。当压力降到一定的真空度时,水的沸点和冰点重合,冰就可以不经液态而直接汽化为气体,这一过程称为升华。当冰周围的蒸汽压低于610.5Pa时,冰加热升温可以直接升华为水蒸汽,这就是升华干燥的理论基础。
2.2 概念
真空冷冻干燥是先将物料冻结到共晶点温度以下,使物料中的水分变成固态的冰,然后在适当的真空度下,使冰直接升华为水蒸汽。再用真空系统中的水汽凝结器(捕水器)将水蒸汽冷凝,从而获得干燥制品的技术。
2.3 干燥过程
食品的真空冷冻干燥,就是在水的三相点以下,即在低温低压条件下,使食品中冻结的水分升华而脱去。冷冻干燥过程分为预冻、升华干燥、解析干燥3个过程。
2.3.1 预冻过程
预冻是产品在冻结干燥之前,作为单独的操作,用一般的冻结方法预先将产品冻成一定的形状。
2.3.2 升华干燥过程
要维持升华干燥的不断进行,必须满足两个基本条件,即热量的不断供给和生成蒸汽的不断排除。干燥过程是由周围逐渐向内部中心干燥的,干燥过程中的传热驱动力为热源与升华界面之间的温差,而传质驱动力为升华界面与冷阱之间的蒸气分压差,温差越大,传热速率就越快,蒸汽分压差越大,传质速率就越快。
在升华干燥中,加热温度不能超过物料的共熔点温度,若温度过高,导致冰晶熔化,会影响制品质量。此外,升华干燥过程中的加热方式直接影响了物料温度分布、升华界面温度、升华界面水蒸汽通量和干燥时间等重要过程参数。
2.3.3 解析干燥过程
解析干燥是升华干燥之后,去除分布在物料的基质内以游离态或结合水形式存在水分的过程。物料的解析干燥一般要依靠比升华温度高得多的温度来完成。
2.4冷冻干燥系统(略)
三、实验材料及仪器
小白菜,胡萝卜,大葱,真空冷冻干燥机
四、操作方法
.1 操作流程
新鲜蔬菜原料原料选择预处理预冻真空冷冻干燥成品
.2 操作要点
.2.1原料选择:原料应新鲜无病虫害,大小一致。
.2.2原理预处理:新鲜原料应清洗和切片。切片时厚度适当,切割面应垂直于纤维方向,使冻干时冰的升华界面的界面的移动方向与纤维方向一致,以提高干燥速率。
.2.3预冻:装箱之前,先将处理后的原料放入冻干箱进行空箱降温,然后将产品放入冻干箱内进行预冻,在-35℃下冷冻24h,使水分充分冻结。
.2.4真空冷冻干燥:冷阱温度达到-50℃左右,设定真空冷冻干燥机的各种参数,进行真空冷冻干燥。冷冻干燥分两个阶段,冻干开始时,隔板不加热,通过外界辐射为升华过程提供热量,冻干10左右,升华干燥阶段基本完结,进入解析干燥阶段,启动加热程序,使隔板温度达到40℃,当物料温度接近加热极温度时,表示物料已经冻干,结束冻干操作。
五、成品复水性实验
准确称取冻干物料56g,在50-55℃水中浸泡20左右,充分复水后,取出沥干,晾干表面水分后准确称重,按如下公式计算复水比。
复水比 = (充分复水后产品重量/ 冻干后产品重量) 100%
六、
1.真空冷冻干燥的特点。
2.讨论对冻干成品复水性的影响因素。
实验二 烫漂标准的确定
一、目的要求烫漂是果蔬加工中一项重要的工序,通过本实验,1、基本掌握烫漂的生化指标和感官指标;2、了解不同的原料,杀死过氧化物酶时需要不同的烫漂条件。
二、材料和用具菜豆、山楂、苹果、马铃薯等新鲜果蔬。
0.1%联苯胺、0.3%过氧化氢。
电炉、烧杯(50m)、不锈钢刀、温度计、滴管。
三、烫漂标准确定原理
原料烫漂后,在颜色、比重、酶活性等方面均有变化,其中酶活性较易测定,易于在实际工作中采用。
原料组织酶系中,因过氧化物酶既比较耐热,又易引起产品的败坏。因此,通常以使物料的过氧化物酶失活作为烫漂处理的生化标准。其反映过程是:
联苯胺 联苯胺(兰色)
(还原态) (氧化态)
烫漂后的组织在联苯胺和过氧化氢试剂作用下,数分钟后,若变成兰色,则证明过氧化物酶活性存在,原料烫漂不够,需要提高烫漂处理强度;若不变色,则证明烫漂处理达到了要求。
四、操作方法 将果蔬原料洗涤干净,切分成适当的大小,放入沸水中处理若干分钟,取出,冷水冲洗冷透。用不锈钢刀横切,在切面上依次滴12滴0.1%联苯胺和0.3%过氧化氢试剂,观察颜色变化,将观察结果记入下表:
原 料 烫漂温度(℃) 烫漂时间() 是否变色 山 楂
苹 果
马铃薯
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