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营养健康型果蔬休闲食品多形式物理场组合干燥技术

发布时间:2017/1/11 16:56:22  点击次数:62
  随着人们生活水平的提高,营养健康果蔬休闲食品成为消费新宠,但以往生产类似产品采用的热风、冷冻干燥及真空油炸分别存在效率低、能耗高、产品脂肪含量高等弊端,新型高效节能微波技术因均匀性差,产业化应用受限。针对上述问题,由江苏省农业科学院、江南大学及兴化市联富食品有限公司等单位组成的研究团队经10多年的联合攻关,研发出多形式的物理场组合干燥技术体系。组合干燥技术即运用以往简单生产普通脱水干制产品的单一物理场方法,视不同果蔬物料特性、三态水脱除及活性物质有效保持规律进行两两或三三方法耦合的新型干燥技术,在其干燥过程中对不同物料预处理方法、不同干燥阶段温度、水分转换点及压力等实施调控,促其产生一定膨化度,生产出营养风味物质保留率高、酥脆度好、天然无添加的膨化休闲食品。该成果开发出系列营养健康果蔬休闲食品,推动了果蔬干燥技术的升级换代及休闲食品产业的快速发展。 

  该项目研究成果首先研究阐明了微波场中果蔬细胞孔室、淀粉、易变色素变化规律。探明了微波加热不均匀性引起物料局部过热及产生内应力导致细胞孔室塌陷是果蔬干燥产生皱缩和焦糊现象的主因,淀粉的糊化反应是决定淀粉质果蔬质构和细胞孔室变化的主导因素。揭示了热敏性果蔬多酚类化合物以抗氧化为基础的舒血管作用机制,鉴定18种果蔬中24种酚类化合物、12种果蔬中26种类胡萝卜素及新生成的5种异构体,发现微波干燥中后期“热失速”致使活性物质损失高达70%。明确果蔬介电特性、三态水分阶段脱除、安全临界温度是果蔬组合干燥产品质构增强、风味形成、色泽保持及活性组分高效利用的关键调控点,从而攻克了产品活性物质损失多、品质差难题,为高质节能组合干燥技术的创建提供了理论依据。 
  其次,首创微波场物料介电调控与空间运动协同运行新方法。基于果蔬物料介电常数ε′和介电损耗因子ε″在不同温度、水分含量、微波烫漂、盐离子浸渍条件下变化规律,创建果蔬高效均匀干燥介电特性调控技术,并与微波腔体改造有机结合,将负压脉冲喷动与无极微波功率调节融入微波和微波冻干设备,实现颗粒或片状物料在微波场三维空间运动、获得等量微波能,破解了国内外长期存在的微波干燥冷热点与微波冻干低压气体放电难题,产品均匀度达90%以上,促进了微波技术的产业化应用。 
  第三,发明21种节能、高效、高质、高值干燥的新技术、新方法、新工艺,创制6种新设备,构建了果蔬休闲食品组合干燥技术体系。研究创新超声调味浸渍、低频微波钝酶护色等质构增强技术。基于上述果蔬干燥品质控制理论,发明含水量70%—85%蔬菜超声浸渍—热风—微波—压差膨化为核心、富含活性物质热敏蔬菜真空微波—压差膨化为核心、含水量75%—89%水果冻干—脉冲喷动真空微波为核心及含水量高于90%浆果真空浸渍—冻干—脉冲喷动真空微波为核心21种组合干燥新技术新工艺,并建立了产品品质评价体系;创制改善干燥均匀性的负压脉冲喷动微波等6种果蔬休闲食品干燥设备;运用36种原料研发42款新产品。与传统相比,节能20%—50%,效率提高20%—70%,产品硬度降低30%—50%,脆度增加70%—96%,多酚、类胡萝卜素保留率提高10%—35%,效益提高8—12倍,推动了果蔬休闲食品产业技术进步与快速发展。 
  该技术在苏州优尔食品有限公司、兴化联富食品有限公司、海通食品集团有限公司、江苏派乐滋食品有限公司产业化推广,创建淘豆、恰然时光等4大品牌,在天猫、座上客等实现互联网与品牌店销售,12家企业应用增效超50亿元,近2年新增销售额24.28亿元,新增利润2.94亿元。成果获授权发明专利25项、实用新型11项、公告发明专利12项,制定标准9项,发表论文142篇、其中SCI50篇,出版专著1部。中国工程院院士孙宝国教授对成果的评价是总体达国际先进水平,部分达国际领先水平。据悉,该成果主要完成人有刘春泉、张慜、李大婧、黄午阳、宋江峰等专家,经专家评审、中国食品工业协会奖励工作委员会审定,荣获2016中国食品工业协会科学技术奖特等奖。
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