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【瑞士步琦】凍干新鮮的香蕉切片

閱讀:254      發布時間:2024-8-12
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【瑞士步琦】凍干新鮮的香蕉切片

瑞士步琦

凍干新鮮的香蕉切片

凍干應用

"


1



簡介

冷凍干燥是一種溫和的干燥方法,可用于保存食品而不改變其外觀或風味。冷凍干燥過程包括將食品樣品預凍,然后對凍結樣品施加精準的真空控制。在這種條件下,食品中的水分會升華,因此樣品最終會干燥。在食品應用中,冷凍干燥常用于生產速溶咖啡和干燥保存水果、蔬菜或草藥。


2



設備

  • BUCHI Lyovapor™ L-200 Pro

  • BUCHI Lyovapor™ 軟件

  • 深冷冰箱,溫度 -40°C,tritec HANNOVER

  • 不銹鋼托盤

  • Mettler Toledo HR73 鹵素水分分析儀


3



試劑與耗材

  • 新鮮的香蕉


4



實驗過程

4.1 樣品準備

將香蕉切成 5mm 厚的切片,并將這 11 片香蕉切片放置在不銹鋼托盤上(圖1),然后在深冷冰箱中過夜,溫度為 -40℃。另外也可以使用 -20℃ 的冰箱。


【瑞士步琦】凍干新鮮的香蕉切片

圖1. 帶有新鮮切片的香蕉托盤


4.2 設置 Lyovapor™ L-200

在深凍24小時后,香蕉片被轉移到冷凍干燥機 Lyovapor™ L-200 中進行冷凍干燥,設置如 表1 所示。


表1. Lyovapor™ L-200 中香蕉片冷凍干燥的設置

干燥室類型

標準

樣品塌陷溫度

未激活

不塌陷的安全溫度 °C

未激活

氣體類型

環境空氣


設置的貨架溫度在初級和次級干燥結束時不應超過 25℃(溫度設定點)。使用 Lyovapor™ 軟件編程的初級和次級干燥過程步驟如 表2示。在初級干燥階段,從樣品中去除基質溶劑,在這種情況下水通過升華去除。在次級干燥階段,通過去解吸附溶劑來干燥樣品。


表2. 初級干燥步驟的參數,設置在 Lyovapor™ 軟件上

步驟

1

2

階段

初級干燥

次級干燥

時長

12小時

3小時

溫度

25.0

25.0

溫度梯度

0.07

0.00

壓力類型

需調整

需調整

壓力

0.370

0.100

安全壓力

1.500

1.500

安全壓力時長

10

10


4.3 鹵素水分分析

香蕉干燥后(見 圖2),分析了三個香蕉片的剩余水分含量,以評估干燥效率。因此樣品在30秒內被研磨在研缽中并轉移到水分分析儀中。水分分析采用鹵素水分天平,其參數列于 表3,判定標準 5 是指在 1mg/140s 以內沒有更多的變化。


表3. 水分分析儀設置

判定標準

5

干燥溫度℃

110


【瑞士步琦】凍干新鮮的香蕉切片

圖2. 冷凍干燥后的盤子上的香蕉片


5



實驗結果和討論

5.1 凍干香蕉片的外觀評價

圖1圖2 分別展示了凍干前后的托盤上的香蕉片。所有 11 片香蕉片都顯示出均勻的凍干結構和外觀。在干燥過程中,沒有觀察到它們的尺寸和形態有任何變化。


5.2 凍干香蕉片的水分分析

為了確定 Lyovapor™ L-200 的干燥效率,使用鹵素水分分析儀分析了三個香蕉片的剩余水分含量。表4 顯示了凍干后測量的水分含量和干燥效率的結果。


表4. Lyovapor™ L-200 上凍干后水分分析的結果

香蕉切片

凍干樣品重量g

鹵素干燥樣品重量g

水分含量%

1

0.606

0.587

3.14

2

0.843

0.818

2.97

3

0.794

0.770

3.02


所有分析的樣本在凍干過程后含水量均小于等于3.14%。香蕉的初始水分含量為76.97% ± 1.24%(n=3)。因此,在Lyovapor™ L-200上應用描述的凍干方法導致水分去除率至少為95.92%


總的來說,將凍干過程應用于如香蕉片等食品,具有以下優缺點:


優勢:

  • 在低溫和低壓條件下進行冷凍干燥是一種有效的方法,可以保持食品的顏色、氣味、風味和熱敏感的營養素

  • 消除食品表面的硬化

  • 冷凍干燥的食品具有多孔結構,易于復水或溶解。它可以直接食用或復水后食用

  • 由于冷凍干燥的食品含水量極低,因此密度相對較小,易于運輸。冷凍干燥的食品在室溫下可以長期保存,而運輸成本遠低于冷凍食品

  • 冷凍干燥過程中不向食品中添加任何添加劑


劣勢:

  • 如果直接暴露在空氣中,凍干食品會迅速吸水復水,導致食品品質下降

  • 凍干產品必須真空包裝或用氮氣進行真空包裝,包裝材料不得允許水蒸氣滲透

  • 在運輸和銷售過程中,由于其疏松多孔的結構,凍干食品很容易碎成粉末或開裂

  • 凍干是一個耗時耗能的過程,導致生產成本更高


6



實驗結論

使用Lyovapor™ L-200,成功實現了香蕉水分去除的高效干燥。


7



參考文獻

  1. G. W. Oetjen; Freeze drying; Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry (2004).

  2. //nuts/driedfruit/freeze dried/

  3. //chaucerfreezedried/

  4. //northbaytrading/dried-fruit/freeze dried-fruit/

  5. H. Tse-Chao Hua, L. Bao-Lin, Z. Hua; Freeze drying of Pharmaceutical and Food Products,

  6. Woodhead Publishing Series in Food Science, Technology and Nutrition, pages 141–169 (2010).



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