固体糖渍对芒果脱水传质和品质的影响研究

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芒果是亚热带特色水果,具有较高的营养价值。糖渍是一种高效的食品预脱水方法,糖液浸渍法(液态渗透)已有大量研究,而固体糖干法糖渍(干腌或固态渗透)研究较少。干腌(固态渗透)在腌渍肉制品、蔬菜和滚揉肉制品以及果脯糖渍中已有所应用,其主要目的是通过渗透大量的糖或食盐(即增加固形物为主)以调整产品的质构和风味,但固态渗透在预脱水领域的研究报道较少,也缺乏固态渗透传质动力学及其对芒果产品品质的影响研究。基于这种现状,本文对固态渗透对芒果脱水传质和品质的影响进行了一定的探索。主要的研究内容和结果如下:1、对比不同渗透方式对芒果脱水传质和品质的影响,结果表明:固态渗透SSD30(蔗糖:芒果(w/w)=3:10)的水分扩散系数分别比液态渗透LOD30(30%蔗糖溶液:芒果=1:1)和LOD40(40%蔗糖溶液:芒果=1:1)的提高了42.11%和38.96%,固形物扩散系数分别提高了1.27%和0.50%,干基固增物脱水效率相应提高了59.80%和34.79%,Vc保留率分别提高了4.54%和3.99%,总酚保留率分别提高了2.75%和24.75%,产生的废糖液和溶出非水物质也是最少的。虽然高脱水效率可能会导致SSD30芒果的外形收缩更严重,但在追求环保和减少废糖液的领域,以及追求高脱水低固增高保真的加工领域,预计固态渗透技术可带来良好的应用前景。2、以蔗糖为渗透剂,以蔗糖质量/芒果质量为20%、30%、40%进行固态渗透(SSD20、SSD30、SSD40),研究蔗糖与芒果不同质量比固态渗透对芒果脱水传质和品质的影响,并建立传质动力学模型。其中SSD20、SSD30、SSD40芒果的水分扩散系数依次为10.365 h-1/2、11.430 h-1/2、12.853h-1/2,固形物扩散系数依次为1.6949 h-1/2、2.0286 h-1/2、2.3361 h-1/2,水分传质系数依次为1.0826、1.1354、1.2237,固形物传质系数依次为0.5999、0.6193、0.6298,平衡失水率依次为35.84%、40.16%、45.87%,平衡固增率依次为5.61%、6.74%、7.76%。蔗糖与芒果质量比越大,芒果固态渗透的失水率、固增率、脱水效率、体积收缩率、水分传质系数、固形物传质系数等越高,Vc保留率和总酚保留率越低。以渗透时间(X1)、蔗糖与芒果质量比(X2)为变量,通过对脱水传质动力学建模得:Y1(失水率)=33.6905X1+3.1291X2+4.7020,Y2(固增率)=6.1533X1+0.5732X2-0.3163。该两项方程可供芒果加工企业参考,根据企业需求灵活的选择蔗糖与芒果质量比和渗透时间,以达到目标失水率和固增率。3、以蔗糖(SUC)、海藻糖(MYC)、山梨糖醇(SOR)为渗透剂,以渗透剂质量/芒果质量为30%的固态渗透(SUC30、MYC30、SOR30),研究不同渗透剂固态渗透对芒果脱水传质和品质的影响。通过建立传质动力学模型,得出蔗糖渗透(SUC30)、海藻糖渗透(MYC30)、山梨糖醇渗透(SOR30)芒果的水分扩散系数依次为11.430 h-1/2、11.383 h-1/2、12.324 h-1/2,固形物扩散系数依次为2.0286 h-1/2、1.6889 h-1/2、2.1475 h-1/2,水分传质系数依次为1.2944、1.2843、1.4937,固形物传质系数依次为0.5999、0.4997、0.6643,平衡失水率依次为39.22%、38.17%、42.37%,平衡固增率依次为6.74%、5.71%、7.09%。SOR30的失水率、固增率、失重率、脱水效率、水分传质系数、固形物传质系数等最高,MYC30的最低,SUC30的处于两者之间。4、以常规固态渗透方式为对照,研究真空、真空超声、真空滚揉强化渗透方式对芒果脱水传质和品质的影响。结果表明:不同强化渗透方式中真空滚揉强化渗透具有最高的失水率和固增率,水分转化能力最大,水溶性果胶相对含量最高,芒果硬度最小,Vc保留率和总酚保留率最低;真空强化渗透具有最低的失水率和固增率,水分转化能力最小,水溶性果胶相对含量最小,芒果硬度最大,Vc保留率和总酚保留率最高;真空超声强化渗透具有最高的脱水效率,Vc保留率和总酚保留率处于真空和真空滚揉强化渗透方式之间。真空、真空超声、真空滚揉强化渗透方式对芒果渗透脱水和品质的影响方面各有优势,启示芒果加工企业在选择强化渗透方式方面需要根据产品定位和生产效益做出合适的选择。
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