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新型食品脉动压差闪蒸(非油炸)干燥技术


2016-3-17 15:52:23  中国农业科学院农产品加工研究所

    一、项目简介 

    新型食品脉动压差闪蒸(非油炸)干燥是在变温压差膨化干燥基础上发展的一种新型干燥技术,又称爆炸膨化干燥(explosion puffing drying)、气流干燥或压差膨化干燥等,属于一种新型、环保、节能的非油炸快速干燥技术。其基本原理是:将经过预处理并除去部分水分的食品原料,放在脉动压差闪蒸罐中升温加压,保温一段时间后瞬间泄压,物料内部水分闪蒸,物料瞬间膨胀,并反复操作几次,最后在真空状态下脱水干燥,进而生产出体积膨胀、口感酥脆的休闲食品。

    二、主要技术指标及特点 

    “果蔬变温压差膨化干燥技术”(农科果鉴字[2007]第008号)成果系统研究了果蔬变温压差膨化干燥的机理和工艺,明确了水分、膨化温度、抽空温度、抽空时间、停滞时间、压力差等关键因素对膨化工艺和产品品质的影响规律,优化了果蔬变温压差膨化干燥基本工艺参数;创立了几种果蔬原料膨化干燥工艺条件,实现了相对低温、短时的非油炸节能干燥工艺;在系统研究膨化产品膨化前后细胞结构变化、营养成分变化及预处理方式、膨化工艺条件对产品质量影响的基础上,提出了几种果蔬膨化产品的品质评价方法,制定了果蔬膨化产品标准。该技术成果在果蔬变温压差膨化机理、干燥工艺、产品品质评价等研究方面具有原创性,整体研究达到国际先进水平。 

    非油炸酥脆食品被国际食品界誉为“二十一世纪食品”,是继传统热风干燥产品、真空冷冻干燥产品、真空低温油炸脆片之后的新一代干燥产品。非油炸酥脆产品具有以下特点:一是绿色天然。酥脆产品一般都是直接进行烘干、汽化制成,在加工中不添加色素和其它添加剂等,纯净天然。二是品质优良。酥脆产品有很好的酥脆性,色泽佳,口感好。三是营养丰富。酥脆产品不经过破碎、榨汁、浓缩等工艺,保留并浓缩了新鲜原料的多种营养成份,如维生素、纤维素、矿物质等。经过干燥后的产品,不仅具备了低热量、低脂肪特点,而且能保留更多的营养成分。四是食用方便。酥脆产品可用来生产新型、天然的绿色休闲食品,携带方便,易于食用。五是易于贮存。酥脆产品的含水量一般在7%以下,不利于微生物生长繁殖,可以长期保存。另外,此产品克服了低温真空油炸产品仍含有少量油脂的缺点,不易引起油脂酸败等不良品质变化。

    压差闪蒸设备具有以下特点:一是适用性广。许多食品原料都可以用此设备进行加工。目前,国内外已有数十种食品原料进行过脉动压差闪蒸干燥加工,生产的许多产品具有良好的感官和营养特性,能开发出许多有较好市场潜力的产品。二是投资少,见效快。和其他食品企业对比而言,压差闪蒸设备投资少,见效快。一般设备投资在200~300万元,当年投产次年即可收回投资。三是产生的废弃物少,符合环保要求。脆化食品一般是将可食部分直接经切分、预干燥、膨化干燥制成。许多加工附产物也可以进一步加工利用,加工过程中用水量很少,污染少,产生的废弃物少,符合环保要求。四是操作简单,易于控制。闪蒸干燥工艺中只有几个关键环节,设备构造相对简单,易于操作,生产技术相对容易掌握。总之,该项目是集经济效益、社会效益和生态效益于一体的高科技项目。

    三、项目成熟度

    果蔬变温压差膨化干燥技术于2007年1月在北京通过了农业部组织的项目成果鉴定(农科果鉴字[2007]第008号),在食品变温压差膨化组合干燥机理、工艺优化、设备改造、产品品质评价和新产品创制等研发方面具有原创性,整体研究达到国际先进水平;获得中国食品科学技术学会技术发明二等奖1项、中国商业联合会科学技术一等奖1项、北京市科学技术发明三等奖1项;发表相关领域研究论文120余篇,转让企业10余家。获得授权国家发明专利10项:一种膨化桃及其制备方法(ZL200610165346.2);一种膨化哈密瓜及其制备方法(ZL200610165347.7);一种膨化菠萝及其制备方法(ZL200610165348.1);一种膨化柑桔及其制备方法(ZL200610165349.6);一种非油炸甘薯酥脆片及其制备方法(ZL201110049878.0);一种膨化槟榔芋条及其制备方法(ZL201110049484.5);一种膨化芒果及其制备方法(ZL201110049026.1);一种非油炸膨化菠萝蜜及其制备方法(ZL201110049882.7);一种番茄营养咀嚼片及其制备方法(ZL200910082328.1);一种枸杞营养咀嚼片及其制备方法(ZL 200910082329.6)。该技术自投入市场以来,引起了国内外科研单位和生产厂家的广泛关注。目前,已有数十个厂家在论证投产,中试技术和生产设备已经成熟,可以转让并投产。

    四、获奖成果

    1、“变温压差膨化组合干燥技术及产业化应用”获得2012年中国食品科学技术学会科技创新奖——技术发明二等奖;

    2、“果蔬变温压差膨化组合干燥技术研究与应用”获得2013年度中国商业联合会科学技术一等奖;

    3、“食品变温压差膨化组合干燥技术研究与应用”获得“2013北京市科学技术发明三等奖”;

    4、“果蔬变温压差膨化组合干燥技术研究与应用”获得中国农业科学院科技成果二等奖。

    五、应用范围

    该技术主要用于生产非油炸果蔬酥脆产品,并已拓展了该技术在膨化畜产品、水产品、谷物类制品等方面的应用。该类果蔬产品具体应用领域有:(1)生产新型、天然的绿色休闲食品。许多酥脆产品,尤其是果品脆片,可以直接进行分级、包装、销售,作为老少皆宜的休闲食品。目前已有苹果脆片上市,也可以生产脆枣、香蕉脆片、菠萝脆片、哈密瓜脆片和柑桔脆瓣等产品。(2)生产新型营养全粉或速溶饮品。如酥脆产品直接加工的果蔬营养全粉不同于果蔬榨汁后喷雾干燥生产的果蔬粉,前者含有更多的营养成分,如维生素、纤维素、矿物质和风味成分等,经过超微粉碎后,可以生产新型果蔬速溶饮品。(3)生产新型营养咀嚼片。经过非油炸酥脆产品质地酥脆,可以直接加工成营养粉,并进一步经过调配加工营养咀嚼片,不仅营养丰富,而且保质期长,食用方便。(4)作为方便食品的调料。如许多酥脆蔬菜产品具有良好的速溶性、复水性、风味和口感,可以作为其他方便食品的辅料或调味料,将此类产品作为方便面中蔬菜调料,或可以直接生产调味干制品。(5)作为生产新型保健食品的原料。膨化后的原料经过超微粉碎后,可以作为营养粉,加入到其他食品原料中,生产出更富营养的食品,用于婴儿、老年人或病人等特殊人群的饮食中。

    休闲脆片的原料来源非常广泛,果品如苹果、梨、香蕉、葡萄、柑橘、菠萝、榴莲、猕猴桃、桑葚、哈密瓜、草莓、杨梅、树莓、蓝莓、桃、杏、枣、枸杞、芒果、杨桃、菠萝蜜等,蔬菜如胡萝卜、马铃薯、甘薯、芋头、菠菜、黄瓜、甘蓝、西红柿、芹菜、大蒜等;其他如畜产品(牛肉、羊肉)、水产品(鱼、虾、贝、藻等)、食用菌(蘑菇、木耳、银耳等)、特色农产品(茶叶、人参等)等也有较好的效果。

    六、投资规模及经济效益概算

    除必备的厂房和基础设施外,主要生产设备包括清洗设备、护色设备、去核去皮设备、切分设备、预干燥设备、速冻设备、脉动压差闪蒸设备、调味设备、包装设备等。辅助设备包括锅炉、空压机组、真空机组、热交换系统等。

    小型项目(年产100吨成品)的设备投资为200~300万元,流动资金为3000~5000万元,收回投资期限为1~3年,年均利润在500万元以上。不同原料因鲜样含水量不同而使产品得率不同,一般得率为10~20:1,而膨化产品与鲜样市场销售价格比约为50~70:1,扣除生产成本,产品加工增值将达到1~2倍,利润相当可观。

    七、市场前景

    非油炸脆化干燥加工技术已引起包括美国、欧盟、日本、韩国、新加坡和台湾等很多国家和地区的重视。在国际市场上,非油炸脆片以其纯净天然、味道鲜美、口感酥脆、色泽鲜艳、营养丰富、适合不同口味人群、易于保存和携带方便等特点而异军突起,成为流行的新型加工品。目前,非油炸脆片产品主要以生产苹果脆片为主,许多膨化产品在市场上还属空白,需求量达数千万吨。我国有丰富且具特色的农产品资源,为发展非油炸酥脆产业提供广阔的空间。

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