封閉式混合動態(tài)食品脫水系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請是申請?zhí)枮?01180034729. 5、發(fā)明名稱為"封閉式混合動態(tài)食品脫水系統(tǒng)" 的申請的分案申請，該母案申請是2011年6月13日提交的PCT申請PCT/IB2011/001311 進入中國國家階段的申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)脫水食品的方法，該脫水食品與傳統(tǒng)的同種食品相比色淺且 褐變較少，并且具有與天然食品基本相同的營養(yǎng)和維生素值。此外，本發(fā)明包括一種用于獲 得所述食品的封閉式混合動態(tài)脫水系統(tǒng)，以經(jīng)濟地提高營養(yǎng)、儲存和加工性能。
【背景技術(shù)】
[0003] 眾所周知，各種水果和蔬菜由農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。這些水果中的一些是生吃的，很少經(jīng)過加 工。干的水果不僅供應(yīng)國內(nèi)市場，而且可以出口。在印度，由于缺少合適的收獲后存儲設(shè)備 或加工能力，大量的水果和蔬菜被浪費。印度是第二大的水果和蔬菜生產(chǎn)國，但不幸的是僅 2%的生產(chǎn)經(jīng)過加工，以致收獲后的損失多于40%。
[0004] 此外已知，干燥是最古老也是最簡單的保存食物的方法。根據(jù)Chou and Chua(2001)，食物的劣化主要發(fā)生于三個方面。食物如水果和蔬菜由水、碳水化合物、蛋 白質(zhì)和脂質(zhì)級分組成。這些化合物在高溫干燥條件下容易被改性，引起食物質(zhì)量的劣化 (Sokhansanj&Jayas，1987)。結(jié)果，產(chǎn)品的消費吸引力受到影響。因此，在干燥過程中使用 適當(dāng)?shù)牡蜏厥侵匾摹?br>[0005] 水果和蔬菜目前通過多種方法和設(shè)備來干燥，以提高保質(zhì)期，減少包裝成本，降低 航運重量或儲存空間，改善外觀，保留原味和保持營養(yǎng)值。產(chǎn)品在干燥過程中失去其含水 量，這引起剩余質(zhì)量中的營養(yǎng)物濃度提高。因此，每單位重量干燥食品含有比新鮮食品更大 量的蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物。
[0006] 干燥不能代替罐頭或冷凍，因為這些方法在保留新鮮食品的味道、外觀和營養(yǎng)值 方面做得更好，但是干燥是保存食物的受控方式，其可增加進食多樣性，而且提供美味營養(yǎng) 的食品是最大的挑戰(zhàn)。
[0007] 用于干燥的多種方法由研宄和廣泛傳播的經(jīng)驗決定。但是，家庭干燥沒有固定的 既定過程。食物可用多種方式干燥，例如，如果空氣足夠熱和干燥時通過日曬，或如果氣候 潮濕時在烤箱或烘干機中。
[0008] 隨著對在園藝和天然食品重新燃起的興趣，并由于市場干燥產(chǎn)品的高價格，家庭 干燥食品再次變得受歡迎。干燥并不困難，但是其消耗時間和大量精力。盡管有多種干燥 方法，其指導(dǎo)方針保持相同。
[0009] 盡管日曬干燥是受歡迎并很廉價的方法，但是其因地域不同而變化，不必各地有 同樣合適的氣候?？煽康氖澄锶諘窀稍镆鬁囟葹槿A氏95度，濕度很低的條件下連續(xù)3至 5天。因此，日曬干燥不是很可行的選擇。另外，當(dāng)食品暴露于日曬干燥時，其可能被大氣污 染物污染，也可被如霉菌等微生物感染。
[0010]另一方面，在廚房范圍內(nèi)的烤箱中干燥食品會很昂貴。已發(fā)現(xiàn)在電烤箱中干燥食 品比罐頭加工貴9至12倍。食品脫水機操作更低廉，但在一年中只有幾個月有用。如果選 擇了合適的模型，對流加熱烤箱可為最經(jīng)濟的投資。
[0011] 但是，干燥的機理是包括組合的熱和質(zhì)量傳遞的復(fù)雜現(xiàn)象，并在大多條件下導(dǎo)致 產(chǎn)品性質(zhì)改變。取決于干燥條件，食品可經(jīng)過多種程度的褐變、收縮、營養(yǎng)物流失等等。
[0012] 此外，具有許多因素影響干燥方法，如干燥速度、溫度、濕度、通風(fēng)和均勻干燥。
[0013] 有多種現(xiàn)有的裝置和設(shè)施可進行干燥操作。
[0014] 烤箱干燥：烤箱干燥是干燥食品最簡單的方式，因為你幾乎不需要特殊裝置。其也 比日曬干燥更快速。但烤箱干燥只能小規(guī)模應(yīng)用。主要缺點包括高溫干燥、褐變、營養(yǎng)物流 失、感官性質(zhì)變化、收縮引起差的產(chǎn)品外觀、質(zhì)地性質(zhì)、味道變化等。在烤箱干燥中，能量消 耗與能量流失高度相關(guān)。其它缺點包括不均勻干燥、更多的空間占用、期望酶的失活和更高 的炭化可能。
[0015] 微波干燥器：缺點是高能耗，加工中高營養(yǎng)物流失，感官性質(zhì)、外觀、質(zhì)地、味道變 化，高能量消耗，更多的空間占用和期望酶的失活。
[0016] 真空干燥器：缺點為高資本消耗、高能耗、更高的空間要求和期望酶的失活。
[0017] 冷凍干燥器：缺點為高資本消耗、高操作成本、高能量消耗、更多的空間占用和期 望酶的失活。
[0018] 流化床干燥器：缺點是高資本消耗、高操作成本、難于處理高體積密度產(chǎn)品、干燥 期間成塊。
[0019] 噴射干燥器：缺點為非常高的資本消耗、非常高的能量消耗，并僅能用于液體材 料。
[0020] 筒式干燥器也用于高溫干燥，引起高度褐變，過多的營養(yǎng)物流失，感官性質(zhì)、外觀、 質(zhì)地、味道變化等。由于高能量消耗、空間占用、制成品的低脫水和期望酶的失活，這樣的干 燥器不提供滿意結(jié)果。
[0021] 為克服上述問題和困難，本發(fā)明人現(xiàn)在提出新穎性和創(chuàng)造性的食品脫水方法和實 施該方法的系統(tǒng)。
[0022] 此外，著眼于印度和其它國家中水果和蔬菜加工的巨大機會，有重大需求開發(fā)一 種方法/系統(tǒng)/設(shè)施/裝置，其中可實現(xiàn)水果和蔬菜的脫水。優(yōu)選地，方法和系統(tǒng)通過高效 率、低消耗的方式操作給出必然的高質(zhì)量產(chǎn)品。
[0023] 另一個挑戰(zhàn)是目前對方便食品有增加的需求，期望方便食品含有最低濃度的添加 物和防腐劑。在食品材料干燥過程中怎樣最大程度地減少添加劑并仍得到最好的質(zhì)量取決 于生產(chǎn)方法、裝置和技術(shù)因素。這對食品工程和干燥器制造產(chǎn)生關(guān)于開發(fā)能夠加工溫度敏 感材料并提供具有高質(zhì)量和提高的物理化學(xué)性質(zhì)的終產(chǎn)品的新技術(shù)的挑戰(zhàn)。
[0024] 因此，為解決這些技術(shù)難題，本發(fā)明的發(fā)明人提出一種方法和一種封閉式混合動 態(tài)脫水系統(tǒng)。更具體地，已開發(fā)一種"低溫混合干燥器（LTHD) "以滿足大多的質(zhì)量要求。 LTHD可在寬溫度范圍內(nèi)操作，提供對熱敏感材料進行干燥的優(yōu)良條件。
[0025] 發(fā)明目的
[0026] 本發(fā)明的主要目的是提供一種生產(chǎn)脫水食品的方法，該脫水食品與傳統(tǒng)的同種食 品相比色淺且褐變較少，并且具有與天然食品基本相同的營養(yǎng)和維生素值。本發(fā)明的另一 目的是提供一種封閉式混合動態(tài)脫水系統(tǒng)，其中生產(chǎn)高效率、低消耗及必然的高質(zhì)量產(chǎn)品。
[0027] 本發(fā)明的另一目的是提供干燥產(chǎn)品如水果或蔬菜，其保留與天然水果/蔬菜類似 的物理、化學(xué)和營養(yǎng)性質(zhì)，而減少了丙烯酰胺（AA)的量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0028] 本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)脫水食品的方法，該脫水食品與傳統(tǒng)的同種食品相比色淺且 褐變較少，并且具有與天然食品基本相同的營養(yǎng)和維生素值。更具體地，已開發(fā)一種"低溫 混合干燥器（LTHD) "以滿足大多的質(zhì)量要求。LTHD可在寬溫度范圍內(nèi)操作，提供對熱敏感 材料進行干燥的優(yōu)良條件。所述新的混合動態(tài)脫水系統(tǒng)包括三種干燥模式，即根據(jù)溫度梯 度（從高溫至低溫的熱流）、對流和冷凝機制以顯著地減少如高消耗、在干燥溫度下營養(yǎng)物 流失、收縮損失、灼傷等問題，降低了加工過程中的損失，較少/無排放，簡單和操作友好的 機制等。
[0029] 表述"色淺且褐變較少"意指本產(chǎn)品呈現(xiàn)非常接近于相應(yīng)天然產(chǎn)品的顏色，且與市 場上相應(yīng)產(chǎn)品相比具有淺得多的顏色。市場上的產(chǎn)品與本發(fā)明的產(chǎn)品相比具有深得多的褐 色。
[0030] 附圖的簡要說明
[0031] 圖1示出根據(jù)本發(fā)明的低溫混合干燥器（LTHD)系統(tǒng)。
[0032] 圖2a和2b示出LTHD系統(tǒng)，其中干區(qū)、濕區(qū)以及材料區(qū)和通風(fēng)根據(jù)本發(fā)明所描述。 圖2a是LTHD系統(tǒng)的側(cè)視圖，圖2b是所述LTHD系統(tǒng)的俯視圖。
[0033] 圖3示出根據(jù)本發(fā)明描述平臺/托盤的材料區(qū)。
[0034] 圖4示出描述作為本發(fā)明的一個實施方案的平臺/托盤的材料區(qū)。
[0035] 圖5示出描述作為本發(fā)明的一個實施方案的用于干燥青豌豆的平臺/托盤的材料 區(qū)。
[0036] 圖6示出根據(jù)本發(fā)明的LTHD系統(tǒng)操作，其中示出水回收。
[0037] 圖7示出傳統(tǒng)干燥的香蕉片和LTHD干燥并油炸（油少于30% )的香蕉片。
[0038] 圖8示出傳統(tǒng)干燥的蘋果片和LTHD干燥的蘋果片。
[0039] 圖9示出LTHD干燥片裝盤并在散裝袋中儲存。
[0040] 圖10示出傳統(tǒng)油炸馬鈴薯片和LTHD干燥并油炸的馬鈴薯片的對比。
[0041] 表格說明
[0042] 表1示出根據(jù)本發(fā)明的干燥產(chǎn)品的物理、化學(xué)和營養(yǎng)性質(zhì)與傳統(tǒng)干燥的對比。
[0043] 表2示出根據(jù)本發(fā)明的干燥產(chǎn)品（香蕉片）的物理、化學(xué)、營養(yǎng)、微生物學(xué)和感官 性質(zhì)。
[0044] 表3示出根據(jù)本發(fā)明的干燥產(chǎn)品（蘋果片）的物理、化學(xué)、營養(yǎng)、微生物學(xué)和感官 性質(zhì)。
[0045] 表4示出根據(jù)本發(fā)明的干燥產(chǎn)品（馬鈴薯片）的物理、化學(xué)、營養(yǎng)、微生物學(xué)和感 官性質(zhì)。
[0046] 表5不出根據(jù)本發(fā)明的干燥產(chǎn)品（甜菜根片）的物理、化學(xué)、營養(yǎng)、微生物學(xué)和感 官性質(zhì)。
[0047] 表6示出根據(jù)本發(fā)明的所述干燥產(chǎn)品和傳統(tǒng)（常規(guī)）干燥并油炸產(chǎn)品中丙烯酰胺 水平