关于水果苹果罐头论文
关于苹果罐头论文
目 录
1 前言 .......................................................... 1 1.1 苹果的概述 .................................................. 1 1.2 膨化果蔬脆片的发展 .......................................... 1 1.3 膨化食品加工方法及优缺点 .................................... 1 1.4 苹果护色研究 ................................................. 2 1.5 国内外低温气流膨化技术 ...................................... 2 1.6 研究的目的及意义 ............................................ 3 2 材料与方法 .................................................... 3 2.1 材料于实验材料及药品 ........................................ 3 2.2 主要试验仪器、设备 .......................................... 3 2.3 实验方法 .................................................... 4 2.4
方法 .................................................... 6 3 结果与分析 .................................................... 7 3.1 不同护色液对苹果片色泽的影响 ................................ 7 3.2 膨化
参数的单因素研究 .................................... 9 3.3 气流膨化过程工艺参数的筛选与优化 ........................... 11 3.4 苹果脆片的生物指标测定 ..................................... 12 3.5 苹果脆片的理化指标测定 ..................................... 12 3.6 苹果脆片的感官评价 .......................................... 12 4 小结 ......................................................... 12 参考文献 ........................................................ 13
1 前言
1.1 苹果的概述
[1]苹果是蔷薇科(Rosaceae)苹果属(Malus mill)的植物。是当今世界上重要果树之一,世界各地均有栽培。其产量仅次于葡萄、柑桔、香蕉而列第四位。我国是苹果生产国。1996年底,中国水果总面积已达855.33万平方千米以上(总产量达4653万吨以上,增长速度居各种作物之首。其中,苹果面积占中国水果总面积的34.9,,产量占36.4,,居
[2]世界第一。我国现有400多种苹果品种,其中商用品种有几十种,按成熟时间分为伏苹果和秋苹果,产量较大的秋苹果品种有红玉、倭锦、红元帅、金冠、红星、青香蕉、秦冠、
[3]富士等。
苹果有较高的营养价值,它含有17种氮基酸及对人体有益的维生素、矿物质、糖、纤维素等。适量的服用苹果,也有一定的医疗作用,苹果润肺、悦心、止渴、解暑除烦、和脾、止泻。还可中和胃酸,促进胄上腺素的分泌:肝炎,肾炎患者易多食苹果,苹果的果实含钠少,含钾量多,是很好的碱性食品,可以利用苹果补钾。此外(苹果中所含的可
[2][3]溶性磷和铁,易于消化吸收,有易于婴儿的生长和发育。现代医学证明,食用苹果至少能够降低血脂、胆固醇,降血压,保持血糖稳定,降低过旺的食欲,有利于减肥,可以
[4]说,苹果是全方位健康水果。因此,发展苹果加工和苹果新品种的选育同样具有重大的意义。
1.2 膨化果蔬脆片的发展
膨化果蔬脆片是近年来发展起来的新产品,该产品在色、香、昧、形、营养及卫生等
[5][6]方面均有其独特之处,是一种纯天然、休闲食品 。我国果蔬脆片生产技术在1993年作为国家级星火计划开发项目被迅速引进。据不完全统计,目前生产企业达50多家,总
[2]投资约4亿人民币。生产工艺与技术比较完善,产品可与国外的相媲美。 1.3 膨化食品加工方法及优缺点
膨化果蔬脆片的方法主要有:真空低温油炸膨化技术、二氧化碳膨化技术、低温高压膨化干燥等技术。
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真空低温油炸膨化技术是通过热油介质的传导使果蔬中的水分不断蒸发,由于强烈的沸腾汽化而产生较大的压强使细胞膨胀,在很短的时间内水分蒸发,经冷却后即成酥松状,由于其加工温度低时间短,从而保留了原果蔬的大部分营养成分。产品比较酥脆,但因含油量高,缩短了保质期,减少了它的消费群体,又由于它的设备价格比较高,因而限制了它的应用。
二氧化碳膨化技术,通过此工艺不仅大大提高了散装比容积,而且产品的复水率也适
[7]当的增加。目前,此项技术已成功应用于膨化青椒、土豆、果脯等。但相对而言,二氧化碳膨化设备成本要高一些。
低温气流膨化技术是利用压力罐内瞬间降压,使物料内部水分闪蒸,导致果蔬
面形成均匀地、蜂窝状结构,在负压条件下继续维持加热脱水一段时间,以固定果蔬膨化后网格,至物料接近工艺要求的最终湿含量时(降温至20?以下,开罐后经冷却即得膨化果蔬
[8]脆片。采用低温气流技术生产的果蔬脆片,优点是不含油和任何添加剂,保持原果蔬风味、色泽、营养。
1.4 苹果护色研究
水果在加工过程中易变成褐色,已知的原因至少有五个,即糖和氨基酸发生的美拉德反应,酚类由酶催化的褐变,抗坏血酸的氧化作用,焦糖化作用和类脂化合物的氧化作用。在酶促褐变方面,国内外对刚采摘下来的、储藏期间的苹果中的多酚氧化酶,苹果果皮、果肉组织、叶绿体、线粒体等不同部位的多酚氧化酶的性质都作了详细的研究分析,针对酶促褐变的二个必要条件—酚类物质、多酚氧化酶、氧气,将防止酶促褐变的方法归结为以下三方面:选用含酚类物质较少的原料,控制酶活性,控制氧气含量。 1.5 国内外低温气流膨化技术
现代低温高压膨化技术原理与80年代低温高压膨化技术一样,均是利用相变和气体的热压效应原理,使被加工物料内部的液体迅速升温汽化、增压膨胀,并依靠气体的膨胀力,带动组织中高分子物质的结构变性,从而使之成为具有网状结构特征、定型的多孔状物质。美国农业部东部研究中心对果蔬膨化研究较多研究了压力、温度、含水量对产品容
[9]积密度、复水率、颜色、轻甲基糠醛、糖损失等特性的影响,确定了苹果的生产工艺。
国内已经研制出低温气流膨化设备,但与国外设备相比较,结构不尽相同。国内市场上使用气流膨化技术生产的果蔬脆片比较少,而且对气流膨化技术研究的报道也很少。因
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此,气流膨化技术在国内尚属研究阶段。
1.6 研究的目的及意义
近年来,随着农村种植业的飞速发展,我国水果的年总产量大幅度增加,高居世界第一位。从全国范围来看,当年鲜果销售已趋饱和。因此,对苹果进行深加工,是一件十分迫切的工作,也是农副产品产业化发展的大方向。
虽然目前市场上的产品多是真空油炸膨化制品,但因其有一定的含油量,这不仅增加了成本,而且长期使用对人们的健康不利。此外,脱油方法难以确定,也是制约此项技术
[5][10][11]的推广的主要原因。随着我国《食品安全法》的正式出台实施,行业主管部门长效监管机制的建立和
体系的逐步完善,以及食品工业技术的快速发展,果蔬脆片产品将逐步向纯天然、绿色、安全、品种及风味多样化方向发展;生产工艺将由油炸型转向非油炸型。相比之下低温气流膨化果蔬脆片优点是不含油和任何添加剂,保持原果蔬风味、色泽、营养。
但国内市场上使用气流膨化技术生产的果蔬脆片比较少,而且对气流膨化技术研究的报道也很少,所以本实验还可以为气流膨化食品的研究和发展提供参考。 2 材料与方法
2.1 材料于实验材料及药品
苹果:购于淮安市水果批发市场。
NaHSO:分析纯试剂 3
柠檬酸:分析纯试剂
Vc:分析纯试剂
NaCl:分析纯试剂
2.2 主要试验仪器、设备
多功能水果切削机 山东省招远金王电器有限公司
糖度计 泉州光学仪器厂
电热鼓风干燥箱 天津通达实验电炉厂
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电加热式果蔬膨化成套致备 天津侨盟科技发展公司
ZLF800型连续封口机 上海青浦食品包装机械厂
SC69-02型水分快速测定仪 上海大平仪器二厂
双圈牌MP200-1 上海大平仪器二厂
电热恒温鼓风箱:DHG-9123A 上海精宏实验设备有限公司。
2.3 实验方法
2.3.1 工艺流程
苹果?清洗?去皮去核?切片?护色?预干燥?均湿?含水量调整?气流膨化?定型?冷却?包装?成品
2.3.2 操作要点
苹果:挑选新鲜、果型完整、果心小、不发绵的国光苹果。
清洗:将苹果用清水洗涤干净。
去皮去核:将清洗的苹果去皮、去核,沿径向切成厚5mm,厚度均匀的同心圆薄片。
切片: 随着切片厚度的增加,产品的膨化度增加,但是在相同复水条件下,切片厚较切片薄的处理难复水,从而导致复水比的降低。
护色处理: 苹果中含有的多酚类物质和多酚氧化酶,使切分的苹果在空气中极易褐变,因此成为苹果深加工的首要考虑因素。选择既具有良好护色效果并且对产品品质影响较少的护色剂,然后将切好的苹果片先放入护色液中15min。
[12]预干燥: 干燥前期温度控制在55?~60 ?,中期68?~75 ?,后期50?~60 ?。干燥终点的确定:干燥适度的苹果干,紧握时不相粘着而富有弹性。
均湿:均湿处理有利于产品品质的提高。
[13]气流膨化及定型:苹果经预处理后,干燥至一定含水量,控制操作温度和操作压力差进行气流膨化干燥处理,并注意气流膨化干燥处理的时间。气流膨化是最主要操作步骤,直接影响试验结果。
冷却:当苹果脆片接近于工艺要求的最终湿含量,将脆片取出冷去至室温。 包装:待苹果脆片冷却之后及时包装,以防吸潮变软。
2.3.4 不同护色液对苹果片色泽的影响
配制不同浓度的护色液对苹果进行护色处理,盐溶液种类及浓度水平见表2-1。
表2-1护色液种类及浓度水平表
护色液 浓度(%)
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NaCl 1.5 2 2.5 3 4 5
柠檬酸 1.5 2 2.5 3 4 5
VC 1.5 2 2.5 3 4 5
NaHSO 0.01 0.02 0.1 0.15 0.2 0.5 3
2.3.5 切片厚度对产品质量的影响
苹果经清洗、去皮(核)后,切分成厚度分别为3 mm、5 mm、7 mm、9 mm、11mm然后进行护色、预干燥至同一含水量,最后在相同条件卜进行膨化干燥处理(直至水分含量3,以下,产品取样进行品质分析。
2.3.6 均湿处理时间对产品品质的影响
苹果经预处理后,进行均湿处理,时间分别为0 d,1 d、2 d、3 d、4 d,然后进行气流膨化干燥,直至水分含量3,以下,产品取样进行品质分析。
2.3.7 预干燥水分含量对产品质量的影响
苹果经预处理后,预干燥至含水量分别为10,、14,、18,、22,、26,,住相同条件下进行膨化干燥处理,直至水分含量3,以下,产品取样进行品质分析。 2.3.8 操作温度对产品质量的影响
苹果经预处理后,干燥至一定水分含量,控制操作温度分别为65?、75?、85?、95?、105?,之后进行膨化干燥处理,直至水分含量3,以下。产品取样进行品质分析。 2.3.9 干燥时间对产品质量的影响
苹果以预处理后,干燥至一定含水量,加热温度定为85?,控制停滞时间分别为5 min、20 min、35 min、50 min、65 min进行膨化干燥处理,直至水分含量3,以下,产品取样进行品质分析。
2.3.10 压力差对产品质量的影响
苹果经预处理后,干燥至一定水分含量,控制膨化罐与真空罐之间的压力差分别为60 KPa、80 KPa、100 KPa、120 KPa、140 KPa,进行膨化干燥处理,直至水分含量3,以下,产品取样进行品质分析。
2.3.11 气流膨化过程中工艺参数的筛选与优化
气流膨化过程是整个加工工过程中最重要的环节,其中包括是三个因素:操作温度、干燥时间、压力差。选择这三个单因素进行三因素三水平正交试验,各因素水平见表2-2
表2-2正交试验因素水平表
水平 A操作温度(?) B干燥时间(min) C压力差(KPa)
1 75 20 100
2 85 35 120
3 95 50 140
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2.4 分析方法
2.4.1 复水比、膨化度、脱水速率的测定
复水比的测定:取25g膨化后样品,沸水中煮5min,然后沥干水,称重。
复水比=(复水后产品质量―样品质量),样品质量
[14]膨化度的测定:采用比容法,苹果脆片比容用填充法测定,填充物料采用石英砂。
膨化度=(膨化后苹果脆片比容―膨化前苹果脆片比容)/膨化前苹果脆片比容
脱水速率的测定:Δw,Δt(,,h),式中Δw是膨化前后在干燥时间Δt内的脱水量。 2.4.2 苹果脆片的生物指标测定
细菌总数、及大肠菌落总数、致病菌的测定
2.4.3 苹果脆片的理化指标测定
总糖的测定: 婓林试剂滴定法
水分含量的测定:采用常压烘箱干燥法
酸度的测定:酸度计(主要测苹果酸的酸度)
VC的测定:采用2,6-二氯靛酚滴定法
2.4.4 苹果脆片的感官品质的评价
依据苹果脆片的感官品质的评价标准表,既表2-3。挑选五名资深的感官评定人员对膨化苹果脆片进行感官评定,感官实验室远离其他实验室,安静,隔音,不受外界干扰,无异味,具有令人心情愉快的自然色调,给检验人员舒适感,使其注意力集中。
表2-3苹果脆片的感官品质的评价标准
色泽 香味 滋味 组织状态
25分 25分 25分 25分
一级 脆片内外淡有苹果应有酥脆可口 同心圆片形基本完
20-25分 黄色,色泽均的香味,无异整,厚度均为一致,
一致 味 无明显变形,无肉
眼可见杂质,内部
成多孔状组织
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二级 脆片黄色,内苹果味较淡,酥脆感较差 同心圆形不是很完15-19分 外色泽基本无异味 整,厚度不一,小
一致 量变形,少量杂质,
内部多孔组织不明
显 三级 脆片呈黄褐无苹果味,有无酥脆感,组同心圆形不完整,,14分 色,内外色泽异味 织较软 厚度相差较大,严
不一致 重变形,较多杂质,
内部没有形成多孔
组织
3 结果与分析
3.1 不同护色液对苹果片色泽的影响
国光苹果清洗,去皮,切分后,在不同浓度的NaCl、Vc、NaHSO溶液中浸泡15min,3
取出,放入80?烘箱中预干燥2h,进行感官评价分析。
食盐溶于水后,能减少水中的溶解氧,从而使酚类氧化酶难与氧直接接触。用不同浓
度食盐水对苹果进行护色。见表3-1。
表3-1
NaCl(%) 感官评价 感官评分
1.5 变色 55
2 变色 63
2.5 有轻微变色 68
3 护色一般,口味稍咸 70
4 护色好些,口感差 74
5 护色效果好,口感差 65
从表3-1可以看出,随着NaCl浓度越高护色效果越好,但浓度过高会影响苹果脆片的口
感且对人体也较为不利,所以使用NaCl做产品护色剂并不理想。 酸性溶液可抑制多酚氧化酶活性,用不同浓度的柠檬酸对苹果进行护色,见表3-2。
表3-2
柠檬酸(%) 感官评价 感官评分
1.5 变色 53
2 变色 62
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2.5 有轻微变色 68
3 护色一般,口感好 75
4 护色好些,口感差 74
5 护色效果好,口感差 65
由表3-2分析可知当柠檬酸达到护色要求时口感变差,味偏酸,影响产品品质,所以柠檬酸作为护色剂并不理想。
Vc溶液也具有一定的护色作用,用不同浓度的Vc对苹果进行护色,见表3-2。
表3-3
Vc(%) 感官评价 感官评分
1.5 变色 51
2 变色 60
2.5 有轻微变色 67
3 护色一般 70
4 护色效果好,口感差些 75
5 护色效果好,口感差 65
从表3-3可以看出,随着Vc浓度越高护色效果越好,但浓度过高会影响苹果脆片的口感且对人体也较为不利,所以使用NaCl做产品护色剂也不理想。
亚硫酸盐能释放出二氧化硫,是农产品加工中原料预处理中护色的重要方法。亚硫酸氢钠溶液对山药多酚氧化物的活性有一定的抑制作用。因此,选用不同浓度亚硫酸氢钠对苹果进行护色,见表3-4
表3-4
NaHSO(%) 感官评分 3感官评价
0.01 护色效果一般,口感一般 70
0.02 护色效果好,口感好 85
0.10 护色效果好,口感好 88
0.15 护色效果好,口感好 90
0.20 护色效果好,口感不错 85
0.50 护色效果好,口感差 81
从表3-4可以看出,当NaHSO溶液浓度达到0.02%时就可达到较好护色,随着浓度的增3
加,护色效果会更好,但过高浓度的亚硫酸氢钠会增加苹果制品中二氧化硫的残留量过多,影响苹果的卫生指标。
综合表3-1、表3-2、表3-3、表3-4考虑,本研究采用0.02%的NaHSO浸泡15min对苹果3片进行护色处理。
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3.2 膨化工艺参数的单因素研究
3.2.1 不同切片厚度对产品质量的影响分析
苹果经预处理后,预干燥至含水量分别为10,、14,、18,、22,、26,,住相同条件下进行膨化干燥处理,直至水分含量3,以下,测出膨化度、复水比、脱水速率数值得出表3-1。
表3-5切片厚度对产品质量的影响
切片厚度
(mm) 膨化度 复水比 脱水速率(%) 感观评价
3 0.132 2.578 18.788 70
5 1.241 2.114 11.102 88
7 1.568 1.731 8.355 67
9 1.545 1.724 8.180 64
11 1.534 1.716 8.023 60
由表3-5可知,随着预处理切片厚度的增加,在一定程度上有利于产品膨化度的增加,但产品的复水比、脱水速率却显著降低,结合感观评价,切片厚度宜在5 mm较好。 3.2.2 均湿处理对产品质量的影响分析
苹果经预处理后,进行均湿处理,时间分别为0 d,1 d、2 d、3 d、4 d,然后进行气流膨化干燥,直至水分含量3,以下,测出膨化度、复水比、脱水速率数值得出表3-6。
表3-6均湿处理对产品质量的影响
均湿时间(天) 膨化度 复水比 脱水速率(%) 感观评价
0(CK) 0.410 1.083 11.400 60
1 1.968 1.932 13.750 68
2 2.976 2.394 15.693 75
3 3.456 2.420 15.800 86
4 3.775 2.443 16.023 91
由表3-6可知,随着均湿时间的延长,不管是产品的膨化度还是复水比和脱水速率都上升趋势,所以均湿处理有利于产品品质的提高。但考虑到工业化生产的实际需要,所以3天较好。
3.2.3 水分含量最产品品质的影响分析
苹果经预处理后,预干燥至含水量分别为10,、14,、18,、22,、26,,住相同条件下进行膨化干燥处理,直至水分含量3,以下,测出膨化度、复水比、脱水速率数值得出表3-3。
表3-7水分含量对产品品质的影响
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水分含量(%) 膨化度 复水比 脱水速率(%) 感观评价
10 0.289 1.977 7.64 55
14 0.78 2.05 8.8 63
18 2.21 2.27 11.467 78
22 2.246 2.337 12.721 80
26 0.748 2.033 12.763 70
由表3-7可知,虽然脱水速率随着水分含量的增加一直增加,但膨化度、复水比都有所下降导致感观评分降低。
综上所述,预干燥后苹果片水分含量宜控制在22,左右。
3.2.4 操作温度对产品质量的影响
苹果经预处理后,干燥至一定水分含量,控制操作温度分别为65?、75?、85?、95?、105?,之后进行膨化干燥处理,直至水分含量3,以下,测出膨化度、复水比、脱水速率数值得出表3-8。
表3-8操作温度对产品质量的影响
操作温度
(?) 膨化度 复水比 脱水速率(%) 感观评价
65 0.241 1.945 5.30 60
75 1.229 2.215 6.55 75
85 1.553 2.411 6.63 80
95 1.406 2.381 8.989 73
105 1.190 2.041 10.159 68
由表3-8可知,操作温度低,则膨化度太低,影响产品外观;温度过高,营养成分损失较多,而容易焦糊影响口感。综合考虑,操作温度控制住85?左右比较适宜。 3.2.5 干燥时间对产品质量的影响分析
苹果以预处理后,干燥至一定含水量,加热温度定为85?,控制停滞时间分别为5 min、20 min、35 min、50 min、65 min进行膨化干燥处理,直至水分含量3,以下,测出膨化度、复水比、脱水速率数值得出表3-9。
表3-9停滞时间对产品质量的影响
停滞时间
(min) 膨化度 复水比 脱水速率(%) 感观评价
5 0.381 2.630 9.120 71
20 0.487 3.053 10.500 76
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35 0.810 3.087 13.017 82
50 0.859 3.143 13.043 82
65 0.859 3.160 13.277 84
由表3-9可知,停滞时间大于35 min时,随加热时间延长,产品质无明显变化,而且会造成能源上的浪费。综合考虑,停滞时间控制在35min较好。
3.2.6 压力差对产品质量的影响分析
苹果经预处理后,干燥至一定水分含量,控制膨化罐与真空罐之间的压力差分别为60 KPa、80 KPa、100 KPa、120 KPa、140 KPa,进行膨化干燥处理,直至水分含量3,以下,测出膨化度、复水比、脱水速率数值得出表3-10。
表3-10压力差对产品质量的影响
压力差(KPa) 膨化度 复水比 脱水速率(%) 感观评价
60 0.373 1.912 5.848 55
80 0.836 2.142 7.257 64
100 1.640 2.410 10.396 75
120 2.872 2.666 13.256 84
140 2.886 2.660 13.522 85
由表3-10分析可知,对于膨化苹果脆片来说,压力罐与真空罐之间的压力差为120 KPa时,产品质量较好,而压力差再增大,产品的质量也不会显著增加,因此,在实际操作中,压力差应控制在120 KPa左右。
3.3 气流膨化过程工艺参数的筛选与优化
气流膨化过程是整个加工工过程中最重要的环节,其中包括是三个因素:操作温度、干燥时间、压力差。选择这三个单因素进行三因素三水平正交试验分析得出最佳组合。
表3-11正交试验结果分析
序号 感官评价 A B C
75 1 1 1 1
80 2 1 2 2
76 3 1 3 3
90 4 2 1 2
73 5 2 2 3
70 6 2 3 1
67 7 3 1 3
86 8 3 2 1
73 9 3 3 2
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231 232 238 K 1
233 226 220 K 2
226 219 232 K 3
k 231 232 238 1
k 233 226 220 2
k 226 219 232 3
R 7 13 18
结果表明,在操作温度、干燥时间、压力差三个因素中,主次顺序为: C> B > A。根
212 据数据分析可知膨化苹果脆片的最优组合为CBA,即:压力差为120KPa、操作温度75?、
干燥时间35min。
3.4 苹果脆片的生物指标测定
细菌总数 :60CFU个,g
大肠菌群 :14MPN个,g
致病菌 :未检测出
3.5 苹果脆片的理化指标测定
总糖: 11.5%
水分含量:3.4%
酸度:1.2%
Vc含量:4.3mg,100g
3.6 苹果脆片的感官评价
色泽:脆片内外淡黄色,色泽均一致。
香味:有苹果应有的香味,无异味
滋味:酸甜适中,酥脆可口
组织状态:同心圆片形基本完整,无肉眼可见杂质,内部成多孔状组织。 4 小结
通过对影响气流膨化产品质量的因素通过对膨化度、复水比、脱水速率的影响得出数
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据并结合感官评价以及实际条件分析得出影响产品质量各因子最佳值或范围如下:切片厚度5mm,均湿处理时间3天,半成品含水量l8,,操作温度85?左右,停滞时间35min,压力罐与真空罐之间的压力差120KPa。
然后对气流膨化过程中的工艺参数(操作温度、干燥时间、压力差)进行正交试验。得出最佳组合如下:操作温度75?,停滞时间35min,压力罐与真空罐之间的压力差120KPa。
在本实验中,产品的膨化度与复水比之间成正相关(切片厚度处理组除外),因为膨化度越大,产品的蜂窝状结构越明显,复水时单位时间内吸收的水份越多,复水比越大。而在相同复水条什下,切片厚较切片薄的处理难复水,从而导致复水比的降低。
参考文献
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