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果實乾燥的原理回顧
將果實中的水份去除,以降低其水份活性,當水分降到某一個程度之下其自由水的含量達到極低的狀況時,由於缺乏可供微生物利用的自由水,因此在沒有經過商業殺菌的狀況下,也能夠達到長久保存食品的效果.這就是乾燥食品之所以能夠保存食品的道理是一樣的.
今天我們就來聊一下果實乾燥過程中的水分子變動情形,希望藉由本次的介紹,讓大家更進一步瞭解在乾燥過程當中的注意事項及其中延伸出來的應用技術:
本次的說明我們藉由鳳梨的剖片進行介紹:
- 果皮(參考照片右側所示):由於生物的本能,所以果皮對每一種水果而言大多拌演著保護果肉內部組織的角色,當然大多是為了保護具有延續生命的種籽;因此果皮具有一定的厚度以避免微生物的入侵或蟲鳥的危害;另外,陽光對植物的貢獻雖說是提供光合作用所需的能量,但陽光中的紫外線對果實中的蛋白質及脂質而言卻是一種促氧化的作用,所以為了避免陽光對果實及其種籽的危害,會在果皮形成一層有色物質來將紫外線的能量進行轉換,如葡萄的紫色、芭樂的綠色、橘子的橙色等等.由於這些因素的緣故,進行乾燥的過程中果皮的種類及性狀會對水分的移動產生不同的影響,因此針對不同的果皮要有不同的處理操作,以加速果實進行乾燥的效率,例如:削皮、刀切、針刺、川燙、鹽揉、磨皮等等操作.
- 果實表面的水蒸汽層(參考照片上側所示):果實表面的水蒸汽層之生成乃是因為果實的水份蒸發而留在果實的表面所形成的,而將此水蒸汽層用較乾的空氣進行置換(簡單來說就是送風),果實內的水分才會再度蒸發形成此一水蒸汽層,如此周而復始即可達到果實乾燥的效果.同時這也是影響乾燥速率的重要因子之一,這個部分要考慮的有:
- 1.乾燥空氣的來源:將乾燥箱內的濕空氣排放到外面,再送入室外乾空氣這是一種方法,但效率較差同時也會受到環境空間的影響;另外的方法是將乾燥室內的濕空氣進行除濕的操作,此種方法也就是一般除濕乾燥及低溫乾燥的基本設計概念之一,乾燥的效率來自於除濕機制的不同所致.
- 2.水分的蒸發:水分的蒸發是需要能量的,根據資料顯示在一大氣壓下1公克的水蒸發成水蒸汽需要吸收539大卡的能量,這也就是在乾燥初期果實的品溫低於環境溫度的原因;換言之,要讓果實內部的水分蒸發到果實表面,必需不斷的提供熱量而熱量的提供主要有兩種方式:一是利用加熱空氣將熱能傳到果實中,另一種方式則是將乾燥盤進行加熱升溫,再將熱量傳導到果實中;
果實內部的水分移動(參考照片中間位置所示):隨著乾燥的進行,水分蒸發到表面的速度會漸漸變慢(由數字1~5),這是因為果實水分蒸發致使內部的水變少後,果實中的糖度、膠質濃度相對提高,而這些具有保水性的物質會影響到水分的移動;如果這個階段還是維持同樣的乾燥速度,會因為內部的水來不及移動到外層而造成水的濃度差,就會造成乾燥果實的表面形成過乾而內部還是很濕的狀況,如果誤判已經完成乾燥,就會在後續的貯存過程中發生微生物生長:發鰴或產生黏液的問題;所以在果實乾燥的後期要調整乾燥效率、提升乾燥溫度或是停止乾燥讓水分進行內外平衡等等手段,以避免上述的狀況發生.
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