西紅柿的脫水方法

2023-10-25 02:27:37 7

專利名稱：西紅柿的脫水方法
技術領域：
本發明涉及一種西紅柿的脫水方法，更確切地說，涉及一種改進了的西紅柿脫水方法，用該方法加工成的產品不喪失天然產品的流變學的、器官感覺的和營養學的特性。
本領域技術人員都知道，脫水產品與原始的天然產品相比具有很多優點，比如，有更長的保質期、能更有效地運輸和不用冷凍的貯藏、每單位固體佔有較小的貯存空間，以及單位固體的運輸成本顯著降低等。
尤其是對西紅柿而言，顆粒化脫水產品的獲得形成了一個非常重要的加工行業，因為在國際範圍內對該產品的需求量都很大。由於粉化的脫水西紅柿所達到的脫水度，使得單位體積能加工更大量的固體，並能消除有損於產品質量的微生物生長和其它的化學或生物化學過程。因此，它比西紅柿糊顯示出更多的優點。從經濟角度考慮，以上所述對生產者和消費者來說都是很有價值的優點，因為生產者能夠提供、消費者能夠得到質量優良、價格合理的產品。
現有技術中，已經有很多種用於西紅柿和其它蔬菜脫水的不同的乾燥方法，其中有一些將在下面敘述。但是，尚沒有一種方法能夠生產出可保持色、香、味等必須的物理的、感覺的或器官感覺的品質的脫水產品，或者只能通過昂貴的加工程序生產出保持了這些特性的產品，這無疑將增加脫水產品的成本。
在已知的多種西紅柿乾燥方法中，首先講述西紅柿片的直接乾燥法，該方法是，將西紅柿清洗，並用很鋒利的刀機械地切片，之所以要用利刀，是為了避免將西紅柿撕裂。將西紅柿片放進淺盤裡，盤裡裝有礦物油，以避免產品粘連，乾燥在爐道裡進行，直到水分含量約為4%為止。乾燥處理也有用太陽能實現的。將乾燥產物在錘磨機上磨碎，並快速裝進防潮容器，以避免由於粉化材料的強吸溼性而吸水。
必須指出的是，這種現有技術中應用的簡易乾燥方法，不能生產出當再水合之後可重建其原始尺寸和形狀的產品來，而是再水合之後脫水的西紅柿顆粒仍為塌陷狀，甚至當在水中浸泡和蒸煮之後仍然如此。因此，這種產品被局限於在混合物或幹湯料、脫水的混合蔬菜、罐裝湯料以及「Chili/con/carne」中使用。另外，為了用這種方法生產出能被人們接受的產品，必須採用具有鮮紅顏色、高固體含量、厚皮和高果膠含量的西紅柿品種。
現有技術中還有很多種其它的西紅柿乾燥方法，所有這些方法都需要進行好幾次預處理，這些預處理通用於所有方法，因此，它將作為被採納的現有技術在下面進行描述。
首先是挑選西紅柿果，剔除那些不夠成熟的、被黴菌或昆蟲嚴重汙染過的和受過物理損傷的以及諸如此類的西紅柿。然後，把選出的西紅柿果撕裂並粉碎，漿化或磨碎，以便形成果汁或果漿，從其中除去皮和籽後繼續進行漿化處理，直到顆粒大小減小到所要求的尺寸。西紅柿的破碎可以以熱的或冷的方式進行，不過，包括把西紅柿果加熱到至少104℃並持續至少15秒在內的熱破碎是比較理想的，這是因為，通過這一手段，可以很容易地實現將果膠分解酶(果膠酯酶和聚半乳糖醛酸甙酶)失活，從而避免果膠物質的水解。在提取之後，西紅柿的天然果膠是造成西紅柿汁的固體懸浮的原因。
所謂的西紅柿的冷破碎也已應用於現有方法中，而且，它已經藉助於將西紅柿加熱的方式而實現，加熱有利於皮的松離，從而利於西紅柿漿的提取，進而提高該方法的產量。西紅柿果中所含的酶能水解果膠物質，這樣，便使得所得果汁能濃縮到30°Bx以上的程度。然而，如果以較低的濃度處理產品，則它的流變學特性被破壞，因此，在該方法中，通常需要添加增稠劑。
這樣得到的西紅柿漿或者在環境壓力下濃縮或者最好減壓濃縮，由於果汁的真空蒸發，減輕了熱損害，能獲得具有更好質量的產品。現有技術中，所用的蒸發程度取決於產品所經受的破碎形式和乾燥方法。
無論採用何種乾燥方式，現有技術中所有的西紅柿脫水方法都有上述步驟，而就乾燥這一特殊方面而言，必須指出，根據現有技術，已經有很多種不同的乾燥方法被用於西紅柿的脫水。
現有技術中，最普遍使用的乾燥方法之一是根據上述步驟所得濃縮物的冷凍乾燥法，該方法包括將濃縮物冰凍，然後在高真空條件下乾燥，以便固體狀態的水在低溫下升華。也就是說，由固態直接到氣態，通過中間不經過液態的方式將水分從材料中除去。通過這種方式，固體將保持它的原始結構，而不喪失其形狀和原始尺寸，因此，冷凍乾燥後的顆粒結構非常疏鬆，保持了原先由水佔據的空間而不塌陷，這樣，當再水合時，利於產品的快速重建。
儘管該方法已經在現有技術中以工業化規模應用，然而，必須指出，該方法雖然能夠生產出具有優良特性的脫水產品，但是，進行這種類型的乾燥處理所必須的條件包括非常低的溫度和高真空。為此，需要購置非常昂貴的設備，而且，在乾燥過程中所花費的時間也相當長，因此，實施上述方法成本較高，所獲得的產品勢必也要以較高的價格出售。
目前用於西紅柿脫水的另一種現有方法是所謂的膨脹乾燥法，該方法是克服冷凍乾燥法脫水成本較高的缺陷的一種償試，該方法於60年代投入工業使用，它包括用熱空氣進行的膨脹脫水。本領域工作人員正試圖用這種方法獲得一種和冷凍脫水法生產的產品相類似的產品。
膨脹脫水法在脫水時通常需要2.6毫米汞柱的絕對壓力，材料的溫度通常在60～70℃之間，而在開始階段，溫度可能升高到90℃。產品的溫度可能會從操作過程起始階段的低溫度變化到最終階段乾燥器的溫度。乾燥時間從90分鐘到4、5個小時，目的是得到一種水分含量約為3%的產品。由於這樣獲得的產品通常是熱塑性的，因此，乾燥後的產品在真空消除之前應冷卻，以免膨脹了的結構再塌陷。
儘管該方法已經用於很多種蔬菜材料的脫水，但是，業已發現，當把該方法應用於用上述已知步驟獲得的西紅柿濃縮物上時，如果不預先摻入空氣，西紅柿塊就不能夠順利地膨脹。非充氣材料乾燥的很慢，並得到與濃縮物的體積相似的體積和非常慢的重建性的堅硬的玻璃狀產品。當為了產生堆積密度為0.9～1.0克/毫升的疏鬆度而把空氣摻入到濃縮物中時，材料能以令人滿意的方式膨脹、乾燥和重建。然而，在應用於西紅柿濃縮物的大多數現代乾燥方法中，必須在乾燥過程的中間時間將產品從乾燥器中取出，在乾燥器外面膨脹，並把產品重新放回乾燥器，這樣，就導致了在將乾燥過程作為一個整體控制時發生的相當大的問題。因此，該方法尚不能作為合適的西紅柿脫水方法，相反地，卻多用於其它不同產品，如蘑菇等的脫水。從另一個角度來說，保證膨脹所需的真空也導致該方法成本較高。
用於蔬菜產品脫水的另一種非常流行的乾燥方法是噴射乾燥法，該方法是這樣的讓材料以很小的小滴形式與熱氣流接觸而瞬時乾燥，乾燥的顆粒被帶出或者送進上述氣流。小尺寸的顆粒可以很快乾燥，而且，材料在乾燥器中最多停留幾秒鐘時間。乾燥後的產品用合適的分離設備從氣流中回收，並把從系統中回收的乾粉用連續的方式冷卻，以避免因長時間同熱氣流接觸而造成的任何熱損害。
當每一滴液態產品被乾燥時，產品的溫度都要保持在乾燥氣體的溼球溫度水平，這樣，就可以忍受上述乾燥氣體的比較高的幹球溫度，從而對濃縮物中的熱敏感成份造成最小的熱損害。從另一個角度來講，當水分含量降低時，那些有可能破壞食品的反應的速度也降低，因此，在乾燥方法的最終階段，即使溫度有可能增加以至超出溼球溫度，也不會對產品造成嚴重損害。
噴射乾燥後的顆粒通常是空心球體或是球體的碎片，最終產品的這種形狀使得噴射乾燥的顆粒具有優良的再水合特性。這種方法在西紅柿脫水方面應用的最為廣泛，其乾燥產品現已商品化，其中有添加某些添加劑的，也有不添加的，並被用於果汁、搗碎的西紅柿、糊、湯和調味品的生產中。用噴射乾燥法得到的西紅柿固體顯示出多方面的優點，例如，成本低、加工、包裝、運輸及混合都非常容易等。
上面所述的所有西紅柿脫水技術中，噴射乾燥法似乎是能用於現有設備上用來生產質量上乘、價格合理的西紅柿粉的最合適的方法。但是，用於這種目的的的乾燥器，要對乾燥室進行非常特殊的設計，以使得要被乾燥的液滴無須經受任何過分的加熱就能夠乾燥。另一方面，為了避免因粉狀材料本身的高吸溼性而導致的再水合，需要特殊的處理和包裝技術。
為獲得脫水西紅柿而使用的上述類型的乾燥方法，儘管在本領域中十分流行，但是，可以認為，其設備安裝的成本是非常高的，而且其乾燥過程的控制也很困難。
在本世紀60年代，讓蔬菜在一個泡沫墊上進行脫水的作法得到了極大的關注。最初，本領域工作人員認為這種乾燥方法應當比其它脫水系統具有更多的優點，因為在泡沫乾燥處理這一特殊情況下，失水非常快，這是由於液體成分藉助於毛細作用所作運動的結果。水被從泡沫的氣墊中分離出來，這樣，由於具有疏鬆的結構，產品的再水合幾乎是瞬時的事。
儘管利用泡沫墊乾燥的方法在當時被認為能夠生產出與噴射乾燥法和轉鼓乾燥法相比，具有改進的香味和顏色的產品，然而，該方法也存在一些缺點，比如，所得到的產品的包裝必須在一個具有空調的地方進行，該空調環境應具有50%或者更低的相對溼度，以免由於它的吸溼性而引起的吸水。
另外，為了具有較長的擱置壽命，必須一種不透氣和不透水的包裝材料，而且，必須在惰性環境中包裝，以避免由西紅柿成分中的氧氣所引起的有害變化。
此外，由於保存或者空氣泡的原因，通過加水而完成的產品的重建，會產生一種有退色現象的產品，使得重建的產品不如天然產品紅。另一方面，業已發現，在西紅柿汁的濃縮期間以及乾燥處理的第一階段，由於產品中低分子量揮發物質的大量揮發，導致失去大部分原始香味，因此破壞了重建產品的器官感覺特性。再者，對按此方法生產的產品的擱置壽命的鑑定證明，在西紅柿粉的長期貯存期間，會產生一種令人討厭的氣味，這是由貯藏溫度引起的。業已確定，那些發生了最重要變化的成份是游離的胺基酸，甚至在貯存溫度低達0℃時也會產生怪味。觀察了胺基酸在糊中、乾燥的產品中和貯藏產品中的濃度變化情況，而且，上述變化還與不可忽視的顏色特性的喪失有關，因為該產品與用其它方法生產的產品相比，顏色要暗一些。
為了生產出高質量的脫水西紅柿片狀粉末，本世紀40年代使用的另一種方法是轉鼓乾燥法，該方法於60年代作了較大改進，主要改進了轉鼓乾燥器，目的是改進粉狀脫水西紅柿的味道和顏色特性，以及穩定性。所說改進包括在與轉鼓的旋轉方向相反的方向上摻入空氣流，以及通過向收集區提供一個具有15-20%的相對溼度的環境而完成的收集區的匹配。
但是，該方法從未達到過對西紅柿真正脫水的目的，因為該方法不可避免地在產品中留下至少7%的水分，因此，需要用20℃的空氣，不移動，進行長達24個多小時的進一步乾燥處理。因為就顏色和味道來說，水分過多，產品變劣。
用於西紅柿固體脫水的其它已知方法是基於分餾乾燥法的，根據這種方法，西紅柿汁在濃縮之前先被離心分離，以便得到兩種分離的餾分，即固體餾分和水樣餾分。水樣餾分在真空中濃縮，然後，再在真空中乾燥到水分含量約為3%。固體餾分也在真空中脫水，最後，將兩種已經乾燥過的餾分混合併磨碎，以便得到一種具有良好重建特性的產品。但是，這類方法在離心分離和分離餾分的乾燥時，需要嚴格的控制，因此，使用該方法自然也就增加了產品的生產成本。
就申請人所知和通過用上述方法進行了大量試驗之後得出這樣的結論-即與粉狀脫水西紅柿產品質量降低有關的主要參數是(a)在為了獲得西紅柿糊而對西紅柿汁進行處理時，西紅柿所受的機械損傷;(b)西紅柿糊中所吸留的空氣的存在，在進一步的加工步驟中會發生氧化問題;(c)由上述方法所生產的最終產品的顆粒尺寸，形成其吸溼性，有助於團塊的形成，從而逐漸遭受到諸如退色、失去流度、喪失味道和香味等破壞。
另一方面，用上述現有技術方法生產的產品中，相當大一部分不是含有就是混有澱粉、糊精和其它填料，以及防結塊劑、增稠劑等類似物。與全天然產品相比，這些添加劑也破壞了色、香、味特性，並因此導致生產出的產品不合格。另外一些方法，特別是當用冷破碎法把西紅柿果破碎時，需要添加相當大量的增稠劑，這是因為，通過冷破碎加工，果膠分解酶被失活，因此，再水合產品缺乏粘性和稠度，除非加入一定量的增稠劑。
為了克服現有西紅柿脫水方法所存在的缺點，本發明提供一種新的西紅柿脫水方法，該方法無須藉助於添加任何物質或添加劑來幫助產品的乾燥或處理，因此，該方法將能生產出全天然的產品。
本發明還提供一種具有上述特點的、用於西紅柿脫水的方法，該方法將是經濟的，而且能用簡易的和小型的設備實施。
此外，本發明還提供一種具有上述特點的、用於西紅柿脫水的方法，該方法藉助於簡單設備生產出具有大顆粒尺寸的產品，這種尺寸不影響再水合時產品的重建性，而且不會結塊。
本發明特別提供一種西紅柿的脫水方法，該方法不添加抗氧化劑就能夠保持合適的維生素C濃度，並保持產品的器官感覺的和流變學的特性，比如色、香、味、組織結構、擱置壽命、穩定性以及重建產品的處理等。
本發明還特別提供一種具有上述特點的、用於西紅柿脫水的方法，該方法無須添加增稠劑，仍能保持諸如重建產品的組織結構和粘稠度等流變學特性，而且，由於較大的顆粒尺寸而減輕最終產品的汙染。
根據本發明的最佳實施例，一種能在重建產品中產生改進了的器官感覺和流變學特性的用於西紅柿脫水的方法包括以下步驟(a)挑選紅的、具有結實結構的成熟西紅柿果;
(b)用殺生物劑洗滌選出的西紅柿果，並用淡水漂洗;
(c)將漂洗後的西紅柿切成大致上為立方體的塊;
(d)通過把西紅柿塊加熱到水的沸點溫度或沸點以下的溫度，並持續少於10分鐘的時間來漂白西紅柿塊，以使西紅柿塊中所含的酶失活;
(e)把漂白後的西紅柿塊冷卻到接近室溫;
(f)把冷卻後的西紅柿塊漿化，並除去其中的皮和籽，形成西紅柿汁;
(g)在真空中蒸發西紅柿汁，形成一種固體含量約為20～32%的糊狀西紅柿濃縮物;
(h)除去殘存在濃縮物內的空氣;
(i)將濃縮物製成最大厚度或最大直徑約為1～3毫米的小塊;以及(j)將濃縮物塊乾燥，直到其中的水分含量約為3～4%為止。
通過結合附圖閱讀，並參照下面對具體的優選實施例所作的詳細說明，將能更清楚地理解本發明，當然，所給出的這些實施例，只是為了解釋本發明，而不是對本發明進行限定。


圖1表示本發明方法的步驟順序流程圖。
本發明的西紅柿脫水方法，實際上包括挑選西紅柿果的步驟，目的是只用那些具有結實結構的、紅的、成熟西紅柿，它們不應有物理損傷或者陽光灼傷現象，也沒有任何微生物損害現象。把選出的西紅柿在水中用殺生物劑洗滌，然後再用淡水漂洗並切成塊。
此後，對西紅柿塊進行漂白處理，以使諸如果膠酶、聚半乳糖醛酸甙酶和脂肪加氧酶(Lypoxygenases)之類的酶失活，漂白處理之後要降低產品的溫度，以避免對色素、維生素和碳水化合物造成熱損害。
此後，將漂白並冷卻後的產品送進一個具有篩網的攪碎機中，以便除去皮和籽，從而得到一種固體含量約為5-6%(重量)的西紅柿汁。
把漿化的或精煉的西紅柿汁在真空膜蒸發器中濃縮，真空膜蒸發器最好具有活性表面，它應足以完成獲得一種可溶性固體含量為20～32°Bx的濃縮物之目的。
蒸發之後的產品或者濃縮物不應當再以較高的固體含量進一步地濃縮，這是因為果膠物質的保留使產品具有很高的粘度，這種高粘度使得產品不能夠從設備中流過，因此，導致熱傳導有些不均勻。通常，由於蒸發而形成的高粘度，在產品進入乾燥階段時有利於產品的處理。
本發明提供的一個重要步驟是，使濃縮物經歷一個除去空氣的步驟，空氣的除去是通過用CO2或者其它惰性氣體置換空氣的辦法，或者在真空中實現的，進行這一步驟有其基本目的，那就是從產品中除去氧氣，以免維生素C氧化，當然也為了保持原始的營養價值並避免番茄紅素的氧化，進而保持其顏色特徵。
這樣處理的產品可以以薄膜、小條或小球脫水，儘管根據本發明的最佳實施例，以小條或小球形式對產品進行脫水最好，因為業已證實，產品的這種形狀能產生最好的結果。
基於這樣的事實，最好把固體含量約為20～32%的西紅柿濃縮物製成小條，制條可以通過把西紅柿糊或者濃縮物擠壓穿過一個帶有錐形噴絲頭的圓筒來實現，錐形噴絲頭的直徑大約為4毫米，擠壓後獲得一種圓柱體，將其放置在一個扁平的表面上就得到了小條的形狀。
乾燥步驟最好分兩個階段進行，第一個階段的目的是引起產品輕微膨脹，為達此目的，這一乾燥階段最好是在一個真空乾燥器，比如盤式或帶式乾燥器中進行。在這一階段，水分含量被降至約8～15%，此後就可以毫無困難地對產品進行處理。
第二個乾燥階段在環境壓力下進行，為達此目的，很多種乾燥器都可以用於本發明的方法中，比如，液化床乾燥器、具有平行氣流的盤式乾燥器或帶式乾燥器。在這一階段，所達到的水分含量能保證產品的物理學、化學和微生物學的穩定性。這一階段得到的脫水產物其水分含量為3-4%，並且具有有助於產品脫水的輕微膨脹的疏鬆結構和可阻止顆粒粘結或者阻止團塊形成的比較大的顆粒尺寸。這種產品的顏色通常是鮮紅色的，而且產品保持了合適的維生素C含量，重建產品保持了新鮮產品所具有的色、香、味等器官感覺特性以及粘稠度的流變學特性。
更確切地說，本發明方法包括一個可以在具有清潔表面的、沒有刮痕和裂縫的工作檯面上進行操作的挑選步驟，而清洗處理最好是用清洗機或清洗系統來完成，清洗系統應能在清洗的同時把西紅柿傳送到切塊機上。
切塊步驟可以用任何工業設備來完成，但是，必須有一個先決條件，那就是該設備的所有會與產品接觸的部分均應當是用不鏽鋼或其它對產品不產生任何有害作用而且對酸腐蝕不敏感的材料製成。
最好選用具有切削刀和控制裝置的切塊機以獲得每面約1英寸的立方塊，如Hobart加工機。
上述所有步驟，即挑選步驟、洗滌和漂洗步驟以及切塊步驟等最好都在0～15℃的低溫下進行，以便在漂白步驟之前使酶的活性最小，並在漂白之後使產品的熱損害最小。
漂白步驟以西紅柿立方塊為處理對象，通過用蒸氣或熱水加熱西紅柿塊，直至溫度約為80～100℃，加熱時間少於10分鐘的方式來完成。但是，根據本發明的最佳實施例，實施漂白步驟最好是將西紅柿塊在1～7分鐘的時間內加熱到80～100℃，為了使脂肪加氧酶(Lypoxygenase)和果膠溶解酶失活，需要加熱到約70℃並持續至少1分鐘。不考慮這樣的事實-即這種漂白處理可能遺留下分子量約為5000的、它被證實為羥基血紅素的脂肪加氧酶的活性作用，但是，為了讓這種酶失活，需要在80℃溫度下進行60多分鐘的熱處理，對於本發明這種類型的方法來說，這種熱處理是不合實際的，特別是考慮到這種物質(羥基血紅素)對脫水產品感覺特性的影響尚未確定。因此，本發明方法的漂白步驟最好包括在約1-7分鐘的時間內把西紅柿塊加熱到約80～100℃的溫度，以達到這樣的目的(a)使酶失活，以便能夠保持最終產品的顏色，避免怪味的產生並保持其粘度及組織結構;(b)除去組織中的空氣，把氧化反應的可能性減至最小;(c)減少初始的微生物量;(d)軟化組織，以便在本發明的後續步驟中促進和增加果汁的提取。
根據本發明，漂白處理最好用熱交換器進行，熱交換器應能在短時間內把溫度升至80℃左右，並在這個溫度上保持1分鐘，此後，快速冷卻產品，使溫度降至最高15-18℃。
為了實施漂白處理，儘管有很多種不同型號的熱交換器可以選用，但是在本發明的方法中，使用了一個具有加熱外套和攪拌器的開式鍋，它能夠在4-5分鐘的時間內把一鍋重約15～20公斤的西紅柿從0～15℃的初始溫度升到80℃的最終溫度。此後，把漂白過的產品放到具有攪拌器的不鏽鋼槽中，該槽用合適的冷卻手段冷卻著，以便儘可能快地把漂白後的產品溫度降至約15-18℃。這一冷卻步驟對在本發明方法的後續步驟中保持產品的顏色是必不可少的。
精煉或漿化步驟是通過把漂白後的西紅柿塊送進攪碎機裡而完成的，該攪碎機上所有會與產品接觸的部分都是用不鏽鋼或者其它在產品中不會引起氧化作用，而且本身對酸腐蝕也不敏感的材料製成。對於這一步驟而言，最好選用Langeskamp型攪碎機，該機上有一個網眼直徑約為0.84毫米的網，材料只要通過該設備一次就足以從漿體中除去所有的皮和籽，並生成總固體含量約為5-6°Bx的果汁。必須指出，漿化處理把相當大一部分殘存空氣引入到產品中，這是一種很不希望發生的現象，因為殘存空氣中的氧氣可能嚴重地影響產品的天然顏色和維生素C的濃度。
然後，將從攪碎機裡得到的汁或漿濃縮，濃縮步驟通常用真空感應膜蒸發器來完成，儘管其它類型的蒸發器也能夠用來完成本發明方法的濃縮步驟。進行濃縮或蒸發處理的條件最好是蒸發器內的計示壓力為15-18英寸負壓;加熱媒介(通常是外部加熱媒介，比如熱氣流、熱油或其它外部加熱媒介)的溫度是138～143℃;以及蒸發處理時要把蒸發器內產品的溫度控制在不高於52-60℃。處理速度應控制在水的蒸發不超過1公斤水/分鐘，據此調整西紅柿汁進入蒸發器的餵入流量，以便以最大的水分蒸發速度生產一種總固體含量約為20～32%的濃縮物。這種處理不會對產品造成嚴重的熱損害，而且產品仍然保持有一定量的溶解空氣，此後，應將空氣除去，以避免產品中維生素C和顏色成分的氧化。
如上所述，漿化處理把相當大量的殘存空氣帶進了產品，儘管蒸發步驟除去了很大一部分上述空氣，但從蒸發器中所得到的濃縮物中仍可能含有相當高比例的溶解空氣，它在本發明方法的後續步驟中可能對產品產生非常嚴重的氧化破壞。因此，本發明方法的一個最重要的步驟是除去由果汁的蒸發所得到的產品中殘存的空氣，也就是說，將殘存空氣從由蒸發器得到的濃縮物中除去。這一過程可以以兩種不同的方式完成，即對濃縮物進行真空處理，以將空氣從濃縮物中除去，或者最好是用惰性氣體，例如CO2或氮氣置換殘存的空氣。
根據本發明，進行空氣置換的一種切實可行的方案是，把約為濃縮物總重量1～3%的固體二氧化碳加入濃縮物中，固體二氧化碳以非常小的碎塊形式摻合到濃縮物中，並以合適的方式混合，以便使固體二氧化碳均勻分布到濃縮物中。很顯然，乾冰或者固體二氧化碳的升華產生二氧化碳氣體，它可以自動地將空氣從產品中置換出來。但是，為達到把空氣從濃縮物中置換出來之目的，也可以採用其它一些不脫離本發明實質的、能把惰性氣體或二氧化碳引入濃縮物的方法。在本發明的方法中，要遵循的一個重要條件是，必須從由蒸發或濃縮步驟獲得的濃縮物中除去殘留的空氣，以免由於氧氣存在於濃縮物中而引起的進一步氧化作用。
如上所述，業已確定，按照本發明方法的上述步驟所得的濃縮物的乾燥處理，可以通過先將濃縮物製成厚度約為1～3毫米的比較薄的小條的方式更加有效地完成。然而，必須強調指出，這種產品的乾燥處理還可以通過把濃縮物製成不同形狀，比如膜或小球體的方式來完成，這都沒脫離本發明的真實範圍和實質。
本發明乾燥步驟的最佳實施方式包括使預先製成的厚度約為1～3毫米的小條狀濃縮物經受包括兩個不同階段的乾燥步驟，第一階段是在減壓條件下完成的，特別是在計示壓力為22英寸的減壓條件下完成，溫度約為58～62℃，持續時間約0.5～1.0小時。在這些條件下，產品的含水量被降至約10～15%的水平，這種水分含量使得產品能夠以合適的方式進行機械加工。此後，這種部分乾燥的產品要經受第二個乾燥階段，這一乾燥階段是在環境壓力下進行的，例如，在一個具有平行的空氣流、且氣流速度約為2.0～2.5米/秒的液化床乾燥器上進行，溫度約為58～60℃，持續時間約為5-7小時。
根據本發明方法的最佳實施例，通過上述兩個連續階段完成乾燥步驟是非常重要的，因為，兩階段乾燥處理的情況是這樣的第一階段的乾燥是在真空環境下進行的，產品發生輕微膨脹，並未把原始糊的原始結構改變到任何可見的程度，但是，它在材料中產生了足夠大的、使材料變得穩定的疏鬆度，這種疏鬆度對於使產品具有合適的再水合特性來說是極為重要的。另外，該階段導致產品中的水分含量降至足夠低的程度，為本發明方法後續步驟中的機械加工提供耐受力，以免由此所產生的疏鬆結構塌陷。
第二個乾燥階段是在環境壓力下進行，其目的是把產品中的水分含量降至能保證微生物學上和物理及化學上的「穩定」的程度，為此，必須使用不影響產品中芳香族化合物、顏色及糖分含量的適宜溫度。
作為一個很重要的特點，本發明產品的紅色保留率是初始材料的原始紅色的至少86%;該產品還保持了維生素C的濃度，據認為濃縮物中所含維生素C至少有90%被保留下來。由於具有疏鬆結構，本產品顯示出突出的產品重建特性，重建產品非常類似於天然產品。此外，由於較大的顆粒尺寸，本發明產品不表現任何結塊趨勢，而且必須指出，還可以通過脫水固體的簡單破碎，把顆粒尺寸調整到任何特殊的要求。本發明產品還有很長的擱置壽命，無須摻入任何添加劑，就能使保質期達3～6個月。最後，本發明產品保持了天然產品的大部分器官感覺特性和流變學特性，特別是感覺特性(色、香、味等)與新鮮產品的非常相似。
下面的例子將更加清楚地說明本發明方法的特點，這些例子僅僅是對本發明方法的最佳實施例的說明，不能認為是對本發明範圍的限定。
例1.
將100公斤挑選出的具有紅色和結實結構的、未受物理或微生物損害的、均勻一致的西紅柿果在一個溢流系統中洗滌，西紅柿與水的比例是1∶1.5～2.0。清洗處理所用的水是預先用氯處理過的，使氯的濃度達到約100ppm。洗滌之後的產品用自來水漂洗乾淨，並送進一臺能把西紅柿切成每邊約1英寸的立方塊的機械中進行切塊。在這一操作過程中，會有少量的汁流出來，應把它摻回到材料流中去，使其與西紅柿塊一起經受後續步驟處理。在本發明方法的上述階段，通過能夠應用冷卻系統的容器，讓水在裡面流過，把產品溫度保持在15～18℃。把切塊後的材料送進加熱系統，並將切塊加熱到80～90℃，在這個溫度上保持1分鐘。
讓這樣處理後的西紅柿通過冷卻系統，使其快速冷卻至15～18℃，冷卻產物在一個碎漿機中漿化，由此得到一種漿體佔85%，皮和籽佔15%的混合物。此後，將皮和籽除去，而把漿在一個真空感應膜蒸發器中濃縮，真空蒸發器內最低計示壓力為18英寸，濃縮過程中，產品溫度保持在65～68℃左右。這一過程中，得到了25.8公斤含有21.2%的固體的糊。
通過真空的應用，把空氣從濃縮物中除去，然後，把產品擠壓成小條狀，並使其經受兩個階段的乾燥-膨脹步驟。第一階段在真空條件下進行，持續時間約35-40分鐘，溫度約60℃，真空計示壓力為22英寸。第二階段在溫度為58-59℃條件下進行，持續時間約6.5～7小時，於是獲得5.2公斤含有3.0%水分的脫水產品。以初始固體為基礎，產率為84%。
例2把用例1所述方法製得的糊分成兩組，並分兩個階段將這兩組糊乾燥。第一階段在真空(22英寸)中進行，持續時間35-40分鐘;第二階段在環境壓力下進行，持續7.5小時。
表1示出了乾燥條件和獲得的水分含量，維生素C的濃度和顏色特性的結果。
從表1可以看出，維生素C的保留量非常高，而且從亮度(L)和紅色(a)指標值來看，顏色僅稍稍暗淡了一點。
例3將根據例1所述方法製得的西紅柿濃縮物，在試樣1、2和3的情況下用CO2處理，而試樣4和5不用CO2處理，因此，未處理試樣保持了西紅柿糊中所含初始量的空氣，將糊在與例2所述相同的條件下進行乾燥。
結果示於表2中，從該表可以看出，用CO2處理過的試樣與未用CO2將空氣從濃縮物中置換出的試樣相比，前者獲得了更好的維生素C和紅色的保持量，以及較低濃度的褐色化合物(E380)。

例4評價根據本發明方法製得西紅柿濃縮物脫水產品在儲存期間的表現，把維生素C的含量變化作為一個質量判斷標準。將產品用玻璃容器或者多層鋁包裝袋包裝，在室溫下貯藏4個月。分別在起始時、1個月時和4個月時測定維生素C的含量。
表3示出了所得結果，從該表可以看出，經過1和4個月的貯藏之後，維生素C的保持量仍然分別在90%和70%以上。包裝方式對於維生素C的保持量沒有明顯影響。
從上述內容可以看出，本發明提供了一種無須添加輔助劑就能保持脫水產品的流變學和器官感覺特性的方法。而且，該方法藉助於簡單的手段就能避免會嚴重影響脫水西紅柿產品的維生素含量及色、香、味特性的氧化反應，這些優點用現有技術方法是不能達到的，除非向產品中加入一些添加劑，或者採用一些成本昂貴的方法，比如冷凍乾燥法進行乾燥。
權利要求
1.一種西紅柿脫水方法，包括以下步驟(a)挑選紅的、具有結實結構的成熟西紅柿果；(b)將選出的西紅柿果用殺生物劑洗滌，並用淡水漂洗；(c)將漂洗後的西紅柿果切成大致上為立方體的塊；(d)通過把西紅柿塊加熱到水的沸點或沸點以下溫度，並持續10分鐘以下的時間來漂白西紅柿塊，以使西紅柿塊中所含的酶失活；(e)把漂白後的西紅柿塊冷卻到接近室溫；(f)把冷卻後的西紅柿塊漿化，並除去其中的皮和籽，以形成西紅柿汁；(g)在真空中蒸發西紅柿汁，形成一種固體含量約為20-32%的糊狀西紅柿濃縮物；(h)除去殘存在濃縮物裡的空氣；(i)將濃縮物製成最大厚度或最大直徑約為1～3毫米的小塊；以及(j)將濃縮物塊乾燥，直至水分含量降至約3-4%。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，挑選、洗滌/漂洗和切塊步驟(a)-(c)在約0-15℃的溫度條件下進行，以使漂白步驟之前酶的活性最小。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，漂白步驟(d)包括把西紅柿塊加熱到約80～100℃，並持續1分鐘。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，對西紅柿塊加熱時，升溫是在不長於4分鐘的時間內完成的。
5.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，漂白步驟之後，把西紅柿冷卻到約15-18℃。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，由(f)步驟所得的西紅柿汁具有約5-6%的固體含量。
7.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，西紅柿汁的蒸發在真空中進行，溫度約為50～60℃。
8.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，藉助於真空作用將空氣從濃縮物中除去。
9.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，通過用惰性氣體置換空氣的方式將空氣從濃縮物中除去。
10.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，通過用二氧化碳置換空氣的方式將空氣從濃縮物中除去。
11.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，以乾冰顆粒形式將二氧化碳均勻混合到濃縮物中。
12.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，將濃縮物製成小條、薄膜或小球狀。
13.根據權利要求11所述的方法，其特徵在於，乾燥步驟(j)分兩個連續的階段進行，首先，在真空中以約58～62℃的溫度將濃縮物塊部分乾燥，使所說塊的水分含量降至10～15%，此後，在環境壓力下，以約58～60℃的溫度進行乾燥，直到部分乾燥的塊中的水分含量降至3-4%，在第一個乾燥階段，所說小塊有輕微的膨脹，這種膨脹尚未達到使糊狀濃縮物的原始結構明顯改變的程度，但由此所產生的疏鬆度將有利於脫水產品由再水合進行的重建。
全文摘要
通過挑選紅的、成熟的西紅柿並用殺生物劑洗滌所選出的西紅柿，然後用淡水漂洗等步驟將西紅柿脫水。將漂洗後的西紅柿切成大致上為立方體的塊，把這些西紅柿塊加熱到水的沸點溫度或低於水的沸點的溫度，並持續10分鐘以下，以使其漂白，從而使西紅柿中所含的酶失活。將漂白後的西紅柿冷卻至室溫，然後漿化。把皮和籽從漿化的西紅柿塊中除去，形成西紅柿汁，將其在真空下蒸發，製成一種固體含量約為20-35％的糊狀濃縮物。除去濃縮物中的殘留空氣，然後將濃縮物製成小塊並乾燥，直到其水分含量約為3-4％。
文檔編號A23B7/06GK1058699SQ9110529
公開日1992年2月19日 申請日期1991年7月5日 優先權日1990年8月7日
發明者J·M·洛梅林, M·C·瓦凱羅 申請人:伊米特會社