CN104431850B - 一种利用压差***预处理技术制备桑葚超微粉的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种利用压差***预处理技术制备桑葚超微粉的方法。包括:1)将桑葚原料进行压差***预处理以破坏物料的组织结构,得到预处理后的桑葚;2)将所述预处理后的桑葚进行对流红外联合干燥,得到桑葚干燥产品;3)将所述桑葚干燥产品进行低温超微粉碎,得到桑葚超微粉。本发明方法采用压差***破坏物料的组织结构,然后用对流红外联合干燥的方法,生产出优质桑葚干,再通过低温超微粉碎的方法得到桑葚超微粉,节省了40%~60%的干燥时间。操作过程中不添加色素和其他添加剂等,较大限度地保留了桑葚的营养和风味物质,所得桑葚超微粉,纯净天然,安全卫生,其中花色苷、多糖、总酚保留率较高,粉质均匀,具有浓郁的桑葚香味。
Description
技术领域
本发明属于食品加工领域,具体涉及一种利用压差***预处理技术制备桑葚超微粉的方法。
背景技术
桑葚是桑科落叶乔木桑树的穗状果实,成熟桑葚不仅含有还原糖、多种游离酸、蛋白质和纤维素等营养物质还含有功能成分如白藜芦醇、花色苷等,具有抗炎、减肥、抗肿瘤等功效。目前已被国家***列为“药食同源”农产品之一。由于我国桑葚采收季节集中、保鲜物流欠发达以及产地加工能力低下等原因使得我国桑葚原料利用率低下,因此亟需拓宽桑葚加工渠道,提高原料产地加工率。其中由于桑葚超微粉营养成分溶出率高,易贮存,易使用的特点,已成为热门加工产品之一。此外,将桑葚制备成桑葚超微粉,对于延长桑葚保质期,拓宽桑葚的综合利用具有现实意义。
目前,桑葚的制粉技术中,最常用的是喷雾干燥。但是,喷雾干燥过程中需添加助剂,降低了果粉的纯度,影响桑葚果粉的营养含量。自然或热风干燥后所制果粉品质较差而且生产周期长,严重降低了桑农的经济效益。而合适的预处理方式可以大大缩短桑葚干燥及制粉的时间和能耗,并提高干燥产品品质。目前常见的干燥预处理方式有渗透、真空渗透、深冻、微波、超声以及蒸煮等,但是在这些预处理方式中,渗透处理效率低下,且适宜生产的后续渗透液处理技术并不成熟;真空渗透、深冻、微波和超声处理所需生产设备昂贵;而蒸煮处理严重破坏了产品的营养成分,降低了产品的营养价值;都不适于工业化生产。
发明内容
本发明解决的技术问题是如何缩短桑葚干燥及制粉的时间和能耗,且最大程度地保留桑葚产品的营养价值以提高其品质。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种利用压差***预处理技术制备桑葚超微粉的方法。
本发明所提供的制备桑葚超微粉的方法,包括下述步骤:
1)将桑葚原料进行压差***预处理以破坏物料的组织结构,得到预处理后的桑葚;
2)将所述预处理后的桑葚进行对流红外联合干燥,得到桑葚干燥产品;
3)将所述桑葚干燥产品进行低温超微粉碎,得到桑葚超微粉。
上述方法步骤1)中,所述桑葚原料为新鲜桑葚;所述新鲜桑葚为无机械损伤,无腐败变质,色泽、成熟度、形状均较好的桑葚果实。
所述压差***的具体操作为:将所述桑葚原料在常压(1个大气压)下加热至95-110℃(如95℃、100℃或110℃)并保温10-20min(如10min,15min或20min),对桑葚原料所在的容器进行抽真空形成-0.1MPa的真空度,并将所述桑葚原料在抽真空后的容器中放置3-5min(如3min、4min或5min),然后泄掉所述容器中的真空,完成物料的一次压差***过程。
所述压差***可视物料组织被破坏的程度而进行1-5次,具体可为1次、3次或5次。
上述方法步骤2)中,所述对流红外联合干燥为红外辐射和对流联合干燥。
所述对流红外联合干燥的具体操作为:将所述预处理后的桑葚同时进行对流干燥和红外线辐射,当温度超过设定温度时,干燥过程进入苏缓阶段,停止所述红外线辐射,采用纯对流干燥,当温度低于所述设定温度,开启所述红外线辐射,干燥到桑葚的含水量为3%-5%(如4.19%、4.62%或4.65%)。
其中,所述对流干燥的对流风速为1.5-2.5m/s,具体可为1.5m/s或2.5m/s;所述红外线辐射的红外线的波长为1-4μm;所述红外线辐射具体可由红外灯提供,所述红外灯的功率为675-2025W,具体可为1350W。
所述设定温度为60-70℃,具体可为60℃、65℃或70℃;所述干燥的时间为210min-360min,具体可为210min、240min或360min。
上述方法步骤3)中,所述低温超微粉碎具体可在低温超微粉碎机中进行。
所述低温超微粉碎的条件为:在<18℃的温度,1450r/min的主轴转速下粉碎20-30min,具体可为20min、25min或30min。
除主轴以外,所述低温超微粉碎机载料仓内还有108根粗细不一的钢条,这些钢条在主轴运转时,提供强大的剪切力及压力,使物料颗粒粉碎至超微水平。
所述低温超微粉碎的时间为20-30min。
所得桑葚超微粉的粒径为10μm-25μm。
上述方法在进行所述低温超微粉碎前,还可包括对所述桑葚干燥产品进行打粉的操作。所述打粉通过万能粉碎机进行,所述打粉的条件为:在18000-23000r/min的转速下打粉5s-10s,具体可为8s、10s。
上述方法在进行所述压差***预处理之前,还可包括用自来水清洗桑葚原料以去掉泥沙的步骤,所述清洗具体可进行2次。
按照上述方法制备得到的桑葚超微粉及含有所述桑葚超微粉的产品也属于本发明的保护范围。
所述桑葚超微粉的含水量低于5%,具体可为4.19%、4.62%或4.65%。
本发明采用了压差***这种新的预处理方式,来提高桑葚制粉的生产效率及品质。在压差***过程中,先将常压下的物料加热至95-110℃的高温,之后打开真空控制阀,将物料周围的空气迅速抽走形成一个较高的真空度,利用***罐中瞬间改变的真空度来使物料内部的部分水分子汽化,将物料组织结构***,使后续干燥效率大大提高。此外,结合了对流干燥与红外线干燥两种干燥方式的优点。在红外辐射加热过程中,当与物体分子热运动频率相一致的红外辐射照射到物体上时,红外辐射很快会被分子吸收并转化为分子的热运动,分子运动加上物体温度上升,导致物体失水,同时对流干燥加速了湿空气的排除,有利于后续干燥。同时,干燥阶段红外线辐射间断性供给,在苏缓阶段为纯对流干燥,这样既能利用红外线辐射提高干燥效率,又有对流冷却阶段使得产品的温度不会太高,从而避免热力退化问题的产生。
本发明提供了一种利用压差***预处理及对流红外联合干燥技术制备桑葚超微粉的方法。该方法采用压差***破坏物料的组织结构,然后用对流红外联合干燥的方法,生产出优质桑葚干,再通过低温超微粉碎的方法得到桑葚超微粉,节省了40%~60%的干燥时间。操作过程中不添加色素和其他添加剂等,较大限度地保留了桑葚的营养和风味物质,所得桑葚超微粉,纯净天然,安全卫生,其中花色苷、多糖、总酚保留率较高,粉质均匀,具有浓郁的桑葚香味。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行说明,但本发明并不局限于此。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法;下述实施例中所用的试剂、材料等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
下述实施例中,按照下述方法测定新鲜桑葚或桑葚超微粉的各项指标:
(1)水分测定方法:干燥法。具体为:精确称量样品2-10g(干燥前重量,即鲜重),置于干燥、冷却并恒重的有盖称量瓶中,移入95-105℃的常压烘箱中,开盖烘2-4h后取出,加盖置于干燥器(以上所述有盖称量瓶)内冷却0.5h后称重。再移入95-105℃的常压烘箱中,开盖烘1h后取出,加盖置于干燥器内冷却0.5h后称重。重复此操作,直至前后两次质量差不超过2mg即视为样品已恒重,水分含量(%)=[(鲜重-干燥后恒重)/鲜重]×100%。
(2)可溶性固形物测定方法:按照国家标准GB/T12295-90水果、蔬菜制品可溶性固形物含量的测定(折射仪法)测定可溶性固形物含量。
(3)总酸测定方法:按照国家标准GB/T12456-90食品中总酸的测定方法测定总酸含量。
(4)总酚测定方法:采用福林酚法。具体为:精确称取果粉1g,用15mL70%乙醇移入25mL试管中。超声提取10min,于100mL容量瓶中定容后抽滤,所得滤液即为待测液。取0.1mL待测液,加入1mL10%(v/v)Folin-Ciocalteu显色剂,放置6min,加入2mL20%碳酸钠溶液,定容至10mL,30℃放置60min,并于765nm波长下测定其吸光度。每个浓度做三次平行,取平均值。标准曲线的制作中,用体积分数为60%的乙醇水溶液溶解没食子酸标准品,配制浓度为1mg/mL的标准品溶液,分别取0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0mL标准品溶液于10mL容量瓶中,各以体积分数为60%的乙醇水溶液定容至刻度,各取以上不同浓度没食子酸溶液1mL,加入2.8mL蒸馏水、2mL2%碳酸钠及0.1mL10%的Folin-Ciocalteu显色剂,室温下放置30min,以蒸馏水为空白对照,在750nm波长处测定吸光值,横坐标为没食子酸毫克数,纵坐标为光密度值,得到标准曲线。
(5)花色苷测定方法:采用pH示差分光光度法测定。具体为:精确称取1g桑葚超微粉置于25mL试管中,用20mL体积分数为80%酸化的乙醇常温下提取24h,用水溶液定容于50mL容量瓶中至刻度,将上清液过0.45μm滤膜,所得滤液为待测液。
待测样品的测定:取9mL pH1.0缓冲液和pH4.5缓冲液分别加入1mL待测液,于40℃条件下反应30min,分别在510nm和700nm处测其吸光度。计算公式如下:
样品吸光度A按下式计算:A=(A510-A700)pH1.0-(A510-A700)pH4.5
花色苷含量(mg/L)=[(A×Mw)/(ε×1)]×Df×1000。
其中,Mw-矢车菊素葡萄糖苷的相对分子质量(484.82mg/mol);ε-矢车菊素葡萄糖苷的摩尔消光系数(24825mol-1);Df-稀释倍数。
(6)粒径测定方法:采用激光粒度分析仪进行测定。
上述各项基础营养指标的检测均设置三次重复,结果取干基含量的平均值。结果如表1所示。
表1、新鲜桑葚的指标测定结果
实施例1
本实施例利用压差***预处理联合对流红外联合干燥技术制备桑葚超微粉,包括如下步骤:
(1)挑选:选择完整、无机械损伤、无腐败变质的桑葚果500g;
(2)清洗:用自来水清洗两遍后沥干;
(3)压差***:将桑葚果放入温度为100℃的***罐中,保温10min,打开真空阀进行抽真空使***罐中的真空度瞬间降到-0.1MPa,让桑葚果在抽真空后的容器中放置3min,然后关闭真空阀并泄掉***罐中的真空;所述压差***进行1次;
(4)干燥:将步骤(3)所得桑葚果放入对流红外联合干燥设备中,在干燥初期,同时进行对流干燥和红外线辐射,当温度超过设定温度65℃时,干燥过程进入苏缓阶段,停止红外线辐射,采用纯对流干燥,当温度低于设定温度65℃时,开启红外线辐射,用此干燥方式干燥直到桑葚的含水量为4.19%,得到桑葚干制品。其中干燥过程持续240min,对流干燥的对流风速为2.5m/s,红外灯的功率为1350W;
(5)制粉:将桑葚干制品放入万能粉碎机中,23000r/min转速下打粉10s后置于低温(<18℃),在主轴转速为1450r/min的超微粉碎机中粉碎20min,得到桑葚超微粉(粒径为18.77μm);
(6)经充氮包装后,得到桑葚超微粉成品。
实施例1中所得桑葚超微粉的各项理化指标的检测结果具体如表2所示:
表2、实施例1所得桑葚超微粉的各项理化指标的检测结果
注:表中各百分含量均为质量百分含量。
表3、桑葚超微粉的感官评价评分标准及实施例1评价结果
由以上结果可知,实施例1所得的桑葚超微粉能较好地保留新鲜桑葚中的多种营养成分,如总酚、花色苷等。且制粉后,粉的色泽、组织状态及香味成分保持较好,感官评价分值高。
实施例2
本发明利用压差***预处理联合对流红外联合干燥技术制备桑葚超微粉,包括如下步骤:
(1)挑选:选择完整、无机械损伤、无腐败变质的桑葚果500g;
(2)清洗:用自来水清洗两遍后沥干。
(3)压差***:将桑葚果放入温度为110℃的***罐中,保温15min,打开真空阀进行抽真空形成-0.1MPa的真空度,让桑葚果在抽真空后的容器中放置4min,然后关闭真空阀并泄掉***罐中的真空;所述压差***进行3次;
(4)干燥:将步骤(3)所得桑葚放入对流-红外联合干燥设备中,在干燥初期,同时进行对流干燥和红外线辐射,当温度超过设定温度65℃时,干燥过程进入苏缓阶段,停止红外线辐射,采用纯对流干燥,当温度低于设定温度65℃时,开启红外线辐射,用此干燥方式直到桑葚的含水量为4.62%,得到桑葚干制品。其中干燥过程持续240min,对流干燥的对流风速为2.5m/s,红外灯的功率为1350W;
(5)制粉:将桑葚干制品放入万能粉碎机中,在20000r/min的转速下打粉8s后置于低温(<18℃),在主轴转速为1450r/min的超微粉碎机中粉碎30min,得到桑葚超微粉(粒径为16.41μm);
(6)经充氮包装后,得到桑葚超微粉成品。
实施例2中所得桑葚超微粉的各项理化指标检测结果具体如表4所示:
表4、实施例2所得桑葚营养粉的各项理化指标的检测结果
注:表中各百分含量均为质量百分含量。
表5、桑葚超微粉的感官评价评分标准及实施例2评价结果
由以上结果可知,实施例2所得的桑葚营养粉能较好地保留新鲜桑葚中的多种营养成分,如总酚、花色苷等。且制粉后,粉的色泽、组织状态及香味成分保持较好,感官评价分值高。
实施例3
本发明利用压差***预处理联合对流红外联合干燥技术制备桑葚超微粉,包括如下步骤:
(1)挑选:选择完整、无机械损伤、无腐败变质的桑葚果500g;
(2)清洗:用自来水清洗两遍后沥干;
(3)压差***:将桑葚果放入温度为95℃的***罐中,保温20min,打开真空阀进行抽真空形成-0.1MPa的真空度,让桑葚果在抽真空后的容器中放置5min,然后关闭真空阀并泄掉***罐中的真空;所述压差***进行5次;
(4)干燥:将步骤(3)所得桑葚放入对流红外联合干燥设备中,在干燥初期,同时进行对流干燥和红外线辐射,当温度超过设定温度70℃时,干燥过程进入苏缓阶段,停止红外线辐射,采用纯对流干燥,当温度低于设定温度70℃时,开启红外线辐射,用此干燥方式直到桑葚的含水量为4.65%,得到桑葚干制品。其中干燥过程持续210min,对流干燥的对流风速为1.5m/s,红外灯的功率为1350W;
(5)制粉:将桑葚干制品放入高速万能粉碎机中,18000r/min的转速下打粉10s置于低温(<18℃),在主轴转速为1450r/min的超微粉碎机中粉碎20min,得到桑葚超微粉(粒径11.94μm)。
(6)经充氮包装后,得到桑葚超微粉成品。
实施例3所得桑葚超微粉的各项理化指标的检测结果具体如表6所示:
表6、实施例3所得桑葚超微粉的各项理化指标的检测结果
注:表中各百分含量均为质量百分含量。
表7、桑葚超微粉的感官评价评分标准及实施例3评价结果
由以上结果可知,实施例3所得的桑葚超微粉能较好地保留新鲜桑葚中的多种营养成分,如总酚、花色苷等。且制粉后,粉的色泽、组织状态及香味成分保持较好,感官评价分值高。
对比例
用不经***处理的传统热风干燥法制备桑葚超微粉,包括如下步骤:
(1)挑选:选择完整、无机械损伤、无腐败变质的桑葚果500g;
(2)清洗:用自来水清洗两遍后沥干;
(3)干燥:将步骤(2)所得桑葚放入烘箱中进行干燥,干燥温度为65℃,干燥时间为14h,得到桑葚干制品;
(4)制粉:将桑葚干制品放入万能粉碎机中,打粉10s后置于低温(<18℃)超微粉碎机中粉碎20min,得到桑葚超微粉;
(5)经充氮包装后,得到桑葚超微粉成品。
对比例中桑葚超微粉的各项理化指标的检测结果如表8所示:
表8 对比例所得桑葚超微粉的各项理化指标的检测结果
注:表中各百分含量均为质量百分含量。
表9 桑葚超微粉的感官评价评分标准及对比例评价结果
由以上结果可知,不经压差***所得的桑葚超微粉,生产时间约为本发明的3倍。且营养物质的保留量均明显降低,组织状态欠佳,感官评价分值较低。
Claims (6)
1.一种制备桑葚超微粉的方法,包括下述步骤:
1)将桑葚原料进行压差***预处理,得到预处理后的桑葚;
2)将所述预处理后的桑葚进行对流红外联合干燥,得到桑葚干燥产品;
3)将所述桑葚干燥产品进行低温超微粉碎,得到桑葚超微粉;
步骤1)中,所述压差***为:将所述桑葚原料在常压下加热至95-110℃并保温10-20min,对桑葚原料所在的容器进行抽真空形成-0.1MPa的真空度,并将所述桑葚原料在抽真空后的容器中放置3-5min,然后泄掉所述容器中的真空,完成物料的压差***过程;
步骤1)中,所述桑葚原料为新鲜桑葚;
步骤2)中,所述对流红外联合干燥为:将所述预处理后的桑葚同时进行对流干燥和红外线辐射,当温度超过设定温度时,干燥过程进入苏缓阶段,停止所述红外线辐射,采用纯对流干燥,当温度低于所述设定温度,开启所述红外线辐射,干燥到桑葚的含水量为3%-5%;
其中,所述对流干燥的对流风速为1.5-2.5m/s;所述红外线辐射的红外线的波长为1-4μm;
所述设定温度为60-70℃;所述干燥的时间为210min-360min;
步骤3)中,所得桑葚超微粉的粒径为10μm-25μm。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述压差***进行1-5次。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤3)中,在进行所述低温超微粉碎前,还包括对所述桑葚干燥产品进行打粉的操作。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述方法在所述压差***预处理之前,还包括用自来水清洗桑葚原料以去掉泥沙的步骤。
5.由权利要求1-4中任一项所述的方法制备得到的桑葚超微粉,其特征在于:所述桑葚超微粉的含水量低于5%。
6.一种包含权利要求5所述的桑葚超微粉的产品。
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