CN105077076A - 一种无硫山药干片的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无硫山药干片的加工方法，是将山药清洗后，山药带皮进行干热灭酶处理，经去皮切片后，再进行超声护色处理、静置护色处理、真空干燥即可制成山药干片产品。本发明结合山药带皮干热灭酶处理和高温超声护色处理，同时使用真空干燥处理方式，对山药从新鲜原料到干片成品的整个加工过程，能实现有效地抑制其氧化褐变，保证了山药干片良好的外观、口感及食用品质，其工艺流程简单，护色剂安全无毒且护色效果好，容易实现工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及农产品加工领域，尤其是一种无硫山药干片的加工方法。
背景技术
山药为薯蓣科植物薯蓣（DioscoreaoppositaThunb.）的干燥根茎，别名怀山药、淮山药、土薯、山薯等，是一种药食兼用的滋补保健食材。山药其块根肉质细腻，含有多量的蛋白质、氨基酸、维生素、淀粉和糖，可配制成多种滋补食品；同时，其含有的黏液汁、胆碱、甘露多糖、植酸、精氨酸、尿囊素、3，4-二羟基苯乙胺、皂苷元和黄药子素等都是重要的滋补保健成分，因而具有很高的药用价值，常作滋补强壮剂入药，具有健脾、固精、补肺、益肾的功能。
山药在加工过程中，由于多酚氧化酶易与空气中的氧发生氧化褐变，不仅严重影响了山药的外观，同时也影响了山药的有效成分与风味，从而大大降低了山药的销售与经济效益。传统的山药干片的加工方法是使用硫磺熏蒸，以保持其外观雪白，加速脱水干燥并起到防腐作用，这种做法一方面加工周期较长，另一方面严重降低了山药的食用及药用品质，更重要的是残留的硫对人体的健康安全造成极大的潜在危害。此外，日本及欧美等国家对进口食品及药材中的SO2残留量设定了非常严格的限量标准，如果按照传统的山药加工方法，很难大量地进入国际市场，目前我国也对山药干片的二氧化硫残留量做出了限量要求。
为了满足市场的需求，近年来已有科学工作者开发出无硫加工山药片的方法。如中国专利号：CN101028134A公开了一种无硫怀山药的加工方法，包括以下步骤：（1）将挑拣好的怀山药洗净去皮，用竹刀或不锈钢刀将其切块或切片：（2）将片状或块状的山药浸入护色保鲜剂0.5—4小时进行护色保鲜，其中护色保鲜剂与山药的重量比为1:2—6，以重量百分比及，所述护色保鲜剂为含有0.2%抗坏血酸、0.2%氯化钙、0.2%柠檬酸的水溶液；（3）护色保鲜后的山药用流水清洗后，摊晾或直接去除附着水分；（4）再将山药送入微波干燥设备，在微波加热温度50—140℃的条件下干燥灭菌1—10分钟；（5）在安全储藏温度、湿度下储藏干燥后的芍药或直接密封包装。该加工方法不使用硫磺熏蒸，避免了二氧化硫残留量带来的缺陷，但该方法（1）同时使用柠檬酸和氯化钙作为护色剂，这两者会发生络合反应，极大地降低了护色作用；（2）护色剂水溶液不稳定，操作过程很难控制，更达不到深层护色；（3）该方法在去皮和切片之前未对山药进行酶褐变处理，使得山药中的多酚氧化酶容易氧化，导致了山药在加工过程及后续产品的储藏过程中都会发生酶褐变，从而改变了山药的颜色、有效成分和口味。
山药是非常好的滋补保健食品，受到国内外消费者的喜爱，但因山药含水量高，及含有的多种氧化酶，致使山药不易贮藏和运输，因此加大对山药加工工艺的研究具有很高的价值意义。山药中主要是含有多酚氧化酶（PPO），这些酶易导致山药在加工过程中及后续产品的贮藏过程中容易发生褐变，因此选择安全、高效的护色方式是当前山药加工过程中需要的解决关键技术问题。
发明内容
本发明的目的是为了改变传统的硫磺熏蒸加工山药片带来的不利，解决山药片残硫超标的安全性问题，同时克服现有护色技术存在的护色效果不佳、时间长等缺点，本发明提供了一种无硫山药干片的加工方法，该方法的护色方式安全、高效，能有效防止山药片在加工、贮藏、运输过程中发生褐变，使山药片保持良好的外观、口感及品质，并保证其食用安全性。
为了实现以上目的，本发明的技术方案为：
一种无硫山药干片的加工方法，是将山药清洗后，先带皮进行干热灭酶处理，经去皮切片后，再进行超声护色处理、静置护色处理、干燥等工序制成山药干片，其具体工艺步骤为：
（1）清洗去杂：将新鲜山药表皮的沙土杂物清洗干净，沥干多余水分；
（2）干热灭酶处理：将带皮山药置于烘箱中，在65~75°C下进行灭酶处理40~80min；
（3）削皮切片：经灭酶处理后的山药用不锈钢刀具削皮，再将机械伤及斑疤部位削除干净，最后切成薄片；
（4）超声护色：将切好的山药薄片和护色液加入超声波容器中进行护色处理，所述护色处理是以山药薄片与护色液的重量比为1∶3~5，在温度为60~70°C、超声功率为150~600W的条件下进行超声护色30~60min；所述的护色液为由柠檬酸、氯化钠和L-半胱氨酸组成的混合水溶液；
（5）静置护色：停止超声波护色后，山药薄片和护色液继续在超声波容器中，室温下静置护色60~90min；
（6）干燥：将山药薄片从护色液中取出，均匀平铺于不锈钢托盘中，置于烘箱中进行真空干燥；
（7）包装：自然冷却后，密封包装，即可得到山药干片产品。
以上所述一种无硫山药干片的加工方法，所述护色液各组分的重量浓度比为：柠檬酸的重量浓度为1.2~1.6%，氯化钠的重量浓度为1.2~1.6%，L-半胱氨酸的重量浓度为0.01~0.03%。
以上所述一种无硫山药干片的加工方法，步骤（3）所述切成薄片是将山药切成厚度为4~6mm的薄片。
以上所述一种无硫山药干片的加工方法，步骤（6）所述的真空干燥是在真空度0.07~0.09MPa、干燥温度55~65°C的条件下真空干燥4~6h。
以上所述一种无硫山药干片的加工方法，所述的不锈钢托盘底部均匀分布有小孔。
以上所述一种无硫山药干片的加工方法，步骤（4）~（5）所述的超声波容器包括超声波反应罐、电热环管、超声波发生器和泵，所述超声波反应罐的内部套装有装料篮，超声波反应罐的上方和下方分别设有上法兰和下法兰，超声波反应罐的顶部设有封盖，超声波反应罐的下段设有电热管和电热环盘；所述电热环盘通过支架安装在超声波反应罐；超声波反应罐的下段还设有与温度控制器相连的温度探头；所述电热管和电热环盘的端头分别设有与电源连接的电源连接口；所述超声波反应罐的底端位置设有超声波发生器；所述超声波发生器的上方设有超声棒；所述超声棒设在超声波反应罐中下段的中心轴上；所述超声波反应罐的底部设有排液口。
以上所述一种无硫山药干片的加工方法，所述的超声波反应罐的外部还设有泵，所述泵通过导液管分别与排管口和超声波反应罐上段连接。
与现有技术相比，本发明取得的有益效果为：
（1）山药中的多酚氧化酶主要集中于表皮，在削皮过程或削皮后瞬间即可发生氧化褐变，本发明在削皮之前首先将山药带皮进行干热灭酶处理，与现有技术先削皮后再干燥处理或削皮后直接进行护色相比，可以更有效地对山药的多酚氧化酶进行钝化和灭活，减缓和抑制了山药的氧化褐变，从而达到更好的护色效果。
（2）本发明在高温下进行超声波护色处理，通过超声波空化效应瞬间产生的高温、高压、高能量密度冲击波、微射流等极端物理作用，多酚氧化酶分子在强大的冲击波或射流作用下，分子结构被破坏甚至被剪切成小碎片而导致酶活性下降甚至失活。此外，超声波还可软化山药细胞的组织结构，增强护色剂对山药的扩散和渗透作用，明显提高了护色效果。使用的护色剂均无毒可食用，对人体没有危害。
（3）本发明的护色方式为先经过超声波护色再进行静置护色，从一个动态到静态的过程，超声波护色可使得护色液进一步渗入山药片里面，静置护色使得护色液更好的附着在山药的表面，从而达到很好的护色效果。
（4）本发明对山药薄片的干燥方式为真空干燥，真空干燥使干燥过程处于真空状态，隔绝了多酚氧化酶与氧的接触，进一步对山药的色泽和品质起到了有效的保护。
（5）本发明超声波容器的超声棒设在超声波反应罐的中下段位置，使得声波分布更加均匀，使得护色液更能均匀的渗入山药薄片里面，更容易使得多酚氧化酶的活性下降或失活，从而使山药达到更好的护色效果。
（6）本发明的超声波容器设有泵，通过泵循环护色液，更能均匀护色液的浓度和温度，使得护色液均匀渗入山药薄片里面，达到更好的护色效果。
（7）本发明所用的护色液产品稳定、安全无毒、护色效果好，且显著延长山药干片的保藏时间。
（8）本发明是先将山药带皮进行干热灭酶处理，经去皮切片后，再进行超声护色处理、静置护色处理、再进行真空干燥，在山药从原料到成品的整个加工过程中都能很有效地抑制多酚氧化酶的氧化褐变，本发明方法加工得到的山药干片外观平整、色泽白、营养成分高、风味纯正，且食用安全性高，适宜各年龄人群使用。
（9）本发明方法还具有加工时间短、成本低、操作简单等优点，适用于山药干片的工业化生产。
附图说明
图1为山药干片无硫加工方法的工艺流程图；
图2为超声波容器的结构示意图。
附图标记：1-封盖，2-上法兰，3-装料篮，4-超声波反应罐，5-超声棒，6-电热管，7-下法兰，8-温度探头，9-电热环盘，10-支架，11-超声波发生器，12-排液口，13-电源连接口，14-泵，15-导液管。
具体实施方式
下面将结合实施例和附图对本发明进一步说明，但不限于本发明的保护范围。
实施例1
一种无硫山药干片的加工方法，其具体工艺步骤为：
（1）清洗去杂：将新鲜山药表皮的沙土杂物清洗干净，沥干多余水分。
（2）干热灭酶处理：将1kg带皮山药置于烘箱中，在65°C下进行灭酶处理80min。
（3）削皮切片：经灭酶处理后的山药用不锈钢刀具削皮，再将机械伤及斑疤部位削除干净，最后切成4mm厚度的薄片，得到0.9kg的山药薄片。
（4）超声护色：打开超声波容器的上法兰2，移开封盖1，将4.5kg的护色液加入超声波反应罐4，再将装好0.9kg的山药薄片的装料篮3吊入超声波反应罐4中，打开电源开关，用电热环盘9和电热管6同时加热，当温度达到70°C时，启动超声波发生器11在超声功率为150W、用电热管6控制温度为70°C下护色60min，启动超声波发生器11的同时启动泵14对液体进行循环振荡，关闭电源开关、超声波发生器11和泵14，超声护色结束。所述护色液为柠檬酸1.2%，氯化钠1.2%，L-半胱氨酸0.01%的混合水溶液。
（5）静置护色：超声波护色结束后，山药薄片和护色液继续在超声波反应罐4中，室温下静置护色60min，打开上法兰2和封盖1，将装料篮3从超声波反应罐4中取出。
（6）将山药薄片从装料篮中取出，均匀平铺于不锈钢托盘中，置于烘箱中在真空度0.08MPa、干燥温度60°C的条件下真空干燥5h。
（7）包装：自然冷却后，密封包装，即可得到0.225kg山药干片产品。
实施例2
一种无硫山药干片的加工方法，其具体工艺步骤为：
（1）清洗去杂：将新鲜山药表皮的沙土杂物清洗干净，沥干多余水分。
（2）干热灭酶处理：将2kg带皮山药置于烘箱中，在75°C下进行灭酶处理40min。
（3）削皮切片：经灭酶处理后的山药用不锈钢刀具削皮，再将机械伤及斑疤部位削除干净，最后切成4mm厚度的薄片，得到1.8kg的山药薄片。
（4）超声护色：打开超声波容器的上法兰2，移开封盖1，将5.4kg的护色液加入超声波反应罐4，再将装好1.8kg的山药薄片的装料篮3吊入超声波反应罐4中，打开电源开关，用电热环管9和电热管6同时加热，当温度达到60°C时，启动超声波发生器11在超声功率为600W、用电热管6控制温度为60°C下护色30min，启动超声波发生器11的同时启动泵14对液体进行循环振荡，关闭电源开关、超声波发生器11和泵14，超声护色结束。所述护色液为柠檬酸1.6%，氯化钠1.6%，L-半胱氨酸0.03%的混合水溶液。
（5）静置护色：超声波护色结束后，山药薄片和护色液继续在超声波反应罐4中，室温下静置护色90min，打开上法兰2和封盖1，将装料篮3从超声波反应罐4中取出。
（6）将山药薄片从装料篮中取出，均匀平铺于不锈钢托盘中，置于烘箱中在真空度0.07MPa、干燥温度55°C的条件下真空干燥6h。
（7）包装：自然冷却后，密封包装，即可得到0.46kg山药干片产品。
实施例3
一种无硫山药干片的加工方法，其具体工艺步骤为：
（1）清洗去杂：将新鲜山药表皮的沙土杂物清洗干净，沥干多余水分。
（2）干热灭酶处理：将2kg带皮山药置于烘箱中，在70°C下进行灭酶处理60min。
（3）削皮切片：经灭酶处理后的山药用不锈钢刀具削皮，再将机械伤及斑疤部位削除干净，最后切成5mm厚度的薄片，得到1.9kg的山药薄片。
（4）超声护色：打开超声波容器的上法兰2，移开封盖1，将7.6kg的护色液加入超声波反应罐4，再将装好1.9kg的山药薄片的装料篮3吊入超声波反应罐4中，打开电源开关，用电热环管9和电热管6同时加热，当温度达到65°C时，启动超声波发生器11在超声功率为375W、用电热管6控制温度为65°C下护色45min，启动超声波发生器11的同时启动泵14对液体进行循环振荡，关闭电源开关、超声波发生器11和泵14，超声护色结束。所述护色液为柠檬酸1.4%，氯化钠1.4%，L-半胱氨酸0.02%的混合水溶液。
（5）静置护色：超声波护色结束后，山药薄片和护色液继续在超声波反应罐4中，室温下静置护色75min，打开上法兰2和封盖1，将装料篮3从超声波反应罐4中取出。
（6）将山药薄片从装料篮中取出，均匀平铺于不锈钢托盘中，置于烘箱中在真空度0.09MPa、干燥温度65°C的条件下真空干燥4h。
（7）包装：自然冷却后，密封包装，即可得到0.5kg山药干片产品。
实施例4
一种无硫山药干片的加工方法，其具体工艺步骤为：
（1）清洗去杂：将新鲜山药表皮的沙土杂物清洗干净，沥干多余水分。
（2）干热灭酶处理：将3kg带皮山药置于烘箱中，在68°C下进行灭酶处理50min。
（3）削皮切片：经灭酶处理后的山药用不锈钢刀具削皮，再将机械伤及斑疤部位削除干净，最后切成5mm厚度的薄片，得到2.8kg的山药薄片。
（4）超声护色：打开超声波容器的上法兰2，移开封盖1，将9.8kg的护色液加入超声波反应罐4，再将装好2.8kg的山药薄片的装料篮3吊入超声波反应罐4中，打开电源开关，用电热环管9和电热管6同时加热，当温度达到62°C时，启动超声波发生器11在超声功率为300W、用电热管6控制温度为62°C下护色50min，启动超声波发生器11的同时启动泵14对液体进行循环振荡，关闭电源开关、超声波发生器11和泵14，超声护色结束。所述护色液为柠檬酸1.5%，氯化钠1.3%，L-半胱氨酸0.01%的混合水溶液。
（5）静置护色：超声波护色结束后，山药薄片和护色液继续在超声波反应罐4中，室温下静置护色60min，打开上法兰2和封盖1，将装料篮3从超声波反应罐4中取出。
（6）将山药薄片从装料篮中取出，均匀平铺于不锈钢托盘中，置于烘箱中在真空度0.07MPa、干燥温度55°C的条件下真空干燥6h。
（7）包装：自然冷却后，密封包装，即可得到0.8kg山药干片产品。
实施例5
一种无硫山药干片的加工方法，其具体工艺步骤为：
（1）清洗去杂：将新鲜山药表皮的沙土杂物清洗干净，沥干多余水分。
（2）干热灭酶处理：将1.5kg带皮山药置于烘箱中，在72°C下进行灭酶处理70min。
（3）削皮切片：经灭酶处理后的山药用不锈钢刀具削皮，再将机械伤及斑疤部位削除干净，最后切成6mm厚度的薄片，得到1.38kg的山药薄片。
（4）超声护色：打开超声波容器的上法兰2，移开封盖1，将5.52kg的护色液加入超声波反应罐4，再将装好1.38kg的山药薄片的装料篮3吊入超声波反应罐4中，打开电源开关，用电热环管9和电热管6同时加热，当温度达到68°C时，启动超声波发生器11在超声功率为500W、用电热管6控制温度为68°C下护色40min，启动超声波发生器11的同时启动泵14对液体进行循环振荡，关闭电源开关、超声波发生器11和泵14，超声护色结束。所述护色液为柠檬酸1.4%，氯化钠1.2%，L-半胱氨酸0.03%的混合水溶液。
（5）静置护色：超声波护色结束后，山药薄片和护色液继续在超声波反应罐4中，室温下静置护色75min，打开上法兰2和封盖1，将装料篮3从超声波反应罐4中取出。
（6）将山药薄片从装料篮中取出，均匀平铺于不锈钢托盘中，置于烘箱中在真空度0.09MPa、干燥温度65°C的条件下真空干燥4h。
（7）包装：自然冷却后，密封包装，即可得到0.34kg山药干片产品。
实施例6
一种无硫山药干片的加工方法，其具体工艺步骤为：
（1）清洗去杂：将新鲜山药表皮的沙土杂物清洗干净，沥干多余水分。
（2）干热灭酶处理：将2.5kg带皮山药置于烘箱中，在65°C下进行灭酶处理80min。
（3）削皮切片：经灭酶处理后的山药用不锈钢刀具削皮，再将机械伤及斑疤部位削除干净，最后切成6mm厚度的薄片，得到2.2kg的山药薄片。
（4）超声护色：打开超声波容器的上法兰2，移开封盖1，将11kg的护色液加入超声波反应罐4，再将装好2.2kg的山药薄片的装料篮3吊入超声波反应罐4中，打开电源开关，用电热环管9和电热管6同时加热，当温度达到70°C时，启动超声波发生器11在超声功率为600W、用电热管6控制温度为70°C下护色30min，启动超声波发生器11的同时启动泵14对液体进行循环振荡，关闭电源开关、超声波发生器11和泵14，超声护色结束。所述护色液为柠檬酸1.6%，氯化钠1.4%，L-半胱氨酸0.02%的混合水溶液。
（5）静置护色：超声波护色结束后，山药薄片和护色液继续在超声波反应罐4中，室温下静置护色80min，打开上法兰2和封盖1，将装料篮3从超声波反应罐4中取出。
（6）将山药薄片从装料篮中取出，均匀平铺于不锈钢托盘中，置于烘箱中在真空度0.08MPa、干燥温度60°C的条件下真空干燥5h。
（7）包装：自然冷却后，密封包装，即可得到0.61kg山药干片产品。
Claims (7)
1.一种无硫山药干片的加工方法，其特征在于：将山药清洗后，先带皮进行干热灭酶处理，经去皮切片后，再进行超声护色处理、静置护色处理、干燥等工序制成山药干片，其具体工艺步骤为：
（1）清洗去杂：将新鲜山药表皮的沙土杂物清洗干净，沥干多余水分；
（2）干热灭酶处理：将带皮山药置于烘箱中，在65~75°C下进行灭酶处理40~80min；
（3）削皮切片：经灭酶处理后的山药用不锈钢刀具削皮，再将机械伤及斑疤部位削除干净，最后切成薄片；
（4）超声护色：将切好的山药薄片和护色液加入超声波容器中进行护色处理，所述护色处理是以山药薄片与护色液的重量比为1∶3~5，在温度为60~70°C、超声功率为150~600W的条件下进行超声护色30~60min；所述的护色液为由柠檬酸、氯化钠和L-半胱氨酸组成的混合水溶液；
（5）静置护色：停止超声波护色后，山药薄片和护色液继续在超声波容器中，室温下静置护色60~90min；
（6）干燥：将山药薄片从护色液中取出，均匀平铺于不锈钢托盘中，置于烘箱中进行真空干燥；
（7）包装：自然冷却后，密封包装，即可得到山药干片产品。
2.根据权利要求1所述一种无硫山药干片的加工方法，其特征在于：步骤（4）所述护色液各组分的重量浓度比为：柠檬酸的重量浓度为1.2~1.6%，氯化钠的重量浓度为1.2~1.6%，L-半胱氨酸的重量浓度为0.01~0.03%。
3.根据权利要求1所述一种无硫山药干片的加工方法，其特征在于：步骤（3）所述切成薄片是将山药切成厚度为4~6mm的薄片。
4.根据权利要求1所述一种无硫山药干片的加工方法，其特征在于：步骤（6）所述的真空干燥是在真空度0.07~0.09MPa、干燥温度55~65°C的条件下真空干燥4~6h。
5.根据权利要求1所述一种无硫山药干片的加工方法，其特征在于：步骤（6）所述的不锈钢托盘为底部均匀分布有小孔或设有不锈钢网。
6.根据权利要求1所述一种无硫山药干片的加工方法，其特征在于：步骤（4）~（5）所述的超声波容器包括超声波反应罐（4）、电热环管（9）、超声波发生器（11）和泵（14），所述超声波反应罐（4）的内部套装有装料篮（3），超声波反应罐（4）的上方和下方分别设有上法兰（2）和下法兰（7），超声波反应罐（4）的顶部设有封盖（1），超声波反应罐（4）的下段设有电热管（6）和电热环盘（9）；所述电热环盘（9）通过支架（10）安装在超声波反应罐（4）；超声波反应罐（4）的下段还设有与温度控制器相连的温度探头（8）；所述电热管（6）和电热环盘（9）的端头分别设有与电源连接的电源连接口（13）；所述超声波反应罐（4）的底端位置设有超声波发生器（11）；所述超声波发生器（11）的上方设有超声棒（2）；所述超声棒（2）设在超声波反应罐（4）中下段的中心轴上；所述超声波反应罐（4）的底部设有排液口（12）。
7.根据权利要求6所述一种无硫山药干片的加工方法，其特征在于：所述的超声波反应罐的外部还设有泵（14），所述泵（14）通过导液管（11）分别与排管口（12）和超声波反应罐（4）上段连接。
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