一種串聯(lián)干燥聯(lián)合預(yù)處理提高牛蒡片總酚含量和抗氧化能力的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種串聯(lián)干燥聯(lián)合預(yù)處理提高牛蒡片總酚含量和抗氧化能力的方法，屬于農(nóng)產(chǎn)品深加工技術(shù)領(lǐng)域。其主要以牛蒡根為原料，將牛蒡根清洗、切片、護色、真空輔助超聲預(yù)處理、真空冷凍聯(lián)合間歇真空微波干燥、包裝。本發(fā)明采用了真空輔助超聲預(yù)處理與真空冷凍聯(lián)合間歇真空微波干燥技術(shù)相結(jié)合，預(yù)處理階段真空輔助超聲處理鈍化多酚氧化酶，通過排除氧氣、降低熱處理溫度、縮短熱處理時間來減少牛蒡根中多酚類物質(zhì)的氧化降解，干燥階段采用真空冷凍聯(lián)合間歇真空微波干燥，可減緩熱敏性多酚類物質(zhì)的降解。所得牛蒡片復(fù)水性好，總酚含量為20～25mg/g，抗氧化性好。
【專利說明】一種串聯(lián)干燥聯(lián)合預(yù)處理提高牛蒡片總酚含量和抗氧化能力的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種串聯(lián)干燥聯(lián)合預(yù)處理提高牛蒡片總酚含量和抗氧化能力的方法，屬于農(nóng)產(chǎn)品深加工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]干燥是將物料中的水分含量降低到一定程度，阻礙物料內(nèi)部腐敗微生物的滋生和以水為介質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，是一種有效延長食品的貨架期、降低貯運成本的果蔬深加工方式。但果蔬中的熱敏感、氧敏感營養(yǎng)成分在高溫和空氣中極易降解損失，大大降低了果蔬干制品的營養(yǎng)價值。
[0003]新鮮牛蒡根營養(yǎng)豐富，除含有多糖、蛋白質(zhì)、脂肪、粗纖維之外，還含有鈣、磷、鐵、維生素B1、維生素B2、尼克酸、維生素C及胡蘿卜素，尤其富含綠原酸、咖啡酸、牛蒡子苷、槲皮素、木犀草素等多種酚類物質(zhì)。這些多酚類活性物質(zhì)使牛蒡根具有較強的氧自由基清除能力，在抗氧化、抗衰老及抗癌方面效果顯著。但牛蒡根中的多酚類化合物極易在干燥及前期處理過程中氧化和降解，降低干制牛蒡片的抗氧化能力。
[0004]聯(lián)合干燥是將兩種或兩種以上的干燥方式以串連或并聯(lián)的方式組合，在不同的脫水階段選擇適宜的干燥方式，以此實現(xiàn)高效干燥過程，產(chǎn)出高質(zhì)的產(chǎn)品。倪勤學(xué)(2012年)為提高地被竹葉抗氧化物質(zhì)利用率，采用曬干、陰干、熱風(fēng)干燥、微波干燥和冷凍干燥5種方法控制干燥條件，研究不同干燥方法對黃條金剛竹和雞毛竹葉提取物總黃酮、總酚和三萜等抗氧化物質(zhì)含量及抗氧化性能的影響。結(jié)果表明，不同干燥方法對竹葉抗氧化成分和抗氧化能力都有較大的影響，采用冷凍干燥可使竹葉抗氧化物質(zhì)含量及抗氧化性能保持最高水平?？紤]到成本與干燥周期等諸多因素，地被竹葉最佳干燥方法是100°C熱風(fēng)干燥或480W微波干燥后90 °C熱風(fēng)干燥2h。該研究采用的是熱風(fēng)聯(lián)合微波干燥，與本發(fā)明的真空冷凍聯(lián)合間歇真空微波干燥方法不同。
[0005]王玉婷等(2013年)比較了熱風(fēng)干燥、真空干燥、真空冷凍干燥對香蕉片中總多酚含量及其抗氧化活性的影響，結(jié)果表明總酚含量、DPPH自由基清除能力及.0H清除能力大小依次為真空冷凍干燥 > 真空干燥 > 熱風(fēng)干燥。王紅等(2015年)以芡實中總多糖、總酚、總黃酮、不同構(gòu)型維生素E含量及抗氧化活性為指標(biāo)，考察陰干、曬干、烘干、真空冷凍干燥、紅外干燥及微波干燥6種干燥方式對芡實品質(zhì)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)采用微波干燥能夠最大程度地保留樣品中總多糖、總酚和總黃酮類物質(zhì)，真空冷凍干燥能最大程度積累維生素E各類構(gòu)型成分并表現(xiàn)出最佳的抗氧化活性。以上兩個研究僅考察了單一的干燥方式對干燥產(chǎn)品抗氧化能力的影響，并未考慮聯(lián)合干燥方式的作用。
[0006]真空超聲干燥技術(shù)是真空聯(lián)合超聲波對物料進行干燥，抽真空使環(huán)境壓力低于大氣壓進而降低水分蒸發(fā)溫度，超聲處理加快質(zhì)和熱的傳遞，提高干燥效率。但目前真空超聲技術(shù)在干燥領(lǐng)域的研究主要局限在如何提高干燥效率，尚缺乏應(yīng)用真空超聲預(yù)處理提高干制品營養(yǎng)品質(zhì)的研究。本發(fā)明預(yù)處理階段采用真空輔助超聲預(yù)處理，抽真空使環(huán)境壓力低于大氣壓來降低酶失活溫度和多酚物質(zhì)的氧化，超聲波加熱加快多酚氧化酶活性鈍化，縮短預(yù)處理時間，并在物料內(nèi)部形成微通道，利于熱和質(zhì)的傳遞;干燥階段采用真空冷凍聯(lián)合間歇真空微波干燥，提高干燥效率、保證產(chǎn)品品質(zhì)，并可以減緩熱敏性多酚類物質(zhì)的降解，提尚牛旁片廣品的抗氧化能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]技術(shù)問題:
[0008]一種串聯(lián)干燥聯(lián)合預(yù)處理提高牛蒡片總酚含量和抗氧化能力的方法，通過真空輔助超聲預(yù)處理技術(shù)與聯(lián)合干燥技術(shù)相結(jié)合優(yōu)化牛蒡片干燥過程，提高干燥效率，保證產(chǎn)品的營養(yǎng)品質(zhì)。
[0009]技術(shù)方案:
[0010]—種串聯(lián)干燥聯(lián)合預(yù)處理提高牛蒡片總酚含量和抗氧化能力的方法，以新鮮牛蒡根為原料，將牛蒡根清洗、切片、護色、真空輔助超聲預(yù)處理、真空冷凍聯(lián)合間歇真空微波干燥、包裝。具體實施方案如下:
[0011]1.選料:挑選新鮮、粗細均勻的牛蒡根為原料；
[0012]2.清洗切分:洗凈表面泥土后，將牛蒡根切成厚度為3?5mm的片狀；
[0013]3.護色:將牛蒡片放入I %檸檬酸中浸泡30min，瀝干；
[0014]4.真空輔助超聲預(yù)處理:將5?1g牛蒡片放入真空設(shè)備中，打開抽真空閥門，真空度達到80?10kpa后進行超聲波處理，超聲處理頻率40?60kHz，功率密度0.35?0.65W/cm2，溫度70 ?90 cC，時間0.5 ?2.0min;
[0015]5.真空冷凍聯(lián)合間歇真空微波干燥:
[0016]真空冷凍干燥:將真空輔助超聲預(yù)處理后的牛蒡片置于真空冷凍箱內(nèi)，干燥時間4?8h，干燥至轉(zhuǎn)換點水分為50?70% ；
[0017]間歇真空微波干燥:真空度75?90kPa，第一段微波發(fā)射功率為9?15W/g，微波時間60?180s，間歇50?100s，循環(huán)3?5次;第二段發(fā)射功率為4?8W/g，微波時間60?180s，循環(huán)I?3次，至牛蒡片含水量低于5% ;;
[0018]6.包裝:干燥結(jié)束后牛蒡片冷卻至室溫，充氮包裝在密封性好的鋁塑袋中，并置于常溫干燥處貯藏。
[0019]本發(fā)明的有益效果:
[0020]1.本發(fā)明預(yù)處理階段采用真空處理能有效排除氧氣，使環(huán)境壓力低于大氣壓降低酶失活溫度;超聲波釋放的能量使酶分子的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，加快多酚氧化酶的失活，氧氣的去除、較低的加熱溫度、較短的熱處理時間均可降低多酚物質(zhì)的降解;干燥階段采用真空冷凍聯(lián)合間歇真空微波干燥，前期真空冷凍過程去除水分同時可減緩熱敏性多酚類物質(zhì)，后期間歇真空微波縮短干燥時間，利于多酚類物質(zhì)保留。
[0021 ] 2.真空輔助超聲預(yù)處理酶失活時間較熱水燙漂顯著縮短(彡33.3% );真空輔助超聲預(yù)處理結(jié)合聯(lián)合干燥生產(chǎn)牛蒡片效率高，與常規(guī)熱水燙漂后單一真空冷凍干燥樣品相比，干燥時間顯著縮短(多46%);所得牛蒡片中總酚含量較常規(guī)熱水燙漂后熱風(fēng)干燥、真空微波干燥、真空冷凍干燥顯著提高，提高率分別為26.5 %、19.2 %和12.3 % ; DPPH ?自由基清除率IC50值顯著降低，降低率分別為28.5%、20.5%和15.7%。
[0022]3.真空輔助超聲預(yù)處理結(jié)合真空冷凍聯(lián)合間歇真空微波干燥工藝生產(chǎn)的牛蒡片抗氧化能力強，產(chǎn)品的營養(yǎng)品質(zhì)顯著提高。
[0023]4.超聲波的利用能促進牛蒡片內(nèi)部形成微通道，內(nèi)部空隙明顯擴大，提高牛蒡片茶的復(fù)水性能，產(chǎn)品復(fù)水比顯著提高，相比熱水燙漂后聯(lián)合干燥生產(chǎn)的牛蒡片提高15?25% ο
【附圖說明】
[0024]圖1不同預(yù)處理對POD相對酶活力的影響
[0025]圖2不同預(yù)處理所得牛蒡片茶的微觀結(jié)構(gòu)圖
[0026](A熱水燙漂B真空輔助超聲預(yù)處理)
【具體實施方式】
[0027]下面的實施例是對本發(fā)明的進一步詳細描述，但并不意味著對本發(fā)明的任何限制。
[0028]實施例
[0029]挑選新鮮、粗細均勻的牛蒡根為原料;洗凈表面泥土后，將牛蒡根切成厚度為3?5_的片狀;將牛蒡片放入1%檸檬酸中浸泡30min，瀝干;將5?1g牛蒡片放入真空設(shè)備中，打開抽真空閥門，真空度達到80?10kpa后進行超聲波處理，超聲處理頻率40?60kHz，功率密度0.35?0.65ff/cm2，溫度70?90 V，時間0.5?2.0min ；將真空輔助超聲預(yù)處理后的牛蒡片置于真空冷凍箱內(nèi)，干燥時間4?8h，干燥至轉(zhuǎn)換點水分為50?70% ;將真空冷凍干燥的牛蒡片放入真空微波干燥箱內(nèi)，真空度75?90kPa，第一段微波發(fā)射功率為9?15W/g，微波時間60?180s，間歇50?100s，循環(huán)3?5次；第二段發(fā)射功率為4?8W/g，微波時間60?180s，循環(huán)I?3次，至牛蒡片含水量低于5%;干燥結(jié)束后牛蒡片冷卻至室溫，充氮包裝在密封性好的鋁塑袋中，并置于常溫干燥處貯藏。所得牛蒡片茶的總酚含量達到20?25mg/g，DPPH+.IC50為0.5?0.7mg/mL，表明牛蒡片茶產(chǎn)品較好地保持了原有的營養(yǎng)物質(zhì)及抗氧化能力。
【主權(quán)項】
1.一種串聯(lián)干燥聯(lián)合預(yù)處理提高牛蒡片總酚含量和抗氧化能力的方法，將牛蒡根清洗、切片、護色、真空輔助超聲預(yù)處理、真空冷凍聯(lián)合間歇真空微波干燥、包裝，具體步驟如下: 1.選料:挑選新鮮、粗細均勻的牛蒡根為原料；2.清洗切分:洗凈表面泥土后，將牛蒡根切成厚度為3?5mm的片狀；3.護色:將牛蒡片放入I%檸檬酸中浸泡30min，瀝干；4.真空輔助超聲預(yù)處理:將5?1g牛蒡片放入真空設(shè)備中，打開抽真空閥門，真空度達到80?10kpa后進行超聲波處理，超聲處理頻率40?60kHz，功率密度0.35?0.65ff/cm2，溫度 70?90 °C，時間0.5?2.0min;5.真空冷凍聯(lián)合間歇真空微波干燥: 真空冷凍干燥:將真空輔助超聲預(yù)處理處理后的牛蒡片置于真空冷凍箱內(nèi)，干燥時間4?8h，干燥至轉(zhuǎn)換點水分為50?70% ； 間歇真空微波干燥:真空度75?90kPa，第一段微波發(fā)射功率為9?15W/g，微波時間60?180s，間歇50?100s，循環(huán)3?5次;第二段發(fā)射功率為4?8W/g，微波時間60?180s，循環(huán)I?3次，至牛蒡片含水量低于5% ；6.包裝:干燥結(jié)束后牛蒡片冷卻至室溫，充氮包裝在密封性好的鋁塑袋中，并置于常溫干燥處貯藏。
【文檔編號】A23B7/04GK105994589SQ201610311099
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月9日
【發(fā)明人】張鐘元, 李大婧, 劉春泉, 朱翠平, 江寧, 宋江峰, 劉春菊, 肖亞冬
【申請人】江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院