一种无硫无褐变魔芋干片的制备方法与流程

1.本发明属于农产品加工工艺领域，具体涉及一种无硫无褐变魔芋干片的制备方法。


背景技术：

2.魔芋别名磨芋、鬼芋，属天南星科魔芋属，是我国一种重要的植物资源，具有重要的药用、食用及工业价值，是唯一含葡甘聚糖的经济植物。葡苷聚糖是一种高分子量的非离子型多糖，优良的膳食纤维，被称为第七营养素，是新世纪的健康食品。具有降低血脂、血糖、胆固醇，调节内分泌、预防肥胖等作用。但由于魔芋中含有大量的多酚类物质和多酚氧化酶，多酚氧化酶在空气中氧的作用下会使多酚类物质氧化而产生褐色素, 导致魔芋片发黑，严重降低葡甘聚糖的含量，并影响其本身及深加工产品（如魔芋粗粉、魔芋胶等）的白度等级，从而影响魔芋粉的色泽和外观。魔芋切片后即可能出现一定程度的褐变，因此需要快速进行灭酶处理，如何控制魔芋褐变是鲜魔芋干燥加工的主要问题。通常为了防止褐变发生，在干燥魔芋时通常采用硫熏护色，经硫熏过的魔芋片虽然能使魔芋保持色白，但由于在硫熏过程中，硫含量不易控制，且在后期难以剔除，所以存在含硫量超标等安全隐患，所以现有方法难以满足魔芋产业发展的要求，亟待开发新的加工工艺来对魔芋进行深加工，进一步提高产品的附加值。


技术实现要素：

3.针对上述不足，本发明公开了一种无硫无褐变魔芋干片的制备方法，解决魔芋片干制过程中存在的褐变和品质不佳等问题，实现魔芋原料的深加工综合利用。
4.本发明是采用如下技术方案实现的：一种无硫无褐变魔芋干片的制备方法，其包括以下步骤：（1）清洗：将鲜魔芋除去泥土，冲洗干净；（2）微波预处理：将步骤（1）处理后的魔芋放入微波干燥箱中加热，微波频率为915mhz，微波功率为7～10kw，加热时间为27～52s；（3）前处理：将步骤（2）处理后的魔芋削皮并切去表层果肉，所述表层果肉的厚度为4.5～5.5mm；（4）切片：将步骤（3）处理后的魔芋切片得到魔芋片，所述魔芋片的厚度为2～5mm；（5）臭氧熏蒸：将步骤（4）得到的魔芋片放置到臭氧消毒器中，在臭氧浓度值为450～550ppm的条件下，臭氧熏蒸20～30min；（6）紫外照射：将步骤（5）处理后的魔芋片置于紫外光下照射20～30min，紫外光强度为0.5～1.5mw/cm2；（7）微波干燥：将步骤（6）处理后的魔芋片采用微波干燥，微波频率为2450mhz，微波功率为0.2～1.5kw，微波干燥时间为60～80min，使魔芋片最终湿基含水量降至8%以下，得到无硫低褐变的魔芋干片，再将其充氮包装后存储。
5.进一步的，步骤（1）中加热温度为63.7～74.8℃。
6.进一步的，在臭氧熏蒸步骤中，魔芋片的铺料密度为0.4～0.6g/cm2。
7.进一步的，在紫外照射步骤中，魔芋片的铺料密度为0.4～0.6g/cm2。控制铺料密度，有利于保证紫外均匀照射魔芋片，提高紫外照射效果。
8.进一步的，在微波干燥步骤中，魔芋片的铺料密度为0.4～0.6g/cm2。严格控制铺料密度，因为铺料密度越大，物料水分蒸发量越小，干燥效率慢。
9.进一步的，在步骤（7）中，将魔芋片分两段采用微波干燥处理，首先在微波功率为1.0kw，微波频率为2450mhz的条件下连续加热1～3min，使魔芋片快速升温至干燥温度，然后在微波功率为0.3kw，微波频率为2450mhz的条件下连续加热60～80min，使魔芋干片最终湿基含水量降至8%以下。将魔芋片分两段采用微波干燥处理，前期利用较高的微波功率使魔芋片温度快速上升，加快水分大量蒸发，后期利用较低的微波功率使水分在魔芋片内重新均匀排布，避免过热而产生局部焦化。
10.进一步的，在步骤（7）中微波干燥的温度为65～75℃。
11.本技术方案与现有技术相比较具有以下有益效果：1、传统的魔芋干燥通过燃烧木材、煤炭产生热量，干燥时间长，能量消耗大，干燥后品质不高，严重污染环境，目前国内魔芋干制品的工业化产品是用热风干燥箱干燥，虽然比传统加工方法效率有提高，但魔芋片色泽卖相及品质较差，营养成分损失较多。
12.本发明工艺采用微波、臭氧和紫外线技术集成，与传统工艺制成的脆片相比，干品的营养、酥脆性都有一定的提高，且色泽均匀，品质优，对干燥设备无特殊要求，投资成本低，而且工艺简单，无废水，便于推广应用。
13.2、本发明采用微波辐照结合臭氧熏蒸的处理方法，可以有效抑制魔芋褐变，首先利用915mhz微波的高穿透性在未去皮的前提下对魔芋球茎进行多酚氧化酶钝化，再利用臭氧熏蒸对切片后的魔芋片进行二次钝酶，所获得的钝酶效果好，然后经过干燥即可获得无硫、无其它化学护色剂残留、高白度的魔芋片产品。因为微波干燥所具有的独特加热特性和干燥机理，微波加热是一种理想的杀菌和钝酶的方法，915mhz微波与2450mhz微波相比，工作频率穿透物料的深度更大，可加工较厚、体积较大的物料。采用微波加热具有加热速度快、热量损失小、操作方便等特点，既可以缩短工艺时间、提高生产率、降低成本，又可以提高产品质量，能使物料内外同时加热，往往能比传统方法获得更好的灭酶效果，能较好地保持被物料原有的色香味，而且营养成分损失较少，干燥后的产品色泽自然、外形美观，具有较好的干燥品质，同时可以显著提高干燥速度能降低能耗。
14.3、魔芋削皮后再切去一定厚度的表层果肉，是因为因为靠近表层部分果肉在干燥过程中容易变黑。而且由于魔芋中含有大量的多酚类物质和多酚氧化酶，在干燥过程中需要严格控制魔芋片的厚度，如果切片厚度过小，干燥速率过快，导致魔芋片局部过热形成焦糊；切片厚度过大，干燥速率较慢，各部分干燥程度不均匀，且内部容易过热导致变黑。
具体实施方式
15.以下通过实施例进一步说明本发明，但不作为对本发明的限制。下列实施例中未注明的具体实验条件和方法，所采用的技术手段通常为本领域技术人员所熟知的常规手段，其中色度采用型号为cr
‑
400型的色差仪对魔芋干片色泽进行测定，以标准陶瓷白板为
标准样，应用国际照明协会 cie l*a*b* 均匀色空间表色系统，l*为颜色的明亮度；a*为红绿色度，a*为“ ”表示红色，a*为
“‑”
表示绿色；b*为黄蓝色度，b*为“ ”表示黄色，b*为
“‑”
表示蓝色。在本具体实施例测量过程中，采用色值度的l*值，如果l*越大，说明魔芋干片白度高。
16.实施例1：一种无硫无褐变魔芋干片的制备方法，其包括以下步骤：（1）清洗：将鲜魔芋除去泥土，冲洗干净；（2）微波预处理：将步骤（1）处理后的魔芋放入微波干燥箱中加热，微波频率为915mhz，微波功率为8kw，加热时间为52s，加热温度为68.5℃；（3）前处理：将步骤（2）处理后的魔芋削皮并切去表层果肉，所述表层果肉的厚度为5.0mm；（4）切片：将步骤（3）处理后的魔芋切片得到魔芋片，所述魔芋片的厚度为4mm；（5）臭氧熏蒸：将步骤（4）得到的魔芋片放置到臭氧消毒器中，在臭氧浓度值为450～550ppm的条件下，臭氧熏蒸30min，魔芋片的铺料密度为0.45g/cm2；（6）紫外照射：将步骤（5）处理后的魔芋片置于紫外光下照射30min，魔芋片的铺料密度为0.55g/cm2，紫外光强度为1.5mw/cm2；（7）微波干燥：将步骤（6）处理后的魔芋片分两段采用微波干燥处理，微波干燥的温度为70℃，魔芋片的铺料密度为0.45g/cm2，首先在微波功率为1.0kw，微波频率为2450mhz的条件下连续加热3min，使魔芋片快速升温至干燥温度，然后在微波功率为0.3kw，微波频率为2450mhz的条件下连续加热75min，使魔芋干片最终湿基含水量降至8%以下，得到无硫低褐变的魔芋干片，再将其充氮包装后存储。
17.所得到的魔芋干片最终湿基含水量为6.55%，l*为84.44，魔芋干片颜色均匀，无色差。
18.实施例2：一种无硫无褐变魔芋干片的制备方法，其包括以下步骤：（1）清洗：将鲜魔芋除去泥土，冲洗干净；（2）微波预处理：将步骤（1）处理后的魔芋放入微波干燥箱中加热，微波频率为915mhz，微波功率为9kw，加热时间为52s，加热温度为65.4℃；（3）前处理：将步骤（2）处理后的魔芋削皮并切去表层果肉，所述表层果肉的厚度为4.8mm；（4）切片：将步骤（3）处理后的魔芋切片得到魔芋片，所述魔芋片的厚度为3mm；（5）臭氧熏蒸：将步骤（4）得到的魔芋片放置到臭氧消毒器中，在臭氧浓度值为450～550ppm的条件下，臭氧熏蒸25min，魔芋片的铺料密度为0.5g/cm2；（6）紫外照射：将步骤（5）处理后的魔芋片置于紫外光下照射25min，魔芋片的铺料密度为0.55g/cm2，紫外光强度为0.5～1.5mw/cm2；（7）微波干燥：将步骤（6）处理后的魔芋片分两段采用微波干燥处理，微波干燥的温度为68℃，魔芋片的铺料密度为0.5g/cm2，首先在微波功率为1.0kw，微波频率为2450mhz的条件下连续加热2min，使魔芋片快速升温至干燥温度，然后在微波功率为0.3kw，微波频率为2450mhz的条件下连续加热60～80min，使魔芋干片最终湿基含水量降至8%以下，得到
无硫低褐变的魔芋干片，再将其充氮包装后存储。
19.所得到的魔芋干片最终湿基含水量为6.82%，l*为84.32，魔芋干片颜色均匀，无色差。
20.实施例3：一种无硫无褐变魔芋干片的制备方法，其包括以下步骤：（1）清洗：将鲜魔芋除去泥土，冲洗干净；（2）微波预处理：将步骤（1）处理后的魔芋放入微波干燥箱中加热，微波频率为915mhz，微波功率为10kw，加热时间为27s，加热温度为74.8℃；（3）前处理：将步骤（2）处理后的魔芋削皮并切去表层果肉，所述表层果肉的厚度为5.2mm；（4）切片：将步骤（3）处理后的魔芋切片得到魔芋片，所述魔芋片的厚度为2mm；（5）臭氧熏蒸：将步骤（4）得到的魔芋片放置到臭氧消毒器中，在臭氧浓度值为450～550ppm的条件下，臭氧熏蒸20min，魔芋片的铺料密度为0.4g/cm2；（6）紫外照射：将步骤（5）处理后的魔芋片置于紫外光下照射20min，魔芋片的铺料密度为0.6g/cm2，紫外光强度为0.7mw/cm2；（7）微波干燥：将步骤（6）处理后的魔芋片分两段采用微波干燥处理，微波干燥的温度为72℃，魔芋片的铺料密度为0.5g/cm2，首先在微波功率为1.0kw，微波频率为2450mhz的条件下连续加热2min，使魔芋片快速升温至干燥温度，然后在微波功率为0.3kw，微波频率为2450mhz的条件下连续加热80min，使魔芋干片最终湿基含水量降至8%以下，得到无硫低褐变的魔芋干片，再将其充氮包装后存储。
21.所得到的魔芋干片最终湿基含水量为6.32%，l*为83.98，魔芋干片颜色均匀，无色差。
22.实施例4：一种无硫无褐变魔芋干片的制备方法，其包括以下步骤：（1）清洗：将鲜魔芋除去泥土，冲洗干净；（2）微波预处理：将步骤（1）处理后的魔芋放入微波干燥箱中加热，微波频率为915mhz，微波功率为7kw，加热时间为45s，加热温度为70.9℃；（3）前处理：将步骤（2）处理后的魔芋削皮并切去表层果肉，所述表层果肉的厚度为4.8mm；（4）切片：将步骤（3）处理后的魔芋切片得到魔芋片，所述魔芋片的厚度为5mm；（5）臭氧熏蒸：将步骤（4）得到的魔芋片放置到臭氧消毒器中，在臭氧浓度值为450～550ppm的条件下，臭氧熏蒸25min，魔芋片的铺料密度为0.4g/cm2；（6）紫外照射：将步骤（5）处理后的魔芋片置于紫外光下照射25min，魔芋片的铺料密度为0.4g/cm2，紫外光强度为0.5mw/cm2；（7）微波干燥：将步骤（6）处理后的魔芋片分两段采用微波干燥处理，微波干燥的温度为65℃，魔芋片的铺料密度为0.4g/cm2，首先在微波功率为1.0kw，微波频率为2450mhz的条件下连续加热1min，使魔芋片快速升温至干燥温度，然后在微波功率为0.3kw，微波频率为2450mhz的条件下连续加热60min，使魔芋干片最终湿基含水量降至8%以下，得到无硫低褐变的魔芋干片，再将其充氮包装后存储。
23.所得到的魔芋干片最终湿基含水量为7.57%，l*为83.38，魔芋干片颜色均匀，无色差。
24.实施例5：一种无硫无褐变魔芋干片的制备方法，其包括以下步骤：（1）清洗：将鲜魔芋除去泥土，冲洗干净；（2）微波预处理：将步骤（1）处理后的魔芋放入微波干燥箱中加热，微波频率为915mhz，微波功率为8kw，加热时间为40s，加热温度为72.4℃；（3）前处理：将步骤（2）处理后的魔芋削皮并切去表层果肉，所述表层果肉的厚度为4.5mm；（4）切片：将步骤（3）处理后的魔芋切片得到魔芋片，所述魔芋片的厚度为3mm；（5）臭氧熏蒸：将步骤（4）得到的魔芋片放置到臭氧消毒器中，在臭氧浓度值为450～550ppm的条件下，臭氧熏蒸20min，魔芋片的铺料密度为0.6g/cm2；（6）紫外照射：将步骤（5）处理后的魔芋片置于紫外光下照射20min，魔芋片的铺料密度为0.55g/cm2，紫外光强度为1.2mw/cm2；（7）微波干燥：将步骤（6）处理后的魔芋片采用微波干燥，微波干燥的温度为75℃，魔芋片的铺料密度为0.6g/cm2，微波频率为2450mhz，微波功率为0.2kw，微波干燥时间为80min，使魔芋片最终湿基含水量降至8%以下，得到无硫低褐变的魔芋干片，再将其充氮包装后存储。
25.所得到的魔芋干片最终湿基含水量为7.92%，l*为82.63，魔芋干片颜色均匀，无色差。
26.实施例6：一种无硫无褐变魔芋干片的制备方法，其包括以下步骤：（1）清洗：将鲜魔芋除去泥土，冲洗干净；（2）微波预处理：将步骤（1）处理后的魔芋放入微波干燥箱中加热，微波频率为915mhz，微波功率为9kw，加热时间为35s，加热温度为66.9℃；（3）前处理：将步骤（2）处理后的魔芋削皮并切去表层果肉，所述表层果肉的厚度为5.5mm；（4）切片：将步骤（3）处理后的魔芋切片得到魔芋片，所述魔芋片的厚度为4mm；（5）臭氧熏蒸：将步骤（4）得到的魔芋片放置到臭氧消毒器中，在臭氧浓度值为450～550ppm的条件下，臭氧熏蒸30min，魔芋片的铺料密度为0.6g/cm2；（6）紫外照射：将步骤（5）处理后的魔芋片置于紫外光下照射30min，魔芋片的铺料密度为0.6g/cm2，紫外光强度为0.8mw/cm2；（7）微波干燥：将步骤（6）处理后的魔芋片采用微波干燥，微波干燥的温度为66℃，魔芋片的铺料密度为0.6g/cm2，微波频率为2450mhz，微波功率为1.5kw，微波干燥时间为60min，使魔芋片最终湿基含水量降至8%以下，得到无硫低褐变的魔芋干片，再将其充氮包装后存储。
27.所得到的魔芋干片最终湿基含水量为6.62%，l*为82.12，魔芋干片颜色均匀，无色差。
28.对比例1：
与实施例1所述方法的不同仅在于，省略臭氧熏蒸和紫外照射步骤，所得到的魔芋干片表面棕黑色，色泽昏暗，品质差，其最终湿基含水量为6.34%，l*为74.22。
29.对比例2：与实施1所述方法的不同仅在于，步骤（5）臭氧熏蒸是将处理后的魔芋片放置到臭氧消毒器中，在臭氧浓度值为250～350ppm的条件下，臭氧熏蒸30min，所得到的魔芋干片，颜色较暗，品质差，其最终湿基含水量为6.13%，l*为74.31。因为臭氧浓度过低，无法有效灭酶，使得魔芋干片发生褐变导致颜色变深变暗，所以本发明合理提高臭氧浓度，在限定的熏蒸时间和铺料密度条件下进行臭氧熏蒸，不仅可以快速有效的灭酶，还可以魔芋营养成分不会因为长时间的臭氧熏蒸而发生反应变质，导致增加营养成分的损失。
30.对比例3：与实施1所述方法的不同仅在于，步骤（7）微波干燥是将处理后的魔芋片采用微波干燥，微波频率为2450mhz，微波功率为0.3kw，连续加热时间90min，所得到的魔芋干片，颜色较暗，魔芋片干燥不均匀，出现个别碳化点，并带有焦味，营养成分损失大，其最终湿基含水量为7.26%，l*为70.91。
31.实验例1：按照本实施例1所述方法制备魔芋干片，并且在步骤（4）切片中，将魔芋分别切成厚度为1mm、1.5mm、2mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm，然后按照相同方法进行臭氧熏蒸、紫外照射、微波干燥等步骤，观察所得到的魔芋干片的颜色，并且同时检测魔芋干片的含水量，具体结果见表1。
32.表1 魔芋干片的颜色以及含水量的检测结果由上表数据可见，魔芋片的厚度小于1.5mm时，所得到的魔芋干片的含水量较少，但是颜色不均匀，出现碳化黑点，因为魔芋片厚度太小，干燥速率过快，导致魔芋片局部过热形成焦糊，增加营养损失；而魔芋片的厚度大于6mm时，魔芋干片的含水量明显上升，而且由于干燥速率较慢，各部分干燥程度不均匀，导致内部局部过热变黑，表面局部颜色变深。
33.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。