一种冻干果蔬常温贮存褪色控制的方法

1.本发明属于果蔬加工技术领域，具体涉及一种冻干果蔬常温贮存褪色控制的方法。


背景技术：

2.果蔬由于水分含量高，在采收后容易受到微生物作用导致组织腐烂，影响果蔬营养价值和感官品质。为了最大程度保留果蔬的营养成分和物理特性，真空冷冻干燥技术可以用于果蔬干燥领域，在脱除物料水分的同时可大程度地保留热敏性成分，有利于运输和保藏。
3.冷冻干燥果蔬产品色泽较新鲜果蔬浅，且在常温保藏条件下容易发生颜色褪变，影响感官品质、缩短保藏期限。果蔬表观色泽与果蔬中的色素有很大关系，其易受光照、氧气、温度、酶等多种因素的影响。
4.张慜、方忠祥、杜卫华、孙金才(专利申请号200510039031.9)公开了一种防止杨梅汁贮藏期褪色的热烫预处理方法，该专利主要针对稳定杨梅汁中花色苷等色素在贮藏期间的稳定性对其进行预处理。将杨梅浸于热水(90-100℃)中热烫3-5分钟或者单层平铺采用蒸汽热烫(120-130℃)30-90秒，冷却之后再进行果汁加工。这种热烫预处理方法可以使杨梅果汁在常温下保存一年左右不变色，但是这种方法以水为介质进行热烫作用，不可避免地会使色素物质随水分流失，对其香气成分也有所影响。本发明的不同之处在于将果蔬切分成小块后，采用射频的方法灭活影响果蔬颜色相关酶的酶活，以空气作为传热介质，避免与水接触影响色素含量，结合高压co2处理可以达到协同灭酶的效果。果蔬经过不以水为介质的物理方法灭酶后再进行涂膜处理，在储藏期间进一步减小了色素氧化的程度，最后进行冷冻干燥可以较大程度地保护色素等热敏性成分，使冻干果蔬产品颜色稳定。
5.张慜、刘鹏(专利申请号201010572755.0)公开了一种重组混合紫薯微波喷动干燥制品的均匀护色方法。该专利主要将紫薯切分后喷淋ph≤3的柠檬酸护色液、汽蒸熟化后打浆，与其他薯类混合后造粒，进行二次护色(在表面涂裹一层熟化紫薯粉)，最后进行微波喷动干燥。柠檬酸护色液、汽蒸熟化操作和熟化紫薯粉可以保护紫薯混合物色泽。本发明的不同之处是采用高压co2和射频物理方法在较低温度下使酶失活。射频是以电磁波的形式对物料中分子产生高频作用，在农产品中具有较强的穿透性，使物料全体积都能受热，以空气作为传热介质与蒸汽相比不会损失较多色素。具有抗氧化作用的西柚皮提取物作为微胶囊溶液芯材，具有隔绝气体和水分的明胶作为壁材，涂覆在果蔬块表面后相比柠檬酸水溶液可以常温储藏期间持续起到护色作用，可以更好地稳定色素物质。
6.何建军、康孟利、凌建刚、蒋坚科、关健、林旭东、陈学玲、梅新、施建斌、蔡沙(专利申请号201610012814.6)公开了脱水甘蓝的护色工艺，表面扎了孔的甘蓝经过清洗杀菌(96-98℃，100mg/l纯碱溶液振荡处理30秒使叶绿素稳定)后置于-15℃条件冰冻至表面形成一层冰，之后浸泡于5％-10％葡萄糖溶液3-5分钟中保质，转入鼓风干燥箱中除水，最后在50-60℃真空干燥箱中保持7h脱水完成。本发明的不同之处不是采用单一的酸碱溶液稳
定色素，碱溶液能稳定叶绿素，但可能会使果蔬皱缩，对营养物质造成损坏，影响口感。本专利采用的微胶囊溶液在具有隔水蒸气和空气的作用下，在储藏期间发挥抗氧化作用，对果蔬产品风味影响小。
7.张慜、冉昕立、王彬(专利申请号201910156380.0)公开了一种提高红玫瑰花干燥过程及贮藏期间天然色泽稳定性的方法，经过修剪整形的红玫瑰花浸泡于含有0.5％玫瑰茄色素、0.3％氯化钙、0.5％抗坏血酸钠的复合浸渍液30分钟后，经预冻后干燥，最后再经涂膜后二次干燥。本发明先采用较低温度下对果蔬进行灭酶处理，防止酶促褐变和高温下可能发生的非酶褐变，涂覆能够长期发挥抗氧化功能的护色膜，一方面避免长时间浸泡果蔬导致色素流失，另一方面在也可在初期及储藏期间对色素进行保护。
8.玛丽亚
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亚历杭德拉
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罗加斯
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格劳和拉克尔
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乌鲁希亚
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拉兹(专利申请号201480072531.x)公开了一种水果块的可食性保鲜涂膜及其制作和应用方法，可食性涂膜由羧甲基纤维素水溶液组成，采用柠檬酸或柠檬酸与抗坏血酸钠的组合用作抗氧化剂。本发明采用微胶囊溶液包覆果蔬，抗氧化成分源自西柚皮提取物，废物利用的同时能够在长期储藏期间对色素发挥抗氧化作用。
9.以上主要是利用水介质热烫和涂膜技术以及适当包装达到储藏期间护色目的，而本专利采用具有体积加热特点的射频联合高压co2物理场在较低温度下破坏酶结构进行灭酶的方式，再结合包埋有天然抗氧化成分的微胶囊溶液对冻干产品进行护色，协同充满氮气气氛的避光铝箔袋对样品进行包装，在不破坏冻干果蔬形态的前提下起到保护色素、灭酶的作用，可以使冻干果蔬色泽在常温下保藏12个月无明显变化。


技术实现要素：

10.本发明的目的是提供一种冻干果蔬常温贮存褪色控制的方法，缓解冻干果蔬产品在常温保藏下色素降解程度，延长其褪色时间，利用氮气惰性气体协同射频及高压co2物理场灭酶及涂膜预处理技术，冷冻干燥后可在常温避光环境保藏12个月。
11.本发明的技术方案：
12.一种冻干果蔬常温贮存褪色控制的方法，主要包括以下步骤：
13.(1)选材：选取表面无病斑、色泽均匀的新鲜果蔬作为原料，避免原料色泽不良影响最终冻干后果蔬的颜色；
14.(2)清洗、修整：将挑选好的果蔬原料用清水洗净表面污渍，去除果蔬不必要的部分；
15.(3)切分：将修整后的果蔬根据形状质地采用切片机将其切分成一定规格的果蔬块；
16.(4)高压co2预处理：将经切分后的果蔬块放入玻璃盘中，置于高压co2装置反应釜，在达到设定压强后处理一段时间，泄压后对处理后的果蔬块进行冰浴冷却；
17.(5)射频预处理：将经步骤(4)预处理后的果蔬块置于玻璃容器中于介电阻块上堆叠一定厚度进行射频处理后置于冰浴中降温；
18.(6)配制微胶囊溶液：以明胶为壁材，以西柚皮提取物为芯材制备微胶囊乳液，采用冷冻干燥的方式进行微胶囊化，之后将微胶囊粉末溶于蒸馏水中形成溶液；
19.(7)浸渍涂膜：将果蔬块按料液比1：6浸没于步骤(6)微胶囊溶液一段时间后捞出，
放置在筛板上沥干；
20.(8)晾干预冻：将经过步骤(7)浸渍涂膜处理后的果蔬块置于室温下晾干，之后平铺在塑料培养皿中，于-80℃冰箱中过夜预冻约10小时；
21.(9)冷冻干燥：将经过步骤(8)处理后的果蔬块冷冻干燥10小时，至最终水分含量低于5％，冷冻干燥条件为：加热板温度50℃、冷阱温度-40℃，真空条件保持在80pa；
22.(10)惰性气氛包装：将经过步骤(9)获得的冻干果蔬块分装于避光铝箔袋中，充入氮气将包装袋中空气成分挤出，充气时间为10s；
23.(11)密封：将铝箔袋充满氮气后立即采用热封机封口，封口条件：180℃3s；
24.(12)避光保存：将冻干果蔬产品密封在充满氮气气氛铝箔袋中后，置于常温条件下避光保存。
25.上述步骤(4)高压co2预处理过程是将果蔬块置于40℃、30m pa压力下处理30min后泄压取出，冰浴冷却3min。
26.上述步骤(5)的射频预处理，频率为27.12mhz，功率为1600w，果蔬置于玻璃容器中堆叠高度达6-7cm，处理10-15min，中心温度达60-70℃左右，处理结束后进行冰浴降温。
27.上述步骤(6)中微胶囊溶液壁材的配制以3％(w/v)明胶为壁材溶于蒸馏水中，在40℃、600rpm条件下磁力搅拌2小时。
28.上述步骤(6)微胶囊溶液芯材的配制以西柚皮为原料，放置于塑料托盘于-80℃下冷冻完全后进行冷冻干燥并研磨得粉末，取1.5g冻干粉末与25ml 70％乙醇溶液混合制备，持续搅拌15分钟并离心获上清液，最后在真空下蒸发乙醇，用氮气冲洗去除残留溶剂。
29.上述步骤(6)微胶囊溶液的制备是按西柚皮提取物：明胶溶液＝1：6的比例使用磁搅拌器在200rpm下于40℃制备混合物30min，将该混合物冷冻干燥成固体粉末，再水化后得微胶囊溶液。
30.本发明的有益效果：
31.(1)与常用的热水热烫灭酶方法相比，射频和高压co2预处理不以液体为传热介质，有效避免了色素与液体接触导致流失，射频的体积加热方式可以使物料各部分受热，高压co2作为一种非热处理方式，可以极大程度地保留果蔬中的热敏成分。
32.(2)与果蔬干燥领域常用的热风干燥相比，冷冻干燥可以在高真空及较低温度下对物料进行脱除水分，可缓解氧气在干燥过程中氧化色素及高温降解色素的程度。
33.(3)在干燥果蔬前对其进行涂膜预处理，在加工初始阶段较大程度保留了色素含量，相比干燥后涂膜可以减少干燥成本；以明胶为壁材，具有抗氧化作用的西柚皮提取物为芯材制成的微胶囊可以在常温储藏条件下较长时间保护色素免受氧化，具有隔绝气体和水分的作用。
具体实施方式
34.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
35.下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行进一步的说明。
36.实施例1冻干青葱常温贮存褪色控制的工艺
37.新鲜青葱洗净后，将其切成长度5mm的葱段，在高压co2设备反应釜中于30mpa下处理30min，在冰浴中降到室温后将葱段转移到介电阻块上在1600w功率下处理10min，堆积厚度为6cm。处理完成后将其置于冰浴中降温到室温条件。将葱段置于暗处避光放置至表面无水分，然后将葱段浸没于配置好的微胶囊溶液涂膜预处理2min，将葱段放置在筛板上沥除多余膜溶液，再采用吸水纸将涂膜处理后葱段表面多余膜溶液去除，均匀平铺在塑料托盘中于室温晾干。将晾干后的葱段放置在塑料盘中在-80℃冰箱预冻10h后于真空条件为80pa、冷阱温度为-40℃、加热板为50℃条件下进行真空冷冻干燥10h，使葱段干燥终点含水量在5％以下。
38.将青葱切段后未经过任何预处理直接预冻并在同样条件下冷冻干燥同样时间的样品设为对照组，结束后均采用充满氮气的铝箔袋在常温下进行储藏。
39.实施例2冻干胡萝卜常温贮存褪色控制的工艺
40.新鲜胡萝卜洗净后，将其切成直径25mm，厚度5mm的片状后，放置在玻璃盘中在高压co2设备反应釜中于30mpa下处理30min，然后将胡萝卜片转移到介电阻块上在1600w功率下处理15min，堆积厚度7cm。处理完成后将其置于冰浴中降温。用吸水纸吸除表面水分，将胡萝卜片浸没于配置好的微胶囊溶液涂膜预处理2min后沥干溶液后，均匀平铺在托盘中于室温晾至1h。将晾干后的胡萝卜片放置在塑料盘中在-80℃冰箱预冻10h后于真空条件为80pa、冷阱温度为-40℃、加热板为50℃条件下进行真空冷冻干燥11h，使胡萝卜干燥终点含水量在5％以下。
41.胡萝卜对照组未经任何预处理并在同样的条件下进行冷冻干燥，结束后采用充满氮气的铝箔袋包装于常温条件下储藏。
42.实例3冻干西柚常温贮存褪色控制的工艺
43.新鲜西柚洗净后，将西柚皮扒除用于提取活性成分，将其切成直径70mm，厚度5mm左右的片状后进行四分，放置在玻璃盘中在高压co2设备反应釜中于30mpa下处理30min，将西柚片转移到介电阻块上在1600w功率下处理10min，堆积厚度6cm。处理完成后将其置于冰浴中降温，用吸水纸吸除表面多余水分，将西柚片浸没于配置好的微胶囊溶液涂膜预处理2min后沥干溶液后，均匀平铺在托盘中于室温晾干约1h。将晾干后的西柚片放置在塑料盘中在-80℃冰箱预冻10h后于真空条件为80pa、冷阱温度为-40℃、加热板为50℃条件下进行真空冷冻干燥11h，使西柚干最终干燥终点含水量在5％以下。
44.将未经任何预处理且在同样的条件下进行冷冻干燥的西柚片设为对照组，结束后采用充满氮气的铝箔袋包装于常温条件进行储藏。
45.下表1为采用本发明方法处理的冻干青葱、胡萝卜、西柚和未经任何预处理的对照组在常温条件下储藏0和12个月的l*，a*，b*；表2为采用本发明方法处理的冻干青葱、胡萝卜、西柚和未经任何预处理的对照组在常温条件下储藏0和12个月的色素含量。由表1、表2可以看出，对于青葱来说，预处理后的冻干青葱在储藏起始阶段l*、a*、b*值均没有明显差别，储藏12月之后，经预处理的冻干青葱亮度值(l*)与对照组相比较低，红度值(a*)和黄度值(b*)较低，说明处理组青葱冻干后颜色与对照组相比绿色程度更深，结合储存12月时较高的叶绿素含量，可以认为本发明预处理方法能有效缓解冻干青葱在常温储藏下的褪色程度。
46.对于胡萝卜来说，胡萝卜处理组和对照组在冻干后的l*、a*、b*值差异不大，当两
组冻干产品在常温避光储藏12月之后，经预处理的冻干胡萝卜亮度值(l*)与对照组相比较低，红度值(a*)比对照组高，黄度值(b*)比对照组样品稍低，说明处理组胡萝卜冻干后颜色与对照组相比红色程度更深，结合储存12月时与处理组比对照组较高的总类胡萝卜素含量，可以认为本专利所述预处理能有效缓解冻干胡萝卜在常温储藏下的褪色程度。
47.对于西柚来说，西柚处理组和对照组在冻干后的l*、a*、b*值就有肉眼可见的较明显差异，储藏起始阶段预处理西柚亮度值(l*)比对照组低，红度值(a*)比对照组高，黄度值(b*)比对照组低。
48.当两组冻干产品在常温避光储藏12月之后，经预处理的冻干西柚亮度值(l*)与对照组相比较低，红度值(a*)比对照组高，黄度值(b*)比对照组样品低。当两组冻干西柚在常温避光条件下储藏12月后，两组l*、a*、b*值仍保持同样的结论，说明处理组西柚冻干后颜色与对照组相比红色程度更深，且在同样条件储藏12月后仍能有效保持色泽，结合储存12月时与处理组比对照组较高的花青素含量，可以认为本发明预处理方法能有效缓解冻干西柚在常温储藏下的褪色程度。
49.表1冻干青葱、胡萝卜、西柚在常温条件下储藏0和12个月的l*，a*，b*
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表2冻干青葱、胡萝卜、西柚在常温条件下储藏0和12个月的色素含量
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