技术领域
本发明属于食品加工领域,涉及一种利用中短波红外干燥法生产枣片的方法。
背景技术
红枣(Ziziphus jujuba Mill),又名大枣,干枣,华枣等,是鼠李科枣属植物的成 熟果实。枣树是一种生长在温带地区的小乔木,原产于中国,在我国大部分地区都有 种植,至今已有3000多年的栽培历史。近年来,枣已成为我国果蔬发展的新热点,与 李、杏、桃、栗并称为我国的“五果”。
红枣营养丰富,富含蛋白质、脂肪、糖类、维生素、矿物质元素、黄酮类、皂苷 类、环磷酸腺苷(cAMP)、环磷酸鸟苷(cGMP)、三萜类化合物、多糖以及生物碱等, 并且具有保护肝脏、抗氧化、抗衰老、增强免疫力、抗癌等多种保健功能。红枣既可 作为日常食品食用,也可作药用,李时珍的《本草纲目》中有记载:枣味甘、性温, 能补中益气、养血生津,用于治疗“脾虚弱、食少便糖、气血亏虚”等疾病。民间亦 有“日食三颗枣,百岁不显老”之说。
我国红枣加工以粗产品居多,精深加工品较少。目前红枣以干制品为主,产品多 为传统食品,如干枣、枣脯、蜜枣等。红枣干制品是我国红枣加工业的主要产品,其 具有水分含量低、保存时间长、不易变质,口感爽脆等优点。目前对大枣的干燥方式 主要分为人工干燥和自然干燥两大类方法。自然干燥法是传统的干燥方法,就是晒干 或者自然风干,它受天气和环境影响很大,干燥产品品质不高而且干燥所需时间很长, 严重降低了枣农的经济效益。而人工干燥方法就可以大大降低这种弊端,目前主要有 热风干燥、微波干燥、变温压差膨化干燥、真空干燥和真空冷冻干燥等。
红外技术已广泛应用于航天、航空、医药、化工等领域,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。真空中波 长大于4μm的红外辐射称为长波红外辐射;真空中波长小于4μm的红外辐射称为中 短波红外辐射。长波一般只能被物体表层吸收,因此适用于对薄层物料进行加热,而 中短波可以透过物料,因此对厚一点的物料加热干燥用中短波效果较好。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用中短波红外干燥法生产枣片的方法。
本发明所提供的利用中短波红外干燥法生产枣片的方法,具体可包括如下步骤: 将待干燥枣片进行如下条件的中短波红外干燥,得到枣片产品:波长为1-4μm、红外 灯功率为450-2025W、温度为70-90℃、时间为120-210min。
在上述方法中,所述中短波红外干燥的条件可进一步如下:波长为1-4μm、红外 灯功率为1125W、温度为80-85℃(如80℃或85℃)、时间为180-202min(如180min 或202min)。
更加具体的,在本发明的一个实施例中,所述中短波红外干燥的条件如下:波长 为1-4μm、红外灯功率为1125W、温度为80℃、时间为180min。在本发明的另一个 实施例中,所述中短波红外干燥的条件如下:波长为1-4μm、温度为85℃、红外灯功 率为1125W、时间为202min。
在上述方法中,进行所述中短波红外干燥时需开启中短波红外干燥设备的风机, 控制风速为2.11m/s。
在上述方法中,所述待干燥枣片是按照包括如下步骤的方法制备得到的:
(a1)将枣在80-85℃(如80℃)、质量分数为2-4%(如2%)的氢氧化钠溶液中 浸泡1-2min(如1min);
(a2)将步骤(a1)中浸泡过的所述枣用流水清洗后,于20-30℃(如25℃),浸 泡在质量分数为0.5%的柠檬酸溶液中10-15min(如10min);
(a3)将步骤(a2)中浸泡过的所述枣用流水清洗后,去核,切片(如将去核枣 平均切分为八瓣,保证枣片厚度均一),枣片厚度为5-7mm(如6mm),得到所述待干 燥枣片。
在本发明中,上述方法中的所述枣具体为冬枣,更加具体为沾化冬枣。
更加具体的,本发明所提供的利用中短波红外干燥法生产枣片的方法,包括如下 步骤:
(1)清洗:选择完整、无伤的冬枣,用水洗净。
(2)预处理:将清洗后的冬枣在(如80℃)、质量分数为2-4%(如2%)的氢氧 化钠溶液中浸泡1-2min(如1min),然后用流动水清洗;再置于20-30℃(如25℃), 质量分数为0.5%的柠檬酸溶液中浸泡10-15min(如10min),后用流动水清洗;
(3)去核,切片(如将去核枣平均切分为八瓣,保证枣片厚度均一),枣片厚度 为5-7mm(如6mm)。
(4)中短波红外干燥:将步骤(3)所得枣片放入中短波红外干燥设备中进行干 燥,波长为1-4μm,红外灯功率为450-2025W(如1125W),干燥温度为70-90℃(如 80-85℃,再如80℃或85℃),干燥时间为120-210min(如180-202min,再如180min 或202min),得到枣片产品。
利用以上本发明所提供的方法制备得到的所述枣片产品也属于本发明的保护范 围。
利用以上本发明所提供的方法制备得到的所述枣片产品,含水量为4-5%(质量分 数)。另外,所述枣片产品的其它的理化指标如下:还原糖为32.81-33.94%(质量分数), 维生素C为441.56-478.95mg/100g,总酸为1.94-2.04%(质量分数),可溶性固形物为 83.59-84.26%(质量分数),总黄酮为1.45-1.49%(质量分数),环磷酸腺苷为 71.15-79.49mg/kg。
本发明所提供的利用中短波红外干燥法生产枣片的方法,操作过程中不添加色素 和其他添加剂等,最大限度的保留了原水果的颜色和风味,纯净天然,安全卫生。另 外。中短波红外干燥设备小,易操作,有利于推广和使用。生产出的枣片产品品质好, 口感酥脆,具有浓郁的枣香味。
具体实施方式
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材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
冬枣:购买于北京新发地水果批发市场,冬枣为山东沾化冬枣。
中短波红外干燥设备:泰州圣泰科红外科技有限公司,STC。
电热恒温鼓风干燥箱:上海精宏实验设备有限公司,DHG-9123A。
紫外可见分光光度仪:日本岛津公司,UV1800。
超声波振荡器:昆山市超声仪器有限公司,KQ-500。
液相色谱:日本岛津公司,SPD-10A。
离心机:德国Sigma公司,3K15。
葡萄糖标准品:国药集团化学试剂有限公司,10010592。
芦丁标准品:上海原叶生物科技有限公司,90103。
环磷酸腺苷标准品:上海原叶生物科技有限公司,YY10946。
实施例1、中短波红外干燥法生产枣片
一、新鲜沾化冬枣理化指标的检测
选取新鲜沾化冬枣,按照下述方法测定新鲜冬枣的各项指标:
(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)还原糖测定方法:3,5-二硝基水杨酸(DNS)比色法,具体为:
DNS试剂的制备:将185g酒石酸钾钠溶于300mL蒸馏水中配成酒石酸钾钠溶液, 而后加热到40-45℃,将6.3g3,5-二硝基水杨酸和262mL浓度为2mol/L的NaOH溶液 加入该热溶液,再加入5g结晶酚和5g亚硫酸钠,搅拌至溶解。冷却后移入1000mL 容量瓶中,加蒸馏水定容至刻度,即为试验所用DNS试剂。
待测样品制备:精确称量样品2g,置于研钵中研磨,加入20mL蒸馏水,置于50 ℃的水浴锅中水浴20min,然后冰水冷却,加入2mL10%的中性醋酸铅溶液(20g醋 酸铅加入煮沸后冷却的蒸馏水中,超声溶解,加醋酸调节pH为中性,定容至200mL) 和0.5g无水硫酸钠,倒入50mL离心管中,10000rmp离心20min,取上清液,用蒸馏 水定容至50mL,作为待测液。
标准曲线的绘制:分别取0、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4mL葡萄糖标准品的水 溶液(0.5mg/mL)于7支试管中,各以蒸馏水补充至2mL,再分别加入1.5mL DNS 试剂,将试管于沸水浴加热10min,冷却至室温,用蒸馏水定容至10mL,摇匀,然后 在紫外可见分光光度仪上于540nm处测定吸光值,横坐标为葡萄糖毫克数,纵坐标为 光密度值,得到标准曲线。
待测样品的测定:取0.2mL待测液,加入1.8mL蒸馏水和1.5mL DNS试剂,摇 匀,然后在紫外可见分光光度仪上于540nm处测定吸光值,根据标准曲线计算样品中 还原糖的含量。计算公式如下:
(3)维生素C测定方法:按照国家标准GB6195-1986水果、蔬菜维生素C含量 测定法(2,6-二氯靛酚滴定法)测定维生素C含量。
(4)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。
(5)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。
(6)总黄酮测定方法:采用芦丁比色法,具体为:
待测样品制备:精确称取样品1g置于10mL试管中,用体积分数为90%的甲醇水 溶液定容至刻度,然后常温下40KHz超声提取1h,将上清液过0.45μm滤膜,所得滤 液为待测液。
标准曲线绘制:用体积分数为60%的乙醇水溶液溶解芦丁标准品,配制浓度为 0.4mg/mL的标准品溶液,分别取0、0.3、0.5、0.8、1.0、1.3、1.5、1.8、2.0mL标准 品溶液于10mL试管中,各以体积分数为60%的乙醇水溶液补充至5mL,再分别加入 质量分数为5%的亚硝酸钠水溶液0.3mL,静置6min后加入质量分数为10%的氯化铝 水溶液0.3mL,静置10min,加入质量分数为4%的氢氧化钠水溶液4mL,最后用体积 分数60%的乙醇水溶液定容至刻度,摇匀后在紫外可见分光光度仪上于510nm处测定 吸光值,横坐标为芦丁毫克数,纵坐标为光密度值,得到标准曲线。
待测样品的测定:取0.3mL待测液,加入体积分数为60%的乙醇水溶液4.7mL, 再加入质量分数为5%的亚硝酸钠水溶液0.3mL,静置6min后加入质量分数为10%的 氯化铝水溶液0.3mL,静置10min,加入质量分数为4%的氢氧化钠水溶液4mL,最后 用体积分数60%的乙醇水溶液定容至刻度,在紫外可见分光光度仪上于510nm处测定 吸光值,根据标准曲线计算样品中黄酮含量。计算公式如下:
(7)环磷酸腺苷测定方法:采用高效液相色谱法测定。具体为:
待测样品制备:精确称取样品1g,加40mL超纯水,沸水浴中加入30min,冷却 至室温,转移至离心管中,10000rmp/min离心5min,取上清液置于50mL容量瓶,残 渣加超纯水重复提取2次,每次加水5mL,振摇10min,同条件下离心,上清液并入 上述容量瓶中,用超纯水定容至刻度。用旋转蒸发仪将该溶液减压加热蒸去溶剂后, 加入超纯水溶解,移入5mL容量瓶中,定容至刻度,取1mL作为待测液。
标准曲线绘制:用超纯水溶解环磷酸腺苷标准品,分别配制浓度为1、2、5、10、 50μg/mL的环磷酸腺苷标准品溶液,各取1mL放入高效液相色谱仪中测定,横坐标为 环磷酸腺苷浓度(μg/mL),纵坐标为峰面积,得到标准曲线。
色谱条件为:采用Hypersil-ODS2(25cm×3.6mm,5μm)色谱柱,流动相为甲醇: 0.05mol/L磷酸二氢钾=1:9(V/V),流速为1.0mL/min,柱温为30℃,进样量为15μL, 紫外检测器为UV254.0nm×0.2AUFS。
结果计算方法:
上述各项理化指标的检测均设置三次重复,结果取平均值。结果如表1所示。
表1新鲜沾化冬枣的指标测定结果
营养成分 重复1 重复2 重复3 平均值±标准差 鲜样含水量(%) 76.14 75.18 73.64 74.99±1.26 还原糖(%) 24.34 24.84 23.27 24.15±0.80 维生素C(mg/100g) 412.78 406.20 401.16 406.71±5.83 总酸(%) 0.41 0.42 0.52 0.45±0.06 可溶性固形物(%) 36.50 34.67 34.51 35.23±1.11
总黄酮(%) 0.38 0.31 0.36 0.35±0.04 环磷酸腺苷(mg/kg) 168.22 167.11 169.35 168.23±1.12
二、中短波红外干燥法生产枣片
中短波红外干燥法生产枣片的步骤:原料清洗;预处理;中短波红外干燥、分级、 包装;具体方法如下:
(1)原料清洗:选取新鲜沾化冬枣原料,去除残次果,用清水清洗,去除表面污 垢。
(2)预处理:把步骤(1)洗好的冬枣在80℃、质量分数为2%的氢氧化钠溶液 中浸泡1,用以破坏表皮结构,缩短干燥时间,然后用流动水清洗;再置于25℃,质 量分数为0.5%的柠檬酸溶液中浸泡10min,达到护色目的,后用流动水清洗。
(3)切分:用去核器去掉枣核,将去核枣平均切分为八瓣,保证枣片厚度均一, 枣片厚度为6mm。
(4)中短波红外干燥:
方案A:将中短波红外干燥设备升温至85℃,红外灯功率设置为1125W,波长设 置为1-4μm,风机风速为2.11m/s,然后将步骤(3)预处理后的冬枣置于中短波红外 干燥设备中进行干燥202min,使冬枣水分含量为4-5%。
方案B:将中短波红外干燥设备升温至80℃,红外灯功率设置为1125W,波长设 置为1-4μm,风机风速为2.11m/s,然后将步骤(3)预处理后的冬枣置于中短波红外 干燥设备中进行干燥180min,使冬枣水分含量为4-5%。
(5)分级、包装:将步骤(4)两方案所得中短波红外干燥法制备的枣片产品分 别采用手工或自动分级机进行分级;包装采用充氮包装。
三、中短波红外干燥法生产的枣片产品的品质检测
1、感官检测
将被测样品(步骤一两方案所得中短波红外干燥法制备的枣片产品)倒在洁净的 白瓷盘中,用肉眼直接观察色泽、形态和杂质,嗅其气味,品尝滋味。方案A所得枣 片产品的感官检测结果如表2所示;方案B所得枣片产品的感官检测结果如表3所示。
表2方案A所得枣片产品的感官检测结果
表3方案B所得枣片产品的感官检测结果
由表可知,所得中短波红外干燥枣片产品保留了冬枣的颜色和风味,产品为均匀 枣片,酥脆度适宜。
2、理化指标的检测
参照步骤一中所述方法检测步骤二中采用中短波红外干燥法制备的枣片产品的含 水量、还原糖、维生素C、总酸、可溶性固形物、总黄酮、环磷酸腺苷。上述各项理 化指标的检测均设置三次重复,结果取平均值。
步骤二中方案A所得枣片产品的各项理化指标的检测结果具体如表4所示:含水 量为4.59%,还原糖为32.81%,维生素C为441.56mg/100g,总酸为1.94%,可溶性 固形物为83.59%,总黄酮为1.45%,环磷酸腺苷为71.15mg/kg。步骤二中方案B所得 枣片产品的各项理化指标的检测结果具体如表5所示:含水量为4.83%,还原糖为 33.94%,维生素C为478.95mg/100g,总酸为2.04%,可溶性固形物为84.26%,总黄 酮为1.49%,环磷酸腺苷为79.49mg/kg。由以上结果可知,中短波红外干燥枣片产品 能较好地保留并浓缩新鲜冬枣中的多种营养成分,如糖、维生素C、黄酮、环磷酸腺 苷等。
表4方案A所得枣片产品的各项理化指标的检测结果
营养成分 重复1 重复2 重复3 平均值±标准差 含水量(%) 4.62 4.55 4.60 4.59±0.04 还原糖(%) 33.14 32.72 32.56 32.81±0.29 维生素C(mg/100g) 437.48 442.1 445.11 441.56±3.84 总酸(%) 1.98 1.94 1.91 1.94±0.04 可溶性固形物(%) 82.88 83.69 84.21 83.59±0.67 总黄酮(%) 1.42 1.46 1.48 1.45±0.03 环磷酸腺苷(mg/kg) 71.11 71.16 71.19 71.15±0.04
注:表中各百分含量均为质量百分含量。
表5方案B所得枣片产品的各项理化指标的检测结果
营养成分 重复1 重复2 重复3 平均值±标准差 含水量(%) 4.76 4.84 4.90 4.83±0.07 还原糖(%) 34.29 33.95 33.58 33.94±0.36 维生素C(mg/100g) 472.37 481.65 482.84 478.95±5.73 总酸(%) 2.01 2.03 2.09 2.04±0.04 可溶性固形物(%) 84.85 84.41 83.52 84.26±0.68 总黄酮(%) 1.45 1.54 1.48 1.49±0.05 环磷酸腺苷(mg/kg) 78.74 80.43 79.29 79.49±0.86
注:表中各百分含量均为质量百分含量。
对比例1、传统热风干燥法生产枣片产品
取与实施例1相同批次的沾化冬枣,采用与实施例1步骤二相同的前处理条件, 仅将实施例1步骤二中的步骤(4)替换为:80℃热风干燥510min(于电热恒温鼓风 干燥箱中进行)。按照实施例1步骤三的方法对所得枣片进行感官及理化指标的测定。
结果如表6、表7所示。从结果中可以看出,该方法所得枣片感官检测结果明显 不及中短波红外干燥枣片,理化指标明显低于中短波红外干燥枣片。可见,实施例1 中获得的中短波红外干燥枣片产品在保留新鲜冬枣的颜色和风味方面,以及在浓缩新 鲜冬枣中的多种营养成分(如糖、维生素C、黄酮、环磷酸腺苷等)方面,与传统干 燥方式相比具有一定优势。
表6热风干燥所得枣片产品的感官检测结果
表7热风干燥所得枣片产品的各项理化指标的检测结果
营养成分 重复1 重复2 重复3 平均值±标准差 含水量(%) 4.87 4.98 5.13 4.99±0.13
还原糖(%) 23.75 25.81 28.19 25.92±2.22 维生素C(mg/100g) 260.43 260.78 260.56 260.59±0.18 总酸(%) 1.60 1.67 1.74 1.67±0.07 可溶性固形物(%) 78.33 78.33 79.33 78.66±0.58 总黄酮(%) 0.33 0.38 0.39 0.37±0.03 环磷酸腺苷(mg/kg) 50.38 54.14 57.91 54.15±3.76
注:表中各百分含量均为质量百分含量。