技术领域
本发明涉及食品加工领域，具体地说，涉及一种冷冻即食烤蔬果及其制备方法。
背景技术
我国薯类资源丰富，甘薯和马铃薯产量均居世界首位，是列于稻谷、小麦、玉米之后的第四大主要粮食作物，在国民经济中占有重要位置。据FAO统计，2014年我国薯类总产量为1.67亿吨，其中马铃薯0.96亿吨，甘薯0.71亿吨。
薯类富含淀粉、蛋白质、膳食纤维、维生素、矿物质等营养与功能成分，是世界公认的健康食品。在我国，薯类主要被用于生产淀粉及其衍生制品，如粉丝、粉条等，只有极小的一部分用于鲜食。目前，我国鲜食薯类以蒸制、煮制和烤制为主，但因薯类生长期和储藏条件的限制，受季节性影响较大，无法四季食用，极大限制了鲜食薯类在我国居民中的消费比例。此外，市场上现有的烤薯产品主要是以手工作坊式为主，产品的卫生安全性及营养得不到有效保障，且烤薯的货架期极短，不耐储存，价格较高，因此会降低消费者的购买欲望，限制消费者的消费需求，阻碍薯类产业的健康发展。因此，开发保质期长、四季皆可食用、口感佳、营养价值高、开袋即食的烤薯产品及其制备方法，可以构建烤薯产品加工产业链，进而推动薯类产业的快速发展。
经检索，发现现有技术或是破坏了薯类的完整性，或是采用缓慢长时间的冷冻方式，或是在加工过程中添加了大量的食品添加剂，不利于薯类风味与营养的保持。目前，关于利用薯类制作保质期长、四季皆可食用、口感佳、营养价值高、开袋即食的烤薯产品的报道尚属空白。开发利用薯类制作冷冻即食烤薯产品，对于扩大我国薯类的鲜食比例、增加薯类加工产品的种类、优化我国薯类产业结构等具有重要意义。
发明内容
本发明提供一种冷冻即食烤蔬果的制备方法，其步骤包括：
1)将用于加工的蔬果类原料在200～280℃下烘烤20-80min；
2)将步骤1)所得产品在-20℃～-80℃范围内进行交替冷冻循环处理1-4次，即得。
本发明提出的制备方法简单好操作，且制备出的产品外形美观，口感好，营养丰富，非常利于工业生产。
关于本发明所述步骤1)，优选地，用于加工的蔬果类原料为根茎类原料或瓜果类原料，根茎类原料优选为薯类，包括甘薯、马铃薯、木薯、芋类、山药等；瓜果类原料优选为南瓜等；最优选甘薯和马铃薯。本发明所述的制备方法，尤为适合甘薯和马铃薯的制备，制备出的甘薯和马铃薯口感细腻，色泽美观，具有很好的普适性。
优选地，所述步骤1)中，蔬果类原料按质量分级，分级范围为50-500g，优选80-300g，进一步优选为100-200g；
所述按质量分级，是指以单个新鲜蔬果的质量计算，按照分级范围筛选出符合要求的单个蔬果作为原料。
优选地，所述步骤1)中所述烘烤温度为220-260℃；
优选地，所述步骤1)中所述烘烤时间为30-50min。
优选地，用于烘烤的设备包括但不仅仅局限于烤箱、微波烘烤设备、红外线烘烤设备等，进一步优选为微波及红外线烘烤设备。
关于本发明所述步骤2)，所述冷冻循环具体为，将步骤1)所得产品冷却至室温后，使产品温度迅速降温至第一温区(优选-60～-80℃)，保持60-120min，然后迅速回温至第二温区(优选-30～-45℃)，保持30-60min，所述第一温区和第二温区的温差不小于15℃，交替循环处理1-4次后，置于-18℃储存。优选所述冷冻循环处理采用多级变温冷冻连续化设备完成。
采用冷冻循环处理的方式，能够有效的保持蔬果原料的外观，包括形状不坍塌，颜色不会发黑等，还能防止营养成分损失以及蔬果汁液流失等，制备的烤蔬果产品外观好，组织结构细腻，无大孔洞，口感细腻，无冰碴感，不粘牙。
优选地，将步骤1)所得产品在-30℃～-80℃范围内进行交替冷冻循环处理1-4次；进一步优选为-40～-80℃；
优选地，所述步骤2)中所述冷冻交替循环次数为2-3次。
本发明优选还包括步骤3)：将步骤2)所得产品经无菌包装后，放置于≤-18℃下储藏，即得。
所述步骤3)中所述包装优选为普通包装、真空包装、充CO2包装、充N2包装以及CO2与N2混合进行包装，优选真空包装及气调包装等。
无菌包装盒储藏是本发明必不可少的操作，属于烤蔬果制备技术的最后一个环节，现有的相似产品大多是普通包装，本发明所列举的包装方式优于普通包装。
本发明一并提供一种冷冻即食烤蔬果，由上述制备方法制得。
本发明具有以下显著优点：
1)本发明提供的冷冻即食烤蔬果产品具有蔬果的原有风味、色泽美观；所得食品组织结构细腻、口感好；
2)本发明提供的冷冻即食烤蔬果产品保留了蔬果的原有结构与形状，加工过程中不添加任何的食品添加剂，完整地保留了蔬果的营养成分；
3)本发明提供的冷冻即食烤蔬果产品保质期长，可以满足消费者四季食用蔬果的需求；
4)本发明提供的冷冻即食烤蔬果产品富含维生素C、β-胡萝卜素和多酚类物质，且具有较高的抗氧化活性，对促进机体健康具有一定的作用；
5)本发明提供的制备方法操作简单，易于工业化生产。
本发明提供的制备方法，特别适用于薯类原料。
所以，作为优选方案，本发明提供所述一种冷冻即食烤薯的制备方法，包括以下步骤：
1)取质量分级范围在150g-200g的甘薯或马铃薯在260℃-280℃下烘烤30-40min；
2)将步骤1)所得产品放置于多级变温冷冻连续化设备中，在-40℃～-70℃范围内进行交替冷冻循环处理3次，即得。
本发明提供的冷冻即食烤薯产品具有薯类的原有风味、色泽金黄；烤薯产品的组织结构细腻、口感好；保留了薯类的原有结构与形状，不含任何食品添加剂，保留了薯类的营养成分；保质期长，可以满足消费者四季食用薯类的需求；营养丰富，且具有较高的抗氧化活性，对人体的健康有良好的促进作用；制备方法操作简单，易于工业化生产。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
本实施例提供了一种冷冻即食烤薯产品，按照如下步骤进行制备：
1)将甘薯按质量(150g)分级后，清洗干净、拭去表面水分，置于微波焙烤设备中，在260℃下烘烤30min；
2)将步骤1)得到的焙烤甘薯产品放置于多级变温冷冻连续化设备中，在-45℃～-70℃范围内进行交替冷冻循环处理3次，
具体地，所述冷冻循环处理的方式为：设置温度为-45℃和-70℃，先迅速降低至-70℃，保持80min，迅速升温至-45℃，保持50min，即完成一次冷冻处理，再重复2次所述处理即完成所述交替冷冻循环处理；
3)将步骤2)得到的冷冻甘薯产品经充N2包装后，放置于-18℃下储藏，即得冷冻即食烤薯产品。
实施例2
本实施例提供了一种冷冻即食烤薯产品，按照如下步骤进行制备：
1)将甘薯按质量(200g)分级后，清洗干净、拭去表面水分，置于远红外线焙烤设备中，在280℃下烘烤30min；
2)将步骤1)得到的焙烤甘薯产品放置于多级变温冷冻连续化设备中，在-40℃～-60℃范围内进行交替冷冻循环处理2次；
具体地，所述冷冻循环处理的方式为：设置温度为-40℃和-60℃，先迅速降低至-60℃，保持100min，迅速升温至-40℃，保持30min，即完成一次冷冻处理，再重复1次所述处理即完成所述交替冷冻循环处理；
3)将步骤2)得到的冷冻甘薯产品经充CO2包装后，放置于-18℃下储藏，即得冷冻即食烤薯产品。
实施例3
本实施例提供了一种冷冻即食烤薯产品，按照如下步骤进行制备：
1)将甘薯按质量(150g)分级后，清洗干净、拭去表面水分，置于微波焙烤设备中，在280℃下烘烤30min；
2)将步骤1)得到的焙烤甘薯产品放置于多级变温冷冻连续化设备中，在-40℃～-60℃范围内进行交替冷冻循环处理2次；
具体地，所述冷冻循环处理的方式为：设置温度为-40℃和-60℃，先迅速降低至-60℃，保持120min，迅速升温至-40℃，保持30min，即完成一次冷冻处理，再重复1次所述处理即完成所述交替冷冻循环处理；
3)将步骤2)得到的冷冻甘薯产品经普通包装后，放置于-18℃下储藏，即得冷冻即食烤薯产品。
实施例4
本实施例提供了一种冷冻即食烤薯产品，按照如下步骤进行制备：
1)将甘薯按质量(150g)分级后，清洗干净、拭去表面水分，置于中红外线焙烤设备中，在280℃下烘烤30min；
2)将步骤1)得到的焙烤甘薯产品放置于多级变温冷冻连续化设备中，在-40℃～-60℃范围内进行交替冷冻循环处理2次；
具体地，所述冷冻循环处理的方式为：设置温度为-40℃和-60℃，先迅速降低至-60℃，保持100min，迅速升温至-40℃，保持40min，即完成一次冷冻处理，再重复1次所述处理即完成所述交替冷冻循环处理；
3)将步骤2)得到的冷冻甘薯产品经CO2：N2为2:1包装后，放置于-18℃下储藏，即得冷冻即食烤薯产品。
实施例5
本实施例提供了一种冷冻即食烤南瓜产品，按照如下步骤进行制备：
1)将南瓜按质量(300g)分级后，清洗干净、拭去表面水分，置于微波焙烤设备中，在260℃下烘烤40min；
2)将步骤1)得到的焙烤南瓜产品放置于多级变温冷冻连续化设备中，在-45℃～-70℃范围内进行交替冷冻循环处理3次；
具体地，所述冷冻循环处理的方式为：设置温度为-45℃和-70℃，先迅速降低至-70℃，保持100min，迅速升温至-45℃，保持30min，即完成一次冷冻处理，再重复2次所述处理即完成所述交替冷冻循环处理；
3)将步骤2)得到的冷冻南瓜产品经充N2包装后，放置于-18℃下储藏，即得冷冻即食烤南瓜产品。
对比例1
与实施例1相比，区别仅在于：将所述微波焙烤设备用普通焙烤设备代替，不进行多级变温冷冻循环处理及包装，该对比例所得产品与市售烤甘薯产品类似。
对比例2
与实施例1相比，区别仅在于：将所述微波焙烤设备用普通焙烤设备代替；将所述多级变温冷冻条件用-20～-30℃代替。所述冷冻条件采用与实施例1相同设置，仅温度不同。
实验例1：冷冻即食烤薯产品感官品质的检测
随机选取50名日常喜食烤甘薯的志愿者，年龄20～30岁，男女性别各半，按照下表所示标准对实施例1-4和对比例1-2的冷冻即食烤薯产品进行感官评价，评分取平均值，结果如表1所示：
2、实验结果
表1冷冻即食烤薯产品的感官评价结果
从表1可以看出，本发明提供的冷冻即食烤薯产品与传统烤薯产品相比，呈金黄色、色泽均匀，外形不皱缩、不变形、无硬块，断面结构组织细腻，无大孔洞，薯香风味浓郁，无异味，口感绵软细腻，无冰碴感，不粘牙。且实施例1-4提供的冷冻即食烤薯产品，感官评价效果优于对比例1提供的烤薯产品。但是，实施例1-4提供的冷冻即食烤薯与对比例1所得烤薯产品相比，保质期可由3天提高至6个月，大大提高了产品的货架期，可满足消费者四季皆可食用烤薯产品的需求。
实验例2：冷冻即食烤薯产品的成分分析
对各实施例和对比例中冷冻即食烤薯产品的蛋白质、脂肪、膳食纤维、维生素、β-胡萝卜素、总酚及抗氧化活性等进行分析：
实验例2中所得数据，是实施例1-4，对比例1-2所得烤薯产品经包装后24h测定的。
1、蛋白质含量测定：称取0.50g冷冻即食烤薯产品(实施例1-4，对比例1-2)放入硝化管中，加浓硫酸(浓度98％)10mL，消化温度420℃，时间1.5h，用凯氏定氮仪测定冷冻即食烤薯产品中的蛋白质含量(瑞典Foss公司KIELTEC ANALYSISER凯氏定氮仪)。
2、脂肪测定：称取1.0g冷冻即食烤薯产品(实施例1-4，对比例1-2)放置在洁净的纸套筒中，加入少量脱脂棉，在浸提烧杯中加80mL石油醚，用福斯特卡托公司Soxtec Avanti 2050自动脂肪检测仪提取样品中脂肪。浸提结束后，取出提取杯，并将提取杯置于100℃干燥箱中30min，在干燥器中冷却再称重，计算脂肪含量。
脂肪含量(％)＝W2×100％/W1；其中，W1为浸提前样品重量，g；W2为浸提干燥后脂肪重量，g。
3、膳食纤维含量测定：参照AOAC 991.43方法进行。称取冷冻即食烤薯产品(实施例1-4，对比例1-2)1.000±0.005g(精确到0.1mg)于100mL烧杯中，加入40mL MES-TRIS(2-(N-吗啉代)磺酸基乙烷-三羟(羟甲基)氨基甲烷)缓冲液，pH8.2，搅拌至分散均匀；加入50μL耐热α-淀粉酶液，磁力搅拌器低速搅拌，并于沸水浴中孵育30min后，冷却至60℃，10mL蒸馏水冲洗烧杯内壁上残渣；加入5mL 0.561M的HCl，并不断搅拌，后用1M的NaOH或HCl于60℃下调节pH值至4.0-4.7；加入100μL淀粉葡萄糖苷酶溶液，充分混匀，60℃下振荡孵育30min；加入100uL蛋白酶溶液，充分混匀，60℃下振荡孵育30min；向烧杯中加入225mL预热至60℃的95％乙醇(95％乙醇与待测混合液体积比4:1)，室温下沉淀1h；将乙醇沉淀后酶解液转移至坩埚中，用78％乙醇清洗烧杯中残渣，一并转入坩埚中抽滤，再分别用78％乙醇、95％乙醇和丙酮清洗坩埚2次，然后将坩埚置于105℃烘箱中放置过夜至恒重，记录坩埚及残渣重量(W2)。测定残渣中蛋白质、灰分的含量，其重量分别记为P、A。
膳食纤维含量(％)＝100×(W2-W1)/(W-P-A)；其中，W为样品重量，g；W1为坩埚和硅藻土的重量，g；W2为坩埚、硅藻土和残渣的重量，g；P为残渣中蛋白质的含量，g/100g；A为残渣中灰分的含量，g/100g。注意：在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的5％。
4、维生素含量的测定：
维生素E含量参照GB/T 5009.82-2003进行测定；
维生素B1含量参照GB/T 5009.84-2003进行测定；
维生素B2含量参照GB/T 7629－87进行测定；
维生素C含量测定方法如下：用天平称冷冻即食烤薯产品(实施例1-4，对比例1-2)4g，加入2％草酸溶液少许，在研钵中研磨，移入50mL容量瓶，用2％草酸定容至刻度线，摇匀后静置备用。准确量取1mL标准抗化学酸溶液加入9mL2％草酸溶液于100mL锥形瓶中，然后用2,6-D滴定至溶液呈桃红色，计算2,6-D的浓度，以每mL2,6-D溶液相当于抗坏血酸的mg数来表示。准确吸取样品提取液(上清液或滤液)两份，每份10.0mL分别置于锥形瓶中，用2,6-D滴定至溶液呈桃红色，记录所用2,6-D溶液体积。准确吸取2％草酸10mL。用2,6-D滴定至溶液呈桃红色，记录所用体积。计算公式如下：VC含量＝(mg/100g样品)＝(VA-VB)×S/W×100；其中，VA为滴定样品提取液所用2,6-D的体积，VB为滴定空白对照所用2,6-D的体积，S为1mL2,6-D相当于抗坏血酸的mg数，W为待测样品的重量。
5、β-胡萝卜素测定：称取2.5mgβ-胡萝卜素标准品，用三氯甲烷定容到25ml，浓度即为100ug/ml，分别移取0.5ml、1ml、2ml、3ml、4ml、5ml定容到10ml容量瓶中，浓度分别为5、10、20、30、40、50ug/ml，所得溶液为β-胡萝卜素标准溶液；称取冷冻即食烤薯产品与石油醚：丙酮(80:20)的混合液以1：10混合，30℃下超声提取30min，4000r/min离心10min，取1ml上清液过0.2um滤膜，用HPLC进行测定；测定条件如下：C18柱：4.6*150mm；流动相：甲醇90：乙腈10；波长：450nm；流速：1.2ml/min。
6、总酚测定：(1)标准曲线的绘制：称取绿原酸标准品5mg(精确称量)，配制成0.1mg/mL的溶液(本实验全程采用去离子水)，分别移取0、2、4、6、8、10mL上述溶液定容至10mL容量瓶中，配制成浓度分别为0、0.02、0.04、0.06、0.08、0.1mg/mL的绿原酸标准溶液，并按照总酚含量测定方法测定不同浓度绿原酸溶液的吸光值，以绿原酸质量浓度为横坐标，吸光值为纵坐标绘制标准曲线；(2)总酚含量测定：称取0.1g冷冻即食烤薯产品，加入2mL 70％乙醇溶液，于50℃下超声浸提30min，7000r/min离心10min，收集上清液，重复浸提3次，合并上清液。取0.5mL稀释了10倍的上清液，加入1mL稀释了10倍的Folin-Ciocalteu试剂，30℃下反应30min，再加入10％(w/v)的碳酸钠溶液2mL，30℃反应30min，在736nm下测定吸光值，再由标准方程计算得出总酚含量。
7、抗氧化活性测定：96微孔板中加入20μL待测样品、20μL磷酸盐缓冲溶液、20μL 63nmol/L的荧光素钠溶液，37℃下保温10min后，立即加入140μL 18.28mmol/L的AAPH溶液，置于多功能酶标仪中，在激发波长485nm和发射波长535nm下测定荧光值，测定温度为37℃,测定次数为60次，时间间隔为2.0min。同时测定各反应溶液在无AAPH作用时的荧光值，按下式2-1计算相对荧光强度值。采用近似积分法如下式2-2计算荧光衰减曲线下面积(AUC)。用磷酸盐缓冲溶液作为空白对照，并用样品溶液与空白对照的积分面积差(netAUC)表示各样品的氧自由基吸收能力，如下式2-3所示。以水溶性维生素E为标准品，样品溶液的氧自由基吸收能力表示为μg水溶性维生素E当量(trolox equivalent,TE)/mL样品溶液。
Fi＝fi(+AAPH)/fi(-AAPH) 2-1
AUC＝2×(F0+F1+﹒﹒﹒+Fn)-F1-Fn 2-2
net AUC＝AUCsample–AUCblank 2-3
其中，fi(+AAPH)为添加AAPH的反应溶液在第i个测定时间点的绝对荧光强度值；fi(-AAPH)为不添加AAPH的反应溶液在第i个测定时间点的绝对荧光强度值；Fi为反应溶液在第i个测定时间点的相对荧光强度值；AUC为荧光衰减曲线下面积；AUCsample为样品溶液的荧光衰减曲线下面积；AUCblank为空白对照荧光衰减曲线下面积；netAUC为样品溶液与空白对照荧光衰减曲线下面积差。以trolox为标准品在0-60μg/ml的浓度范围内建立标准曲线，以trolox溶液浓度为横坐标，以netAUC为纵坐标绘制标准曲线，得线性方程y＝0.8898x+2.5805，R2＝0.9929。
表2冷冻即食烤薯产品的营养成分分析
从表2中可以看出，本发明所得冷冻即食烤薯产品中富含蛋白质、膳食纤维、β-胡萝卜素、VC、VE、VB1、VB2以及多酚类物质，抗氧化活性较高，而脂肪含量较低。其中，蛋白质可提供人体所需要能量，并增加必需氨基酸的供给；膳食纤维可以预防心血管疾病、癌症、糖尿病、肥胖以及其它疾病；β-胡萝卜素是维生素A的前体物质，可以转化为维生素A，具有改善视力、增强记忆力等作用；多酚类物质、VC和VE含量的增加可以提高冷冻即食烤薯产品的抗氧化性，且有助于抗衰老、改善记忆力等。而对比例2所得烤薯产品营养损失严重。
综上所述，本发明提供的冷冻即食烤薯产品是一种营养价值高、口感好、保质期长的新型休闲食品。
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。