CN102578565A - 罗汉果的加工和干燥方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种罗汉果的加工和干燥方法，该方法中包括去除12.5％-100％外皮；并且果皮的去除率不大于90％。本发明方法使产品质量显著改善，节能降耗突出。
Description
技术领域
本发明涉及罗汉果的加工和干燥方法，属于食品领域。
背景技术
罗汉果为葫芦科植物罗汉果Siraitia grosvenorii(Swingle.)C.Jeffrey exA.M.Lu et Z.Y.Zhang的果实。罗汉果是一种瓠果，瓠果是葫芦科植物特有的果实，是一种浆果，也是一种假果。鲜罗汉果采摘后，如果果皮出现破裂，一般一周内裂口处就会出现霉变。完整的鲜罗汉果，室温放置十天左右，少数果的果皮就会出现深色褐斑，对应的果肉部位往往会有黑色的霉块。室温存放一个月左右，鲜罗汉果霉变速度加快，存放三个月，大部分鲜罗汉果会发霉变质。将鲜罗汉果置冰箱冷藏(5℃)保存，保质期能延长一倍左右，但成本显著提高，问题仍然无法得到妥善解决。
因此，为使罗汉果能长期存放，将鲜罗汉果加工成干罗汉果便成为普遍采用的手段。
目前，共有十项专利涉及到罗汉果的干燥方法。
其中，申请号为200510020314.9的“鲜罗汉果粉及其制备方法”，将鲜果经冷冻干燥、粉碎加工成鲜罗汉果粉；申请号为200610021160.X的“一种罗汉果干品及其制备方法”，将鲜果打浆后涂覆于烘烤设备进行干燥；申请号为200810174726.1的“罗汉果鲜果冻干超微粉的制备方法”，将罗汉果破碎预冻后于40-120℃真空干燥，再超微粉碎。这三种方法在提高干燥效率、降低罗汉果有效成分的分解率方面有所突破，但产品是罗汉果粉而不是全果。
申请号为201010556027.0的“罗汉果的干燥方法及由该方法干燥得到的罗汉果”，将杀青后的罗汉果降温至-40--60℃，降温过程控制在1-3h，然后以1.2-7.5℃/h的升温速率升温至-25--15℃，再以3.5-10℃/h的升温速率升温至20-25℃保温4-8h；申请号为201110124239.6的“一种冻干罗汉果的制备方法”，将鲜罗汉果打孔再真空冷冻干燥。这两种冷冻干燥方法在保持鲜罗汉果色、香、味方面有进步，但生产成本高昂。
另外5项专利也都存在各自的局限。申请号为200410061484.7的“一种罗汉果烘烤加工方法”，将罗汉果在66℃±6℃的热风中烘烤48-55小时，高温处理时间过长，果品质量不容易保证；申请号为200610022202.1的“罗汉果管道式常温干燥器”，以常温风机吹干塑料薄膜管下层的罗汉果，投资小，但工效很低；申请号为200810073930.4的“提高罗汉果干果品位的方法”，将果皮黄色的鲜果在45-50℃烘烤4-6天，但所列参数很难将罗汉果干燥至国家标准规定的水分和专利声称的色泽；申请号为201010605571.X的“一种鲜罗汉果的快速烘焙方法”，将罗汉果在真空度＜-0.08MPa、温度20-40℃微波烘烤30-150min，但如此低的真空度下很容易导致罗汉果破裂。申请号为201010556001.6的“一种微波干燥罗汉果的方法及由该方法干燥得到的罗汉果”，将罗汉果果蒂和果脐打孔后在50-60℃微波干燥8-10min，0-4℃降温3-5min，再重复干燥、降温过程5-6次，操作过于复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供罗汉果的加工方法，该方法便于罗汉果保存；
本发明的另一个目的还在于提供罗汉果的干燥方法。
罗汉果外皮层为扁小表皮细胞，外被角质层、柔毛等果皮附属物，外皮层向内是一层厚约1mm既硬且脆的果皮，果皮为4-6列圆形或切向延长的薄壁细胞，再向内是果瓤和种子，见附图2和附图3。本发明将外皮层及其附属的柔毛、角质层等附属物统称为外皮，即果皮向外的部分。
本发明提供罗汉果的加工方法，该方法包括：罗汉果去除12.5％-100％外皮。
优选地，去除25％-100％的外皮；
优选地，去除35％-100％的外皮；
优选地，去除45％-100％的外皮；
优选地，去除55％-100％的外皮；
优选地，去除65％-100％的外皮；
优选地，去除75％-100％的外皮；
优选地，去除85％-100％的外皮；
优选地，去除95％-100％的外皮；
更优选地，所述外皮去除率为99.5％-100％；
罗汉果经上述加工方法后，可以直接销售、包装或冷藏。
本发明提供一种罗汉果的干燥方法，其特征在于将罗汉果干燥前需包括罗汉果去除12.5％-100％外皮的步骤。
优选地，去除25％-100％的外皮；
优选地，去除35％-100％的外皮；
优选地，去除45％-100％的外皮；
优选地，去除55％-100％的外皮；
优选地，去除65％-100％的外皮；
优选地，去除75％-100％的外皮；
优选地，去除85％-100％的外皮；
优选地，去除95％-100％的外皮；
更优选地，所述外皮去除率为99.5％-100％；
上述罗汉果外皮的去除方法，可以为手工方法，也可以为机械方法。也可以通过打磨抛光、切削等方式去除部分果皮，以果皮总厚度为基准，果皮的去除率不大于90％；优选地，果皮的去除率不大于30％；优选地，果皮的去除率不大于20％；优选地，果皮的去除率不大于10％；优选地，果皮的去除率不大于5％；所述果皮去除率是指：以果皮变薄为目的，由外至内去除果皮，即：去除层的厚度/总厚度*100％＝果皮去除率。
所述的干燥方法，可以为以辐射为主的干燥方法，如晒干、微波干燥、红外线干燥等；可以为以空气对流为主的干燥方法，如阴干、不同温度下的烘干干燥等；也可以为真空干燥方法或冷冻干燥方法；
优选地，干燥方法选择阴干法，晒干法，或烘干法；
更优选地，干燥方法以阴干法、晒干法和烘干法进行组合；
所述干燥方法，更优选：将罗汉果干燥环境的相对湿度控制在2％-40％。
进一步优选地，所述相对湿度控制在5％-30％；
进一步优选地，所述相对湿度控制在6％-20％；
进一步优选地，所述相对湿度控制在8％-18％；
进一步优选温度范围为5-100℃；
所述干燥方法在控制相对湿度的同时，更优选温度范围为30-80℃；
更优选温度范围为30-60℃；
所述将罗汉果干燥环境的相对湿度控制在5％-30％的具体方法包括：用单方向流动的5％-30％空气置换掉罗汉果周围的湿空气；优选通过除湿机实现；更优选地，将罗汉果置于密闭干燥单元中，密闭干燥单元有进气口与出气孔，分别与除湿装置的出气孔及进气口相连，除湿装置将相对湿度为5％-30％的30-80℃空气输入密闭干燥单元中，并将密闭干燥单元的空气置换进入除湿装置，空气在除湿装置、密闭干燥单元中形成循环，将密闭干燥单元的湿度控制在5％-30％的范围内。所述除湿装置可以从市场购买，也可以参照现有技术，如CN200910007224.4。
本申请人发现，去除了外皮的鲜罗汉果在空气干燥的室内摊开放置，基本上不存在发霉变质的问题。
本申请人还发现，去除了外皮的鲜罗汉果，不论采用以辐射为主的干燥方法(如晒干、微波干燥、红外线干燥等)、以空气对流为主的干燥方法(如阴干、不同温度下的烘干等)、还是真空干燥方法或冷冻干燥方法，干燥速度均较未去外皮的鲜罗汉果成倍提高，产品质量(包括卫生学质量、甜度等)显著改善，节能降耗突出，其光洁、浅色的外观还具有突出的防伪价值。
本发明提供的方法，清除了外皮层及柔毛、角质层等果皮附属物，显著改善了罗汉果的卫生学质量，使鲜罗汉果的霉变损耗大大降低。相对于普通鲜罗汉果的干燥，本发明所述的去外皮鲜罗汉果干燥可以从两种途径降低能耗和提高产品质量：在同等温度下，它会提高干燥速度，从而降低了罗汉果的受热时间；在同等干燥速度下，它要求的干燥温度较低，这意味着消耗更少的能量，并能降低化学成分的热分解率。
本发明优选控制干燥环境的相对湿度，可以提高干燥速度，也能减轻湿热对色素和其他化学成分的影响程度。
实验例1
取鲜罗汉果400个，随机分成数量相等的两组，一组为对照组，另一组去除外皮，洗净，晾干。将两组罗汉果于室内摊开放置，记录霉变数量。结果见表1。
表1不同放置时间后鲜罗汉果的霉变数量
实验结果表明，普通鲜罗汉果无法在室内长期存放，这是制约罗汉果鲜用范围和比例的关键因素。令人惊奇的是，去除外皮的鲜罗汉果，经过90天室内放置后，竟然无一霉变，果皮仍呈现赏心悦目的浅黄色，手感光滑细腻，这无疑对罗汉果的鲜用推广有重大价值。本申请人对去外皮鲜罗汉果不容易发霉变质的原因作了简单分析，认为主要原因有两方面：一是罗汉果的外皮层和柔毛藏有大量包括霉菌在内的微生物，是鲜罗汉果霉变的重要诱因。外皮去除后，微生物数量降为原来的百分之一水平，大大改善了罗汉果的卫生学质量。二是罗汉果采收季节为9月下旬至12月上旬，多晴少雨，空气相对比较干燥，去除外皮后的鲜罗汉果表面光洁，逸出的水分能更及时被蒸发，不容易因局部湿度过高而导致霉变。
实验例2
方法1：在5℃冰箱中放置60小时，鲜罗汉果的失重率为0.87％，去外皮鲜罗汉果的失重率为7.10％，后者为前者的8.16倍。
方法2：在15-25℃的室内放置49小时，鲜罗汉果的失重率为1.92％，去外皮鲜罗汉果的失重率为15.36％，后者为前者的8倍。
方法3：在烘箱中于40℃加热4小时，鲜罗汉果的失重率为0.52％，去外皮鲜罗汉果的失重率为10.59％，后者为前者的20.33倍。
方法4：在烘箱中于50℃加热5.5小时，鲜罗汉果的失重率为2.11％，去外皮鲜罗汉果的失重率为14.37％，后者为前者的6.81倍。
方法5：在烘箱中于60℃加热5小时，鲜罗汉果的失重率为3.85％，去外皮鲜罗汉果的失重率为17.11％，后者为前者的4.44倍。
方法6：在烘箱中于80℃加热1小时，鲜罗汉果的失重率为2.10％，去外皮鲜罗汉果的失重率为5.64％，后者为前者的2.69倍。
方法7：在烘箱中于100℃加热1小时，鲜罗汉果的失重率为4.61％，去外皮鲜罗汉果的失重率为6.49％，后者为前者的1.41倍。
从上述系列空气干燥实验结果可以看出，在低温(不超过60℃)条件下，去除外皮可以使罗汉果的干燥速率提高4倍以上，这一发现奠定了工业化低温生产干罗汉果的可行性。当温度继续升高时，去外皮与不去外皮的干燥速率差距趋小，尽管如此，去除外皮后，干燥速率仍能体现明显优势。由于高温下容易将罗汉果烤焦，产生苦味，所以申请人在80℃和100℃均只进行了一小时的干燥对比。
实验例3
方法1：冷冻干燥。将罗汉果冷冻干燥18小时，鲜罗汉果的失重率为7.32％，去外皮鲜罗汉果的失重率为27.93％，后者为前者的3.82倍。
方法2：微波真空干燥。将罗汉果在真空度＜-0.06MPa、温度50℃微波真空干燥箱中加热2小时，鲜罗汉果的失重率为1.24％，去外皮鲜罗汉果的失重率为8.79％，后者为前者的7.09倍。
方法3：真空干燥。将罗汉果在真空干燥箱中于-0.07--0.08MPa、60℃加热3.5小时，鲜罗汉果的失重率为1.13％，去除外皮鲜罗汉果的失重率为5.91％，后者为前者的5.23倍。鲜罗汉果有20％的果皮出现破裂，去外皮鲜罗汉果有25％的果皮出现破裂。
实验结果表明，同等条件下，去除外皮能使鲜罗汉果的干燥速度倍增，所以，去除外皮的操作能体现工效倍增、能耗倍降、有效成分酶解率低和热解率低等诸多优势。
去除外皮的方法，可以采用手工方法，也可以采用机械方法，二者对干燥速度没有明显影响。
实验例4
将鲜罗汉果、去外皮鲜罗汉果同时在水中浸没2小时，前者增重率为0.144％，后者为0.728％，亦即后者在同等条件下吸水率约为前者的5倍。这一结果表明，去除外皮后，罗汉果果皮对水分的通透性显著提高，但将罗汉果进行去外皮并洗净操作，不会给后续干燥增加明显的负担，因为即便在水中浸没2小时，吸水率也不足1％。
实验例5
取重量和体积比较接近的鲜罗汉果9个，每个罗汉果的外皮划分成比较均匀的八份，按八份之一的等差去除外皮，干燥，比较外皮去除率对干燥速率的影响。结果见表2。
表2不同去外皮率鲜罗汉果在50℃干燥不同时间的失重百分率*
注*：失重百分率＝(鲜果重-干燥后重)/鲜果重*100
从实验数据看，罗汉果外皮去除率越高，干燥速率越快，即便罗汉果去外皮率只有12.5％(八分之一)，其干燥速率也比未去外皮的对照样品显著提高。另外，鲜罗汉果在采摘、挑选、装运等过程中，因碰撞、刮擦等因素有可能会导致部分外皮脱落，但外皮脱落率一般不可能达到12.5％。
实验例6
取鲜罗汉果和去皮鲜罗汉果各200个，分别置恒温鼓风烘箱中干燥，记录干燥结束时的耗电量。结果见表3。
表3恒温鼓风烘箱干燥鲜罗汉果与去皮鲜罗汉果的对比
结果表明，烘干去除外皮的鲜罗汉果，每个果的耗电量低于烘干普通鲜罗汉果耗电量的1/5。采用本发明去除外皮的方法，干燥温度低，干燥时间短，所以不仅节能显著，干罗汉果的品质也得到大幅度提升。
表4本发明产品与市场上干罗汉果的质量对比
去除罗汉果外皮和柔毛再干燥的方法，文献未有记载和报道，市场上也未见到去除外皮的罗汉果，本发明提供的去外皮干罗汉果外观和果瓤性状明显优于普通干罗汉果，主要甜味成分罗汉果皂苷V的含量最高超过2.0％，为中国药典规定限度的4倍，显著高于普通干罗汉果中罗汉果皂苷V的含量。因此，本发明提供的去外皮干罗汉果，可以在外观、内容物、甜味成分含量等多个层次上与现有干罗汉果进行识别，质量差异化显著，能大大提升产品的市场竞争力。
实验例7
罗汉果主要由果皮、果瓤、种子三部分组成。取鲜罗汉果，刮取外皮(指外皮层及柔毛、角质层等附属物)，再将果皮(指硬、脆部分)、果瓤、种子分离，称重，分别干燥，再称重。结果见表5。
表5鲜罗汉果各部分的水分含量情况
从表5数据看，外皮(指外皮层及柔毛、角质层等附属物)占鲜罗汉果重量的0.96％，硬、脆部分是果皮的主体，占鲜罗汉果重量的20.69％；罗汉果果瓤占鲜果重量的48.11％，其所含水分占总水分含量的56.39％。
实验例8
取鲜罗汉果12份，每份100个，考察不同温度下相对湿度对干燥速率的影响。结果见表6。
表6鲜罗汉果在设定温度和湿度下干燥3小时后的失重率*
| 相对湿度 | 40％ | 30％ | 20％ | 10％ |
| 40℃ | 0.37％ | 0.57％ | 0.97％ | 1.65％ |
| 50℃ | 1.07％ | 1.80％ | 2.75％ | 4.84％ |
| 60℃ | 2.05％ | 3.62％ | 5.53％ | 8.56％ |
注*：失重率＝(鲜果重-干燥后重)/鲜果重*100％
表6数据表明，干燥温度和湿度均对干燥速率有明显影响。
实验例9
本申请人进一步优化干燥设计，以与鲜罗汉果进行热交换后的尾气作为除湿机的进风，设计了附图1所示的除湿干燥装置，该装置用于干燥去外皮鲜罗汉果，取得了良好的节能效果。见表7。
表7发明方法与烘箱方法的干燥效率对比
由表7数据来看，采用恒温鼓风烘箱，每1度只能干燥1.04个鲜罗汉果；采用除湿干燥装置干燥普通鲜罗汉果，每度电干燥罗汉果的数量能达到17.36个；采用除湿干燥装置干燥去外皮鲜罗汉果，可进一步将每度电干燥罗汉果的数量提高到23.15度。因此，采用本发明提供的方法，节能降耗非常显著。
附图说明
附图1干燥装置示意图
1除湿机 2干燥箱 3罗汉果 4较低湿度较高温度的气流
5较高湿度较低温度的气流
附图2罗汉果示意图
6外皮(外皮层及其附属物被刮起后的卷曲状) 8果皮 9果蒂 10种子11果瓤
附图3罗汉果外皮显微图
6 外皮层 7柔毛 8果皮 9石细胞
具体实施方式
下面结合具体实例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限制。
实施例1：去外皮鲜罗汉果
取鲜罗汉果200个，去除外皮，清洗干净，沥干，室内摊开存放。
实施例2：烘干法
取鲜罗汉果中果200个，去除外皮，清洗干净，置恒温鼓风干燥箱中，于50℃干燥48小时，取出，冷却至室温，包装。干罗汉果呈黄白色，水分低于15.0％。
实施例3：晒干法
取鲜罗汉果小果200个，去除外皮，清洗干净，日光下暴晒30天，冷却至室温，包装。干罗汉果呈浅黄色，水分低于15.0％。
实施例4：真空干燥法
取鲜罗汉果大果200个，去除外皮，清洗干净，置真空干燥箱中，于-0.05--0.06MPa、60℃加热36小时，取出，冷却至室温，包装。干罗汉果呈灰黄色，水分低于15.0％。
实施例5：冷冻干燥法
取鲜罗汉果中果200个，去除外皮，清洗干净，冷冻干燥52小时，包装。干罗汉果呈浅黄色，水分低于15.0％。
实施例6：微波干燥法
取鲜罗汉果大果200个，去除外皮，清洗干净，置微波真空干燥箱中干燥26小时，取出，冷却至室温，包装。干罗汉果呈黄色，水分低于15.0％。
实施例7：染色法
取鲜罗汉果中果200个，去除外皮，清洗干净，置恒温鼓风干燥箱中，于50℃干燥48小时，取出，在罗汉果表明均匀喷涂栀子黄色素，再烘干，冷却至室温，包装。干罗汉果呈黄色，水分低于15.0％。
实施例8：复合干燥方法
取鲜罗汉果大果200个，去除外皮，清洗干净，日光下晒5天，再置恒温鼓风干燥箱中，于50℃干燥36小时，取出，冷却至室温，包装。干罗汉果呈黄白色，水分低于15.0％。
实施例9除湿干燥装置机构及工作原理
附图1除湿干燥装置，干燥箱2为密闭干燥单元，其可以为盛放物料的容器，有进气口与出气孔，分别与除湿机1的出气孔及进气口相连，除湿机1可以选自市售的产品，将除湿机1接通电源后，设定除湿机的相对湿度为5％-30％、温度为30-80℃，除湿机1通过出气孔将较低湿度较高温度的气流导入干燥箱2中，将干燥箱2中较高湿度较低温度的气流置换，干燥箱2中较高湿度较低温度的气流通过干燥箱2的出气口进入除湿机1，该气体在除湿机中实现去湿及加热，从而开始新的循环。
实施例10：取鲜罗汉果中果12000个，去除外皮，清洗干净，置附图1除湿干燥装置，开启除湿装置，将相对湿度设定为10％、温度设定为50℃，温度为50℃、相对湿度为10％的干燥空气即由除湿装置持续不断地进入干燥箱中与罗汉果进行热量交换和湿度交换，所产生温度低于50℃、相对湿度高于10％的尾气作为除湿装置的进风，通过除湿并由设备运行的散热进行热量补充，变成少量水以及温度为50℃、相对湿度为10％的干燥空气，干燥空气继续用于罗汉果的干燥。干燥6天后，停机，取出罗汉果，冷却至室温，包装。干罗汉果呈浅黄色，水分低于15.0％。
将与罗汉果进行热交换后的湿热空气作为除湿机的进风，回收了大部分热能，并且利用除湿机本身工作的散热，使进风在经除湿后温度有所上升，弥补了出风与罗汉果热交换后的热量损失，所以节能非常显著。本发明从两种途径降低能耗和提高产品质量：在同等温度下，它会提高干燥速度，从而降低了罗汉果的受热时间；在同等干燥速度下，它要求的干燥温度较低，这意味着消耗更少的能量，并能降低化学成分的热分解率。本发明使水分快速从果皮进入空气中，逐渐使水分形成一个由果瓤、种子透过果皮进入空气中的单向通道。显然，罗汉果所处空气环境的湿度越低，水分通道越顺畅，干燥速度越快。
实施例11：取鲜罗汉果大果10000个，去除外皮，清洗干净，置附图1除湿干燥装置，将相对湿度设定为15％，温度设定为60℃，干燥4天。取出罗汉果，冷却至室温，包装。干罗汉果呈棕黄色，水分低于15.0％。
实施例12：取鲜罗汉果小果15000个，去除外皮，清洗干净，置附图1干燥装置，将相对湿度设定为20％，温度设定为40℃，干燥8天。取出罗汉果，冷却至室温，包装。干罗汉果呈浅黄色，水分低于15.0％。
Claims (10)
1.一种罗汉果的加工方法，其特征在于该方法中包括去除12.5％-100％外皮；并且果皮的去除率不大于90％。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于去除25％-100％或35％-100％或45％-100％或55％-100％或65％-100％或75％-100％或85％-100％或95％-100％的外皮。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于果皮的去除率不大于30％或不大于20％或不大于10％。
4.一种罗汉果的干燥方法，其特征在于该方法中包括去除12.5％-100％外皮；并且果皮的去除率不大于90％。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于去除25％-100％或35％-100％或45％-100％或55％-100％或65％-100％或75％-100％或85％-100％或95％-100％的外皮。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于果皮的去除率不大于30％或不大于20％或不大于10％。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于干燥方法选自辐射型干燥方法、空气对流干燥法、真空干燥方法和冷冻干燥方法中的任一类型。
8.如权利要求4所述的方法，其特征在于罗汉果干燥环境的相对湿度控制在2％-40％。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于相对湿度控制在5％-30％。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于干燥环境中温度范围为5-100℃。
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