CN104187462B - 一种黑加仑果粉的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种黑加仑果粉的制备方法。以黑加仑为原料，经挑果、臭氧水清洗、预冷，将果压破，在真空冷冻干燥设备升华干燥；加热过程温度控制为：开始起到17min～20min内，控制加热板温度从室温升至55～60℃，保温50～60min；然后降温至50℃～52℃，保温200min～280min；再升温至55℃～57℃，保温120min～210min；升温至60℃～62℃，保温60min～80min；放置3h～4h，真空冷冻干燥至水分含量小于7.0％，粉碎得黑加仑果粉。所得果粉水分活度小于0.34，采用锡薄纸袋包装，常温下保质期超过1年。该果粉保留了黑加仑鲜果的营养物质和鲜果味道，整个过程适合工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种黑加仑果粉，特别是涉及一种黑加仑果粉的制备方法，属于果粉加工技术领域。
背景技术
黑加仑，学名黑穗醋栗(Blackcurrant)，俗称黑豆果，别名黑夏果，主产于我国东北地区和新疆北部。黑加仑果实含有对人体健康有益的多种氨基酸、抗氧化物质、许多矿物质和维生素。黑加仑不仅是一种味道鲜美、营养丰富的水果，而是具有多种养生功效，如坚固牙龈、保护肝脏、改善视力及抗衰老等保健作用。
黑加仑这种浆果皮薄且含糖份和水分较多，长途运输困难，作为鲜果销售时，其货架期很短，加工成果粉后可以方便地用于食品加工。黑加仑果水分含量超过85％，糖份比其它酱果高，冷冻干燥适合于生产黑加仑果粉，但是干燥时间长，干燥成本高。关于黑加仑真空冷冻干燥技术研究较少。《黑加仑真空冷冻干燥工艺研究》(于华宁等人，《干燥技术与设备》，2008年第6卷，第1期、第24～28页)公开了以黑加仑为原料,对其真空冷冻干燥特性和工艺进行了试验研究。该文献公开了黑加仑的共晶温度为-24℃,共融温度为-21℃；升华温度为50℃,升华干燥保持时间为4.5h；解吸温度为60℃,保持2h。冻干后的黑加仑含水量为5％左右,Vc的保留率为82.6％,花青苷的保留率为57.5％。但是该方法的营养成分保留率还是偏低。同时该方法认为：如果不对黑加仑果实进行漂烫等预处理,则根本无法进行果实的真空冷冻干燥；但是对黑加仑进行漂烫，营养成分的损失较大，这也是该方法营养成分保留率低的一个原因之一。
为了对黑加仑进行正空冷冻干燥，现有技术通过针刺预处理的黑加仑果实，进行真空冷冻干燥，果实不破裂，内部的果浆亦不溢出；因此，该技术在真空冷冻干燥之前增加一道针刺工序。很显然，在工业化生产中要对每一颗黑加仑进行针刺后再去干燥是不太现实的。所以这种方法不具备产业化应用前景。而且针刺工艺后，黑加仑真空干燥的时间还是过长，营养成分的保留率也偏低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种可工业化规模生产，主要营养成分 保留率高，节能的黑加仑果粉的制备方法。
本发明目的通过如下技术方案实现：
一种黑加仑果粉的制备方法，包括以下步骤：
1)以新鲜的黑加仑为原料，去除果蒂和枝叶杂物；
2)水中通入臭氧，控制水中臭氧浓度达到10～20ppm；
3)将步骤1)的黑加仑用臭氧水处理后装入冻干盘中放入-30℃以下冷库中预冷；待黑加仑果中心温度达到‐20℃～‐25℃时将果压破，继续在冷库中预冷至-28℃以下；
4)开启真空冷冻干燥设备的致冷机，使真空冷冻干燥设备的捕水器冷媒温度达到‐30℃～‐40℃；将预冷好的黑加仑果盘移入真空冷冻干燥设备的加热板上，将温度探测器接上真空冷冻干燥机进行温度实时监控，开启真空泵；真空度控制为：真空度小于80pa时开启加热装置进行升华干燥，控制加热过程中真空度为30-80pa，当真空度小于30pa时真空泵自动停机，高于80pa时自动开机；加热过程温度控制为：控制升温和降温速率为(2.0-2.5)℃/min；开始起到17min～20min内，控制加热板温度从室温升至55～60℃，保温50～60min；然后降温至50℃～52℃，保温200min～280min；再升温至55℃～57℃，保温120min～210min；升温至60℃～62℃，保温60min～80min；
5)停止真空冷冻干燥设备，升华干燥结束；往真空冷冻干燥设备的干燥箱中充入氮气或空气，使箱内外压力一致，将冻干果移出冷冻干燥设备机；在相对湿度小于40％的室温下放置3h～4h，使物料水分充分迁移到物料表面；
6)再将物料盘重新放入另外一台真空冷冻干燥设备，真空冷冻干燥至物料水分含量小于7.0％，粉碎得黑加仑果粉。
优选地，所述臭氧水的用量为黑加仑重量的1～2倍。
所述臭氧水的处理时间为经1～2min。
所述冷库中预冷的温度控制将温度探测器插入1～2颗完好的果中，实时监测黑加仑预冷温度。
所述真空冷冻干燥设备的真空泵和加热装置采用可编程控制器进行控制。
所述真空冷冻干燥至物料水分含量小于7.0％是控制冷媒温度‐30℃～‐40℃，保持加热板温度为60℃～62℃，真空度小于80pa，真空冷冻干燥4h～5h。
所述粉碎为粉碎至果粉粒度为80～200目。
现有的针刺工艺虽然可以加快冷冻效率，并且避免黑加仑果糖分流出影响真空干燥，本发明发现黑加仑果预冷至-20℃～-25℃时将果压破，继续预冷至-28℃以下再进行冷冻干 燥，大大增加了物料升华或蒸发面积，加快干燥速度，而且通过严格的温度和真空度控制，尤其是前期采用较高温度可使果表层快速干燥，形成膜层，防止采用果酱原料干燥时物料粘在盘子上的缺点，有效解决酱果粘盘问题的同时，提高了干燥效率。本发明还发现，升华干燥处理后在室温下放置3h～4h，果中心的水分逐步向表面迁移，利于干燥，避免了冷冻干燥中解析干燥时水分向外迁移慢的弊端。
真空冷冻干燥设备中捕水器、物料和加热板在同一个工作室内。
与现有的技术相比，本发明所采用的技术具有以下有益效果：
(1)黑加仑果在预冷过程中对黑加仑果进行了压破处理，果实中水分升华面积变大，干燥速率快，冷冻干燥时间由20h降到13-14h。升华干燥处理后在室温下放置3h～4h，果中心的水分逐步向表面迁移，利于干燥，避免了冷冻干燥中解析干燥时水分向外迁移慢的弊端。
(2)整个干燥过程在62℃以下进行，黑加仑果粉保留了鲜果的味道和营养成份，其中原花青素和类黄酮保留率达到95.0％以上。
(3)冷冻干燥过程中，采用规定的升温程序，前期使物料表面快速干燥，冻干后物料不粘盘，干燥过程无物料损失，克服了以果汁或果酱形式干燥时物料粘盘的现象。
(4)黑加仑在冻干之前进行了臭氧杀菌，干燥之后果粉水分小于7％，水分活度小于0.34。经检测所制备的黑加仑果粉菌落总数、大肠菌群和致病菌均为未检出。
(5)采用锡薄纸袋包装，在常温下保存保质期超过1年，解决了黑加仑保存和运输的问题。
(6)本发明所制备的黑加仑果粉，保留了鲜果的营养物质和鲜美味道，可很方便地用于饮料、果酱、冲调粉和糖果等食品生产加工。
(7)本发明所制备黑加仑冻干果粉方便储藏、运输和加工，适合于工业化生产。
附图说明
图1为实施例1中加热过程温度控制程序图。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的实施方式不限如此。
实施例1
取新鲜黑加仑120kg，去除果蒂和枝叶等杂物。开启臭氧水杀菌机，待水中臭氧浓度达到10ppm，加120kg臭氧水于挑选好的果中，处理1.2min，滤去臭氧水后将果装箱或装入冻干盘中放入‐30℃以下冷库中预冷，待果中心温度达到‐20℃～‐25℃时将果压破，继续在冷库中预冷至‐28℃以下即可。同时将温度探测器插入1～2颗完好的果中，用于实时监测物品温度。开启真空冷冻干燥设备的致冷机，使真空冷冻干燥设备的捕水器冷媒温度达到‐30℃，设置好程序升温程序；2min内将预好的黑加仑果盘移入真空冷冻干燥设备的加热板上，将温度探测器接上真空冷冻干燥机进行温度实时监控，开启真空泵。真空泵和加热装置采用可编程控制器(PLC)进行控制。10min后真空度小于80pa时开启加热装置，当真空度小于30pa时真空泵自动停机，高于80pa时自动开机。控制升温和降温速率为2.0℃/min。温度控制程序具体见图1：先在20min内，加热板温度从室温升至60℃，保温60min；然后降温至50℃，保温240min；升温至55℃，保温120min；升温至62℃，保温80min。9h以后，加热板温度达62℃，物料温度为4℃，升华干燥结束，黑加仑果水分达到19％，停止真空冷冻干燥机，往干燥箱中充入氮气，使箱内外压力一致，迅速将冻干果移出冷冻干燥设备机，翻动物料，在相对湿度为40％的无菌室放置4h，无需加温条件下使物料水分充分迁移到物料表面，降低了能耗；需要说明的是，现有技术没有认识到该水分迁移作用。
再将物料盘重新放入另外一台真空冷冻干燥设备，冷媒温度-30℃，保持加热板温度在60℃，真空度小于80pa，干燥5h后，果品水分含量为6.1％，冷却装入塑料袋，经粉碎得到粒度为80～200目的黑加仑果粉。采用水分活度仪测得果粉水分活度为0.337。采用锡薄纸袋包装，常温下保质期超过1年。
本实施例温控措施先升温再降温，使压破后的黑加仑果表面快速升华干燥形成外层干膜，避免果汁流出粘盘导致产品收率低，再在较低温度下升华干燥，避免高温对营养物质的破坏。需要强调的是，在一定的真空条件下，该温度控制必须配合压破工艺，在压破后的黑加仑果控制该温度既保证黑加仑果整体升华干燥，又保证黑加仑果表面快速升华干燥形成干膜，不会产生果汁流盘，还能保证营养成分不会在该温度中破坏。本发明通过深入研究黑加仑果营养成分的特点以及压破与升温的变化关系，找到该升温控制规律，通过PLC进行自动升温程序控制，实现了工业化生产。还需要特征说明的是，本发明的黑加仑果压破工艺并非是粉碎工艺，由于黑加仑果糖分含量高，糖分使得粉碎后的黑加仑果粘连结成大块，干燥面价反而更低，无法实现真空升华干燥。
根据《保健食品检验与评价技术规范》2003版，保健食品中前花青素的测定和NY/T2010-2011柑桔类水果及制品中总黄酮含量的测定，检测到采用本方法所得黑加仑果粉中原花青素和类黄酮含量分别为5.39％和0.38％。采用国家食品安全标准检测菌落总数、大肠菌群和致病菌，结果均为未检出。
原花青素和类黄酮保留率均超过95.0％。采用同样检方法测得市售喷雾干燥制得的黑加仑果粉中原花青素和类黄酮含量分别小于3.28％和0.27％。这可能与现有技术中黑加仑在高温(160℃以上)下干燥有关。
实施例2
取新鲜黑加仑120kg，去除果蒂和枝叶等杂物。开启臭氧水杀菌机，待水中臭氧浓度达到15ppm，加100kg臭氧水于挑选好的果中，处理1min，滤去臭氧水后将果装箱或装入冻干盘中放入‐30℃以下冷库中预冷。同时将温度探测器插入1‐2颗果中，用于实时监测和控制物品温度。开启致冷机，使冷媒温度达到‐35℃,设置好程序升温程序。升温速率为2.0℃/min。温度控制程序：17min内，加热板温度从室温升至60℃，保温53min；然后降温至50℃，保温280min；升温至57℃，保温160min；升温至62℃，保温60min。
待黑加仑鲜果温度降至-35℃，迅速移入真空冷冻干燥机并置于加热板上，将温度探测器接上真空冷冻干燥机进行温度实时监控，开启真空泵和加热装置。真空泵和加热装置采用可编程控制器(PLC)进行控制。10min后真空度小于80pa，当真空度小于30pa时真空泵自动停机，高于80pa时自动开机。
9.5h以后，物料温度为60℃，黑加仑水分达到6.9％，停止致冷机、真空泵和加热泵，往干燥箱中充入氮气，使箱内外压力一致，迅速将冻干果移出冷冻干燥设备机，冷却后装入塑料袋，经万能粉碎机粉碎得到粒度为80目的黑加仑果粉。采用水分活度仪测得果粉水分活度为0.339。
根据《保健食品检验与评价技术规范》2003版，保健食品中前花青素的测定和NY/T2010-2011柑桔类水果及制品中总黄酮含量的测定，检测到采用本方法所得黑加仑果粉中原花青素和类黄酮含量分别为5.18％和0.32％。与实施例1结果无明显差异。
实施例3
取新鲜黑加仑120kg，去除果蒂和枝叶等杂物。开启臭氧水杀菌机，待水中臭氧浓度达到20ppm，加150kg臭氧水于挑选好的果中，处理1.2min，滤去臭氧水后将果装箱或装入冻干盘中放入-30℃以下冷库中预冷。
待果中心温度达到-20℃～-25℃时将果压破，继续预冷至-28℃以下即可。同时将温度探测器插入1～2颗完好的果中，用于实时监测物品温度。开启致冷机，使捕水器冷媒温度达到-30℃℃，设置好程序升温程序。升温和降温速率为2.0℃/min。温度控制程序：17min内，加热板温度从室温升至58℃，保温60min；然后降温至52℃，保温273min；升温至55℃，保温210min；升温至62℃，保温80min。
2min内将预好的黑加仑果盘移入真空冷冻干燥机并置于加热板上，将温度探测器接上真空冷冻干燥机进行温度实时监控，开启真空泵。
10h以后，加热板温度达62℃，物料温度为9℃，升华干燥结束，黑加仑果水分达到15％，停止真空冷冻干燥机，往干燥箱中充入空气，使箱内外压力一致，迅速将冻干果移出冷冻干燥设备机，翻动物料，在相对湿度为30％的室温下放置3h，使物料水分充分迁移到物料表面。
再将物料盘重新放入另外一台真空冷冻干燥机，冷媒温度‐35℃，保持加热板温度在62℃，真空度小于80pa，干燥4.5h后，果品水分含量为6.6％，冷却装入塑料袋，经粉碎得到粒度为80～200目的黑加仑果粉。采用水分活度仪测得果粉水分活度为0.338。
根据《保健食品检验与评价技术规范》2003版，保健食品中前花青素的测定和NY/T2010-2011柑桔类水果及制品中总黄酮含量的测定，检测到采用本方法所得黑加仑果粉中原花青素和类黄酮含量分别为5.30％和0.36％，与实施例1结果无明显差异。
实施例4
取新鲜黑加仑120kg，去除果蒂和枝叶等杂物。开启臭氧水杀菌机，待水中臭氧浓度达到10ppm，加130kg臭氧水于挑选好的果中，处理2min，滤去臭氧水后将果装箱或装入冻干盘中放入-35℃冷库中预冷。
待果中心温度达到-20℃～-25℃时将果压破，继续预冷至-28℃以下即可。同时将温度探测器插入1～2颗完好的果中，用于实时监测物品温度。开启致冷机，使捕水器冷媒温度达到40℃，设置好程序升温程序。升温和降温速率为2.0℃/min。温度控制程序：20min内，加热板温度从室温升至55℃，保温60min；然后降温至50℃，保温240min；升温至55℃，保温200min；升温至62℃，保温80min。
2min内将预好的黑加仑果盘移入真空冷冻干燥机并置于加热板上，将温度探测器接上真空冷冻干燥机进行温度实时监控，开启真空泵。
10h以后，加热板温度达62℃，物料温度为7℃，升华干燥结束，黑加仑果水分达到17％，停止真空冷冻干燥机，往干燥箱中充入空气，使箱内外压力一致，迅速将冻干果移出冷冻干燥设备机，翻动物料，在相对湿度为35％的室温下放置3h，使物料水分充分迁移到物料表面。
再将物料盘重新放入另外一台真空冷冻干燥机，冷媒温度-40℃，保持加热板温度在62℃，真空度小于80pa，经4.0h干燥后，果品水分含量为6.8％。
冷却装入塑料袋，采用超微粉碎机进行粉碎得到粒度为200目的黑加仑超微果粉。采 用水分活度仪测得果粉水分活度为0.339。
根据《保健食品检验与评价技术规范》2003版，十二、保健食品中前花青素的测定和NY/T 2010‐2011柑桔类水果及制品中总黄酮含量的测定，检测到采用本方法所得黑加仑果粉中原花青素和类黄酮含量分别为5.33％和0.37％，与实施例1结果无明显差异。
Claims (7)
1.一种黑加仑果粉的制备方法，其特征在于包含以下步骤：
1)以新鲜的黑加仑为原料，去除果蒂和枝叶杂物；
2)水中通入臭氧，控制水中臭氧浓度达到10～20ppm；
3)将步骤1)的黑加仑用臭氧水处理后装入冻干盘中放入-30℃以下冷库中预冷；待黑加仑果中心温度达到-20℃～-25℃时将果压破，继续在冷库中预冷至-28℃以下；
4)开启真空冷冻干燥设备的致冷机，使真空冷冻干燥设备的捕水器冷媒温度达到‐30℃～‐40℃；将预冷好的黑加仑果盘移入真空冷冻干燥设备的加热板上，将温度探测器接上真空冷冻干燥机进行温度实时监控，开启真空泵；真空度控制为：真空度小于80pa时开启加热装置进行升华干燥，控制加热过程中真空度为30-80pa，当真空度小于30pa时真空泵自动停机，高于80pa时自动开机；加热过程温度控制为：控制升温和降温速率为(2.0-2.5)℃/min；开始起到17min～20min内，控制加热板温度从室温升至55～60℃，保温50～60min；然后降温至50℃～52℃，保温200min～280min；再升温至55℃～57℃，保温120min～210min；升温至60℃～62℃，保温60min～80min；
5)停止真空冷冻干燥设备，升华干燥结束；往真空冷冻干燥设备的干燥箱中充入氮气或空气，使箱内外压力一致，将冻干果移出冷冻干燥设备机；在相对湿度小于40％的室温下放置3h～4h，使物料水分充分迁移到物料表面；
6)再将物料盘重新放入另外一台真空冷冻干燥设备，真空冷冻干燥至物料水分含量小于7.0％，粉碎得黑加仑果粉。
2.根据权利要求1所述的黑加仑果粉的制备方法，其特征在于，所述臭氧水的用量为黑加仑重量的1～2倍。
3.根据权利要求1所述的黑加仑果粉的制备方法，其特征在于，所述臭氧水的处理时间为经1～2min。
4.根据权利要求1所述的黑加仑果粉的制备方法，其特征在于，所述冷库中预冷的温度控制将温度探测器插入1～2颗完好的果中，实时监测黑加仑预冷温度。
5.根据权利要求1所述的黑加仑果粉的制备方法，其特征在于，所述真空冷冻干燥设备的真空泵和加热装置采用可编程控制器进行控制。
6.根据权利要求1所述的黑加仑果粉的制备方法，其特征在于，所述真空冷冻干燥至物料水分含量小于7.0％是控制冷媒温度‐30℃～‐40℃，保持加热板温度为60℃～62℃，真空度小于80pa，真空冷冻干燥4h～5h。
7.根据权利要求1所述的黑加仑果粉的制备方法，其特征在于，所述粉碎为粉碎至果粉粒度为80～200目。
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