CN105639512A - 一种超微果蔬粉的制备及其杀菌方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超微果蔬粉的制备及其杀菌方法，属于食品工业领域。所述制备方法具体包括下述步骤：1）以新鲜水果和蔬菜为原料，用清水洗净，机械粉碎打浆，将浆液进行预冻；2）将冻结的果蔬置于冷冻干燥设备进行冷冻干燥；3）将冻干后的果蔬采用振动磨超微粉碎机制得超微果蔬粉；所述振动磨超微粉碎机的粉碎参数设定为：球料比3～6，粉碎时间为30～60min。本方法制备的果蔬粉具有营养成分保留率高、颗粒细腻和易消化吸收的特点，高压脉冲电场技术对果蔬粉进行杀菌的新方法具有杀菌时间短、操作方便、杀菌效率高、对果蔬粉营养成分几乎没有破坏的优点，是一种高效的超微果蔬粉制备及杀菌方法。

Description

一种超微果蔬粉的制备及其杀菌方法

技术领域

本发明涉及一种超微果蔬粉的制备及其杀菌方法，属于食品工业领域，更具体的说，本发明涉及一种果蔬粉的现代制备加工技术及高压脉冲电场技术对果蔬粉进行杀菌的方法。

背景技术

果蔬粉是将新鲜水果、蔬菜加工成粉状的成品。传统的果蔬加工方法，如干制、腌制和罐藏等已难以满足市场需要和人们的消费需求。果蔬粉的加工大多是采用热风干燥后粉碎和喷雾干燥的方法，其中以喷雾干燥方式制粉居多。但是喷雾干燥制粉时物料温度较高，产品的营养成分、色泽和风味容易被破坏，严重时甚至产生焦糊味；同时由于干燥中加入大量助干剂，所得产品纯度低，使其市场应用范围受限。传统热风干燥后粉碎得到的果蔬粉产品颗粒较大，风味较差，营养和功能成分损失较多，使用时影响口感，且产品加工、应用性能不佳。国内市场上现有果蔬粉产品品质参差不齐，功能性高端产品较少，且产品标准化程度低。

超微粉碎技术是近年来随着现代化工、电子、生物、材料及矿产开发等高新技术的不断发展而兴起的，是国内外食品加工的高科技尖端技术。超微粉碎粉体具有低温粉碎、速度快、粒径细、分布均匀、比表面积大、节省原料、利用率高、易于消化吸收的优点。

果蔬粉在制备过程中，常规的机械粉碎存在温度升高的缺点，因此必须寻找一种合适的粉碎方法来应用于果蔬粉的超微粉碎。振动磨是通过介质与物料一起振动将物料进行超微粉碎，具有粉碎时间短、效率高、容易控制粉碎程度等优点。它广泛应用于非金属磨矿、选矿、冶金、化工、医药、建材及食品等领域，但是振动磨技术应用于果蔬粉的超微粉碎还未见报道。

高压脉冲电场（pulsedelectricfields，PEF）是一种非热处理技术，具有处理时间短、温升小、能耗低和杀菌效果明显等特点，成为近几年来国内外研究的热点之一。与传统杀菌方法相比，PFF在杀死食品中微生物的同时最大限度的保持了食品的风味、色泽和营养成分，目前应用高压脉冲电场对果蔬粉进行杀菌还未见相关报道。

本发明采用冷冻干燥技术和振动磨超微粉碎技术制备果蔬粉，本领域传统的采用热风干燥后粉碎和喷雾干燥的方法制备果蔬粉，杀菌大多采用传统的热杀菌方法。

发明内容

本发明目的在于针对背景技术中存在的问题而提供一种超微果蔬粉的制备及其杀菌方法。

本发明采用冷冻干燥技术和振动磨超微粉碎技术制备果蔬粉，采用高压脉冲电场杀菌技术对果蔬粉进行杀菌，制备的果蔬粉具有天然的风味、色泽和营养成分、颗粒细腻和易消化吸收的特点，高压脉冲电场技术对果蔬粉进行杀菌的新方法具有杀菌时间短、操作方便、杀菌效率高的优点。

实现本发明目的技术方案为：一种超微果蔬粉的制备方法，具体包括以下步骤：

1）以新鲜水果和蔬菜为原料，用清水洗净，机械粉碎打浆，将浆液进行预冻；

2）将冻结的果蔬置于冷冻干燥设备进行冷冻干燥；

3）将冻干后的果蔬采用振动磨超微粉碎机制得超微果蔬粉。

其中，步骤3）中所述振动磨超微粉碎机的粉碎参数设定为：球料比3～6，粉碎时间30～60min，优选的，球料比5～6，粉碎时间30～35min。

步骤1）中所述将浆液进行预冻，其冻结温度优选为-40℃～-80℃，冻结时间5～10h；优选的，冻结温度-70～-80℃，冻结时间5～6h。

步骤2）中所述将冻结的果蔬进行冷冻干燥，其冷冻干燥条件优选为：真空度40～80pa，干燥时间24～48h；优选的，真空度70～80pa，干燥时间24～30h。

本发明一种超微果蔬粉的杀菌方法，具体杀菌方法为：将制备的果蔬粉封装于包装袋中，置于高压脉冲电场装置中接受脉冲电场处理杀菌，电场强度设定为20～100kV/cm，杀菌时间为10～100s，优选的，场强度设定为90～100kV/cm，杀菌时间10～25s。

通过实施本发明具体的发明内容，可以达到如下有益效果：

1）本发明制备的果蔬粉具有营养价值高、颗粒细腻、易于消化吸收的特点，具体来说，本发明采用振动磨超微粉碎技术，粉碎温度低，对营养成分的破坏很小；粉碎后的果蔬粉颗粒大小可以达到微米级，果蔬粉的分散性、水溶性等物理性能得到极大提高，食用更方便，营养成分更容易消化吸收，口感更好。

2）本发明采用冷冻干燥技术结合振动磨超微粉碎技术生产果蔬粉，符合目前国际上先进的果蔬粉加工低温和超微粉碎的方向发展的趋势，充分利用了果蔬的根、茎、叶、皮、核等，实现了果蔬的全效利用和没有皮渣的生产，保持了原有水果蔬菜的营养、风味，以及果蔬皮和核的营养成分，且不加任何添加剂和色素，具有非常明显的优势。

3）另外本发明采用高压脉冲电场技术对果蔬粉进行杀菌，在杀死果蔬粉中微生物的同时，最大限度的保持了果蔬粉的风味、色泽和营养成分。

附图说明

图1为不同冻结温度下冻结时间对果蔬粉中Vc含量的影响变化图。

图2为不同真空度条件下干燥时间对果蔬粉含水量的影响变化图。

图3为不同粉碎时间对果蔬粉超微粉碎的影响变化图。

图4为不同球料比对果蔬粉超微粉碎的影响变化图。

图5为不同电场强度和处理时间对大肠杆菌杀菌效果的影响变化图。

具体实施方式

下面列举实施例说明本发明，但是，本发明并不局限于下述的实施例。另外，在下述的说明中，本发明中设备和材料均为本领域熟知选用，采用同样功能设备不局限于本发明的实施，采用本领域其他类似设备均可实施本发明的技术方案。

本发明一种超微果蔬粉的制备方法，具体包括下述步骤：

1）以新鲜水果和蔬菜为原料，用清水洗净，机械粉碎打浆，将浆液进行预冻。2）将冻结的果蔬置于冷冻干燥设备进行冷冻干燥；3）将冻干后的果蔬采用振动磨超微粉碎机制得超微果蔬粉。

在上述步骤1）中，将浆液进行预冻，图1考察了不同冻结温度下冻结时间对果蔬粉中Vc含量的影响。从图1可以看出，果蔬粉Vc含量均随冻结时间的延长而减少，冻结温度为-20℃的条件下，由于冻结温度较高，果蔬浆液冷冻速度较慢，导致冷冻过程中产生的冰晶过大，从而对果蔬粉Vc的破坏较大，冻结温度降低，冻结过程中形成的冰晶较小，对果蔬品质的影响较小，特别是Vc含量影响较小，但是冻结温度过低，冻结时间过长，动力消耗过大，导致成本提高，因此选择适宜的冻结温度为-40～-80℃，冻结时间5～10h。

在上述步骤2）中，图2考察了不同真空度条件下干燥时间对果蔬粉含水量的影响，从图2可以看出，不同真空度条件下，随着干燥时间的延长，果蔬粉含水量逐步降低，在相同的干燥时间内，随着真空度的加大，果蔬粉的含水量逐步降低，但是当真空度进一步增大到85pa时，果蔬粉含水量变化不大，因此确定合适的干燥真空度为40～80pa，干燥时间24～48h，完全可以达到果蔬粉较低的含水率。干燥时间延长、真空度过高会加大干燥成本。

在上述步骤3）中，将冻干后的果蔬采用振动磨超微粉碎机制得超微果蔬粉，图3考察了粉碎时间对果蔬粉超微粉碎的影响，从图3可以看出，随着粉碎时间的延长，果蔬粉颗粒的粒径（d50）减少，当粉碎时间超过70min后，果蔬粉颗粒粒径变化不是很明显，但是粉碎时间过长，会存在温度的升高，会对果蔬粉的营养成分产生破坏，所以确定适宜的粉碎时间为在30～60min。图4考察了球料比对果蔬粉超微粉碎的影响，从图4可以看出，随着球料比的增加，果蔬粉颗粒粒径（d50）呈下降的趋势，当球料比大于6时，果蔬粉粉颗粒粒径变化不明显，另外球料比增加，会增加粉碎过程中的能耗，成本提高，因此确定适宜的球料比为范围为3～6（g/g）。

将制备的果蔬粉封装于包装袋中，置于高压脉冲电场装置中接受脉冲电场处理杀菌，图5考察了不同电场强度和处理时间对大肠杆菌杀菌效果的影响。在电场强度分别为20、40、60、80、100和120kV/cm，处理时间分别为10、30、50、70、90和110s的条件下，对果蔬粉中大肠杆菌的杀菌效果结果见图5。从图5中可以看出：当电场强度增加时，杀菌效果也逐渐增强，当处理时间越来越长时，菌落数下降的也越来越明显。在6个不同的电场强度下，当处理时间达到90s时，果蔬粉中的大肠杆菌菌落数分别下降了1.79、1.93、2.31、2.83、3.31、和3.34个lg值。当电场强度为900、110kV/cm，对大肠杆菌的杀菌效果差异不明显，为了节约能源，因此选定的果蔬粉高压脉冲电场杀菌电场强度为20～100kV/cm，杀菌时间为10～100s。

下面结合具体实施例对本发明作进一步地描述。

实施例一：

果蔬粉的制备和杀菌采用如下方法：

1.以新鲜水果和蔬菜为原料，用清水洗净，采用机械粉碎的方法打浆，将浆液进行预冻，浆液预冻冻结温度为-40℃，冻结时间10h。

2.将冻结的果蔬置于冷冻干燥设备进行冷冻干燥，冷冻干燥条件为：真空度40pa，干燥时间48h。

3.冻干后的果蔬采用振动磨超微粉碎技术制备超微果蔬粉，粉碎参数为：球料比3（g/g），粉碎时间为55min。

4.将制备的果蔬粉封装于包装袋中，置于高压脉冲电场装置中接受脉冲电场处理杀菌，电场强度为25kV/cm，杀菌时间为90s。

实施例二：

1.以新鲜水果和蔬菜为原料，用清水洗净，采用机械粉碎的方法打浆，将浆液进行预冻，浆液预冻冻结温度为-50℃，冻结时间8h。

2.将冻结的果蔬置于冷冻干燥设备进行冷冻干燥，冷冻干燥条件为：真空度50pa，干燥时间35h。

3.冻干后的果蔬采用振动磨超微粉碎技术制备超微果蔬粉，粉碎参数为：球料比3.5（g/g），粉碎时间为45min。

4.将制备的果蔬粉封装于包装袋中，置于高压脉冲电场装置中接受脉冲电场处理杀菌，电场强度为45kV/cm，杀菌时间为70s。

实施例三：

1.以新鲜水果和蔬菜为原料，用清水洗净，采用机械粉碎的方法打浆，将浆液进行预冻，浆液预冻冻结温度为-65℃，冻结时间5h。

2.将冻结的果蔬置于冷冻干燥设备进行冷冻干燥，冷冻干燥条件为：真空度60pa，干燥时间30h。

3.冻干后的果蔬采用振动磨超微粉碎技术制备超微果蔬粉，粉碎参数为：球料比4（g/g），粉碎时间为35min。

4.将制备的果蔬粉封装于包装袋中，置于高压脉冲电场装置中接受脉冲电场处理杀菌，电场强度为70kV/cm，杀菌时间为40s。

实施例四：

1.以新鲜水果和蔬菜为原料，用清水洗净，采用机械粉碎的方法打浆，将浆液进行预冻，浆液预冻冻结温度为-70～-80℃，冻结时间5～6h。

2.将冻结的果蔬置于冷冻干燥设备进行冷冻干燥，冷冻干燥条件为：真空度70～80pa，干燥时间24～30h。

3.冻干后的果蔬采用振动磨超微粉碎技术制备超微果蔬粉，粉碎参数为：球料比5～6g/g，粉碎时间为25～35min。

4.将制备的果蔬粉封装于包装袋中，置于高压脉冲电场装置中接受脉冲电场处理杀菌，电场强度为90～100kV/cm，杀菌时间为10～25s。

上述工艺参数中，最佳应用范围和最佳的参数根据获得果蔬粉产品品质来具体确定的参数。

本发明中果蔬粉的粉碎采用振动磨超微粉碎技术，常规的机械粉碎存在温度升高的缺点，振动磨是通过介质与物料一起振动将物料进行超微粉碎，它的优点在于：

1）粉碎时间短、效率高、容易控制粉碎程度；

2）粉碎温度低，可粉碎热敏性物料，对营养成分的破坏很小；

3）可获得高纯度（污染少）、粒度分均匀、颗粒细腻的产品，因此本发明采用的振动磨超微粉碎技术可以保证产品具有颗粒细腻、营养价值高的优点。

本发明采用冷冻干燥技术结合振动磨超微粉碎技术生产果蔬粉，符合目前国际上先进的果蔬粉加工低温和超微粉碎的方向发展的趋势，充分利用了果蔬的根、茎、叶、皮、核等，实现了果蔬的全效利用和没有皮渣的生产，保持了原有水果蔬菜的营养、风味，以及果蔬皮和核的营养成分，且不加任何添加剂和色素，具有非常明显的优势：

1）果蔬粉水分含量低，可以延长贮藏期，降低贮藏、运输、包装等费用；

2）原料的利用率高，果蔬制粉对原料的要求不高，特别是对原料的大小、形状没有要求；

3）加工成果蔬粉后，拓宽了果蔬原料的应用范围，几乎能应用到食品加工的各个领域，用于提高产品的营养成分、改善产品的色泽和风味、以及丰富产品的品种等，主要可用于面食制品、膨化食品、肉制品、固体饮料、乳制品、婴幼儿食品、调味品、糖果制品、焙烤制品、方便面等；

4）采用超微粉碎技术生产，颗粒大小可以达到微米级，果蔬粉的分散性、水溶性等物理性能得到极大提高，食用更方便，营养成分更容易消化吸收，口感更好；

5）利用了果蔬中的膳食纤维，实现果蔬的全效利用，没有皮渣的产生，符合当今食品行业的“高效、优质、环保”的发展方向。

本发明中果蔬粉的杀菌采用高压脉冲电场杀菌技术，传统的杀菌方法大多采用高温杀菌的方法，对营养成分的破坏极大，而本发明中采用的高压脉冲电场杀菌技术是一种非热杀菌技术，它的优点在于：1、其杀菌条件易于控制，外界环境影响较小；2、和传统的食品热杀菌技术相比，杀菌过程中食品的温度并不升高或升高很低，具有杀菌时间短、能耗低、能有效保持食品功能成分的生理活性，又有利于保持色、香、味及营养成分。

上述实施例1～4中确定参数的范围及最佳实施点值主要从产品质量的差异评定，具体通过产品的营养价值、颗粒细腻程度，并且从有利于人体消化吸收等角度衡量和确定工艺的最佳应用参数范围及最佳参数。

Claims (10)

1.一种超微果蔬粉的制备方法，其特征在于具体包括下述步骤：

1）以新鲜水果和蔬菜为原料，用清水洗净，机械粉碎打浆，将浆液进行预冻；

2）将冻结的果蔬置于冷冻干燥设备进行冷冻干燥；

3）将冻干后的果蔬采用振动磨超微粉碎机制得超微果蔬粉。

2.根据权利要求l所述的一种超微果蔬粉的制备方法，其特征在于：步骤3）中所述振动磨超微粉碎机的粉碎参数设定为：球料比3～6，粉碎时间30～60min。

3.根据权利要求l所述的一种超微果蔬粉的制备方法，其特征在于：步骤3）中所述振动磨超微粉碎机的粉碎参数设定为：球料比5～6，粉碎时间30～35min。

4.根据权利要求l所述的一种超微果蔬粉的制备方法，其特征在于：步骤1）中所述将浆液进行预冻，冻结温度-40～-80℃，冻结时间5～10h。

5.根据权利要求l所述的一种超微果蔬粉的制备方法，其特征在于：步骤1）中所述将浆液进行预冻，冻结温度-70～-80℃，冻结时间5～6h。

6.根据权利要求l所述的一种超微果蔬粉的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述将冻结的果蔬进行冷冻干燥，其冷冻干燥条件为：真空度40～80pa，干燥时间24～48h。

7.根据权利要求l所述的一种超微果蔬粉的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述将冻结的果蔬进行冷冻干燥，其冷冻干燥条件为：真空度70～80pa，干燥时间24～30h。

8.一种超微果蔬粉的杀菌方法，该超微果蔬粉由权利要求1所述方法制得，其特征在于：杀菌步骤为：将制备的果蔬粉封装于包装袋中，置于高压脉冲电场装置中接受脉冲电场处理杀菌。

9.根据权利要求8所述的一种超微果蔬粉的杀菌方法，其特征在于：所述高压脉冲电场，其电场强度设定为20～100kV/cm，杀菌时间10～100s。

10.根据权利要求8所述的一种超微果蔬粉的杀菌方法，其特征在于：所述高压脉冲电场，其电场强度设定为90～100kV/cm，杀菌时间10～25s。