CN106107416A - 一种霍山石斛茎的干燥方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种霍山石斛茎的干燥方法。该方法首先通过反复冻融的组织破壁技术制取石斛原液并浓缩，然后利用超声同步脱水脱气联合真空渗填使石斛组织填充石斛原液浓缩液，再通过真空干燥制成石斛干品，最后利用复合材料的充氮包装达到长期储存。与现有的干燥方法相比，本发明提高了石斛的干燥效率，缩短了生产周期；选用石斛原液浓缩液作为浸填液，既提高了石斛的食用品质，也实现了品相残次石斛的有效利用；本发明得到的干品成品率高、复水性好，最大程度地保持了石斛固有的本体形态、色泽和生理活性，食用方便，便于携带和储藏，有利于石斛的资源开发和市场扩展。
Description
技术领域
本发明属于石斛的加工技术领域，具体为一种霍山石斛茎的干燥方法。
技术背景
霍山石斛（Dendrobium huoshanense），俗称米斛，为兰科多年生草本植物，主产于大别山区的安徽省霍山县，具有悠久的食用和药用历史。现代研究表明，霍山石斛不仅含有氨基酸、维生素、蛋白质等多种营养成分，还富含多糖、类黄酮、多酚等活性因子。其中，多糖作为霍山石斛的主要活性成分，具有增强机体免疫、抗氧化、抗肿瘤、降血糖等诸多功能。近年来，随着霍山石斛人工栽培技术的成功和人们生活水平的提高，霍山石斛作为食品和药品原料的应用范围越来越广范。
霍山石斛作为享誉国内外的国家地理标志产品，市场上许多其它石斛都冠以“金霍斛”、“霍斛”、“霍枫斗”的名义进行销售以提高价格。由于新鲜霍山石斛的主要使用部位茎含水量高，易霉变腐烂，不易贮藏，因此，目前霍山石斛常被直接干燥或加工成枫斗、浸膏、颗粒等形态后进行销售，而这些加工模式不仅使消费者很难凭借霍山石斛的形态特征辨别真假，也导致了石斛市场混乱的现状，严重制约了霍山石斛的产业化发展。
目前，石斛茎干燥加工的方法主要有传统炒制、自然晾干、热风干燥、真空干燥、微波干燥、真空冷冻干燥等。在这些方法中，传统炒制、自然晾干、热风干燥、真空干燥、微波干燥法虽能有效去除石斛茎中的水份，达到干燥的目的，但均不能保持原有的石斛形态，干燥后的石斛茎表面皱缩、变细。真空冷冻干燥虽能适度保持霍山石斛茎的原有形态，但是干燥周期长、能耗高，干燥后的石斛茎质地松软、内部中空，泡水后浮于水面、口感如海绵，食用品质差。一种石斛膨化的加工方法中则报道了将常规热风干燥的石斛茎膨化干燥，以恢复石斛茎的原有形态，但经膨化处理的石斛茎和真空冷冻干燥的石斛茎食用品质相似。因此，寻求一种既能保持霍山石斛固有的本体形态，又能保持霍山石斛的食用品质的干燥方式已经成为霍山石斛茎干燥加工的发展方向。
超声在液体中传播时能产生空化气泡，溶液中的气体能够进入空化气泡，随着空化气泡的生长、破裂，气体从溶液中脱除释放。超声脱气最初应用于冶金方面，后来由于其具有工艺条件温和，能在常温常压进行，且加工过程中无残留无污染等特点，逐渐被应用于食品领域。目前超声脱气主要用于饮料和果蔬脱气，早在90年代美国L.W.Seiden等已研究出了用于啤酒、葡萄酒和苏打水等流体的超声波脱气方法和设备。许多研究表明果蔬经过超声的前处理后，VC含量和稳定性有所提高、褐变程度降低，这主要归因于超声可以使果蔬内气体从表面的毛细管中排出，果蔬中的溶解氧减少，氧化反应速率降低。超声脱气相比于传统的蒸煮和降压法脱气，它的温度变化较小，不易破坏食品的风味和营养。同时，超声能增加食品中的水分的移动速度，加速食品的脱水。另外，超声的声压会使果蔬不断地加压和放松，内部细胞形成微孔增强渗透，加速渗填液进入细胞。
鉴于霍山石斛茎具有的从基部上方向上逐渐变细的独特形态特征，寻求一种能保持霍山石斛原有形态特征的干燥方法对于霍山石斛产业的规范管理和健康发展具有重要意义。
发明内容
为了解决现有霍山石斛传统干燥方法导致的形态保持不佳、食用品质较差、市场名次混乱等问题，本发明提供一种霍山石斛茎的干燥方法。
本发明在霍山石斛的前处理中渗填反复冻融的石斛组织原液，安全无添加，可以在较短时间内去除部分水分，并以石斛原液填充，更好地保持霍山石斛固有的外观形态，实现了对品相残次的石斛的有效利用，并提高了石斛干品的成品率和复水时有效成分的浸出率，这种工艺尚未见报道。
一种霍山石斛茎的干燥操作步骤如下：
（1）霍山石斛茎浓缩原液的制备
将形态不完整、品相残次的新鲜霍山石斛茎先冷冻、接着融化，反复操作2～3次；压榨获取霍山石斛原液，浓缩处理得到霍山石斛茎浓缩原液；
（2）霍山石斛茎的护色
取形态完好的新鲜霍山石斛茎，在清洗液中浸泡30 min，清洗除去表面的鞘膜，沥干，在混合护色液中漂烫护色20~30 s，用冷水冲洗冷却至20~25 ℃，得到霍山石斛护色茎；
（3）同步超声处理
将霍山石斛护色茎浸没于霍山石斛茎浓缩原液中，同步超声脱水脱气处理20~30 min，得到霍山石斛超声茎；
（4）真空高渗浸填
将霍山石斛超声茎置于真空浸填装置中，真空高渗浸填30 min，恢复至常压维持20~30min，重复该过程3~4次，得到霍山石斛浸填茎；
（5）定型干燥
将霍山石斛浸填茎真空干燥至含水量5 %以下，得到霍山石斛定型干燥茎；所述霍山石斛定型干燥茎呈新鲜霍山石斛茎形态，没有收缩和龟裂现象，淡黄绿色，具有淡淡的草香味；霍山石斛定型干燥茎的成品率大于98%，成品的复水率为300%~400%。
进一步限定的技术解决方案如下：
步骤（1）的具体操作如下：将形态不完整、品相残次的新鲜霍山石斛茎置于-15~-20 ℃条件下，冷冻3~6 h，取出，置于25~30 ℃融化至组织无冰块，按上述相同的冷冻、融化条件，冷冻、融化2～3次，得到霍山石斛冻融茎；将霍山石斛冻融茎压榨获取霍山石斛原液，经旋转蒸发仪于温度55~60 ℃、真空度0.09~0.1 MPa下蒸发浓缩至体积为原体积的40~50 %，得到霍山石斛茎浓缩原液。
步骤（1）中所述压榨的条件为压榨压力60～80 MPa、压榨温度20~60 ℃、压榨时间5～10 min。
步骤（2）的具体操作如下：取形态完好的新鲜霍山石斛茎在清洗液中浸泡30 min，在压气式洗涤水槽中清洗除去表面的鞘膜，然后清水冲洗3遍、沥干，得到清洗好的霍山石斛茎；将清洗好的霍山石斛茎置于80℃的含质量体积分数为0.05 %乙酸锌和0.5 %柠檬酸的混合护色液中漂烫护色20~30 s，然后迅速置于10~20 ℃冷水中冲洗冷却至20~25 ℃，得到霍山石斛护色茎。
步骤（2）中所述的清洗液为质量体积分数为0.5 %的碳酸氢钠（NaHCO3）溶液。
步骤（3）的具体操作如下：将霍山石斛护色茎浸没于25~30 ℃的霍山石斛茎浓缩原液中，于100~150 Hz同步超声脱水脱气处理20~30 min，得到霍山石斛超声茎；
步骤（4）的具体操作如下：将霍山石斛超声茎置于真空浸填装置中，于温度25~30 ℃、真空度90~100 kPa下真空高渗浸填30 min，然后恢复至常压维持20~30 min，重复该过程3~4次，得到霍山石斛浸填茎。
步骤（5）的具体操作如下：将霍山石斛浸填茎置于温度40～60℃、压力-0.1MPa条件下，真空干燥至含水量5 %以下，得到霍山石斛定型干燥茎。
将霍山石斛定型干燥茎用聚酯/铝箔/聚乙烯复合包装材料充氮封装即得霍山石斛定型干燥茎产品。
步骤（2）中所述的形态完好的新鲜霍山石斛茎指具有霍山石斛的典型形态特征，呈现从基部上方向上逐渐变细的明显态势的便于识别的霍山石斛。
与现有技术相比，本发明有益技术效果体现在以下方面：
（1）本发明采用的浸填液为霍山石斛浓缩原液，安全无添加，既实现了对品相残次石斛的有效利用，保证了霍山石斛的食用品质，也提高了石斛干品的成品率和复水时有效成分的浸出率。
（2）本发明采用的超声同步脱水脱气穿孔技术，可以有效防止霍山石斛中活性成分的氧化，并降低石斛中的水分含量，同时，利用超声声压在石斛内部细胞中形成微孔，提高后续的原液渗透和真空干燥效率。获得的石斛干品饱满有型；也并且通过该定型干燥方法得到的干品成品率高、复水性好，最大程度地保持了石斛固有的形态、色泽和生理活性，食用方便，便于携带和储藏，有利于石斛的资源开发和市场扩展。
（3）本发明采用的真空高渗浸填技术可以清除石斛组织间隙的空气，保持霍山石斛特有的本体形态特征，且获得的石斛干品储藏时间长、营养成分的保留量高、感观品质好。
具体实施方式
下面结合具体的实施例，对本发明作进一步地说明。本发明的特点和优点将随着描述而更清楚，但这些示例性的实施例仅仅用来说明本发明，并不对本发明的范围构成任何限制。
实施例1
一种霍山石斛茎的干燥操作步骤如下：
步骤1：霍山石斛茎浓缩原液的制备
将形态不完整、品相残次的新鲜霍山石斛茎置于-15 ℃冷冻6 h，取出，置于25 ℃融化至组织无冰块，如此冻融2次，得到霍山石斛冻融茎；将霍山石斛冻融茎于压力60MPa，温度60℃下压榨5min以获取霍山石斛原液，霍山石斛原液经旋转蒸发仪于温度55 ℃、真空度0.1 MPa下蒸发浓缩至体积为原体积的40 %，得到霍山石斛茎浓缩原液；
步骤2：霍山石斛茎的护色
取形态完好的新鲜霍山石斛茎在质量体积分数为0.5%的NaHCO3清洗液中浸泡30分钟，在压气式洗涤水槽中清洗除去表面的鞘膜，然后清水冲洗3遍、沥干，得到清洗好的霍山石斛茎；将清洗好的霍山石斛茎置于80 ℃的含质量体积分数为0.05%乙酸锌和0.5%柠檬酸的混合护色液中漂烫护色20s，然后迅速置于10 ℃冷水中冲洗冷却至25 ℃，得到霍山石斛护色茎
步骤3：同步超声处理
将霍山石斛护色茎浸没于25℃的霍山石斛茎浓缩原液中，于150Hz同步超声脱水脱气处理30min，得到霍山石斛超声茎；
步骤4：真空高渗浸填
将霍山石斛超声茎置于真空浸填装置中，于温度25℃、真空度100kPa下真空高渗浸填30min，然后恢复至常压维持30 min，重复该过程3次，得到霍山石斛浸填茎。
步骤5：定型干燥
将霍山石斛浸填茎置于温度40℃、真空表指示值达到-0.1MPa的真空干燥箱中干燥至含水量5%以下，得到霍山石斛定型干燥茎；霍山石斛定型干燥茎呈新鲜霍山石斛茎相似的形态，没有收缩和龟裂现象，淡黄绿色，具有淡淡的草香味；霍山石斛定型干燥茎的成品率98%，成品的复水率为318%。
将霍山石斛定型干燥茎用聚酯/铝箔/聚乙烯复合包装材料充氮封装即得霍山石斛定型干燥茎产品。
实施例2
一种霍山石斛茎的干燥操作步骤如下：
步骤1：霍山石斛茎浓缩原液的制备
将形态不完整、品相残次的新鲜霍山石斛茎置于20 ℃冷冻3 h，取出，置于30 ℃融化至组织无冰块，如此冻融3次，得到霍山石斛冻融茎；将霍山石斛冻融茎于压力80MPa，温度40℃下压榨10min以获取霍山石斛原液，霍山石斛原液经旋转蒸发仪于温度60 ℃、真空度0.09 MPa下蒸发浓缩至体积为原体积的50 %，得到霍山石斛茎浓缩原液；
步骤2：霍山石斛茎的护色
取形态完好的新鲜霍山石斛茎在质量体积分数为0.5%的NaHCO3清洗液中浸泡30分钟，在压气式洗涤水槽中清洗除去表面的鞘膜，然后清水冲洗3遍、沥干，得到清洗好的霍山石斛茎；将清洗好的霍山石斛茎置于80 ℃的含质量体积分数为0.05%乙酸锌和0.5%柠檬酸的混合护色液中漂烫护色30s，然后迅速置于20 ℃冷水中冲洗冷却至20 ℃，得到霍山石斛护色茎
步骤3：霍山石斛护色茎的同步超声处理
将霍山石斛护色茎浸没于30 ℃的霍山石斛茎浓缩原液中，于100 Hz同步超声脱水脱气处理20 min，得到霍山石斛超声茎；
步骤4：霍山石斛超声茎的真空高渗浸填
将霍山石斛超声茎置于真空浸填装置中，于温度30 ℃、真空度90 kPa下真空高渗浸填30 min，然后恢复至常压维持20 min，重复该过程4次，得到霍山石斛浸填茎。
步骤5：霍山石斛浸填茎的定型干燥
将霍山石斛浸填茎置于温度60℃、真空表指示值达到-0.1MPa的真空干燥箱中干燥至含水量5%以下，得到霍山石斛定型干燥茎；霍山石斛定型干燥茎呈呈新鲜霍山石斛茎相似的形态，没有收缩和龟裂现象，淡黄绿色，具有淡淡的草香味；霍山石斛定型干燥茎的成品率99%，成品的复水率为389%。
将霍山石斛定型干燥茎用聚酯/铝箔/聚乙烯复合包装材料充氮封装即得霍山石斛定型干燥茎产品。
实施例3：
一种霍山石斛茎的干燥操作步骤如下：
步骤1：霍山石斛茎浓缩原液的制备
将形态不完整、品相残次的新鲜霍山石斛茎置于-18℃冷冻5 h，取出，置于28℃融化至组织无冰块，如此冻融3次，得到霍山石斛冻融茎；将霍山石斛冻融茎于压力70MPa，温度50℃下压榨8min以获取霍山石斛原液，霍山石斛原液经旋转蒸发仪于温度58 ℃、真空度0.1MPa下蒸发浓缩至体积为原体积的45 %，得到霍山石斛茎浓缩原液；
步骤2：霍山石斛茎的护色
取形态完好的新鲜霍山石斛茎在质量体积分数为0.5%的NaHCO3清洗液中浸泡30分钟，在压气式洗涤水槽中清洗除去表面的鞘膜，然后清水冲洗3遍、沥干，得到清洗好的霍山石斛茎；将清洗好的霍山石斛茎置于80 ℃的含质量体积分数为0.05 %乙酸锌和0.5 %柠檬酸的混合护色液中漂烫护色25s，然后迅速置于15 ℃冷水中冲洗冷却至22℃，得到霍山石斛护色茎
步骤3：霍山石斛护色茎的同步超声处理
将霍山石斛护色茎浸没于28 ℃的霍山石斛茎浓缩原液中，于120 Hz同步超声脱水脱气处理25 min，得到霍山石斛超声茎；
步骤4：霍山石斛超声茎的真空高渗浸填
将霍山石斛超声茎置于真空浸填装置中，于温度28 ℃、真空度95 kPa下真空高渗浸填30 min，然后恢复至常压维持25 min，重复该过程4次，得到霍山石斛浸填茎。
步骤5：霍山石斛浸填茎的定型干燥
将霍山石斛浸填茎置于温度50℃、真空表指示值达到-0.1MPa的真空干燥箱中干燥至含水量5%以下，得到霍山石斛定型干燥茎；霍山石斛定型干燥茎呈新鲜霍山石斛茎相似的形态，没有收缩和龟裂现象，淡黄绿色，具有淡淡的草香味；霍山石斛定型干燥茎的成品率100%，成品的复水率为354%。
将霍山石斛定型干燥茎用聚酯/铝箔/聚乙烯复合包装材料充氮封装即得霍山石斛定型干燥茎产品。
Claims (9)
1.一种霍山石斛茎的干燥方法，其特征在于操作步骤如下：
（1）霍山石斛茎浓缩原液的制备
将形态不完整、品相残次的新鲜霍山石斛茎先冷冻、接着融化，反复操作2～3次；压榨获取霍山石斛原液，浓缩处理得到霍山石斛茎浓缩原液；
（2）霍山石斛茎的护色
取形态完好的新鲜霍山石斛茎，在清洗液中浸泡30 min，清洗除去表面的鞘膜，沥干，在混合护色液中漂烫护色20~30 s，用冷水冲洗冷却至20~25 ℃，得到霍山石斛护色茎；
（3）同步超声处理
将霍山石斛护色茎浸没于霍山石斛茎浓缩原液中，同步超声脱水脱气处理20~30 min，得到霍山石斛超声茎；
（4）真空高渗浸填
将霍山石斛超声茎置于真空浸填装置中，真空高渗浸填30 min，恢复至常压维持20~30min，重复该过程3~4次，得到霍山石斛浸填茎；
（5）定型干燥
将霍山石斛浸填茎真空干燥至含水量5 %以下，得到霍山石斛定型干燥茎；所述霍山石斛定型干燥茎呈新鲜霍山石斛茎形态，没有收缩和龟裂现象，淡黄绿色，具有淡淡的草香味；霍山石斛定型干燥茎的成品率大于98%，成品的复水率为300%~400%。
2.根据权利要求1所述的一种霍山石斛茎的干燥方法，其特征在于：步骤（1）的具体操作如下：将形态不完整、品相残次的新鲜霍山石斛茎置于-15~-20 ℃条件下，冷冻3~6 h，取出，置于25~30 ℃融化至组织无冰块，按上述相同的冷冻、融化条件，冷冻、融化2～3次，得到霍山石斛冻融茎；将霍山石斛冻融茎压榨获取霍山石斛原液，经旋转蒸发仪于温度55~60℃、真空度0.09~0.1 MPa下蒸发浓缩至体积为原体积的40~50 %，得到霍山石斛茎浓缩原液。
3.根据权利要求1或2所述的一种霍山石斛茎的干燥方法，其特征在于：步骤（1）中所述压榨的条件为压榨压力60～80 MPa、压榨温度20~60 ℃、压榨时间5～10 min。
4.根据权利要求1所述的一种霍山石斛茎的干燥方法，其特征在于：步骤（2）的具体操作如下：取形态完好的新鲜霍山石斛茎在清洗液中浸泡30 min，在压气式洗涤水槽中清洗除去表面的鞘膜，然后清水冲洗3遍、沥干，得到清洗好的霍山石斛茎；将清洗好的霍山石斛茎置于80℃的含质量体积分数为0.05 %乙酸锌和0.5 %柠檬酸的混合护色液中漂烫护色20~30 s，然后迅速置于10~20 ℃冷水中冲洗冷却至20~25 ℃，得到霍山石斛护色茎。
5.根据权利要求1或4所述的一种霍山石斛茎的干燥方法，其特征在于：步骤（2）中所述的清洗液为质量体积分数为0.5 %的碳酸氢钠（NaHCO3）溶液。
6.根据权利要求1所述的一种霍山石斛茎的干燥方法，其特征在于：步骤（3）的具体操作如下：将霍山石斛护色茎浸没于25~30 ℃的霍山石斛茎浓缩原液中，于100~150 Hz同步超声脱水脱气处理20~30 min，得到霍山石斛超声茎。
7.根据权利要求1所述的一种霍山石斛茎的干燥方法，其特征在于：步骤（4）的具体操作如下：将霍山石斛超声茎置于真空浸填装置中，于温度25~30 ℃、真空度90~100 kPa下真空高渗浸填30 min，然后恢复至常压维持20~30 min，重复该过程3~4次，得到霍山石斛浸填茎。
8.根据权利要求1所述的一种霍山石斛茎的干燥方法，其特征在于：步骤（5）的具体操作如下：将霍山石斛浸填茎置于温度40～60℃、压力-0.1MPa条件下，真空干燥至含水量5 %以下，得到霍山石斛定型干燥茎；
将霍山石斛定型干燥茎用聚酯/铝箔/聚乙烯复合包装材料充氮封装即得霍山石斛定型干燥茎产品。
9.根据权利要求1所述的一种霍山石斛茎的干燥方法，其特征在于：步骤（2）中所述的形态完好的新鲜霍山石斛茎指具有霍山石斛的典型形态特征，呈现从基部上方向上逐渐变细的明显态势的便于识别的霍山石斛。
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