CN106578036A - 一种大豆的物理保鲜方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大豆的物理保鲜方法，解决了现有储藏过程中大豆出现的虫害，营养价值偏低等问题。技术方案为将新鲜大豆经浸泡清洗、沥干、高压渗透处理、真空高压电场电晕放电处理和真空包装后冷藏，本发明通过在高压条件下使挥发出的艾蒿气体表现为近似的超临界状态，具有极强的渗透能力，能够渗透到大豆内部，起到有效的抑菌杀虫作用，通过真空高压电场电晕放电处理，从而破化艾蒿中挥发性成分分子结构，进一步去除异味，经过上述处理后的大豆保藏期得到了极大的提高，并且色、香、味俱佳。
Description
技术领域
本发明属于食品保鲜领域，具体涉及一种大豆的物理保鲜方法。
背景技术
大豆(学名:Glycine max(L.)Merr)通称黄豆。大豆中的蛋白是植物中蛋白含量最高的品种之一，含量约为40％，是谷类食物的4～5倍，是肉、蛋、鱼的二倍，大豆蛋白中的氨基酸组成与鸡蛋和牛奶蛋白质相近，除蛋氨酸略低外，其余必需氨基酸含量均较丰富，是植物性的完全蛋白质，在营养价值上，可与动物蛋白等同，属于“优质蛋白质”。FAO/WHO人类试验结果表明，大豆蛋白必需氨基酸组成较适合人体需要，对于两岁以上的人，大豆蛋白的生理效价为100。美国食品药品监督局(FDA)发表声明：每天摄入25克大豆蛋白，有减少患心脑血管疾病的风险。现代人群所需要的食品应该是既能引起食欲，又无不良副作用，而且含有丰富营养。在现有食物类群中，具备上述条件、原料来源丰富的农作物莫过于大豆。用大豆蛋白制作的饮品，被营养学家誉为“绿色牛奶”。
现今，根据大豆的营养特征，已有相关研究者开发出多种蚕豆保鲜方法，例如：中国专利申请号CN201510365196.9“一种大豆的常温保鲜方法”、中国专利申请号CN201210358019.4“大豆节能气调保鲜方法”等。研究内容均是使用化学物质浸泡处理的方式，进行保鲜。然而，化学物质浸泡处理不可避免的存在食品安全隐患问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种工艺方法简单可靠、能长时间保鲜、保色，口感好、无化学试剂残留，营养价值高的大豆的物理保鲜方法。
本发明大豆的物理保鲜方法为，先使用近似超临界状态的艾蒿精油气体对新鲜大豆进行高压渗透处理，然后再对大豆使用高压电场电晕放电处理，最后经真空包装后冷藏。
具体包括以下步骤：
(1)、浸泡清洗：将新鲜大豆浸没在超纯水中，清除大豆表面的杂质和灰尘，然后超声1～1.5h；
(2)、沥干：将经超声处理后的大豆在避光、低温条件下快速沥干，然后装入高压气室中；
(3)、高压渗透处理：将艾蒿精油添加到加热室中，在恒温100-120℃促进艾蒿精油的挥发，利用高压泵将挥发的艾蒿精油气体泵入到装有大豆的高压气室中，并对高压气室加压并保持在10～15MPa，使艾蒿精油气体密度达0.68～0.85g/cm3的近似超临界状态，处理时间为20～40min；
(4)、真空高压电场电晕放电处理：将经高压渗透处理后的大豆装入高压电场电晕放电装置中，在真空状态下进行高压电场电晕放电处理；
(5)将经空高压电场电晕放电处理的大豆真空包装，放入脱氧剂，于1～5℃条件下冷藏保鲜。
所述步骤(2)中，所述沥干后进行气流吹拌处理，用网带式气流干燥机在30～50℃条件下，干燥30～45min；
所述步骤(2)中，沥干时控制低温温度为1～10℃。
所述步骤(4)中，控制高压电晕场强度为150-220KV，处理时间为13-20h。
步骤(4)中，控制真空度在2000～2500Pa。
所述步骤(4)中，所述高压电场电晕放电装置至少包括金属板和放电针，所述大豆在金属板上的最大平铺厚度为5-15mm，放电针与金属板最小距离为40～60mm，放电针之间的间距为50-65mm。
针对背景技术中存在的问题，发明人对大豆的物理保鲜方法进行深入的研究，在众多天然杀虫植物中选择了艾蒿，利用艾蒿精油的挥发起到抑菌杀虫作用，但发明人又发现，由于大豆具有较厚的表皮，仅以普通熏蒸或浸泡等方法，难以使艾蒿精油渗透至大豆内部。为解决上述问题，发明人先利用恒温环境促进艾蒿精油的挥发，然后在高压条件下使挥发出的艾蒿气体表现为近似的超临界状态，使之具极强的渗透能力，从而能够渗透到大豆内部，获得优异的抑菌杀虫效果。
所述艾蒿具有强挥发性，因为也会使大豆上残留激刺性味道，影响大豆的口感和香味，对此问题，发明人对大豆进行真空高压电场电晕放电处理，利用电晕放电过程中产生的离子束使残留在大豆中的艾蒿气体分子能量增大，引起链状分子团之间氢键的断裂，从而破化艾蒿中的挥发性成分分子结构，快速有效的消除艾蒿带来的激刺性味道，同时，发明人还发现真空高压电场电晕放电处理也对大豆里面的虫卵具有杀灭作用。而抽真空环境下，一方面能强化高压电晕场的作用效果，还能进一步去除异味，彻除解决使用艾蒿精油来的种种问题。
所选择的促进艾蒿精油挥发的温度优选为100～120℃，温度选择不宜太高，避免艾蒿精油因高温发生不利化学反应；所选择的压力为10～15MPa，压力提高不仅对设备的抗压能力提出更高要求，而且会提高高压渗透处理过程中，大豆产品营养物质的流失，过低则不能使艾蒿精油气体密度达0.68～0.85g/cm3的近似超临界状态；所选择的高压渗透时间为20～40min，高压渗透时间不宜过长，但要满足大豆与极强渗透力的近似超临界状态的艾蒿气体充分接触，穿透大豆深层，保证杀虫抑菌效果。
进一步的，优选在步骤(2)沥干后接着经过气流吹拌处理以降低大豆表面的水份含量，进一步抑制大豆表面微生物的生长，优选控制气流吹拌处理温度为30～50℃，时间为30～45min条件下干燥，温度选择过高不仅会造成热敏性营养成分的破坏，而且选择较高的温度大豆表面为了满足外部水分蒸发的需要，内部的水分加快向表面迁移，容易导致所携带的可溶性成分在表面析出，从而导致大豆表面的硬化；所选择的时间不宜过短，时间太短不利于大豆表面的干燥，优选控制大豆水份含量降至12％以下。
步骤(4)中，所述高压电场电晕放电装置为市购产品(如上海志钊环保科技有限公司生产)，至少包括金属板和金属板上方垂直向下的放电针，所述大豆在金属板上的最大平铺厚度优选为5-15mm，，放电针之间的间距为50-65mm，放电针尖端与金属板最小距离为优选为40～60mm。所选的最大平铺厚度和放电针尖端与金属板之间的距离不宜选择过大，过大的间距对虫卵的杀灭效果不佳，也延长了高压电场电晕放电处理的时间；高压电晕场强度为150-220KV，高压电场电晕放电强度过高，会对生产条件提出了更高要求，且对大豆的品质也有不利影响，但高压电晕场强度在150KV以下，杀灭虫卵的效果不在显著；时间选择过长不利于控制生产效率，且长时间的高压电场电晕放电处理不利于保持大豆的品质，而时间太短会影响杀灭虫卵的效果。
有益效果：
(1)全程不使用化学物质浸泡处理，避免了化学物质带来的食品安全隐患问题。(2)高压渗透过程中使艾蒿精油表现为近似超临界状态能够比单纯使用艾蒿精油熏蒸处理起到更显著的抑菌杀虫作用。(3)利用电晕放电过程中产生的离子束破化艾蒿中挥发性成分分子结构，也对大豆里面的虫卵有显著的杀灭作用。在电晕放电过程中既不会使物料温度升高，同时结合抽真空环境，也解决了艾蒿气体残留带来的最终产品异味问题。(4)本发明方法制备的大豆在1～5℃条件下冷藏保鲜可达80天以上，其色泽、口感，气味及营养价值得到了有效保证，具有广阔的市场应用前景。
具体实施方式
下面将结合具体实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
(1)、挑选：挑选新鲜、无霉烂、无虫害，无机械损伤的大豆；
(2)、浸泡清洗：将上述采摘的大豆，浸没在超纯水中，清除大豆表面的杂质和灰尘，然后超声0.5h；
(3)、沥干，气流吹拌处理：将经处理后的大豆在避光，低温1℃下，快速沥干，然后用网带式气流干燥机在30℃条件下，干燥30min；
(4)、高压渗透处理：将艾蒿精油添加到加热室中，在恒温100℃促进艾蒿精油的挥发，利用高压泵将挥发的艾蒿精油气体泵入到装有红枣的高压气室中，并对高压气室加压，确保高压气室内的压力在10MPa，此时艾蒿精油气体表现为密度0.68～0.85g/cm3的近似超临界状态，处理时间为20min；
(5)、真空高压电场电晕放电处理：将大豆放入高压电场电晕放电装置中的金属板上，确保装样后平铺厚度在5mm，针电极尖端与金属板距离40mm，高压电晕场强度为150KV，在真空状态下进行高压电场电晕放电处理13h，确保真空度在2000～2500Pa；
(6)、真空包装：将干燥后的大豆，用铝箔袋真空包装，并在包装内按1％(w/w)放一包装有Fe粉脱氧剂的小袋；
(7)、冷藏：在1℃条件下冷藏保鲜。
实施例2
(1)、挑选：挑选新鲜、无霉烂、无虫害，无机械损伤的大豆；
(2)、浸泡清洗：将上述采摘的大豆，浸没在超纯水中，清除大豆表面的杂质和灰尘，然后超声1.5h；
(3)、沥干，气流吹拌处理：将经处理后的大豆在避光，低温10℃下，快速沥干，然后用网带式气流干燥机在50℃条件下，干燥45min；
(4)、高压渗透处理：将艾蒿精油添加到加热室中，在恒温120℃促进艾蒿精油的挥发，利用高压泵将挥发的艾蒿精油气体泵入到装有大豆的高压气室中，并对高压气室加压，确保高压气室内的压力在15MPa，此时艾蒿精油气体表现为密度0.68～0.85g/cm3的近似超临界状态，处理时间为40min；
(5)、真空高压电场电晕放电处理：将大豆放入高压电场电晕放电装置中的金属板上，确保装样后平铺厚度在15mm，针电极尖端与金属板距离60mm，高压电晕场强度为220KV，在真空状态下进行高压电场电晕放电处理20h，确保真空度在2000～2500Pa；
(6)、真空包装：将干燥后的大豆，用铝箔袋真空包装，并在包装内按1％(w/w)放一包装有Fe粉脱氧剂的小袋；
(7)、冷藏：在1℃条件下冷藏保鲜。
实施例3
(1)、挑选：挑选新鲜、无霉烂、无虫害，无机械损伤的大豆；
(2)、浸泡清洗：将上述采摘的大豆，浸没在超纯水中，清除大豆表面的杂质和灰尘，然后超声1h；
(3)、沥干，气流吹拌处理：将经处理后的大豆在避光，低温5℃下，快速沥干，然后用网带式气流干燥机在40℃条件下，干燥38min；
(4)、高压渗透处理：将艾蒿精油添加到加热室中，在恒温110℃促进艾蒿精油的挥发，利用高压泵将挥发的艾蒿精油气体泵入到装有大豆的高压气室中，并对高压气室加压，确保高压气室内的压力在13MPa，此时艾蒿精油气体表现为密度0.68～0.85g/cm3的近似超临界状态，处理时间为30min；
(5)、真空高压电场电晕放电处理：将大豆放入高压电场电晕放电装置中的金属板上，确保装样后平铺厚度在10mm，针电极尖端与金属板距离50mm，高压电晕场强度为180KV，在真空状态下进行高压电场电晕放电处理16h，确保真空度在2000～2500Pa；
(6)、真空包装：将干燥后的大豆，用铝箔袋真空包装，并在包装内按1％(w/w)放一包装有Fe粉脱氧剂的小袋；
(7)、冷藏：在1℃条件下冷藏保鲜。
对比实例1：高压渗透中不添加艾蒿精油
(1)、挑选：挑选新鲜、无霉烂、无虫害，无机械损伤的大豆；
(2)、浸泡清洗：将上述采摘的大豆，浸没在超纯水中，清除大豆表面的杂质和灰尘，然后超声0.5h；
(3)、沥干，气流吹拌处理：将经处理后的大豆在避光，低温1℃下，快速沥干，然后用网带式气流干燥机在30℃条件下，干燥30min；
(4)、高压渗透处理：将100g大豆装入高压气室中，并对高压气室加压，确保高压气室内的压力在10MPa，处理时间为20min；
(5)、真空高压电场电晕放电处理：将大豆放入高压电场电晕放电装置的金属板上，确保装样后平铺厚度在5mm，针电极尖端与金属板距离40mm，高压电晕场强度为150KV，在真空状态下进行高压电场电晕放电处理13h，在高压电场电晕放电处理过程中，进行抽真空处理，确保真空度在2000～2500Pa；
(6)、真空包装：将干燥后的大豆，用铝箔袋真空包装，并在包装内按1％(w/w)放一包装有Fe粉脱氧剂的小袋；
(7)、冷藏：在1℃条件下冷藏保鲜。
对比实例2：不使用真空高压电场电晕放电处理
(1)、挑选：挑选新鲜、无霉烂、无虫害，无机械损伤的大豆；
(2)、浸泡清洗：将上述采摘的大豆，浸没在超纯水中，清除大豆表面的杂质和灰尘，然后超声0.5h；
(3)、沥干，气流吹拌处理：将经处理后的大豆在避光，低温1℃下，快速沥干，然后用网带式气流干燥机在30℃条件下，干燥30min；
(4)、高压渗透处理：将艾蒿精油添加到加热室中，在恒温100℃促进艾蒿精油的挥发，利用高压泵将挥发的艾蒿精油气体泵入到装有大豆的高压气室中，并对高压气室加压，确保高压气室内的压力在10MPa，此时艾蒿精油气体表现为密度0.68～0.85g/cm3的近似超临界状态，处理时间为20min；
(5)、真空包装：将干燥后的大豆，用铝箔袋真空包装，并在包装内按1％(w/w)放一包装有Fe粉脱氧剂的小袋；
(6)、冷藏：在1℃条件下冷藏保鲜。
对比实例3：使用艾蒿精油但不采用高压渗透处理
(1)、挑选：挑选新鲜、无霉烂、无虫害，无机械损伤的大豆；
(2)、浸泡清洗：将上述采摘的大豆，浸没在超纯水中，清除大豆表面的杂质和灰尘，然后超声0.5h；
(3)、沥干，气流吹拌处理：将经处理后的大豆在避光，低温1℃下，快速沥干，然后用网带式气流干燥机在30℃条件下，干燥30min；
(4)、渗透处理：将10ml艾蒿精油添加到加热室中，在恒温100℃促进艾蒿精油的挥发，利用高压泵将挥发的艾蒿气体泵入到装有100g大豆的高压气室中，此时不对高压气室加压，处理时间为20min；
(5)、真空高压电场电晕放电处理：将大豆放入高压电场电晕放电装置中的金属板上，确保装样后平铺厚度在5mm，针电极尖端与金属板距离40mm，高压电晕场强度为150KV，在真空状态下进行高压电场电晕放电处理13h，确保真空度在2000～2500Pa；
(6)、真空包装：将干燥后的大豆，用铝箔袋真空包装，并在包装内按1％(w/w)放一包装有Fe粉脱氧剂的小袋；
(7)、冷藏：在1℃条件下冷藏保鲜。
对比实例4：不使用气流吹拌处理
(1)、挑选：挑选新鲜、无霉烂、无虫害，无机械损伤的大豆；
(2)、浸泡清洗：将上述采摘的大豆，浸没在超纯水中，清除大豆表面的杂质和灰尘，然后超声0.5h；
(3)、沥干：将经处理后的大豆在避光，低温1℃下，快速沥干；
(4)、高压渗透处理：将艾蒿精油添加到加热室中，在恒温100℃促进艾蒿精油的挥发，利用高压泵将挥发的艾蒿精油气体泵入到装有大豆的高压气室中，并对高压气室加压，确保高压气室内的压力在10MPa，此时艾蒿精油气体表现为密度0.68～0.85g/cm3的近似超临界状态，处理时间为20min；
(5)、真空高压电场电晕放电处理：将大豆放入高压电场电晕放电装置的金属板上，确保装样后平铺厚度在5mm，针电极尖端与金属板距离40mm，高压电晕场强度为150KV，在真空状态下进行高压电场电晕放电处理13h，确保真空度在2000～2500Pa；
(6)、真空包装：将干燥后的大豆，用铝箔袋真空包装，并在包装内按1％(w/w)放一包装有Fe粉脱氧剂的小袋；
(7)、冷藏：在1℃条件下冷藏保鲜。
将实施例1-3和对比实施例1-4制得的大豆在1℃贮藏30天后，每个实例随机选取3个样品去除铝箔包装，取样测量3个样品褐变度，蛋白质，总脂肪，总糖，驱虫率，异味以及保藏期。
表1各案例相关指标的实验结果
Claims (7)
1.一种大豆的物理保鲜方法，其特征在于，先使用近似超临界状态的艾蒿精油气体对新鲜大豆进行高压渗透处理，然后再对大豆使用高压电场电晕放电处理，最后经真空包装后冷藏。
2.如权利要求1所述的大豆的物理保鲜方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、浸泡清洗：将新鲜大豆浸没在超纯水中，清除大豆表面的杂质和灰尘，然后超声1～1.5h；
(2)、沥干：将经超声处理后的大豆在避光、低温条件下快速沥干，然后装入高压气室中；
(3)、高压渗透处理：将艾蒿精油添加到加热室中，在恒温100-120℃促进艾蒿精油的挥发，利用高压泵将挥发的艾蒿精油气体泵入到装有大豆的高压气室中，并对高压气室加压并保持在10～15MPa，使艾蒿精油气体密度达0.68～0.85g/cm3的近似超临界状态，处理时间为20～40min；
(4)、真空高压电场电晕放电处理：将经高压渗透处理后的大豆装入高压电场电晕放电装置中，在真空状态下进行高压电场电晕放电处理；
(5)将经空高压电场电晕放电处理的大豆真空包装，放入脱氧剂，于1～5℃条件下冷藏保鲜。
3.如权利要求2所述的大豆的物理保鲜方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述沥干后进行气流吹拌处理，用网带式气流干燥机在30～50℃条件下，干燥30～45min。
4.如权利要求2或3所述的大豆的物理保鲜方法，其特征在于，所述步骤(2)中，沥干时控制低温温度为1～10℃。
5.如权利要求2所述的大豆的物理保鲜方法，其特征在于，所述步骤(4)中，控制高压电晕场强度为150-220KV，处理时间为13-20h。
6.如权利要求2或5所述的大豆的物理保鲜方法，其特征在于，步骤(4)中，控制真空度在2000～2500Pa。
7.如权利要求2或5所述的大豆的物理保鲜方法，其特征在于，所述步骤(4)中，所述高压电场电晕放电装置至少包括金属板和放电针，所述大豆在金属板上的最大平铺厚度为5-15mm，放电针与金属板最小距离为40～60mm，放电针之间的间距为50-65mm。
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