CN107683930A - 一种姜花的低温冷冻干燥工艺及其制备的姜花花茶 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种姜花的低温冷冻干燥工艺及其制备的姜花茶，属于花茶制备技术领域，低温冷冻干燥工艺包括以下步骤：S1)姜花的选取；S2)预冻；S3)真空干燥；S4)解析。本发明制备的干姜花外形完整、香气清醇，复水性能好。

Description

一种姜花的低温冷冻干燥工艺及其制备的姜花花茶

技术领域

本发明属于花茶制备技术领域，尤其涉及一种姜花的低温冷冻干燥工艺及其制备的姜花花茶。

背景技术

姜花(Hedychium coronarium Koen)，又名野姜花、蝴蝶花、姜兰花等，属姜科姜花属植物，原产于印度、越南、马来西亚、澳大利亚以及中国的台湾、福建、湖南西部、广东、海南、四川、云南等地。姜花为多年生草本，花期8～12个月，花美丽、芳香。姜花的花瓣可食、色香味俱全、风味独特，其含有多种营养物质，如：蛋白质、维生素类、钙、铁、锌元素、人体必需的氨基酸，以及二萜、倍半萜、生物活性物质和挥发油等；同时，姜花具有抗菌消炎、利尿消肿、暖胃驱寒等功效。由于姜花的鲜花开放时间较短、不易保存，干燥后的姜花可大大地延长姜花的供应时间。

目前，食用花卉的干燥方法有以下几种：

1)晒干法

加工工艺比较落后，需要较长的干燥时间，而且易受自然条件的影响，如若遇到连绵阴雨天气，可能导致所有待干燥的花发霉变质；

2)烘干法

采集不同开放状态的姜花，将烘箱上下温度设为一定的温度梯度：60、65、70、75和80℃，以立体卡口的形式进行连续烘干，直至干燥完成；经过一系列的实验，得到最佳的干燥温度为70℃，最佳开放状态为蝶形期，最佳摊放方式为立体卡口式；然而，持续热供给将导致花瓣发生变色(轻者变黄、重者变褐)，一定程度上还会发生花瓣皱缩现象，影响了其外观品质，香气丢失也较多，最终造成了花材的浪费；

3)微波干燥法

采集开放程度不同的姜花，对其保留或者掐掉一半花冠管，再设为一定的温度梯度(100、200…900℃)和一定时间梯度(5、10、15、20s)；微波干燥有待于进一步研发；微波干燥法是在一定功率下短时间内使花材干燥，易造成干花成品品质差、外形皱缩厉害、香气丢失严重，且容易受热不均匀，时间稍微把握不准确，就出现焦枯现象，造成花材的浪费。

因此，有必要制备出一种姜花的低温冷冻干燥工艺，其能避免对姜花香气物质的破坏和花瓣皱缩，确保制备的干姜花外形完整、香气清醇，复水性能好。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种姜花的低温冷冻干燥工艺及其制备的姜花花茶，制备出的姜花花茶外形完整、香气清醇，复水性能好。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种姜花的低温冷冻干燥工艺，其包括以下步骤：

S1)姜花的选取；

S2)预冻：预冻的温度为-21～-23℃，预冻的时间为1.5～2.5h；

S3)真空干燥：真空干燥的温度为-12～-15℃，真空干燥的时间为14～16h；

S4)解析：解析的温度为0～5℃，解析的时间为16～20h。

本发明通过电阻法测定姜花的共晶点和共熔点，然后采用共晶点以下的温度将姜花预冻，再对冷冻的姜花进行真空干燥(将花朵中的水分直接由固态升华为气态，除去物料中水分)，最后采用解析实现干燥：姜花中还存在一部分未冻结的水分，这种水分一部分以吸附的形式存在于姜花的细胞中或纤维皮壁中及生物胶体纤维毛细管中，一部分以结合态存在，真空干燥的升华阶段不能去除。本发明姜花的低温冷冻干燥工艺都是在≤5℃下进行，避免了对姜花香气物质的破坏和花瓣皱缩，制备的姜花花茶外形完整、香气清醇，较烘干干燥效果更加显著。

作为上述技术方案的改进，步骤S1)选取的姜花的开放状态为笔筒期、漏斗期、蝶形期或蝶后期，且姜花带有花冠管。龙芽期的姜花较其他时期的都较次了一些，因为本身就没有亮的色泽，且中心包裹的花冠管不易干燥完全，在后期贮藏和运输容易变褐，影响品质；干燥工艺过程中，保留姜花全花冠管，既保留了姜花的完整形态，也尽可能地保存了花冠管中的甜味物质，制备的姜花花茶滋味鲜甜。

作为上述技术方案的改进，步骤S2)所述预冻的温度为-23℃，预冻的时间为2h。本发明通过电阻法测定姜花的共晶点温度范围为-12～-14℃，在此基础上设定预冻温度为-21℃～-23℃的温度梯度，经多次试验，-23℃下的冷冻效果最好，可以确定姜花预冷的最佳温度为-23℃；另外，考虑到姜花属于单瓣花，且花瓣表面不像木棉花的那样有蜡质，尝试设定冷冻时间为1.5h、2h和2.5h的时间梯度，经过多次试验，结果表明1.5h下的姜花不及2h下的姜花冻结完全，2.5h下的与2h下的冷冻效果差异不大，预冻的最佳时间为2h。

作为上述技术方案的改进，步骤S3)所述真空干燥的温度为-12℃，真空干燥的时间为15h。本发明通过电阻法测定姜花的共熔点温度范围为-11～-9℃，在次基础上设定真空干燥温度为-12～-15℃的温度梯度，试验结果显示，-12℃下进行的升华效果最好，真空干燥的最佳温度为-12℃；尝试在-12℃下设定真空干燥的时间为14、15和16h的时间梯度，试验结果显示，升华15h得出的姜花干燥率较高，真空干燥的最佳时间为15h；较低的温度、合适的时间仅不会破坏姜花香气和花瓣外观完整性，效果良好。

作为上述技术方案的改进，步骤S3)所述真空干燥过程中，姜花的放置方式为间隔平铺摊放，避免花与花、花与卡板发生粘合，干燥过程不发生皱缩，其更易分瓶包装和储藏，进而延长销售期。

作为上述技术方案的改进，步骤S4)所述的解析的温度为5℃，解析的时间为18h。本发明设定解析温度为0～5℃的温度梯度，0℃下所需的解析时间过长，5℃下所需的最短，而几种处理下所得姜花的香味和色泽差异不大，解析的最佳温度为5℃；在5℃下设定解析的时间为16、18和20h的时间梯度，试验结果表明18h下的姜花干燥率较高，且较好地保持了鲜花的自然形态，制备出的干姜花、姜花花茶色泽和香气俱佳，解析的最佳时间为18h。

作为上述技术方案的改进，低温冷冻干燥工艺包括以下步骤：

S1)姜花的选取：姜花的开放状态为蝶后期，且姜花带有花冠管；

S2)预冻：预冻的温度为-23℃，预冻的时间为2h；

S3)真空干燥：真空干燥的温度为-12℃，真空干燥的时间为15h；姜花的放置方式为间隔平铺摊放；

S4)解析：解析的温度为5℃，解析的时间为18h。

本发明低温冷冻干燥工艺严格限定姜花的选取，确保预冻的最佳温度和时间，真空干燥的最佳温度和时间，解析的最佳温度和时间，制备出的干姜花姿态自然质朴、复水性能好、香气馥郁。

另外，本发明还提供所述的低温冷冻干燥工艺制备的干姜花。

另外，本发明还提供采用所述的干姜花制备的姜花花茶。

优选地，一种姜花纯花茶的制备方法：每次可取3～4朵干姜花，放入玲珑杯中，加入开水约100mL，冲泡2～3min后倒入公道杯，待温度适宜后即可饮用。每一次加入的干姜花，可冲制2～3次；也可根据本人口味轻重进行酌量增加或减少。

本发明的有益效果在于：本发明提供一种姜花的低温冷冻干燥工艺及其制备的姜花花茶，本发明的低温冷冻干燥工艺包括姜花的选取、预冻、真空干燥和解析，低温冷冻干燥工艺都是在≤5℃下进行，且严格限定预冻、真空干燥以及解析的温度与时间，避免了对姜花香气物质的破坏和花瓣皱缩，制备的姜花花茶外形完整、香气清醇，较烘干干燥效果更加显著。

附图说明

图1为实施例1中姜花花朵的共晶点测定曲线图，电阻值单位为MΩ，温度的单位为℃，以下相同；

图2为实施例1中姜花花朵的共熔点测定曲线图；

图3为姜花不同时期的形态图。

具体实施方式

为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例、附表和附图对本发明作进一步说明。

实施例1

姜花共晶点和共熔点的测定

材料：姜花；

仪器：WGN-073型搅拌器，中科美菱DW-FL262型超低温冷冻储存箱，ELECALL伊莱科数字万用表(电笔接上导线，用电工胶布包好)，永晟YS-01型数字测温仪；

用具：一次性塑料饭盒(打一个洞，方便放入万用表电极和测温仪探头)

实验步骤

1)插上低温冰箱的电源，按照说明书的步骤使冰箱温度慢慢下降；

2)称取姜花5～7g的姜花，将姜花花瓣用搅拌器打成糊状；

3)为了不改变姜花的含水量及浓度，立即将其注入低温且不导电的一次性塑料饭盒中；

4)将万用表黑表笔插入COM插孔，红表笔插入V/Ω插孔，档位调到200MΩ；

5)将万用表两电极和温度探头通过一次性饭盒上面的小洞插入姜花中(为了防止直流电的通入使物料局部融化，适当加大了两电极柱间距)；

6)待低温冰箱温度下降到差不多40℃时，将装有姜花的一次性饭盒放入低温冰箱中进行冻结，关上冰箱门，万用表和测温仪留着冰箱外；

7)等测温仪显示的温度为0℃时，记录第1个电阻值，之后每变化1或2℃，记录一次电阻；

8)根据测得电阻和温度变化值，用Excell绘制出电阻与温度动态变化关系曲线；

9)依据马宁在1998年对食品物料共晶温度测试系统的研制所得出的结论：选择电阻变化率大于5MΩ/℃时的温度作为共晶区上限温度，电阻变化率小于1MΩ/℃时的温度作为共晶区下限温度。

实验结果

如表1和图1所示，姜花的共晶点温度范围为-12～-14℃，为保证姜花全部冻结，本试验选取其上限温度作为共晶点，根据花瓣的共晶点温度，本试验选取低于其共晶点温度10℃作为姜花预冷的最佳温度，因此可以确定姜花预冷的最佳温度为-23℃；如表2和图2所示，姜花的共熔点温度范围为-11～-9℃，低于其共熔点温度2℃作为真空干燥的温度，因此可以确定姜花的真空干燥的最佳温度为-12℃。

表1

温度/℃	-8	-9	-10	-11	-12	-13	-14	-15	-16
										电阻值	15.2	18.0	21.2	24.9	29.5	34.5	41.3	49.0	59.7

表2

温度/℃	-14	-13	-12	-11	-10	-9	-8	-7	-6
										电阻值	9.9	8.3	6.0	5.2	4.0	3.2	2.7	2.3	1.9

低温冷冻干燥工艺的条件

1)本发明通过实验，发现：姜花泌香释放出的芳香物质的浓度、纯度、鲜灵度，取决于鲜花开放程度；鲜花花瓣从微放至全放需6～8h，香气变化明显，花形变化更显著；

2)真空干燥过程中，由于两个隔板之间的距离只有6cm，而带有花冠管的姜花长度大约为12cm，因此摆放形式无法采用悬挂法或者立放法，只能采用平放式；

3)将姜花的真空干燥温度设定为-12℃，真空干燥15h为最佳。

低温冷冻干燥工艺制备的姜花花茶的评价标准

根据《茶叶初(精)制茶技术》中花茶的感官评价指标，再结合姜花花茶自身特色，最终确定各项评价指标及其比例，再对各个实验得出的样品进行相应的姜花花茶感官品质评定。

将每种样品混合均匀，各取10g左右作为感官评定的样品，置于纯黑色瓷碟面上轻微晃动，以供评审者观察姜花的外观和色泽。然后，称取每种茶样3g左右，置于100mL干净透明的玻璃杯中，用沸水冲泡至2/3杯，加上玻璃盖，静置4min，将茶水倒入白色的瓷杯中，观察瓷杯中姜花花茶的汤色，嗅杯中的香气，品尝茶汤的滋味，评定后倒出。请不同性别和不同年龄阶段的人，分别对姜花花茶的完整性、色泽以及冲泡后的香气、甜味、汤色、耐泡度等进行打分，并写出评语。依据《GB/T 23776—2009茶叶感官审评方法》中的规定，给予每个品质相应的权重后进行加权平均，作为感官评定的数据。

实施例2

以姜花为原料对其进行加工试验：在姜花五种不同开放形态、花冠管保留、及间隔平铺摊放的情形下，改变真空干燥的时间，观察结果并对其进行评价，得出姜花真空干燥温度为0℃的最佳干燥时间。

具体包括以下步骤：

1)采摘：7～8月份，在天气晴好的情况下，分别采集开放状态为龙芽期(未开放)、笔筒期(花径4～10mm)、漏斗期(花径20～30mm)、蝶形期(花径35～45mm)、蝶后期(花全放)的姜花，如图3所示；

2)预处理：对采摘得到的步骤1)所述五个开放状态的姜花，均保留其全部花冠管；

3)取等量在步骤2)中得到的姜花材料，设置预冻的温度为-23℃，预冻的时间为2h；设置真空干燥的温度为0℃，真空干燥的时间分别为23、25和27h；根据真空冷冻干燥机的操作说明书进行，直至时间结束，取出花材；

4)依据花茶感官评价标准和实验结束后整理所得干燥率，对干姜花的品质进行评价(各项指标所占分数分别为：干燥率40分，色泽30分，干香30分)，结果如表3所示，表3为真空干燥的温度为0℃，时间分别为23、25和27h时，姜花五个开放状态下的测定结果。

表3

由表3可知，真空干燥温度为0℃时，最佳的真空干燥时间为25h；当真空干燥时间为25h时，姜花的干燥率较高，色泽稍亮，香味明显，装瓶之后有美感；当真空干燥时间为23h时，姜花的干燥率不够，继而影响产品质量和后期贮藏；当真空干燥时间为27h时，姜花花茶的形状完好，但非常脆，容易碎，装瓶时瓶底有碎末，不利于后面的储藏和包装运输，且耗时长。

而龙芽期制备的干姜花的干燥率低，且容易变褐，香气几乎没有，应舍去；笔筒期和漏斗期制备的干姜花较蝶形期和蝶后期制备的干姜花次了一些，表现在色泽不够明亮，香气不够明显；蝶形期和蝶后期制备的干姜花的干燥率较高，色泽和花香保持较好。

实施例3

以姜花为原料对其进行加工试验：在姜花五种不同开放形态、花冠管保留、及间隔平铺摊放的情形下，改变真空干燥的时间，观察结果并对其进行评价，得出姜花真空干燥温度为5℃时最佳干燥时间。

具体包括以下步骤：

1)采摘：7～8月份，在天气晴好的情况下，分别采集开放状态为龙芽期(未开放)、笔筒期(花径4～10mm)、漏斗期(花径20～30mm)、蝶形期(花径35～45mm)、蝶后期(花全放)的姜花，如图3所示；

2)预处理：对采摘得到的步骤1)所述五个开放状态的姜花，均保留其全部花冠管；

3)取等量在步骤2)中得到的姜花材料，设置预冻的温度为-23℃，预冻的时间为2h；设置真空干燥的温度为5℃，真空干燥的时间分别为22、24和26h；根据真空冷冻干燥机的操作说明书进行，直至时间结束，取出花材。

4)依据花茶感官评价标准和实验结束后整理所得干燥率，对干花茶的品质进行评价(各项指标所占分数分别为：干燥率40分，色泽30分，干香30分)，结果如表4所示，表4为真空干燥的温度为5℃，时间分别为22、24和26h时，姜花五个开放状态下的测定结果。

表4

由表4可知，真空干燥温度为5℃时，最佳的真空干燥时间为24h；当真空干燥时间为24h时，姜花的干燥率高，花型保持较好，颜色明亮，香气鲜醇；当真空干燥时间为22h时，姜花的干燥率不高，容易造成品质下降，储存时易发霉；当真空干燥时间为26h时，姜花质量不太好，干姜花产品质量稍次。

龙芽和笔筒期制备的干姜花虽然干燥率高，但色泽不亮，久放容易变白或变褐，香气也相对不足；其他三个时期制备的干姜花品质都较好。

实施例4

以姜花为原料对其进行加工试验：在姜花五种不同开放形态、花冠管保留、及间隔平铺摊放的情形下，改变解析的时间，观察结果并对其进行评价，得出姜花解析的温度为5℃时最佳解析时间。

具体包括以下步骤：

1)采摘：7～8月份，在天气晴好的情况下，分别采集开放状态为龙芽期(未开放)、笔筒期(花径4～10mm)、漏斗期(花径20～30mm)、蝶形期(花径35～45mm)、蝶后期(花全放)的姜花，如图3所示；

2)预处理：对采摘得到的步骤1)所述五个开放状态的姜花，均保留其全部花冠管；

3)取等量在步骤2)中得到的姜花材料，设置预冻的温度为-23℃，预冻的时间为2h；设置真空干燥的温度为-12℃，真空干燥的时间分别为15h；5℃下解析，时间分别为16、18和20h；根据真空冷冻干燥机的操作说明书进行，直至时间结束，取出花材。

4)依据花茶感官评价标准和实验结束后整理所得干燥率，对干花茶的品质进行评价(各项指标所占分数分别为：干燥率40分，色泽30分，干香30分)，结果如表5所示，表5为解析的温度为5℃，时间分别为16、18和20h时，姜花五个开放状态下的测定结果。

表5

由表5可知，5℃下解析干燥最佳时间是18h，姜花的干燥率较高，且较好地保持了鲜花的自然形态，色泽和香气俱佳。

龙芽期制备的干姜花较其他时期都较次了一些，因为本身就没有亮的色泽，且中心包裹的花粉管不易干燥完全，在后期贮藏和运输容易变褐，影响品质；同时，5℃下解析干燥最佳时间是20h时，姜花低温冷冻干燥也能取得较好的效果。

将实施例2(0℃真空干燥25h)、实施例3(5℃真空干燥24h)和实施例4(-12℃真空干燥15h，5℃解析18h)的低温冷冻干燥制备的干姜花进行对比，实验结果如表6所示。

表6

由表6可知，实施例4(-12℃真空干燥15h，5℃解析18h)是三种不同处理下的最佳加工工艺；实例4得到的姜花干燥率高，颜色明亮，香气鲜醇，最大程度地保留了新鲜姜花的色泽、花型和香气，实施例2(0℃真空干燥25h)和实施例3(5℃真空干燥24h)则相对来说次一些。

实施例5

用实施例4(-12℃真空干燥15h，5℃解析18h)低温冷冻干燥处理后的干姜花以及制备的姜花纯花茶，对干姜花和姜花纯花茶的品质进行评价(各项指标所占分数分别为：干姜花品质35分(色泽20分，干香15分)，姜花纯花茶的冲泡品质65分(湿香15分，完整性10分，汤色5分，甜味20分，姜味10分，耐泡度5分)，结果如表7所示。

表7

由表7可知，蝶后期制备的干姜花和姜花纯花茶品质最佳，龙芽期制备的干姜花和姜花纯花茶最不佳，笔筒期、漏斗期和蝶形期制备的干姜花和姜花纯花茶处在两者之间，且彼此总体品质差异不大。

另外，当预冻的温度为-21～-23℃，预冻的时间为1.5～2.5h；真空干燥的温度为-12～-15℃，真空干燥的时间为14～16h；解析的温度为0～5℃，解析的时间为16～20h时；本发明备的干姜花及姜花纯花茶具有以下效果：

1)姿态自然质朴：通过本发明低温干燥工艺得到的干姜花因在低温条件下进行冷冻和升华，避免了烘干法中高温容易造成的花形改变、花色变焦变黄、花香丢失问题，使其保持了新鲜姜花的自然风韵；

2)使用管理方便：姜花因在真空冷冻干燥机中有间隙地平铺在隔板上，干燥过程不发生皱缩，避免了烘干法中出现的花与花、花与卡板发生粘合的问题，使其更易分瓶包装和储藏，进而延长销售期；

3)复水性能好：干姜花姿态自然质朴，用水冲泡时，可基本保持原有的美丽形状，进而引起人们的食欲。

4)香气馥郁：姜花是在低温下进行干燥的，避免高温对香气物质的破坏，因而制备出的干姜花以及姜花纯花茶香气馥郁。

最后所应当说明的是，以上实施例用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者同等替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种姜花的低温冷冻干燥工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1)姜花的选取；

S2)预冻：预冻的温度为-21～-23℃，预冻的时间为1.5～2.5h；

S3)真空干燥：真空干燥的温度为-12～-15℃，真空干燥的时间为14～16h；

S4)解析：解析的温度为0～5℃，解析的时间为16～20h。

2.如权利要求1所述的低温冷冻干燥工艺，其特征在于，步骤S1)选取的姜花的开放状态为笔筒期、漏斗期、蝶形期或蝶后期，且姜花带有花冠管。

3.如权利要求1所述的低温冷冻干燥工艺，其特征在于，步骤S2)所述预冻的温度为-23℃，预冻的时间为2h。

4.如权利要求1所述的低温冷冻干燥工艺，其特征在于，步骤S3)所述真空干燥的温度为-12℃，真空干燥的时间为15h。

5.如权利要求1所述的低温冷冻干燥工艺，其特征在于，步骤S3)真空干燥过程中，姜花的放置方式为间隔平铺摊放。

6.如权利要求1所述的低温冷冻干燥工艺，其特征在于，步骤S4)所述的解析的温度为5℃，解析的时间为18h。

7.如权利要求1所述的低温冷冻干燥工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1)姜花的选取：姜花的开放状态为蝶后期，且姜花带有花冠管；

S2)预冻：预冻的温度为-23℃，预冻的时间为2h；

S3)真空干燥：真空干燥的温度为-12℃，真空干燥的时间为15h；姜花的放置方式为间隔平铺摊放；

S4)解析：解析的温度为5℃，解析的时间为18h。

8.一种由权利要求1～7任一项所述的低温冷冻干燥工艺制备的干姜花。

9.一种采用如权利要求8所述的干姜花制备的姜花花茶。