CN108719876B - 一种提高大蒜片渗透脱水效率及蒜素含量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及了一种提高大蒜片渗透脱水效率及蒜素含量的技术方法，属于农产品加工技术领域。本发明所提供的一种提高大蒜片渗透脱水效率及蒜素含量的技术方法，包括如下步骤：挑取大小一致、无霉烂的新鲜大蒜进行去皮、清洗、切片，首先进行真空脱气预处理，然后进行超声辅助盐溶液浸泡，最终得到脱水大蒜片产品。本发明采用真空脱气预处理和超声辅助渗透脱水相结合的技术，提高了大蒜片渗透脱水效率，同时也提高了大蒜片产品中蒜素的含量，为工业化高效生产渗透脱水大蒜片提供了一种新方法。
Description
技术领域
本发明涉及了一种提高大蒜片渗透脱水效率及蒜素含量的方法，属于农产品加工技术领域。
背景技术
大蒜为百合科植物蒜的鳞茎，富含蒜素、维生素C、氨基酸等多种营养成分，并且具有抗癌、杀菌等多种功效，是人们日常生活中不可缺少的调味品。近年来，干制大蒜片或大蒜粉由于其便利的食用性，深受广大消费者喜爱，市场需求量大增；生产大蒜片或大蒜粉需要对新鲜大蒜进行干燥加工，以目前的生产技术，对大蒜进行干燥加工并不难；但是，如何降低干燥能耗和提高产品品质是大蒜脱水加工行业面临的问题，也是一直以来的技术难点，如果能解决目前存在的技术问题，那么将会对大蒜加工行业甚至整个果蔬脱水加工行业具有重大的意义。
果蔬渗透脱水是将果蔬浸入到高浓度的糖溶液或盐溶液中，利用细胞膜的半渗透性使果蔬中的水分转移到糖溶液或盐溶液中，除去果蔬组织中部分水分的一种加工方法。由于渗透脱水利用渗透压差自然脱水，具有较低的能耗、甚至不产生能耗，因此果蔬干燥前进行渗透脱水处理从而脱去部分水分，从而降低果蔬脱水加工能耗。但是，常规渗透脱水时间较长，物料脱水速度较慢、脱水效率低。近年来，为了不影响产品的品质，一些高新技术也得到了运用，比如：超声波、电场、离心、真空等被用于强化渗透脱水效果；从目前的应用效果来看，虽然现有的这些高新技术均能强化渗透脱水效果，但是效果并不突出，对产品的品质也有影响，并且能耗较大。所以，仍需研发新型的技术，更进一步的强化渗透脱水效率、提高产品品质、降低能耗。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种提高大蒜片渗透脱水效率及蒜素含量的技术方法，具体包括如下步骤：
选取大蒜进行去皮和清洗，切片后得到大蒜片，首先进行真空脱气预处理，然后进行超声辅助盐溶液浸泡，超声条件为：单频40KHz、扫频40±2KHz、组合频20+40KHz、组合频40+60KHz或组合频20+40+60KHz，功率密度43W/L，工作间歇模式15s/5s；得到最终产品。
进一步的，所述大蒜片的厚度为3-5mm。
进一步的，所述大蒜片真空脱气预处理是将大蒜片浸泡于常温水中，在50±5mbar真空度下脱气5min。
进一步的，所述的盐溶液为质量浓度15-25％的NaCl溶液，优选为25％。
进一步的，所述的浸泡的条件为温度25-40℃，时间为0.5-2h，优选为温度35℃，时间为1h。
本发明的有益效果：
(1)本发明在渗透脱水前对大蒜片进行真空脱气处理，避免因组织间隙气泡的存在阻碍水分迁移，从而提高渗透脱水效率及后续干燥效率。
(2)本发明采用超声辅助渗透脱水技术，超声处理可以改善大蒜片组织结构，形成较多的微孔道，促进水分迁移，提高渗透脱水效率及后续干燥效率；超声处理同时有一定的钝化酶的效果，可降低大蒜片酶促褐化率。
(3)本发明采用超声辅助渗透脱水技术，由于超声的机械效应，大蒜微观组织被破坏，可促进蒜氨酸酶与蒜氨酸的接触，从而提高大蒜素的生成量。
(4)本发明采用真空脱气预处理和超声辅助渗透脱水技术，提高了大蒜片渗透脱水效率，同时也提高了大蒜片产品中蒜素的含量，为工业化高效生产渗透脱水大蒜片提供了一种新方法，同时也为消费市场提供了一种高质量的大蒜产品。
具体实施方式
下文将结合具体实施例对本发明作出进一步详细阐述。
对比例1：
挑取大小一致、无霉烂的新鲜大蒜进行去皮、清洗、切片，切片厚度为3mm，然后将大蒜片浸入到温度为25℃的15％的NaCl溶液中0.5h，最终得到大蒜片产品。检测渗透脱水后大蒜片水分减少量及蒜素含量。具体检测方法如下：
(1)水分减少量
水分减少量＝(m0－mt)+(md0－mdt)
其中，m0为新鲜大蒜片质量，mt为渗透脱水1h后大蒜片质量，md0新鲜大蒜片干物质含量，mdt为渗透脱水后大蒜片干物质含量；
(2)蒜素含量
取1-1.5g大蒜通过机械粉碎后于5mL 50mM pH 7.5的Hepes缓冲液中悬浮10min，通过抽滤，检测滤液中蒜素含量。
L-半胱氨酸溶液的初始吸光度值：取10mM的半胱氨酸溶液5ml于试管中，加1ml去离子水，摇匀后取1ml于100ml容量瓶中，加水至刻度。取稀释100倍的半胱氨酸溶液4.5ml与DTNB溶液0.5ml在26℃下保温15min后，在412nm波长下测定其初始吸光度值(A0)。
与蒜汁反应后半胱氨酸溶液的吸光度值：取10mM的半胱氨酸溶液5ml,加入1ml蒜汁，在26℃下保温15min后，取1ml反应混合液于100ml容量瓶中，加水至刻度。取稀释100倍的反应混合液4.5ml与DTNB溶液0.5ml在26℃下保温15min后，在412nm波长下测定其初始吸光度值(A)。
式中：ΔA412：反应前后半胱氨酸吸光值之差；V0：提取液总体积mL；M0：大蒜总质量g；
对比例2：
挑取大小一致、无霉烂的新鲜大蒜进行去皮、清洗、切片，切片厚度为3mm，将大蒜片浸泡于常温的水中，在50±5mbar真空度下脱气5min；然后将脱气后的大蒜片浸入到温度为35℃的20％的NaCl溶液中1h，，最终得到大蒜片产品。检测渗透脱水后大蒜片水分减少量及蒜素含量。具体检测方法参照对比例1。
对比例3：
挑取大小一致、无霉烂的新鲜大蒜进行去皮、清洗、切片，切片厚度为3mm；然后将大蒜片浸入到温度为40℃的25％的NaCl溶液中1h；在浸泡过程中采用超声波进行辅助，超声模式为组合频20+40+60KHz，功率密度43W/L，工作间歇模式15s/5s；最终得到大蒜片产品。检测渗透脱水后大蒜片水分减少量及蒜素含量。具体检测方法参照对比例1。
对比例4：
挑取大小一致、无霉烂的新鲜大蒜进行去皮、清洗、切片，切片厚度为5mm，然后将大蒜片浸入到温度为35℃的25％的NaCl溶液中1h，最终得到大蒜片产品。检测渗透脱水后大蒜片水分减少量及蒜素含量。检测渗透脱水后大蒜片水分减少量及蒜素含量。具体检测方法参照对比例1。
对比例5：
挑取大小一致、无霉烂的新鲜大蒜进行去皮、清洗、切片，切片厚度为5mm，将大蒜片浸泡于常温的水中，在50±5mbar真空度下脱气5min；然后将脱气后的大蒜片浸入到温度为35℃的25％的NaCl溶液中1h，，最终得到大蒜片产品。检测渗透脱水后大蒜片水分减少量及蒜素含量。具体检测方法参照对比例1。
对比例6：
挑取大小一致、无霉烂的新鲜大蒜进行去皮、清洗、切片，切片厚度为5mm；然后将大蒜片浸入到温度为35℃的25％的NaCl溶液中1h；在浸泡过程中采用超声波进行辅助，超声模式为组合频20+40+60KHz，功率密度43W/L，工作间歇模式15s/5s；最终得到大蒜片产品。检测渗透脱水后大蒜片水分减少量及蒜素含量。具体检测方法参照对比例1。
实施例1：
挑取大小一致、无霉烂的新鲜大蒜进行去皮、清洗、切片，切片厚度为3mm；将大蒜片浸泡于常温的水中，在50±5mbar真空度下脱气5min；然后将脱气后的大蒜片浸入到温度为35℃的15％的NaCl溶液中1h；在浸泡过程中采用超声波进行辅助，超声模式为单频40KHz，功率密度43W/L，工作间歇模式15s/5s；最终得到大蒜片产品。检测渗透脱水后大蒜片水分减少量及蒜素含量。具体检测方法参照对比例1。
实施例2：
挑取大小一致、无霉烂的新鲜大蒜进行去皮、清洗、切片，切片厚度为3mm；将大蒜片浸泡于常温的水中，在50±5mbar真空度下脱气5min；然后将脱气后的大蒜片浸入到温度为20℃的15％的NaCl溶液中1h；在浸泡过程中采用超声波进行辅助，超声模式为扫频40±2KHz，功率密度43W/L，工作间歇模式15s/5s；最终得到大蒜片产品。检测渗透脱水后大蒜片水分减少量及蒜素含量。具体检测方法参照对比例1。
实施例3：
挑取大小一致、无霉烂的新鲜大蒜进行去皮、清洗、切片，切片厚度为3mm；将大蒜片浸泡于常温的水中，在50±5mbar真空度下脱气5min；然后将脱气后的大蒜片浸入到温度为35℃的20％的NaCl溶液中1h；在浸泡过程中采用超声波进行辅助，超声模式为组合频20+40KHz，功率密度43W/L，工作间歇模式15s/5s；最终得到大蒜片产品。检测渗透脱水后大蒜片水分减少量及蒜素含量。具体检测方法参照对比例1。
实施例4：
挑取大小一致、无霉烂的新鲜大蒜进行去皮、清洗、切片，切片厚度为3mm；将大蒜片浸泡于常温的水中，在50±5mbar真空度下脱气5min；然后将脱气后的大蒜片浸入到温度为40℃的25％的NaCl溶液中1h；在浸泡过程中采用超声波进行辅助，超声模式为组合频40+60KHz，功率密度43W/L，工作间歇模式15s/5s；最终得到大蒜片产品。检测渗透脱水后大蒜片水分减少量及蒜素含量。具体检测方法参照对比例1。
实施例5：
挑取大小一致、无霉烂的新鲜大蒜进行去皮、清洗、切片，切片厚度为3mm；将大蒜片浸泡于常温的水中，在50±5mbar真空度下脱气5min；然后将脱气后的大蒜片浸入到温度为35℃的25％的NaCl溶液中1h；在浸泡过程中采用超声波进行辅助，超声模式为组合频20+40+60KHz，功率密度43W/L，工作间歇模式15s/5s；最终得到大蒜片产品。检测渗透脱水后大蒜片水分减少量及蒜素含量。具体检测方法参照对比例1。
实施例6：
挑取大小一致、无霉烂的新鲜大蒜进行去皮、清洗、切片，切片厚度为5mm；将大蒜片浸泡于常温的水中，在50±5mbar真空度下脱气5min；然后将脱气后的大蒜片浸入到温度为35℃的25％的NaCl溶液中1h；在浸泡过程中采用超声波进行辅助，超声模式为单频40KHz，功率密度43W/L，工作间歇模式15s/5s；最终得到大蒜片产品。检测渗透脱水后大蒜片水分减少量及蒜素含量。具体检测方法参照对比例1。
实施例7：
挑取大小一致、无霉烂的新鲜大蒜进行去皮、清洗、切片，切片厚度为5mm；将大蒜片浸泡于常温的水中，在50±5mbar真空度下脱气5min；然后将脱气后的大蒜片浸入到温度为35℃的25％的NaCl溶液中1h；在浸泡过程中采用超声波进行辅助，超声模式为扫频40±2KHz，功率密度43W/L，工作间歇模式15s/5s；最终得到大蒜片产品。检测渗透脱水后大蒜片水分减少量及蒜素含量。具体检测方法参照对比例1。
实施例8：
挑取大小一致、无霉烂的新鲜大蒜进行去皮、清洗、切片，切片厚度为5mm；将大蒜片浸泡于常温的水中，在50±5mbar真空度下脱气5min；然后将脱气后的大蒜片浸入到温度为35℃的25％的NaCl溶液中1h；在浸泡过程中采用超声波进行辅助，超声模式为组合频20+40KHz，功率密度43W/L，工作间歇模式15s/5s；最终得到大蒜片产品。检测渗透脱水后大蒜片水分减少量及蒜素含量。具体检测方法参照对比例1。
实施例9：
挑取大小一致、无霉烂的新鲜大蒜进行去皮、清洗、切片，切片厚度为5mm；将大蒜片浸泡于常温的水中，在50±5mbar真空度下脱气5min；然后将脱气后的大蒜片浸入到温度为35℃的25％的NaCl溶液中1h；在浸泡过程中采用超声波进行辅助，超声模式为组合频40+60KHz，功率密度43W/L，工作间歇模式15s/5s；最终得到大蒜片产品。检测渗透脱水后大蒜片水分减少量及蒜素含量。具体检测方法参照对比例1。
实施例10：
挑取大小一致、无霉烂的新鲜大蒜进行去皮、清洗、切片，切片厚度为5mm；将大蒜片浸泡于常温的水中，在50±5mbar真空度下脱气5min；然后将脱气后的大蒜片浸入到温度为35℃的25％的NaCl溶液中1h；在浸泡过程中采用超声波进行辅助，超声模式为组合频20+40+60KHz，功率密度43W/L，工作间歇模式15s/5s；最终得到大蒜片产品。检测渗透脱水后大蒜片水分减少量及蒜素含量。具体检测方法参照对比例1。
对比例1-6和实施例1-10大蒜片大蒜片水分减少量及蒜素含量结果见表1。
表1各对比例及实施例中大蒜片大蒜片水分减少量及蒜素含量
| 实施例 | 水分减少量(g) | 蒜素含量(mmol/100g) |
| 新鲜大蒜 | 0 | 3.64±0.10 |
| 对比例1 | 1.18±0.04 | 3.44±0.12 |
| 对比例2 | 2.13±0.05 | 3.34±0.05 |
| 对比例3 | 3.89±0.08 | 3.73±0.07 |
| 对比例4 | 3.11±0.09 | 3.33±0.09 |
| 对比例5 | 3.57±0.07 | 3.31±0.13 |
| 对比例6 | 3.85±0.10 | 3.93±0.06 |
| 实施例1 | 4.37±0.05 | 4.37±0.04 |
| 实施例2 | 4.31±0.08 | 4.39±0.08 |
| 实施例3 | 4.65±0.02 | 4.40±0.11 |
| 实施例4 | 5.33±0.05 | 4.38±0.03 |
| 实施例5 | 4.98±0.02 | 4.52±0.06 |
| 实施例6 | 5.17±0.02 | 4.02±0.09 |
| 实施例7 | 5.30±0.09 | 4.04±0.10 |
| 实施例8 | 5.36±0.16 | 4.07±0.13 |
| 实施例9 | 5.38±0.08 | 4.03±0.06 |
| 实施例10 | 5.80±0.10 | 4.12±0.07 |
由以上结果可以看出：实施例1-10大蒜片脱去水分的量及蒜素含量均显著高于对比例1-6，且实施例1-10得到的部分脱水大蒜产品蒜素含量高于新鲜大蒜和对比例1-6。采用本发明的技术方法，大蒜片渗透脱水量相较于常规渗透脱水、单纯超声辅助渗透脱水或真空辅助渗透脱水提高了1.11-4.92倍；大蒜片的蒜素含量相较于常规渗透脱水、单纯超声辅助渗透脱水或真空辅助渗透脱水提高了1.02-1.37倍。因此，本发明一种提高大蒜片渗透脱水效率及蒜素含量的技术方法可显著提高大蒜片渗透脱水效率，且得到的部分脱水大蒜产品蒜素含量高，产品品质好，为工业化高效生产渗透脱水大蒜片提供了一种新方法，同时也为消费市场提供了一种高质量的大蒜产品。
本文虽然已经给出了本发明的一些实施例，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明技术方案的情况下，可以对本文的实施例进行改变。上述实施例只是示例性的，不应以本文的实施例作为本发明权利范围的限定。
Claims (5)
1.一种提高大蒜片渗透脱水效率及蒜素含量的方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
选取大蒜进行去皮和清洗，切片后得到大蒜片，首先进行真空脱气预处理，将大蒜片浸泡于常温水中，在50±5mbar真空度下脱气5min；然后进行超声辅助盐溶液浸泡，盐溶液为质量浓度15～25％的NaCl溶液，超声条件为：单频40KHz、扫频40±2KHz、组合频20+40KHz、组合频40+60KHz或组合频20+40+60KHz，功率密度43W/L，工作间歇模式15s/5s；经浸泡后，得到最终产品。
2.根据权利要求1所述的一种提高大蒜片渗透脱水效率及蒜素含量的方法，其特征在于，所述大蒜片的厚度为3～5mm。
3.根据权利要求1所述的一种提高大蒜片渗透脱水效率及蒜素含量的方法，其特征在于，所述的NaCl溶液质量浓度为25％。
4.根据权利要求1所述的一种提高大蒜片渗透脱水效率及蒜素含量的方法，其特征在于，所述的浸泡的条件为温度20～40℃，时间0.5～2h。
5.根据权利要求4所述的一种提高大蒜片渗透脱水效率及蒜素含量的方法，其特征在于，所述的浸泡的条件为温度35℃，时间为1h。
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