CN110151921A - 一种天麻真空脉动蒸制工艺及其蒸制程度量化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于中药材加工技术领域，公开了一种天麻真空脉动蒸制工艺及其蒸制程度量化方法。所述工艺步骤如下：A清洗，去除天麻表皮泥土、杂物；B分级，基于质量分多个等级；C蒸制，洗净分级后的鲜天麻放进预热至95℃罐体内，设置物料可获得最高升温速率的脉动比(抽真空时间：蒸汽保持时间)20s:120s和真空脉动循环次数n，然后启动总开关，脉动循环2～7次至蒸透；所述方法包括：(1)测量天麻个体形状参数，最慢蒸透部位为天麻最大直径中心处，标记最大直径处中心为温度监测点；(2)温度巡检仪实时监测天麻蒸制过程监测点的温度，当不同等级天麻直径最大处中心点温度为55℃～60℃时，取出罐体后中心温度继续升至65℃～70℃，达到天麻淀粉糊化温度67℃，天麻恰好蒸透无白心。

Description

一种天麻真空脉动蒸制工艺及其蒸制程度量化方法
技术领域
本发明属于中药材加工技术领域，具体涉及一种天麻真空脉动蒸制工艺及其蒸制程度量化方法。
背景技术
天麻，为兰科真菌营养型多年生草本植物，是我国传统名贵中药材，入药部位为天麻干燥块茎。天麻的药用成分主要为天麻素，主治眩晕头痛、瘫痪不遂、诸风湿痹等症。现代医学研究表明，天麻还具有明显的平肝、镇痛、降血压等功效。
蒸制是天麻干燥之前一道非常重要的加工工序，其目的是杀酶保苷，防止天麻干燥过程中发生褐变，同时提高天麻素含量。目前，天麻产地初加工企业主要采用蒸笼或蒸锅进行蒸制，蒸汽直接通入到蒸制室内，由于冷空气的存在，蒸制室内的温度无法迅速提升，各个位置的温度相差较大，当物料装载量较大时，中心部位物料温度与蒸汽入口处物料温度差别非常明显，造成蒸制不均匀；同时，天麻块茎较大，蒸制过程热量传递至天麻中心并蒸透所需时间较长。因此，亟待寻求一种新的蒸制技术及工艺来解决传统蒸汽蒸制时间长、均匀性差等问题。
真空脉动蒸制是一种新型加工技术，抽真空阶段将蒸制室内的冷空气和降温之后的蒸汽排出，然后再将高温蒸汽通入到蒸制室内，通过抽真空-通高温蒸汽的反复脉动循环，达到快速蒸制的目的。由于压差的存在，通入的高温蒸汽会迅速充满整个蒸制室，使蒸汽与各个物料直接接触，从而使蒸制室内各处物料温度均匀地上升；同时，抽真空可以消除冷空气、低温蒸汽和物料之间存在的空气间层热阻，块状物料升温速率也会较普通蒸汽提高，缩短蒸制时间。但真空脉动蒸制技术在中草药新鲜天麻块茎蒸制方面尚未涉及，其具体工艺参数不详。在保证蒸制物料形状参数完全相同基础上，发明人经过大量实验研究发现，当抽真空20s、蒸汽保持120s时，物料中心升温速率最快。因此，在此脉动比参数下，有望实现鲜天麻均匀快速蒸制。
天麻蒸制程度是控制天麻品质的关键，蒸制时间过短，天麻未蒸透，多酚氧化酶和β-苷键酶活性无法抑制，从而导致干制天麻变黑和白心现象，更会加速天麻素的分解；蒸制时间过久，则会导致天麻皮破汁流、成分损失、折干率降低、外表发红，严重影响品质。目前，天麻蒸透节点判断多凭经验，例如借助一根长针判断天麻是否透心，将长针插入天麻直径最大处，如淌出的不再是乳白色液体而是淡黄色透明液体，即可判断天麻已经蒸至透心；或者是将天麻置于灯光下，蒸透的天麻较新鲜天麻颜色偏黄，且完全透光，而未蒸透天麻则不透光。上述判断方法可以判断天麻是否蒸透，但无法判断是否蒸制过度，即天麻蒸制程度无法量化。查阅文献可知，天麻蒸透时发生的一系列外观变化主要是由于天麻淀粉糊化造成的，达到糊化温度67℃时，天麻淀粉由白色变为淡黄色；由于天麻个体形状不均匀，若直径最大处中心点蒸透，其它部位一定可以蒸透，因此，实时监测天麻直径最大处中心温度有望实现天麻蒸制程度的准确量化。
发明内容
本发明的目的在于提出一种天麻真空脉动蒸制新工艺及其蒸制程度量化方法，以解决现有蒸制设备蒸制时间长、机械化程度低、蒸制程度无量化等问题。
本发明采用以下技术方案：
一种天麻真空脉动蒸制工艺及其蒸制程度量化方法，其特征在于，蒸制工艺包括如下步骤：
A清洗，用清水冲洗天麻表面，除去泥土、杂物；
B分级，基于质量分多个等级；
C蒸制，洗净分级后的天麻放进预热至95℃罐体内，以物料可获得最高升温速率的脉动比20:120(s)循环2～7次完成真空脉动蒸制。
所述步骤B中，天麻按鲜重大小分为5个质量等级，依次为特级(>250g/个)、一级(200～≤250g/个)、二级(150～<200g/个)、三级(100～150g/个)和四级(<100g/个)。
所述步骤C中，抽真空时间15s≤t1≤20s，通入蒸汽时间6s≤t2≤10s，蒸汽保持时间t3为120s。
所述步骤C中，抽真空阶段罐体内部压力范围15kPa≤P1≤83kPa，通入蒸汽阶段罐体内部压力范围15kPa≤P2≤110kPa，蒸汽保持阶段罐体内部压力范围83kPa≤P3≤120kPa。
所述步骤C中，抽真空阶段罐体内部温度范围60℃≤T1≤95℃，通入蒸汽阶段罐体内部温度范围60℃≤T2≤98℃，蒸汽保持阶段罐体内部温度范围95℃≤T3≤101℃。
所述步骤C中，不同质量等级天麻蒸透所需循环次数，依次为特级6～7次，一级5～6次，二级4～5次，三级3～4次，四级2～3次。
一种天麻蒸制新工艺及其蒸制程度量化方法，其特征在于，蒸制程度量化方法包括如下步骤：
(1)测量天麻个体形状参数，最慢蒸透部位为天麻直径最大处中心点，标记最大直径处中心为温度监测点；
(2)天麻蒸制过程中，通过温度巡检仪实时监测温度监测点的温度。
所述步骤(2)中，温度巡检仪采用T型传感器，其信号线直径为3mm，温度探头直径为1mm。
所述步骤(2)中，对于多个质量等级的天麻，当其直径最大处中心温度均为55℃～60℃时，取出罐体后中心温度继续升至65℃～70℃，达到天麻淀粉糊化温度67℃，可恰好蒸透无白心。
本发明的有益效果，本发明中天麻蒸制采用真空脉动蒸制技术，通过反复抽真空通高温蒸汽将蒸制室内的冷空气和蒸制过程温度降低的蒸汽排出，然后再将高温蒸汽通入到蒸制室内。由于压差的存在，通入的高温蒸汽会迅速充满整个蒸制室，使蒸汽与各物料直接接触，从而使蒸制室内各处物料温度均匀上升；同时，抽真空可以消除冷空气、低温蒸汽和物料之间存在的空气间层热阻，物料升温速率也会较普通蒸汽提高，从而缩短蒸制时间。
1、真空脉动蒸制与普通蒸汽蒸制相比，同一质量等级天麻，其天麻素增加率提高1.0～1.5倍，蒸制时间缩短30％～50％。
2、在蒸制过程中，天麻蒸制程度可以通过实时监测天麻直径最大处中心点的温度来量化。
附图说明
图1为本发明实施例中，真空脉动蒸制罐体内压力、温度随时间变化的示意图。
图2为本发明实施例中，不同中心点温度下，天麻断面示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例进行描述，以使本领域的技术人员更好地理解本发明。
实施例1
(1)用清水冲洗刚采收的天麻，主要去除外表皮上的泥土、粗皮、鳞片和黑斑；
(2)将100～150g/个的天麻划分为三级天麻；
(3)测量天麻的长度、宽度和厚度，找出直径最大位置；
(4)T型温度传感器探头插入三级天麻直径最大处中心点；
(5)先将罐体内部温度预热到95℃，触摸屏上设置抽真空时间为20s、蒸汽保持时间为120s、脉动循环次数为n，将带有温度探头的三级天麻放进真空脉动蒸制设备罐体内，然后启动总开关。罐体内部压力和温度变化如图1所示：抽真空阶段，真空泵和真空电磁阀启动，抽出罐体内的气体，罐体内部压力从83kPa降为15kPa，罐体内部温度从95℃降为60℃，所需时间为20s；通蒸汽阶段，关闭真空电磁阀，停止抽真空，开启蒸汽电磁阀，通入具有一定压力的热蒸汽，罐体内部压力从15kPa升到110kPa，罐体内部温度从60℃升到98℃，所需时间为10s；蒸汽保持阶段，关闭蒸汽电磁阀，停止通入蒸汽，罐体内部压力先升到120kPa后降为83kPa，罐体内部温度从98℃升到101℃后降为95℃，蒸汽保持时间为120s。按脉动比20s:120s循环4次，蒸至物料直径最大处中心温度为60℃，取出罐体后中心温度继续升至70℃。
(6)蒸制后的天麻切成5mm薄片进行冷冻干燥，干制品打粉后测其天麻素含量。
(7)上述真空脉动蒸制所需时间为13.5min，天麻素增加率为81.13％，而相同质量等级天麻在相同中心温度60℃下，普通蒸汽所需时间为20min，天麻素增加率仅为56.41％。因此，与普通蒸汽相比，相同质量等级天麻在蒸透情况下，真空脉动蒸制缩短蒸制时间32.5％，同时提高天麻素含量1.44倍。
实施例2
(1)用清水冲洗刚采收的天麻，主要去除外表皮上的泥土、粗皮、鳞片和黑斑；
(2)将100～150g/个的天麻划分为三级天麻；
(3)测量天麻的长度、宽度和厚度，找出直径最大位置；
(4)T型温度传感器探头插入三级天麻直径最大处中心点；
(5)先将罐体内部温度预热到95℃，触摸屏上设置抽真空时间和蒸汽保持时间分别为20s和120s，将带有温度探头的三级天麻放进真空脉动蒸制设备罐体内，启动总开关，按照实施例1中步骤(5)进行真空脉动蒸制。当天麻直径最大处中心点温度为分别35℃、45℃、55℃和60℃时，停止蒸制，从罐体内取出天麻，天麻直径最大处中心温度分别升至54℃、60℃、66℃和70℃后不再上升，然后横切天麻，进行图像采集，观察其蒸制程度。由图2可知，天麻恰好蒸透无白心时，直径最大处中心点实时监测温度为55℃～60℃，真空脉动循环3～4次。
上述实施例对本发明的技术方案进行了详细说明。显然，本发明并不局限于所描述的实施例。基于本发明中的实施例，熟悉本技术领域的人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或相类似的变化都属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种天麻真空脉动蒸制工艺，其特征在于，包括如下步骤：
A清洗，用清水冲洗天麻表面，除去泥土、杂物；
B分级，基于质量分为多个等级；
C蒸制，将洗净分级后的鲜天麻放进预热至95℃的罐体内，以物料可获得最高升温速率的脉动比20s:120s循环2～7次完成真空脉动蒸制。
2.一种天麻蒸制程度量化方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)测量天麻个体形状参数，最慢蒸透部位为天麻直径最大处中心点，标记直径最大处中心点为温度监测点；
(2)天麻蒸制过程中，通过温度巡检仪实时监测温度监测点的温度。
3.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤B中，天麻按鲜重大小分为5个质量等级，依次为特级(>250g/个)、一级(200～≤250g/个)、二级(150～<200g/个)、三级(100～<150g/个)和四级(<100g/个)。
4.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤C中，抽真空时间为t1，15s≤t1≤20s，通入蒸汽时间为t2，6s≤t2≤10s，蒸汽保持时间t3为120s。
5.如权利要求4所述的工艺，其特征在于，步骤C中，所述抽真空阶段罐体内部压力为P1，15kPa≤P1≤83kPa，通入蒸汽阶段罐体内部压力为P2，15kPa≤P2≤110kPa，蒸汽保持阶段罐体内部压力为P3，83kPa≤P3≤120kPa。
6.如权利要求4所述的工艺，其特征在于，所述步骤C中，抽真空阶段罐体内部温度为T1，60℃≤T1≤95℃，通入蒸汽阶段罐体内部温度为T2，60℃≤T2≤98℃，蒸汽保持阶段罐体内部温度为T3，95℃≤T3≤101℃。
7.如权利要求3所述的工艺，其特征在于，所述步骤C中，不同质量等级天麻蒸透所需的循环次数，依次为特级6～7次，一级5～6次，二级4～5次，三级3～4次，四级2～3次。
8.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述温度巡检仪采用T型传感器，其信号线直径为3mm，温度探头直径为1mm。
9.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，对于多个质量等级的天麻，当其直径最大处中心温度均为55℃～60℃时，取出罐体后中心温度继续升至65℃～70℃，达到天麻淀粉糊化温度67℃，可恰好蒸透无白心。
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