CN111528272A - 一种大蒜干的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于食品生产技术领域，具体地说，涉及一种大蒜干的制备方法。本发明所提供的大蒜干的制备方法，包括前处理、预干燥和变温压差膨化干燥，其特征在于，所述的预干燥和变温压差膨化干燥为将前处理得到的大蒜瓣进行预干燥和变温压差膨化干燥。本发明方法省却了切片或切分的过程，而是直接将前处理得到的大蒜瓣进行预干燥和变温压差膨化干燥，为大蒜干的制备提供了一种全新的方案，打破了原有需要切片或切分再进行干燥的理念。本发明方法不仅完整得保持了大蒜的营养成分，而且避免了在切片的过程中部分蒜氨酸被蒜氨酸酶酶解生成不稳定的大蒜素的问题，同时避免了由于切片后还要清洗刀具从而产生大量废水的问题的产生。

Description

一种大蒜干的制备方法

技术领域

本发明属于食品生产技术领域，具体地说，涉及一种大蒜干的制备方法。

背景技术

大蒜(garlic)属百合科葱属植物蒜(Alium Sativam L.)的鳞茎，大蒜具有特殊的辛香气味，能促进消化、增进食欲，有效地抑制或杀灭一些革兰氏阳性和阴性细菌及许多真菌。现代医学已证实，大蒜具有消炎、杀菌、抗病毒、降血压、抗氧化、抗血栓、抗肿瘤、调节机体免疫力等多种功效，具有显著的保健作用和药用价值。近来研究还发现，大蒜能阻止亚硝胺在人体内的合成、阻止癌细胞在人体内的扩散，所以它还具有防癌作用。大蒜具有的这种功效和大蒜中的大蒜素有关。大蒜素是大蒜中的蒜氨酸酶(alliinase，EC4.4.1.4)催化蒜氨酸(alliin，烯丙基硫代半胱氨酸亚砜)生成的含硫有机化合物，其化学名称为二烯丙基硫代亚磺酸酯，分子量为162.26。

大蒜在储藏过程中易腐烂变质。干燥作为大蒜加工最普遍的技术之一，可除去大蒜的水分，抑制微生物活性，减少大蒜品质变化，从而提高大蒜贮藏期。

目前，变温压差膨化干燥是将物料处于高温状态一段时间，随后将膨化罐瞬间降压，物料中的水分瞬间汽化蒸发，从而使物料产生多孔结构。它作为一种新型的干燥技术，结合了热风干燥和真空冷冻干燥的优点，产品绿色天然、营养丰富。国内外的研究人员已经对多种果蔬原料变温压差膨化干燥的工艺及机理进行了研究，如苹果、芒果、香蕉等。

如CN107173736A公开了一种利用变温压差膨化干燥技术生产黑蒜脆片的方法，其工艺参数如下：前处理条件：切片厚度：3±0.5mm；恒温干燥温度：50℃；恒温干燥时间：4h；变温压差膨化条件：膨化温度：55-65℃；膨化时间：4.0-4.5h；压力差：0.1MPa；停滞时间：10min；抽空温度：50-60℃；抽空时间：60-90min。“大蒜热风-变温压差膨化干燥工艺的优化”【郭小宁，周林燕.大蒜热风-变温压差膨化干燥工艺的优化[J].食品与发酵工业，2014，40(8)：126-131】报道了一种大蒜热风-变温压差膨化干燥工艺流程：大蒜分瓣、去皮→切分→热风干燥→变温压差膨化干燥→冷却→分级→包装→成品，研究了大蒜热风-变温压差膨化干燥的最优工艺。

综上所述，为了使干燥的效果更好，上述制备方法中在对大蒜进行干燥前先对大蒜进行了切片或切分处理。研究也发现，若采用整粒蒜直接干燥，由于蒜粒外有一层非常致密的半透明包衣，使得蒜粒中的水分在干燥过程中很难出来，大大延长了干燥时间，结果导致干燥后蒜的品质严重下降。所以现有技术中一般采用将整粒蒜切片后进行干燥。

然而在对大蒜进行切片或切分的同时会有部分蒜氨酸被蒜氨酸酶酶解生成不稳定的蒜素和其它不稳定的硫代亚磺酸酯类，使得干燥的大蒜干中的蒜素保留率降低，从而降低其生物活性。

如何在保持大蒜外观品质的同时又最大限度地保留大蒜中的营养成分、提高其储存稳定性是制备大蒜干亟待解决的问题。有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术问题，提供一种大蒜干的制备方法，该制备方法制备的大蒜干营养成分保持得更完整，水分分布均匀、无需均湿，工艺简单、干制效率高。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种大蒜干的制备方法，包括前处理、预干燥和变温压差膨化干燥，其中，所述的预干燥和变温压差膨化干燥为将前处理得到的大蒜瓣进行预干燥和变温压差膨化干燥。

现有技术中普遍认为，若采用整粒蒜直接干燥，由于蒜粒外有一层非常致密的半透明包衣，使得蒜粒中的水分在干燥过程中很难出来，结果导致干燥后蒜的品质严重下降，所以一般采用整粒蒜一切两瓣的方式干燥较佳。目前为了使干燥的效果更好，现有技术中在对大蒜进行干燥前一般也是先对大蒜进行切片或切分处理。如CN107173736A公开的一种利用变温压差膨化干燥技术生产黑蒜脆片的方法中首先就对大蒜进行了切片处理；“大蒜热风-变温压差膨化干燥工艺的优化”【郭小宁，周林燕.大蒜热风-变温压差膨化干燥工艺的优化[J].食品与发酵工业，2014，40(8)：126-131】报道的一种大蒜热风-变温压差膨化干燥工艺中也先将大蒜进行了切分处理。然而上述方法中，一方面切片会引起大蒜汁流出、导致营养大量流失；另一方面在对大蒜进行切片或切分的同时会有部分蒜氨酸被蒜氨酸酶酶解生成大蒜素，而大蒜素——硫代亚磺酸酯很不稳定，在室温下会产生各种化学反应，转化为各种含硫化合物，使得干燥的大蒜干中的蒜素保留率降低，从而降低其生物活性。

本发明中，省却了切片或切分的过程，而是直接将前处理得到的大蒜瓣进行预干燥和变温压差膨化干燥，为大蒜干的制备提供了一种全新的方案，打破了原有需要切片或切分再进行干燥的理念。本发明方法不仅完整得保持了大蒜的营养成分，而且避免了在切片的过程中部分蒜氨酸被蒜氨酸酶酶解生成不稳定的大蒜素的问题，同时避免了由于切片后还要清洗刀具从而产生大量废水的问题的产生。

具体地说，本发明所述的前处理为将大蒜分瓣、去皮，挑选大小相近的大蒜瓣。

进一步的，所述的预干燥为将前处理得到的大蒜瓣进行热风辅助射频干燥。

射频是一种极具潜力的新型食品加热技术。与传统加热方式相比，射频加热更快速均匀，减少了食品中营养物质的损失。目前，射频加热技术在农产品和食品加工中的研究和应用主要集中在干燥、灭虫、杀菌等几个方面。单独采用射频加热系统虽然加热速率快，但由于热偏移现象和边角效应的存在，易因加热过度或加热不均而导致产品品质的下降，采用热风辅助射频加热可有效提高加热的均匀性，并可大幅提高干燥速率。

进一步的，所述的热风辅助射频干燥为使大蒜瓣的含水率为30～40％。

进一步的，所述的热风辅助射频干燥过程中调节两极板间距在70mm～150mm范围内。

进一步的，所述的热风辅助射频干燥为在开启射频3～8min后关闭射频开启热风系统。

热风能加强物料表面的空气流通，使物料表面气化而形成的水蒸气尽快逸散到周围环境中，以提高射频干燥的速度。同时，热风还起到了降温的作用，尤其当物料温度较高时能帮助其保持在适宜的范围。

具体地说，开启热风系统后，热风温度控制在40℃～60℃范围内，开启热风系统的时间为10～15min。

大蒜在干燥过程中蒜氨酸酶能保持不失活或活力损失较少是提高蒜素和其它硫代亚磺酸酯类保留率的关键，也是得到较大的保留生物活性功能的优质干燥大蒜干的关键。

本发明中，考察了热风辅助射频干燥过程中不同电极板间距、不同开启射频的时间、不同开启热风系统的时间以及不同热风温度对所制得的大蒜干中酶活保留率的影响。结果表明，当两极板间距在70mm～150mm范围内、在开启射频3～8min后关闭射频、开启热风系统10～15min、热风温度40℃～60℃的条件下，所制得的大蒜干中酶活保留率较高。

本发明中未进行切片处理，而是直接将大蒜瓣进行热风辅助射频预干燥，大大提高了大蒜干中酶活保留率，并避免了在食用前产生蒜素的问题。

本发明制得的大蒜干在食用过程中才使蒜氨酸酶与蒜氨酸相互作用生成蒜素被人体吸收利用，避免了在食用时生物活性已降低的问题。

本发明中，使用频率为27.12MHz的射频设备，最大功率为18kW，射频加热系统包含2个平行电极板(长75cm×宽55cm)，可通过调节顶部电极板的位置以获得不同的射频加热速率。射频加热系统还包括内置热风系统和嵌入式传送带系统，热风机最大功率为6kW，加热产生的热空气经风机加压，从下极板上的均布小孔穿过进入射频加热腔内。

进一步的，所述的变温压差膨化干燥过程中，膨化压差为0.2MPa～0.4MPa。

进一步的，所述的变温压差膨化干燥过程中，膨化时间为3h～5h。

进一步的，所述的变温压差膨化干燥的工艺参数为：膨化温度85℃～100℃、抽空温度50℃～80℃、抽空时间60min～180min。

具体地说，作为一种最优选方案，本发明所提供的大蒜干的制备方法包括如下步骤：

(1)前处理

将大蒜分瓣、去皮，挑选大小相近的大蒜瓣；

(2)预干燥

将大蒜瓣放入热风-射频干燥系统中进行预干燥，预干燥工艺参数：极板间距70mm～150mm，开启射频3～8min后关闭射频开启热风系统，热风温度控制在40℃～60℃范围内，开启热风系统的时间为10～15min；

(3)变温压差膨化干燥

将预干燥后的大蒜干进行变温压差膨化干燥，干燥工艺参数为：膨化温度85℃～100℃、膨化时间3h～5h、膨化压差0.2MPa～0.4MPa、抽空温度50℃～80℃、抽空时间60min～180min；然后冷却、包装得到膨化大蒜干。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

(1)本发明提供的大蒜干的制备方法以整瓣大蒜为原料来源，大蒜营养成分保持更完整，无需切片、护色，大蒜干的加工过程更简单；

(2)本发明提供的大蒜预干燥采用热风辅助射频干燥，干燥效率高且干燥水分分布均匀、无需均湿，缩短加工时间；

(3)本发明提供的大蒜干的制备方法采用变温压差膨化干燥，所得产品保留了原料大部分的风味和营养成分，并且变温压差膨化干燥设备节能环保、易于操作；

(4)本发明方法充分保留了蒜氨酸酶的活性，从而保证了干燥后蒜氨酸可以被蒜氨酸酶水解为硫代亚磺酸酯等生物活性物质。

附图说明

图1为本发明的大蒜干的制备方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明中，大蒜干多糖含量的测定采用苯酚-硫酸法，具体可按照“大蒜及黑蒜多糖含量测定和抗氧化活性研究”【杜瑞雪，王丽丽等.大蒜及黑蒜多糖含量测定和抗氧化活性研究[J].食品研究与开发，2019，40(18)：120-124】中的方法进行。

本发明中，大蒜干中酶活力的测定采用丙酮酸法，具体可按照“高蒜素大蒜粉的制备及其生物活性功能的研究”【李瑜.高蒜素大蒜粉的制备及其生物活性功能的研究[D].无锡：江南大学，2006】。丙酮酸或丙酮酸盐能与2，4-二硝基苯肼反应生成2，4-二硝基苯肼丙酮酸盐，加碱处理后形成棕红色苯腙，520nm处有最大光吸收，这一反应也称羰基呈色反应，并具有特异性。酶活力定义：在25℃条件下，1mL酶液5min内反应产生1nmol丙酮酸所含的酶量为一个酶活单位(U)。

本发明中，大蒜干中硫代亚磺酸酯含量的测定采用改良的lawson的方法，具体可按照“大蒜干燥工艺的研究”【李瑜，许时婴.大蒜干燥工艺的研究[J].食品与发酵工业，2004，30(6)：54-58】中的方法进行。

实施例1

一种大蒜干的制备方法，其工艺流程图如图1所示，具体地说，包括以下几个步骤：

(1)大蒜预处理：取无残、无虫蛀、无腐烂的大蒜分瓣、去皮，挑选大小相近的大蒜瓣；

(2)预干燥：将大蒜瓣均匀地平铺在聚丙烯容器中，再将铺有大蒜瓣的聚丙烯容器放置在传动带上，传送至热风-射频干燥系统中，设置两极板间距90mm，开启射频6min后关闭射频，开启热风系统，热风温度50℃，开启热风系统12min后关闭，得到预干燥后的大蒜瓣，含水率为31％；

(3)变温压差膨化：将预干燥后的大蒜瓣均匀平铺在变温压差膨化机膨化管的筛网上，密封膨化罐，进行变温压差膨化干燥。设置膨化工艺参数：膨化温度95℃、膨化时间3h、膨化压差0.2MPa、抽空温度65℃、抽空时间100min。冷却、包装得到膨化大蒜干。

实施例2

一种大蒜干的制备方法，包括以下几个步骤：

(1)大蒜预处理：取无残、无虫蛀、无腐烂的大蒜分瓣、去皮，挑选大小相近的大蒜瓣。

(2)预干燥：将大蒜瓣均匀地平铺在聚丙烯容器中，再将铺有大蒜瓣的聚丙烯容器放置在传送带上，传送至热风-射频干燥系统中，设置两极板间距100mm，开启射频6min后关闭射频，开启热风系统，热风温度60℃，开启热风系统12min后关闭，得到预干燥后的大蒜瓣，含水率为30.5％；

(3)变温压差膨化：将预干燥后的大蒜均匀平铺在变温压差膨化机膨化管的筛网上，密封膨化罐，进行变温压差膨化干燥。设置膨化工艺参数：膨化温度90℃、膨化时间5h、膨化压差0.25MPa、抽空温度60℃、抽空时间120min。冷却、包装得到膨化大蒜干。

实施例3

一种大蒜干的制备方法，包括以下几个步骤：

(1)大蒜预处理：取无残、无虫蛀、无腐烂的大蒜分瓣、去皮，挑选大小相近的大蒜瓣；

(2)预干燥：将大蒜瓣均匀地平铺在聚丙烯容器中，再将铺有大蒜瓣的聚丙烯容器放置在传送带上，传送至热风-射频干燥系统中，设置两极板间距70mm，开启射频3min后关闭射频，开启热风系统，热风温度55℃，开启热风系统10min后关闭，得到预干燥后的大蒜瓣，含水率为40％；

(3)变温压差膨化：将预干燥后的大蒜瓣均匀平铺在变温压差膨化机膨化管的筛网上，密封膨化罐，进行变温压差膨化干燥。设置膨化工艺参数：膨化温度85℃，膨化时间4h，膨化压差0.3Mpa，抽空温度50℃，抽空时间180min。冷却、包装得到膨化大蒜干。

实施例4

一种大蒜干的制备方法，包括以下几个步骤：

(1)大蒜预处理：取无残、无虫蛀、无腐烂的大蒜分瓣、去皮，挑选大小相近的大蒜瓣；

(2)预干燥：将大蒜瓣均匀地平铺在聚丙烯容器中，再将铺有大蒜瓣的聚丙烯容器放置在传送带上，传送至热风-射频干燥系统中，设置两极板间距150mm，开启射频8min后关闭射频，开启热风系统，热风温度40℃，开启热风系统15min后关闭，得到预干燥后的大蒜瓣，含水率为35.2％；

(3)变温压差膨化：将预干燥后的大蒜瓣均匀平铺在变温压差膨化机膨化管的筛网上，密封膨化罐，进行变温压差膨化干燥。设置膨化工艺参数：膨化温度100℃，膨化时间4.5h，膨化压差0.4Mpa，抽空温度80℃，抽空时间60min。冷却、包装得到膨化大蒜干。

实施例5

一种大蒜干的制备方法，包括以下几个步骤：

(1)大蒜预处理：取无残、无虫蛀、无腐烂的大蒜分瓣、去皮，挑选大小相近的大蒜瓣；

(2)预干燥：将大蒜瓣均匀地平铺在聚丙烯容器中，再将铺有大蒜瓣的聚丙烯容器放置在传送带上，传送至热风-射频干燥系统中，设置两极板间距120mm，开启射频8min后关闭射频，开启热风系统，热风温度45℃，开启热风系统13min后关闭，得到预干燥后的大蒜瓣，含水率为33.6％；

(3)变温压差膨化：将预干燥后的大蒜瓣均匀平铺在变温压差膨化机膨化管的筛网上，密封膨化罐，进行变温压差膨化干燥。设置膨化工艺参数：膨化温度88℃，膨化时间3.5h，膨化压差0.3Mpa，抽空温度75℃，抽空时间140min。冷却、包装得到膨化大蒜干。

对比例1

参照实施例1，与实施例1不同的是，步骤(2)中仅采用热风干燥处理，热风温度60℃，不联合射频，干燥终点为大蒜的含水率31％。

对比例2

参照实施例，与实施例1不同的是，步骤(1)中还进行了切片处理，即步骤(1)的大蒜预处理为：取无残、无虫蛀、无腐烂的大蒜分瓣、去皮，挑选大小相近的大蒜瓣，切片。

试验例1

大蒜在干燥过程中蒜氨酸酶能保持不失活或活力损失较少是提高蒜素和其它硫代亚磺酸酯类保留率的关键，也是得到较大的保留生物活性功能的优质干燥大蒜的关键。本试验例考察了热风辅助射频干燥过程中不同电极板间距、不同开启时间和不同热风温度对大蒜干酶活保留率的影响。

1、不同电极板间距对大蒜干酶活保留率的影响

试验方法：按照实施例1的方法制备大蒜干，所不同的是改变电极板的间距。测定不同方法得到的大蒜干的酶活力，与新鲜大蒜片的酶活力相比，计算酶活保留率，结果见表1所示。

表1

从上述试验结果可以看出，在其他条件相同的情况下，当两电极板间距在70mm～150mm范围内时，得到的大蒜干的酶活保留率较高。

2、不同开启射频的时间对大蒜干酶活保留率的影响

试验方法：按照实施例1的方法制备大蒜干，所不同的是改变开启射频的时间。测定不同方法得到的大蒜干的酶活力，与新鲜大蒜片的酶活力相比，计算酶活保留率，结果见表2所示。

表2

从上述试验结果可以看出，当开启射频的时间在3～8min范围内时，得到的大蒜干的酶活保留率较高。

3、不同开启热风系统的时间对大蒜干酶活保留率的影响

试验方法：按照实施例1的方法制备大蒜干，所不同的是改变开启热风系统的时间。测定不同方法得到的大蒜干的酶活力，与新鲜大蒜片的酶活力相比，计算酶活保留率，结果见表3所示。

表3

从上述试验结果可以看出，当开启热风系统的时间在10～15min范围内时，得到的大蒜干的酶活保留率较高。

4、不同热风温度对大蒜干酶活保留率的影响

试验方法：按照实施例1的方法制备大蒜干，所不同的是改变热风系统的温度。测定不同方法得到的大蒜干的酶活力，与新鲜大蒜片的酶活力相比，计算酶活保留率，结果见表4所示。

表4

从上述试验结果可以看出，当热风温度在40℃～60℃时，得到的大蒜干的酶活保留率较高。

试验例2

本试验例将普通热风干燥与热风-射频联合干燥进行了对比。

以干燥终点为大蒜的含水率31％，普通热风干燥(对比例1)的干燥时间为250min，热风-射频联合干燥的干燥时间为150min，仅为普通热风干燥时间的60％，不仅节约了能源，也大大提高了产率。

试验例3

本试验例将对比例2制得的膨化大蒜片与本发明制得的膨化整粒蒜进行对比，主要考察了色泽、水分含量、多糖含量三个指标。结果见表5所示：

表5、膨化整蒜与大蒜片对比分析

项目	实施例1	实施例2	对比例2
				色泽(L值)	64.36	65.98	58.98
水分含量(％)	5.33	5.69	5.21
				多糖(碳水化合物)(g/100g)	72.16	73.97	43.73

从上述结果可以看出，本发明方法制得的大蒜干除了水分含量与对比例2无明显区别外，色泽和多糖含量都明显优于对比例2。

对本发明其它实施例制得的大蒜干也进行了上述试验，其得到的结果相似。

试验例4

本试验例考察了本发明和对比例制得的大蒜干的贮存稳定性。

分别将实施例和对比例得到的大蒜干室温下贮存，分别于0、1月、3月、6月、9月和12月测定大蒜干中硫代亚磺酸酯保留率。结果见表6所示：

表6

从上述试验结果可以看出，与对比例相比，本发明方法制得的大蒜干的硫代亚磺酸酯保留率变化较小，表明其贮存稳定性明显优于对比例。

对本发明其它实施例制得的大蒜干也进行了上述试验，其获得的结果相似。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大蒜干的制备方法，包括前处理、预干燥和变温压差膨化干燥，其特征在于，所述的预干燥和变温压差膨化干燥为将前处理得到的大蒜瓣进行预干燥和变温压差膨化干燥。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的前处理为将大蒜分瓣、去皮，挑选大小相近的大蒜瓣。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的预干燥为将前处理得到的大蒜瓣进行热风辅助射频干燥。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的热风辅助射频干燥为使大蒜瓣的含水率为30～40％。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的热风辅助射频干燥过程中调节两极板间距在70mm～150mm范围内。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的热风辅助射频干燥为在开启射频3～8min后关闭射频开启热风系统。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，开启热风系统后，热风温度控制在40℃～60℃范围内，开启热风系统的时间为10～15min。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述的变温压差膨化干燥过程中，膨化压差为0.2MPa～0.4MPa。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述的变温压差膨化干燥过程中，膨化时间为3h～5h。

10.根据权利要求8或9所述的制备方法，其特征在于，所述的变温压差膨化干燥的工艺参数为：膨化温度85℃～100℃、抽空温度50℃～80℃、抽空时间60min～180min。

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