CN114747762A - 一种微压蒸制联合微波干燥加工低hmf黄精产品的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及食品加工技术领域，尤其涉及一种微压蒸制联合微波干燥加工低HMF黄精产品的方法。包括以下步骤：微压蒸制：于105‑140℃下，将黄精蒸制30‑150min后，焖制30‑120min；微波干燥：将得到的黄精于温度50‑80℃下微波干燥。本申请中，采用短时微压蒸制和微波干燥加工手段替代了传统九蒸九晒工序，既实现了加工高效性，又提升了产品功能活性，同时减少了5‑HMF形成。

Description

一种微压蒸制联合微波干燥加工低HMF黄精产品的方法
技术领域
本发明涉及食品加工技术领域，尤其涉及一种微压蒸制联合微波干燥加工低HMF黄精产品的方法。
背景技术
黄精（Polygonati Rhizoma）按形状分为大黄精、鸡头黄精和姜形黄精，其味甘、平，归脾、肺、肾经，可补气养阴、健脾润肺益肾。黄精中含有多糖、多酚和甾体皂苷等生物活性物质，具有调节免疫力、调节糖脂代谢、抗氧化、抗衰老等诸多功能活性。由于黄精具有较强的刺激性，黄精多采用传统的蒸晒加工，尤其是九蒸九晒；蒸晒加工实际上主要是一个化学反应过程并伴随着活性物质的流失，如多糖含量明显降低，皂苷含量逐渐增加，薯蓣皂苷转化成延龄草苷和薯蓣皂苷元，这在很大程度上会影响到产品的功效作用。
公开号为CN108785521A的专利文件公开了这样一种黄精精片的加工方法，包括以下步骤：将采收的黄精清洗干净，去除泥沙，根须，非药用部位，沥干水然后晒干至水分含量50-65％，加入功能营养液拌匀，浸润5-8小时，取出沥干后，在蒸笼蒸制5-8小时，再放入浸润液中焖制5-8小时。晾干后先真空冷冻干燥，添加雾化剂后再40-60℃下微波干燥。
该申请采用黄精润、蒸、焖的方式消除生黄精的刺激性，同时最大程度保留黄精营养程度同时提高纯度。然而，其蒸焖时间长，公知美拉德反应在高温、长时间加热的条件下反应明显。在黄精加工过程中，单糖类成分会与氨基酸类成分发生美拉德反应，得到5-羟甲基糠醛。现阶段对5-羟甲基糠醛存在较大的争论，一方面，5-羟甲基糠醛（5-HMF）作为一个呋喃环结构的醛类化合物，具有抗氧化、改善血液微循环及流变性、改善心肌缺血、降血糖等作用；另一方面，过量的5-HMF在临床上多表现为过敏性休克及呼吸系统损伤，具有肾毒性和潜在遗传毒性。因此，控制黄精加工过程中5-羟甲基糠醛的生成量十分必要。但该申请中，基于其较长时间的蒸焖处理，会生成较多的5-HMF。
现有技术中，为了控制美拉德反应，一般从温度、时间方面着手，美拉德反应在低温（＜80℃）、短时间加热的条件下反应不明显，但是在黄精加工过程中，＜80℃下加热会导致黄精皂苷的含量下降（此温度下酶活性高，导致皂苷的转化），短时间加热会导致炮制不完全。而且，温度和时间对美拉德反应的影响较大，较低范围内的温度、时间调控，会导致5-羟甲基糠醛的生成量发生显著变化，使得5-羟甲基糠醛的生成量难以控制。
发明内容
本发明要解决上述问题，提供一种微压蒸制联合微波干燥加工低HMF黄精产品的方法。
本发明解决问题的技术方案是，提供一种微压蒸制联合微波干燥加工低HMF黄精产品的方法，包括以下步骤：
（1）微压蒸制：将黄精于105-140℃下蒸制30-150min后，焖制30-120min；
（2）微波干燥：将步骤（1）中得到的黄精于50-80℃下微波干燥。
本申请中，提出了微压短时蒸制和微波干燥相结合的新型黄精加工方法，首先控制蒸制压力、使得蒸汽温度达到105-140℃（即微压），并以短时蒸制替代传统的常压长时蒸制，不仅有助于活性成分的释放、和组织质感的软化，从而实现产品性状（外表颜色、滋味、气味和质感）的快速形成，而且通过短时间的蒸制控制美拉德反应的程度，避免5-HMF大量生成。然后，以50-80℃微波加热干燥替代传统的日晒或热风干燥，较低的干燥温度再次抑制美拉德反应，同时由于是微波干燥，通过微波抑制酶活性，保证黄精皂苷含量；微波场中原料内部水分子高频往复运动，产生“内摩擦热”而使温度升高，加热速度快且均匀，不会由于较低的温度导致的干燥效果不好、以及无传统干燥过程的传热受阻问题。干燥时间大大缩短，降低了5-HMF的形成。
在微波功率较大时，干燥效率也较高；但功率过大，也会导致美拉德反应加剧；因此作为本发明的优选，步骤（2）中，于功率100-1000W下微波干燥。
作为本发明的优选，微波干燥4-20min。
为了提高微波效率，作为本发明的优选，微波干燥前，将黄精切片至厚度为0.3-3cm。
作为本发明的优选，微波干燥时，装载量0.5-4 kg/m2。
为了进一步提高黄精的处理效果，作为本发明的优选，在微压蒸制之前，对黄精进行预爆破处理。爆破处理可以预先打开黄精的纤维，促使黄精内部及时得到微压蒸制和微波干燥处理。
其中，作为本发明的优选，所述预爆破包括蒸汽爆破、液态二氧化碳相变膨胀爆破中的一种或几种。蒸汽爆破是指将原料用蒸汽加热至180-235℃，维压一定时间，在突然减压喷放时，产生二次蒸汽，体积猛增，受机械力的作用，原料结构被破坏。液态二氧化碳相变膨胀爆破是指将原料加入到液态二氧化碳中，控制液态二氧化碳从液体转成气态，二氧化碳体积膨胀使得原料结构破坏。两种爆破技术均属于现有技术，本申请在此不做赘述。
作为本发明的优选，所述预爆破选用液态二氧化碳相变膨胀爆破。
作为本发明的优选，在微压蒸制之前，对黄精进行碳酸氢钙溶液浸渍处理：将黄精浸渍于碳酸氢钙溶液中12-24h后固液分离，得到预处理黄精和浸渍液；对预处理黄精进行步骤（1）。
作为本发明的优选，所述碳酸氢钙溶液的质量百分浓度为1.0%-2.0%。
作为本发明的优选，将预爆破后的黄精浸渍于碳酸氢钙溶液中时，进行正压-负压交替处理。以促使碳酸氢钙进入黄精内部、以结合黄精内部的氨基酸类物质。
作为本发明的优选，将所述预处理黄精加热至90℃以上后再进行步骤（1）。黄精加热过程中，被黄精吸收的碳酸氢钙分解，生成二氧化碳气体，气体在从黄精内逸出时，使得黄精膨胀、其内生成大量气孔，提高后续蒸制、焖制的受热均匀性。
作为本发明的优选，对预处理黄精进行步骤（1）中的焖制时，将预处理黄精置于所述浸渍液中，调节pH为酸性后，焖制30-120min。上述碳酸氢钙溶液呈碱性，黄精中的黄酮类化合物结构上含有丰富的羟基基团，呈酸性，在碱性溶液中，酚羟基的主体被打开形成易溶于碱的查尔酮，因此上述浸渍液中含有查尔酮。将预处理黄精置于含有查尔酮的浸渍液中后，调节浸渍液的pH为酸性，可以控制浸渍液中的黄酮类化合物析出，进而通过黄酮类化合物的协同作用抑制美拉德反应；同时也将黄酮类化合物回填至黄精内，避免了碳酸氢钙处理导致的黄精活性成分的流失。
作为本发明的优选，完成步骤（1）后，在密闭条件下，将黄精与二氧化碳的饱和水溶液混合，直至二氧化碳的饱和水溶液被吸收完毕；对黄精进行冲洗后进行步骤（2）。钙离子于二氧化碳饱和溶液内生成碳酸氢钙，此时，可以通过控制二氧化碳饱和水溶液的用量来控制黄精中氨基酸量的释放，进而控制5-羟甲基糠醛的生成量。
作为本发明的优选，将黄精与二氧化碳的饱和水溶液混合后，进行正压-负压交替处理，
本发明的有益效果：
本申请中，采用短时微压蒸制和微波干燥加工手段替代了传统九蒸九晒工序，既实现了加工高效性，又提升了产品功能活性，同时减少了5-HMF形成。
附图说明
图1是实施例1中制得的黄精产品示意图；
图2是实施例2中制得的黄精产品示意图；
图3是实施例3中制得的黄精产品示意图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施方式，并对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
一种微压蒸制联合微波干燥加工低HMF黄精产品的方法，包括以下步骤：
取生晒黄精，清洗、滤水后备用。
（1）微压蒸制：将黄精置于蒸笼内，控制蒸制压力、使得蒸汽温度达到110℃，蒸制120min；同时，回收蒸制过程中回收黄精流出的汁液。完成蒸制后，将黄精取出置于回收的汁液中，常温下焖制90min。
（2）微波干燥：将焖制完成的黄精切片至厚度为1.2cm，置于温度50℃、功率500W下微波干燥20min。在微波干燥设备中，黄精的装载量为1.2 kg/m2。
制得的黄精产品如图1所示，其色如漆，甘如饴。
实施例2
一种微压蒸制联合微波干燥加工低HMF黄精产品的方法，包括以下步骤：
取生晒黄精，清洗、滤水后备用。
（1）微压蒸制：将黄精置于蒸笼内，控制蒸制压力、使得蒸汽温度达到120℃，蒸制90min；同时，回收蒸制过程中回收黄精流出的汁液。完成蒸制后，将黄精取出置于回收的汁液中，常温下焖制60min。
（2）微波干燥：将焖制完成的黄精切片至厚度为0.8cm，置于温度80℃、功率600W下微波干燥4min。在微波干燥设备中，黄精的装载量为1.5 kg/m2。
制得的黄精产品如图2所示，其色如漆，甘如饴。
实施例3
一种微压蒸制联合微波干燥加工低HMF黄精产品的方法，包括以下步骤：
取生晒黄精，清洗、滤水后备用。
（1）微压蒸制：将黄精置于蒸笼内，控制蒸制压力、使得蒸汽温度达到130℃，蒸制60min；同时，回收蒸制过程中回收黄精流出的汁液。完成蒸制后，将黄精取出置于回收的汁液中，常温下焖制45min。
（2）微波干燥：将焖制完成的黄精切片至厚度为0.5cm，置于温度50℃、功率700W下微波干燥12min。在微波干燥设备中，黄精的装载量为0.8kg/m2。
制得的黄精产品如图3所示，其色如漆，甘如饴。
实施例4
本实施例与实施例1基本相同，其不同之处仅在于：置于功率50W下微波干燥。
实施例5
本实施例与实施例1基本相同，其不同之处仅在于：置于功率1500W下微波干燥。
实施例6
本实施例与实施例1基本相同，其不同之处仅在于：在微压蒸制之前，对黄精进行预爆破处理。
包括以下步骤：
取生晒黄精，清洗、滤水后备用。
预处理：将黄精置于蒸汽爆破腔中，设定蒸汽爆破温度为200℃，蒸汽爆破压力为1.6 MPa，蒸汽爆破维压时间为5min；爆破后，收集黄精和爆破液。
微压蒸制：将黄精置于蒸笼内，控制蒸制压力、使得蒸汽温度达到110℃，蒸制120min；同时，回收蒸制过程中回收黄精流出的汁液。完成蒸制后，将黄精取出置于爆破液和汁液的混合液中，常温下焖制90min。
微波干燥：将焖制完成的黄精切片至厚度为1.2cm，置于温度50℃、功率500W下微波干燥12min。在微波干燥设备中，黄精的装载量为1.2 kg/m2。
实施例7
本实施例与实施例1基本相同，其不同之处仅在于：在微压蒸制之前，对黄精进行碳酸氢钙溶液浸渍处理。
包括以下步骤：
取生晒黄精，清洗、滤水后备用。
预处理：将黄精置于质量百分浓度为1.5%的碳酸氢钙溶液中，将体系置于密封容器中，首先加压至0.1MPa，处理3h；然后抽真空至-0.1MPa，处理10min；然后恢复常压，静置9h；处理完毕后，取出黄精，并于92℃下干燥2min。
微压蒸制：将干燥后的黄精置于蒸笼内，控制蒸制压力、使得蒸汽温度达到110℃，蒸制120min；同时，回收蒸制过程中回收黄精流出的汁液。完成蒸制后，将黄精取出置于汁液中，常温下焖制90min。
微波干燥：将焖制完成的黄精切片至厚度为1.2cm，置于温度50℃、功率500W下微波干燥12min。在微波干燥设备中，黄精的装载量为1.2 kg/m2。
实施例8
本实施例与实施例7基本相同，其不同之处仅在于：采用预处理得到的浸渍液对黄精进行焖制。
包括以下步骤：
取生晒黄精，清洗、滤水后备用。
预处理：将黄精置于质量百分浓度为1.5%的碳酸氢钙溶液中，将体系置于密封容器中，首先加压至0.1MPa，处理3h；然后抽真空至-0.1MPa，处理10min；然后恢复常压，静置9h；处理完毕后，固液分离，得到黄精和浸渍液，将黄精于92℃下干燥2min。
微压蒸制：将干燥后的黄精置于蒸笼内，控制蒸制压力、使得蒸汽温度达到110℃，蒸制120min；同时，回收蒸制过程中回收黄精流出的汁液。完成蒸制后，将黄精取出置于浸渍液和汁液的混合液中，调节pH为6，然后于常温下焖制90min。
微波干燥：将焖制完成的黄精切片至厚度为1.2cm，置于温度50℃、功率500W下微波干燥12min。在微波干燥设备中，黄精的装载量为1.2 kg/m2。
实施例9
本实施例与实施例7基本相同，其不同之处仅在于：微压蒸制后，还包括饱和二氧化碳溶液处理步骤。
包括以下步骤：
取生晒黄精，清洗、滤水后备用。
预处理：将黄精置于质量百分浓度为1.5%的碳酸氢钙溶液中，将体系置于密封容器中，首先加压至0.1MPa，处理3h；然后抽真空至-0.1MPa，处理10min；然后恢复常压，静置9h；处理完毕后，取出黄精，并于92℃下干燥2min。
微压蒸制：将干燥后的黄精置于蒸笼内，控制蒸制压力、使得蒸汽温度达到110℃，蒸制120min；同时，回收蒸制过程中回收黄精流出的汁液。完成蒸制后，将黄精取出置于汁液中，常温下焖制90min。
中间处理：在密闭条件下，按照100g:1mL的固液比，将二氧化碳的饱和水溶液喷洒至焖制完成的黄精上，静置2h后，采用蒸馏水对黄精进行冲洗。
微波干燥：将黄精切片至厚度为1.2cm，置于温度50℃、功率500W下微波干燥12min。在微波干燥设备中，黄精的装载量为1.2 kg/m2。
对比例1
采用传统的九蒸九晒的方法对黄精进行加工。
对比例2
本对比例与实施例1基本相同，其不同之处仅在于：进行热风干燥。
将焖制完成的黄精切片至厚度为1.2cm，用温度50℃的热风干燥12min。
对比例3
本对比例与实施例1基本相同，其不同之处仅在于：蒸制5h，焖制5h。
【黄精产品中皂苷和5-HMF的含量检测】
对实施例和对比例中得到的黄精产品进行皂苷和5-HMF的含量检测，检测结果如下表1。
表1.
Figure DEST_PATH_IMAGE002
如表1，对比实施例和对比例1可知，本申请的黄精加工方法相比于传统的九蒸九制，可以有效降低5-HMF的生成量。对比实施例1和对比例2可知，微波干燥可以有效抑制酶活性，避免皂苷含量的降低。对比实施例1和对比例3可知，短时微压蒸制可以有效降低5-HMF的生成量。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种微压蒸制联合微波干燥加工低HMF黄精产品的方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）微压蒸制：将黄精于105-140℃下蒸制30-150min后，焖制30-120min；
（2）微波干燥：将步骤（1）中得到的黄精于50-80℃下微波干燥。
2.根据权利要求1所述的一种微压蒸制联合微波干燥加工低HMF黄精产品的方法，其特征在于：于功率100-1000W下微波干燥。
3.根据权利要求1所述的一种微压蒸制联合微波干燥加工低HMF黄精产品的方法，其特征在于：微波干燥4-20min。
4.根据权利要求1所述的一种微压蒸制联合微波干燥加工低HMF黄精产品的方法，其特征在于：微波干燥前，将黄精切片至厚度为0.3-3cm。
5. 根据权利要求1所述的一种微压蒸制联合微波干燥加工低HMF黄精产品的方法，其特征在于：微波干燥时，装载量0.5-4 kg/m2。
6.根据权利要求1所述的一种微压蒸制联合微波干燥加工低HMF黄精产品的方法，其特征在于：在微压蒸制之前，对黄精进行预爆破处理。
7.根据权利要求6所述的一种微压蒸制联合微波干燥加工低HMF黄精产品的方法，其特征在于：所述预爆破包括蒸汽爆破、液态二氧化碳相变膨胀爆破中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的一种微压蒸制联合微波干燥加工低HMF黄精产品的方法，其特征在于：在微压蒸制之前，对黄精进行碳酸氢钙溶液浸渍处理：将黄精浸渍于碳酸氢钙溶液中12-24h后固液分离，得到预处理黄精和浸渍液；对预处理黄精进行步骤（1）。
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