CN115039808B - 一种硒保留率高的堇叶碎米荠及其干燥加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硒保留率高的堇叶碎米荠及其干燥加工方法，属于食品加工领域。本发明提供了一种硒保留率高的堇叶碎米荠干燥加工方法，具体是将新鲜堇叶碎米荠经挑选整理、清洗、去茎、沥干预处理；然后将预处理后的堇叶碎米荠叠置堆放，采用远红外对其进行干燥，即得硒保留率高的堇叶碎米荠。该方法与其他干燥方法相比，耗能低，受热均匀，干燥效率较高，产品色泽较浅，操作简单，得到堇叶碎米荠干叶中总硒和有机硒的保留率最高，有效减少了干燥过程中硒的损失。
Description
技术领域
本发明涉及一种硒保留率高的堇叶碎米荠及其干燥加工方法，属于食品加工领域。
背景技术
硒是人体必需的微量元素，在人体中参与重要的代谢过程。长期处于低硒状态会导致死亡风险的增加及免疫功能和认知能力水平的下降。较高的硒水平或补充硒具有抗病毒作用，可降低自身免疫性甲状腺疾病的风险，以及在保护组织免受氧化应激、DNA合成和繁殖方面具有关键性的作用。人体中硒的摄入主要来源于日常饮食，主要通过食物链来获取，据统计，全球至少有10亿人硒摄入量不足。迄今为止，硒缺乏仍然是不可忽视的健康问题。植物是自然界硒生态链中的关键环节，可以有效地将无机硒通过自身代谢作用转化为不同形态有机硒，富硒植物被认为是优良的有机硒膳食来源。
堇叶碎米荠是一种硒超富集植物，硒含量可达几百至几千毫克每千克，目前在我国主要分布于湖北省西南部富硒地区。堇叶碎米荠的茎、叶可食用，2020年国家卫生健康委员会已经将堇叶碎米荠列为一种新食品原料，参照叶菜类蔬菜标准管理。近年来，碎米荠因其富含硒化合物，如：硒蛋白，硒多肽，硒多糖等物质，而备受关注。然而，堇叶碎米荠营养价值虽然很高，但其相关加工工艺研究较少，一直缺乏系统的研究。
堇叶碎米荠作为一种草本植物，其水分含量高达90％，因其富含各种营养素，在贮藏过程中极易受到微生物的影响而发生腐烂，而干燥技术是一种常见的可有效延长植物保质期的技术。现有技术中关于对堇叶碎米荠干燥研究中，对其色差、多酚及黄酮等指标的考察较多；而在干燥过程中堇叶碎米荠的色泽、总硒及有机硒也会受到一定程度的影响；而如何保证堇叶碎米荠既能有效延长植物保质期，同时还能保持较高的总硒及有机硒保留率是现在面临的关键难题。
发明内容
为解决现有技术存在的上述缺陷，本发明提供了一种硒保留率高的堇叶碎米荠干燥加工方法；即采用远红外干燥方法对堇叶碎米荠进行干燥处理，红外干燥具有干燥速率快，干燥品质高，干燥效率高，操作简单等优点。相较于其他干燥技术，远红外干燥技术可使物料获得较高的热流密度，并可更好的保证样品受热的均匀程度，充分保持产品品质，对总硒和有机硒的保留效果最好。该方法得到堇叶碎米荠中硒的保留率最高，有效减少了干燥过程中硒的损失。
本发明的目的是提供一种硒保留率高的堇叶碎米荠干燥加工方法，所述方法包括以下步骤：
1)将新鲜堇叶碎米荠经挑选整理、清洗、去茎、沥干预处理；
2)将步骤1)预处理后的新鲜堇叶碎米荠叠置堆放，采用远红外对其进行干燥，即得硒保留率高的堇叶碎米荠。
在本发明的一种实施方式中，所述远红外波长范围为5～15μm，红外灯功率为1000～1500W。
在本发明的一种实施方式中，所述远红外波长范围为8～12μm，红外灯功率为1225～1350W。
在本发明的一种实施方式中，所述远红外干燥温度为50～70℃，干燥时间为2～3h。
在本发明的一种实施方式中，所述远红外干燥温度为60～65℃，干燥时间为2～2.5h。
在本发明的一种实施方式中，所述远红外的光源距离堇叶碎米荠为7～10cm。
在本发明的一种实施方式中，所述堇叶碎米荠叠置堆放厚度12～20mm。
在本发明的一种实施方式中，所述远红外干燥为干燥至水分含量为5％～7％。
本发明的另一目的是提供一种有上述硒保留率高的堇叶碎米荠干燥加工方法制备得到的硒保留率高的堇叶碎米荠。
在本发明的一种实施方式中，所述富硒堇叶碎米荠中总硒含量>4000mg/Kg(以干基计)。
本发明的有益效果：
1、本发明采用远红外干燥方法用于干燥堇叶碎米荠，耗能低，受热均匀，干燥效率较高，产品色泽较浅，过程操作简单，可大规模工业化生产。
2、本发明解决了在干燥加热过程中总硒的保留率低以及稳定性差一直富硒产业中普遍存在的问题，本发明提供的堇叶碎米荠干燥加工方法可以有效降低有机硒的损失，提高了对堇叶碎米荠中总硒的保留率。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的描述，应当理解实施例是为了更好地解释本发明，不用于限制本发明。
按照下述方法测定堇叶碎米荠中水分，色泽，总硒和有机硒含量：
1、水分含量的测定
参考GB 5009.3-2016对水分含量进行测定。
2、色泽的检测方法
利用测色色差计LAB测定碎米荠叶的色泽。L*，a*和b*被选择来显示颜色，其中L为亮度，其值从0到100变化，0表示黑色，100表示白色。a*值为红色度，表示从红到绿的值，100为红色，-80为绿色。b*值为黄色度，表示从黄色到蓝色的值，100为黄色，-80为蓝色。在测试前，色差仪用标准白色及标准黑色校准。数据显示为5次测量的平均值(±SD)。
3、总硒含量的测定方法
取0.1～0.2g干燥后的碎米荠与0.8～1.0g的新鲜碎米荠于微波消解管中，加入3.5mL浓硝酸，冷消化过夜后，加5.0mL超纯水，盖好内外塞，进行微波消解，消解程序如表1所示。程序结束后，将消解后的溶液用超纯水定容到相应体积，充分摇匀，取约15mL，过0.22μm尼龙膜后置于15mL离心管。同时做试剂空白。
总硒测定使用电感耦合等离子体质谱仪iCAP TQ(仪器条件见表2)，采用TQ-O2反应模式，80Se同位素被仪器所监测，采样锥为镍锥。以猪肝标准物质(硒含量为1.54±0.29mg/kg)作测总硒时的质控样，配制系列标准溶液，外标法定量分析，计算硒含量。硒含量的计算公式为：
X＝(C×K×V)/(M×1000)
其中X：样品的硒含量(mg/kg)；C：样品消解定容后测得的硒浓度(μg/L)；K：稀释倍数；V：样品消解后定容的体积(mL)；M：消解的样品的量(g)。
表1微波消解程序
表2iCAP TQ参数
4、硒形态的测定方法
采用HPLC-ICP MS测定有机硒形态含量。
5、样品酶解处理：
取0.1g碎米荠干粉及新鲜碎米荠0.5g于20mL密闭水解瓶中，依次向每个水解瓶中加入5％碱性蛋白酶、5％胰蛋白酶和5％蛋白酶K三种蛋白酶，再依次加入15mL 30mmol/LTris-HCl(pH 8.5)。在45℃、400rpm下磁力搅拌，反应4h后，取样品的酶解液，过0.22μm水系膜后，进样。
6、HPLC色谱条件：
色谱柱为TechMate C18-ST反相色谱柱(4.6mm×250mm，5μm)；以含0.5mmol/L四丁基氢氧化铵、3.0％(v/v)甲醇的30mmol/L磷酸氢二铵溶液为流动相，用10％甲酸调流动相的pH为6.0。流速1.0mL/min进行等度洗脱，柱温30℃；进样量10μL。
ICP MS条件如表2所示，采用带高灵敏度垫片的镍锥，测定的模式为TQ-O2模式，采集同位素位为80Se，驻留时间为0.05s。
采用外标法计算样品中甲基硒代半胱氨酸(MeSeCys)、硒肽蛋氨酸(SeMet)、硒代胱氨酸(SeCys2)三种有机硒形态的含量。
实施例1
(1)将新鲜、无损伤的堇叶碎米荠洗净并去茎后称取200g；
(2)远红外干燥：远红外波长范围为10μm，红外灯功率为1225W，远红外干燥温度为65℃，远红外光源距离堇叶碎米荠为8cm，堇叶碎米荠叶堆放厚度16mm，干燥时间为2.5h。
水分含量降至低于7％，停止干燥；
(3)用上述方法测定堇叶碎米荠的色泽(如表3)，总硒及有机硒含量见表4。
实施例2
(1)将新鲜、无损伤的堇叶碎米荠洗净并去茎后称取200g；
(2)远红外干燥：远红外波长范围为12μm，红外灯功率为1350W，远红外干燥温度为60℃，远红外光源距离堇叶碎米荠为7cm，堇叶碎米荠叶堆放厚度12mm，干燥时间为2h。
水分含量降至低于7％，停止干燥；
(3)用上述方法测定堇叶碎米荠的色泽(如表3)，总硒及有机硒含量见表4。
对比例1
(1)将新鲜、无损伤的堇叶碎米荠洗净并去茎后称取200g；
(2)远红外干燥：远红外波长范围为12μm，红外灯功率为800W，远红外干燥温度为60℃，远红外光源距离堇叶碎米荠为7cm，堇叶碎米荠叶堆放厚度12mm，干燥时间为2h。
水分含量降至低于7％，停止干燥；
(3)用上述方法测定堇叶碎米荠的色泽(如表3)，总硒及有机硒含量见表4。
对比例2
(1)将新鲜、无损伤的堇叶碎米荠洗净并去茎后称取200g；
(2)远红外干燥：远红外波长范围为12μm，红外灯功率为2000W，远红外干燥温度为60℃，远红外光源距离堇叶碎米荠为7cm，堇叶碎米荠叶堆放厚度12mm，干燥时间为2h。
水分含量降至低于7％，停止干燥；
(3)用上述方法测定堇叶碎米荠的色泽(如表3)，总硒及有机硒含量见表4。
对比例3：热风干燥
(1)将新鲜、无损伤的堇叶碎米荠洗净并去茎；
(2)热风干燥：称取200g堇叶碎米荠平铺于料盘上，干燥箱温度设置60℃，干燥4-5小时后，堇叶碎米荠最终水分含量降至低于7％，停止干燥；
(3)用上述方法测定堇叶碎米荠的色泽(如表3)，总硒及有机硒含量见表4。
对比例4：真空冷冻干燥
(1)将新鲜、无损伤的堇叶碎米荠洗净甩干并去茎；
(2)真空冷冻干燥：称取200g堇叶碎米荠，将新鲜堇叶碎米荠-20℃预冻24小时后，再于冷冻干燥机冷阱中-50℃预冻1小时，敞口放置于真空冷冻干燥箱中，干燥机温度设置为-65℃，真空度为5Pa，干燥48小时后，堇叶碎米荠最终水分含量降至低于7％，停止干燥；
(3)用上述方法测定堇叶碎米荠的色泽(如表3)，总硒及有机硒含量见表4。
对比例5：真空干燥
(1)将新鲜、无损伤的堇叶碎米荠洗净并去茎；
(2)真空干燥：称取200g堇叶碎米荠平铺于料盘上，真空干燥箱温度设置为60℃，真空度设置为0.1MPa，待温度升到60℃并稳定及真空度降到0.1MPa并稳定时，将料盘放入干燥箱中，干燥10～12小时后，堇叶碎米荠最终水分含量降至低于7％，停止干燥；
(3)用上述方法测定堇叶碎米荠的色泽(如表3)，总硒及有机硒含量见表4。
对比例6：微波真空干燥
(1)将新鲜、无损伤的堇叶碎米荠洗净并去茎；
(2)微波真空干燥：称取200g堇叶碎米荠，温度设置为60℃，微波功率设置为800瓦，干燥4-5小时后，堇叶碎米荠最终水分含量降至低于7％，停止干燥；
(3)用上述方法测定堇叶碎米荠的色泽(如表3)，总硒及有机硒含量见表4。
表3实施例1-2和对比例1-6的堇叶碎米荠色泽
表4实施例1-2和对比例1-6的堇叶碎米荠总硒和有机硒含量
干燥后维持堇叶碎米荠的外观是非常重要的，表3显示了实施例1-2和对比例1-6的堇叶碎米荠的颜色参数变化。颜色参数L*代表明亮度，对比例4的亮度较高，这是因为对比例4是在-60℃下对堇叶碎米荠叶进行冷冻干燥，故有利于样品亮度的保持，而其他干燥方式因为较高的温度使得L*值较低，亮度较低。
从表3可以看出a*值都小于零，说明实施例和对比例的堇叶碎米荠都不同程度的保持着绿色。b*代表了黄色的程度，实施例1和实施例2产品有着较低程度的黄色，而对比例5有着最高的b*值，意味着对比例5的堇叶碎米荠在干燥过程中容易变黄。总体而言，与对比例3-5相比较，实施例1-2产品呈现较好的绿色，其变黄的程度较低，改变红外灯功率对产品色泽的影响不大。
在新鲜碎米荠叶中，SeCys2是主要的有机硒，占总硒的91.04％，SeMet和MeSeCys分别占总硒的8.48％和1.34％。经过不同的干燥方式干燥后，实施例1和2对总硒及有机硒的保留率最高，总硒保留率达到了80％，较其它干燥方法对比例，总硒保留率提高了10％～37％。有机硒含量从大到小依次排序为：实施例1、实施例2、对比例6、对比例5、对比例2、对比例1。其中实施例1的SeCys2、MeSeCys和SeMet的保留率分别为84％、45％和93％，远高于对比例。相较于对比例，实施例的有机硒保留率提高了10％～40％。
同时，我们还考察了不同红外灯功率干燥条件下碎米荠中硒的保留率，发现在800W功率下，硒的保留率在75％，低于实施例的80％，且干燥时间比实施例也要长；在2000W功率下，虽然干燥时间比实施例要短，但硒的保留率降低为68％。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (7)
1.一种硒保留率高的堇叶碎米荠干燥加工方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
1）将新鲜堇叶碎米荠经挑选整理、清洗、去茎、沥干预处理；
2）将步骤1）预处理后的堇叶碎米荠叠置堆放，采用远红外对其进行干燥，即得硒保留率高的堇叶碎米荠；所述远红外波长范围为5~15μm，红外灯功率为1000~1500 W；所述干燥温度为50~70 ℃，干燥时间为2~3 h；所述干燥为干燥至水分含量为5%~7%。
2. 根据权利要求1所述的硒保留率高的堇叶碎米荠干燥加工方法，其特征在于，所述远红外波长范围为8~12μm，红外灯功率为1225~1350 W。
3. 根据权利要求1所述的硒保留率高的堇叶碎米荠干燥加工方法，其特征在于，所述远红外干燥温度为60~65 ℃，干燥时间为2~2.5 h。
4. 根据权利要求1所述的硒保留率高的堇叶碎米荠干燥加工方法，其特征在于，所述远红外的光源距离堇叶碎米荠为7~10 cm。
5.根据权利要求1所述的硒保留率高的堇叶碎米荠干燥加工方法，其特征在于，所述堇叶碎米荠叠置堆放厚度12~20mm。
6.由权利要求1~5任一项所述的硒保留率高的堇叶碎米荠干燥加工方法制备得到的富硒堇叶碎米荠。
7. 根据权利要求6所述的富硒堇叶碎米荠，其特征在于，所述富硒堇叶碎米荠中总硒含量>4000 mg/Kg。
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