（食品科学专业论文）海芦笋干燥工艺研究.pdf

摘要 摘要 海芦笋又名“海蓬子 ，为藜科海蓬子属( 又译作盐角草属) ，茎肉质化真盐生植物， 富含多种微量元素，营养丰富，并具有独特的保健功能。本文以海芦笋为原料，以脱水 干燥为主要手段，即应用热风干燥和真空微波干燥技术，研究并开发海芦笋干燥系列产 品，以期增加保质期，同时提高产品的附加值。 研究了脱水海芦笋的护色工艺，采用碱液进行护色预处理。研究了n a 2 c 0 3 质量分 数、浸泡时间、过氧化物酶相对酶活、热烫时间、含盐量的影响，以叶绿素含量和色差 值为主要指标，得到最优工艺参数：n a 2 c 0 3 质量分数为1 ，按料液比1 ：8 ( w w ) ，处 理时间1 5r a i n ，漂烫温度9 5 1 0 0 c ，处理7r a i n 。此时，得到的脱水海芦笋叶绿素含量 和色差值最佳。 为了降低海芦笋的盐分，提高产品的适口性，探讨了清水浸泡、真空渗透、超声波 处理三种脱盐方式对海芦笋干制品含盐量及其品质的影响，最终选择真空渗透的脱盐方 式，并分别确定了海芦笋热风干燥和真空微波干燥的产品的脱盐工艺。 为了提高热风干燥海芦笋的复水性，探讨了麦芽糊精作为前处理对干燥海芦笋复水 性的影响，并对其食用前复水效果进行了研究。实验结果表明，经护色、漂烫后的海芦 笋用质量百分比为1 0 的麦芽糊精溶液和1 0 的蔗糖溶液浸泡3 0r a i n ，再经脱盐、热风 干燥后，所得产品的复原率、感官等品质最佳；随着浸泡温度的升高，复水速率加快， 脱水海芦笋达到饱和复水比所需的时间缩短。同时，随着复水时间的延长，复水产品的 叶绿素含量有所减少。综合比较，脱水海芦笋以8 0 ，浸泡2 0r a i n ，所得的复水比为 8 2 9 ，嫩度比o 8 2 ，v c 含量1 2 7 4m g 1 0 0 9 ( 干基) ，外观较饱满，较脆略有韧劲，无咸味， 清香味浓郁。 研究了海芦笋真空微波加工的最佳工艺。考查了真空度、微波功率、初始含水量及 装载量等因素，对含水量、叶绿素保存率、膨化率和色差值的影响。在此基础上，以叶 绿素保存率和感官评定得分为响应值，设计3 因素3 水平的中心组合实验，得到最优参 数为：装载量4 7g ；真空度0 0 8 8m p a ：初始含水量7 0 。 最后，研究了海芦笋真空微波产品在贮藏期间品质的变化。用光空气，光真空， 暗空气，暗真空这四种不同的包装，在4 、2 5 、3 7 ( 2 下贮藏1 8 0 天，对叶绿素含 量和颜色参数t c d 进行了研究，分别研究了动力学模型，模型的拟合度较好。 关键词：海芦笋；热风干燥；真空微波；动力学 a b s t r a c t a b s t r a c t s a l i c o r n i ab i g e l o v i it o r r i sas e av e g e t a b l ew h i c hi so r i g i n a t ef r o mn o r t ha m e r i c a ，i s c a r n i f i c a t i o na n dh a l o p h y t e s i ti sr i c hi nn u t r i t i o na n di sb e n e f i c i a lt oh u m a nh e a l t h i nt h i sr e s e a r c hw o r k ，t h er a wm a t e r i a lw a ss a l i c o r n i a b i g e l o v i it o r r a n dt h em a i n m e t h o dw a sd r y i n g ，s u c ha sh o ta i rd r y i n ga n dm i c r o w a v ev a c u u md r y i n g w er e s e a r c h e da n d d e v e l o p e do ns e r i e ss a l i c o r n i ab i g e l o v i it o r r d r y i n gp r o d u c t s ，w h i c hi n c r e a s e ds h e l fp e r i o d a n dc r e a t e da d d e dv a l h e f i r s t l y , t h ep a p e rs t u d i e dt h en a t u r a lc o l o rp r e s e r v a t i o nt e c h n o l o g yo fd e h y d r a t e d s a l i c o r n i ab i g e l o v i it o r r t h ee f f e c to fs o l u t i o no fs o d i u mc a r b o n a t e ，t h er a t i oo fs o l i dt o l i q u i d ，i m m e r s i n gt i m e ，t h ea c t i v i t yo fp e r o x i d a s e ，b l a n c h i n gt i m e ，a n ds a l tc o n t e n t0 1 1c o l o ro f s a l i c o r n i ab i g e l o v i it o r r w e r et e s t e d t h er e s u l ts h o w e dt h a ts o l u t i o no f1 s o d i u m c a r b o n a t e ( t h er a t i oo f s o l i dt ol i q u i d = 1 ：8f o r1 5m i n ) a t9 5 1 0 0 。cf o r7m i n t h i st e c h n o l o g y w a st h eo p t i m a ll l a t u a lc o l o u rp r e s e r v a t i o nt e c h e n o l o g yf o rd e h y d r a t e ds a l i c o r n i ab i g e l o v i i t o m s e c o n d l y , f o rd e c r e a s i n gs a l to fs a l i c o r n i ab i g e i o v i it o mt oe n h a n c et h ep a l a t a b i l i t y , t h e q u a l i t yc h a n g e so ft h ed e h y d r a t e ds a l i c o r n i ab i g e l o v i it o r r t r e a t e db yc l e a rw a t e ri m m e r s i o n ， v a c u u l l li n f i l t r a t i o na n du l t r a s o n i ct r e a t m e n tw e r ei n v e r s t i g a t e d ，a n dv a c u u r li n f i l t r a t i o nw a s s e l e c t e d t h er e s u l t sd e t e r m i n e dd e s a l t i n gp r o c e s so fh o ta i rd r y i n ga n dm i c r o w a v ev a c u u m d r y i n gr e s p e c t i v e l y t h i r d l y , t h ee f f e c to fd e h y d r a t e ds a l i c o r n i ab i g e l o v i it o r r t r e a t e db ym a l t o d e x t ro n r e h y d r a t i o nb e f o r eo ra f t e re a t a b l ew a si n v e s t i g a t e d t h er e s u l u t ss h o w e dt h a tm a l t o d e x t r i n p r e p a r a t i o nm e t h o dc a ne v i d e n t l yi n c r e a s er e c o n s t i t u t i o nc a p a b i l i t yo fd e h y d r a c t e ds a l i c o r n i a b i g e l o v i it o r t t h eo p t i u mr a t i os o l u t i o no fm a l t o d e x t r i na n ds u g a rw a so b t a i n e dr e s p e c t i v e l y a s10 ：10 ( w t i m ew h i c hd e h y d r a c t e ds a l i c o r n i ab i g e l o v i it o r t a t t a i ns a t u r a t i o no f r e h y d r a t i o ns h o r t e na n dc o n t e n to fc h l o r o p h y l ld e c r e a s e da ss a t u r a t i o nt e m p e r a t u r ei n c r e a s e i naw o r d ，t h eb e s tr e s u l to fr e h y d r a t i o nw a si m m e r s i o nt e m p e r a t u r eo f8 0 c ，t i m eo f2 0 m i n u n d e rt h e s ec o n d i t i o n s ，t h er e h y d r a t i o nr a t ew a s8 2 9 ，0 8 2t h et e n d e r n e s sr a t e ，a n dv i t a m i nc c o n t e n tw a s12 7 4m e , lo o g f o u r t h l y , t h ee f f e c to fv a c u u mp r e s s u r e ，m i c r o w a v ep o w e r , i n i t i a lw a t e rc o n t e n ta n dm a s s l o a do ne x p a n s i o nr a t ea n dc o n s e r v a t i o nr a t eo fc h l o r o p h y l lw e r et e s t e d o nt h eb a s i so ft h e s e s t u d y , c o n s e r v a t i o nr a t eo fc h l o r o p h y l la n ds e n s o r ye v a l u a t i o ns c o r e sw e r es e ta sr e s p o n s e v a l u e ，3 - f a c t o ra n d3 - l e v e lo fr e s p o n s es u r f a c ea n a l y s i sw a sd e s i g n e d t h eb e s tp a r a m e t e r so f m i c r o w a v ev a c u u md r y i n gw e r ea c q u i r e d ：m a s sl o a da n dv a c u u mp r e s s u r ew e r e4 7g ，0 0 8 8 m p ar e s p e c t i v e l y , a n di n i t i a lw a t e rc o n t e n tw a s7 0 f i n a l ，d u r i n gs t o r a g e ，t h eq u a l i t yo fs a l i c o r n i ab i g e l o v i it o r r p r o d u c t su s i n gm i c r o w a v e v a c u u n ld r y i n gw a ss t u d i e d t h i ss t u d ys h o w st h ec h a n g e so fs t o r e du n d e rt h ef o u rk i n d so f i i a b s t r a c t s t o r e dc o n d i t i o n sp a c k a g e dw i t hv a c u u mu n d e rt h el i g h t ，a i ru n d e rt h el i g h t ，v a c u u mu n d e rt h e d a r ka n da i ru n d e rt h ed a r kf o rs i xm o n t h sa tt h et e m p e r a t u r eo f4 c 、2 5 。ca n d3 7 t h e r e s u l t ss h o w e dt h a tt h ec h a n g e so fc h l o r o p h y l lc o n t e n ta n dt c dw e r ef i t t e dw i t hf i r s t - o r d e r k i n e t i c s ，a n dc a l c u l a t e dt h ed e g r a d a i n gr a t ea n da c t i v a t i o nr e s p e c t i v e l y k e y w o r d s ：s a l i c o r n i ab i g e l o v i it o r r ，h o ta i rd r y i n g ，m i c r o w a v ev a c u u md r y i n g ，k i n e t i c s i i i 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是苓- 入在导师指导下进行的研究工作及取 得的研究成果尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文 中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人为获得江南 大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料与我一同工作的同志 对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意 签名： 煎兰主堕日 期： 丝旦墨：墨：! 了一 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解江南大学有关保留、使用学位论文的规定： 江南大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文， 并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致 保密的学位论文在解密后也遵守此规定 签名： 砧童苤l 导师签名： 日 期： 第一章绪论 第一章绪论 1 1 海水蔬菜的种植和加工的研究进展 海水蔬菜是指利用海水灌溉培育的特殊蔬菜。目前经过耐盐性生物技术改造的海水 蔬菜已经有红菊苣、绿菊苣、海芦笋、蒲公英、海芦笋菜等近二十种。据了解，海水蔬 菜除了含有普通蔬菜所含的各类营养成分外，粗蛋白质、维生素b 2 、维生素c 以及胡 萝卜素含量要比同类的普通蔬菜高，其中胡萝卜素含量高出近4 0 倍，锌、硒等微量元 素高出2 - 6 倍，还含有天然的植物保健盐和天然的植物碱( 微角皂甙) ，可以降低胆固醇、 血脂，对高血压、糖尿病均有很好的疗效。 在国内从事海水蔬菜规模生产的企业有江苏晶隆海洋产业发展有限公司、盐城绿苑 海蓬子开发有限公司等2 家；海蓬子、海英菜等1 0 余个海水蔬菜品种的生产面积近2 6 6 7 耐，其中设施栽培面积近4 0h m 2 ；年产鲜菜近1 0 0 0 0t ；开发的海水蔬菜加工产品达2 0 余个。晶隆公司生产的海芦笋、海英菜己通过中国绿色食品认证中心a a 级绿色食品和 华夏有机食品认证中心有机食品认证。绿苑公司经过几年的培育选种和研究开发，掌握 了海蓬子高产栽培技术，实现了海蓬子规模化种植，形成了海蓬子蔬菜系列加工工艺和 流程，研究开发了海蓬子蔬菜系列产品，如新鲜蔬菜、速冻保鲜蔬菜、a d 脱水干燥蔬 菜、海蓬子欧美佳3 6 9 平衡主食、海蓬子脱水干粉、海蓬子茶，以海蓬子为主料的饼干、 月饼、汉堡包、面点及海蓬子宴会系列菜肴。 1 2 海芦笋的概述 1 2 1 生物学特征 海芦笋( $ a l i c o r n i ab i g e l o v i it o r r ) ，又称海蓬子，隶属于藜科( c h e n o p o d i a c e a e ) 海蓬子 属( 又译作盐角草属) ( s a l i c o r n i a ) ，该属在全世界大约有5 0 多个种。海芦笋是多年生，雌、 雄异株宿根性蔬菜，是经中科院从北美洲引种而来的海水蔬菜。在盐生植物分类中，属 于茎肉质化真盐生植物，为1 年生草本植物，高1 0 4 0c m ，在亚热带地区可长至5 0 6 0c m 。 茎呈灰绿色或紫红色，直立、茎有节并对生分枝，肉质，内含叶绿素，是植物光合作用 的器官，也是作为蔬菜食用的器官；茎叶退化成鳞片状，成对生，基部连合成鞘状；在 末端形成果穗，孕育种子，绝大多数果穗都生长在肉质茎上部1 3 处，穗状花序顶生， 圆柱形。花小，两性，花被合成口袋形，花后膨大，边缘扩大成翼状。胞果卵形，种子 圆形，有钩状刺毛，可在海水中直接萌剧2 i 。 海芦笋耐旱，不耐涝，在我国辽宁、河北、山西、陕西、宁夏、江苏、浙江等省区 都有出产，一般生长在海滩盐碱地、盐沼地或轻质沙土地，用海水直接灌溉，也可灌淡 水并可施尿素、磷铵、硝酸铵等氮肥。一般3 4 月播种，6 月中旬开花，9 1 0 月成熟， 生育期2 1 0 天左右。 1 2 2 耐盐机理 海芦笋在3 5 n a c l 盐水灌溉区生产最快，并可以在3 倍于海水盐分浓度的环境 生产，是地球上迄今为止报道的最耐盐的植物之一。 江南人学硕1 ：学位论义 根据盐生植物的生理和形态学特点，b r e c k l e l 6 1 将盐生植物分为3 个生理类型( 1 ) 真盐 生植物，又被称作稀盐盐生植物：主要依靠植物组织的肉质化和细胞的离子区域化能力将 盐分稀释和运输到液泡中，以贮存较多水分和降低水势，海芦笋属于此类。( 2 ) 泌盐盐生 植物：泌盐是通过一种被称作为盐腺的特殊细胞从植物叶片或茎中分泌盐( 主要是n a c l ) 并维持内部的离子浓度保持在低浓度的水平( 3 ) 假盐生植物，又被称作拒盐盐生植物：通 过根部拒盐来调节叶片中的盐浓度。 植物耐盐机制可分简单机制和复杂机制【7 。9 1 。复杂机制涉及植物在受到盐胁迫时的 主要生理变化过程，主要目的是保护植物体的生理生长过程，主要指离子平衡、渗透压 平衡、氧化还原状态的平衡、水分平衡等。对于真赫盐生植物，其较高的含盐量主要是 因为植物在盐胁迫环境下自身通过吸收周围的盐分主要是n a + 、c 1 一等，调节离子平衡 以适应这种特殊的环境。重建细胞内的离子平衡包括两方面内容：一是将n a + 运往液泡 或液泡前体，二是将n a + 排出细胞外，以降低其对细胞质中各种酶和膜结构的破坏。n a 十向液泡和液泡前体的运输称为区隔化。一是可以降低细胞质中n a + 浓度，二是液泡中 的n a + 可以作为一种渗透压调节剂，维持细胞的膨压，防止细胞在高渗条件下过度失水， 真盐盐生植物就是依靠区隔化策略来抗盐的。总之，对于泌盐和拒盐机制较弱的真盐生 植物而言，要在高盐胁迫下生存，形态上主要依赖茎叶肉质化，生理上主要依赖离子区 域化。 1 2 3 综合利用 海芦笋的嫩茎叶作蔬菜食用，营养丰富、色泽鲜美、口感脆嫩，特别是海芦笋嫩尖 组织中的微量皂角甙，可清除血管壁上胆固醇，具有明显降压、降脂作用。其种子含油 量约3 0 ，富含亚油酸，是一种优质的食用植物油。榨油后的海芦笋籽饼，还含有4 0 的蛋白质，可用作食品、饲料、医药、化妆品的添加剂。海芦笋秸秆是制造强密度板的 原料，造出的板材其强度是目前中密度板的8 倍，刨花板的1 5 倍，且阻燃防水防蛀，在 海水持久浸泡后仍能抗沸点水的浸泡。 1 2 4 研究现状 目前，国内外有关海芦笋的研究报道主要是植物耐盐性机理，栽培技术和种子营养 成分分析及应用等方面，对其鲜菜加工生产方面的研究很少。卢安根等i lo j 研究了真空冷 冻干燥海篷子干品和热风干燥海篷子干品的品质，前者从感官、复水性、营养成分等都 优于后者，且前者经9 5 热水浸泡2m i n 基本恢复鲜品原样，而且产品技术指标符合 n y t 1 0 4 5 2 0 0 6 ( 绿色食品脱水蔬菜) 质量安全要求。张美霞等【1 1 】对冻干海蓬子粉加工工 艺进行了研究，通过电阻法测定了其共晶点和共熔点确定冷冻工艺，冷冻产品呈黄绿色， 有胡桃样清香味，产品的含水量为5 0 ，v c 含量为1 8 2 3m g 1 0 0g 。国外文献【1 2 - 1 4 】主 要是研究海蓬子的栽培技术及作为饲料或饲料添加剂在喂养家畜方面的应用及饲喂后 肉类品质的影响，而对鲜菜进行加工生产去未见任何报道。 2 第一章绪论 1 3 果蔬热风和真空微波干燥技术的研究进展 1 3 1 热风干燥技术研究进展 热风干燥技术又称常规对流干燥或热空气干燥，它是以热空气做为干燥介质，将热 量传递给湿物料，使得湿物料由外向内温度逐渐升高，物料内部的水分以气态或液态形 式扩散至物料表面，汽化的蒸气从表面经扩散或对流的方式传递到干燥介质主体，由热 空气带走的干燥过程【l 引。在干燥过程中，传热和传质同进发生。热能以对流方式传给物 料表面，然后再由物料表面传至内部；物料内部水分向表面扩散，被激化后由物料表面 扩散至气相主体。传热的推动力是温度差，传质的推动力是水的浓度差，或水蒸气的分 压差，传热和传质的方向相反，但密切相关。 多年来，国内外有关热风干燥技术的应用与研究的文献报道的非常多，这为各种不 同果蔬的脱水加工积累了丰富的实用数据，为脱水果蔬的工业化生产提供一定的基础。 i b r a h i md o 舯d 1 6 j 研究了在相同风速1 5r n s ，不同温度5 5 ，6 0 ，6 5 ，7 0 热风干燥下， 番茄的干燥特性，发现前处理和风温是影响干燥速度的重要因素，并在这四个温度上分 别建立了干燥模型，可用于描述在不同温度下番茄中水分的迁移和有效扩速率。 m i n h h u en g u y e n 1 7 j 等通过研究温度，相对湿度和薄层厚度对香蕉热风干燥的影响，采 收时节的不同引起的初始含水量的差异对干燥动力学影响很大，但是由于不同的成熟度 造出香蕉形态和化学组分的不同对干燥动力学几乎没有影响。k e r k h o f s 等【l8 】对于番茄在 热风干燥下的抗氧化物( r e 、总苯酚和番茄红素) 含量的变化进行了研究，结果表明：在热 风条件下( 4 2 c ，4 8h ) ，v e 、总苯酚和总抗氧化活性显著下降，但番茄红素含量却增加。 1 3 2 真空微波干燥技术研究进展 真空微波干燥是随着真空干燥技术和微波干燥技术发展起来的一种新型的组合干 燥技术。在真空干燥过程中，随着容器内工作压强的降低，溶剂( 例如水) 的沸点下降， 物料中的水分扩散速度加快，处理物料时所需温度低、干燥速度快、干燥后的物料品质 好等优点。但是，真空干燥时物料的脱水机理是依靠热传导将外来热量传递给被干燥物 料的，由于在低气压环境下，用对流方式向被加热物料传递外来热量非常困难，故热传 递速度较慢。微波干燥是利用介电加热原理，依靠高频电磁振荡来引发分子运动，使被 加热物发热，加热方式有别于传统的对流、传导与辐射，系微波直接对物体进行加热， 使物体本身成为一个发热体，传热这一限制因素被打破。 利用真空微波技术加工果蔬原料，生产膨化休闲食品的国内外文献报道不是很多。 d u r a n c e 等i l 圳将新鲜芒果、菠萝通过真空微波干燥成脆片，收缩很小，而且保持原有风 味，并有独特的疏脆口感；k r o k i d a 等【2 0 】分别对在真空微波、微波及热风干燥条件下的 苹果、香蕉、胡萝卜和土豆等果蔬干燥后的品质特性做了比较，前二者的体积密度比后 者要低的多，而多孔性均优于后者。最大应力应变值也较小，微波干燥也限制了酶反应 而引起的色劣变。j o a n n ab o n d a r u k 等【2 1 】研究了干燥条件对土豆的颜色、淀粉组分、含糖 量、机械性质、干燥后产品的显微结构的影响；发现任何一种干燥方法干燥后的产品与 原料的颜色都有显著性不同，而真空微波干燥技术在干燥过程中能有效的阻止原料的颜 江南人学顾。i ：学位论文 色变化，且比强对流干燥损失的淀粉和总糖要少得多。李志远等2 2 1 研究了真空度、微波 功率、冷冻处理及不同初始含水量对真空微波加工马铃薯脆片的影响，研究发现真空度 o 0 8m p a 有较好的脆度，真空微波处理相对于普通微波干燥时间短，而其疏松度更大一 些，冷冻处理可得到表面平整，变形小，表面颜色均匀，由热风干燥得到初始含水量为 3 6 左右时，经真空微波加工后膨化率较高。 1 4 果蔬贮藏过程中的动力学研究进展 果蔬贮藏过程中的动力学研究，近年来国内外报道很多2 3 。2 6 1 ，大多是从动力学的角 度研究食品品质的损失q ( 如色泽、硬度等) 的变化速率( 损失速率) ，可以表示为： d q d t = - k ( q ) ”( 1 - 1 ) 式中n 反应级数；k 反应速率常数，单位有反应级数n 决定；t 贮藏时间。 大多数食品的质量与时间的关系表现为零级或一级反应，即动力学方程分别如下： 零级反应： o = q o k t( 1 - 2 ) 一级反应： q = q 0 e x p ( 一k t )( 1 - 3 ) 其对数模型也广泛的应用于农产品质量的变化描述 q 2 q o = 鬲意而 式中q o 初始品质参数；q 。- t 时间后的品质变化量；t o 初始时间，d 。 活化能( e a ) 是指某种食品成分增加或减少一定程度所需要的能量。 值与温度的关系一般符合a r r h e n i u s 方程形式 七= k , , e x p c 一每c 争掣1 “唧c 一， 式中k 佗广参考温度下的速率变化常数；e a - 反应活化能， j ( m 0 1 k j ) 一；t 佗广参考温度，k ；a 一方程常数。 通过公式的转换，品质变化最终可表示为 f ( q ) = a = 彳e x p ( 一色r t ) f ( 1 4 ) 变化速率常数k ( 1 5 ) k j m o l ；r 气体常量，8 3 1 4 ( 1 6 ) 式( 1 6 ) 就是农产品贮藏过程中品质变化的通用动力学模型。公式左边式关于品质q 的函 数，右边与贮藏时间t 和温度t 有关。 e k d e r m e s o n l o u o g l o u 等1 2 4 】研究了渗透脱水冷冻番茄在5 。c 至u 2 0 c 的贮藏温度中， 以番茄红素和维生素c 含量的损失为动力学研究目标，建立了品质退变的动力学模型。 m c g i a n n a k o u r o u 等【2 5 j 通过建立不同的冷藏温度下维生素c 降解的动力学模型来 预测四种冷冻蔬菜的货架期寿命。 4 第一章绪论 r a u ll g a r r o t e 等1 2 6 j 发现新鲜豌豆在旋转锅炉中用1 2 0 1 3 1 下杀菌，其色差值a 奉 符合一级动力学模型，并利用a r r h e n i u s 方程计算出最适合温度为10 0 。c ，此时a 幸降解 速率为5 4 8 x 1 0 4s ，活化能8 9 3 7k j m o l 。 1 5 食品脱盐技术的研究进展 目前，脱盐技术报道最多的是在水处理方面的应用【2 7 2 引，主要是膜法( 反渗透) 和热 法( 蒸发) 。 脱盐技术在食品中的应用主要是针对盐渍食品。何弥尔【2 9 j 利用不同离子通透性的差 异及酸碱理论研究了盐渍蘑菇脱盐技术，将盐渍蘑菇在3 的石灰乳液( 生石灰与清水质 量比1 ：3 3 ) 浸泡2 3h 后，再用0 3 的草酸溶液浸泡增色正味，结果表明石灰乳液对盐 渍蘑菇的脱盐效果较好。朱定和等【3 0 】研究了盐渍莲藕脱盐工艺，得到最优的工艺条件： 在脱盐水中加入o 2 柠檬酸，采用2 - l 的水藕比，脱盐4 0m i n ，中间换水一次，含盐 量最终为4 o 。刘贤杰【3 1 1 等探讨了电渗析法在酱油脱盐中的应用，在最优工艺条件下， 将含盐量1 9 4 的酱油脱盐至9 1 ，作为酱油指标的氨基酸损失8 3 ，风味变化不大， 结果证明电渗析对酱油的脱盐是切实可行的分离方法。 1 6 果蔬脱水过程中品质保持的研究概述 1 6 1 护色处理概述 护色处理分漂烫处理和常温浸泡处理两种。文献报道【3 玉3 4 】比较常用的护绿方法有两 种1 碱液处理：蔬菜中含有少量的酸类物质，主要是以自由状态存在的有机酸。当蔬菜 受热时，叶绿素会与其中释放出来的有机酸作用而变黄，如对其进行碱液处理，一方面 可以中和部分蔬菜细胞中释放出来的有机酸，另一方面，在碱性溶液中，叶绿素会皂化 为叶绿素碱盐。再者碱液处理还可起到除去部分蔬菜如菠菜、芦笋、海芦笋表面的蜡质。 一般用n a h c 0 3 或n a e c 0 3 碱性溶液处理。2 金属离子取代镁：在蔬菜加工中，采用z n 2 + 、 c u 2 + 、f e 2 + 、c a 2 + 等取代m 9 2 + ，形成稳定的叶绿素锌、铜、铁等的化合物，可使绿色更 稳定。此外，也有用硫处理，护绿剂染色法即用叶绿素铜钠、叶绿素锌钠等安全的食品 添加剂作为染色剂，都能达到较好的护色效果【35 1 。 1 6 2 复水性概述 大部分脱水果蔬在消费前要求复水，尽可能恢复到脱水前的状态，但结果往往不是 很理想，可能复水的时间要求很长，或者回复不到原料的形态和感官质量( 色、香、味) 。 这主要是因为脱水蔬菜在干燥前要经热烫灭酶，细胞也必定失去活力，细胞壁失去弹性， 产生永久变形，其胶体成分也产生不可逆变化。目前，国内报道f 3 6 3 8 1 有关于麦芽糊精和 p - 环糊精的应用可提高脱水蔬菜的复水性。陈从贵【3 7 1 等研究了分析1 0 糊精、1 0 蔗糖 和5 食盐的浸泡，可以有效提高热风干燥脱水荷兰豆的复水性，而不降低干燥过程中 的失水效率。蒋彩虹1 3 8 】等以茄子、胡萝卜、青椒、菜豆等为原料，确定糊精：蔗糖：食盐 = 3 ：3 ：2 混合液制得的脱水蔬菜，含水量高，复原性好，口感脆嫩。 1 6 3 干燥膨化概述 膨化是利用相变和气体的热压效应原理，使被加工物料内部的液体迅速升温汽化、 江南人学硕f ：学位论文 增压膨胀，并依靠气体的膨胀力，带动组分中高分子物质的结构变性，从而使之成为具 有网状组织结构特征，形成定型的多孔状物质的过程。真空微波是利用在低压条件下蒸 汽传递阻力减少，径向推动力增加，且此时水的沸点较低，在一定微波能的作用下能够 促使水分较快地集中蒸发，从而使膨化率快速增加，而且在低压缺氧的环境下可防止果 蔬营养物质中热敏性营养成分的氧化损失。华南理工大学芮汉明、张立彦【3 9 】申请了专利 号为2 0 0 5 1 0 0 3 6 2 3 0 4 一种猪皮膨化食品及其加工方法，采用常压微波或真空微波膨化猪 皮，膨化率可控制在3 5 倍左右，口感香脆。t e i nm l i l l 等【3 2 】认为真空微波可以改变食品 原料的质地，可以膨胀产品的结构，产生的结构和质地是其他设备所不能获得的，在某 种情况下产生类似煎炸产品的质地。 1 6 4 脱水产品贮藏概述 脱水产品在贮藏过程中，叶绿素、v c 、胡萝卜素等营养物质都会有所损失。对于绿 色蔬菜脱水制品而言，在贮藏过程中最易变化的是颜色。绿色蔬菜的绿色来源于叶绿素， 叶绿素对光、热等条件敏感，在加工贮藏中易褪色或变色，导致蔬菜脱水产品由鲜绿色 变成黄褐色直至无色1 4 2 1 。其中光氧化对叶绿素的破坏最为严重，其机理【4 3 】主要是强光产 生的过量激发能会激发一些物质( 特别是光敏物质如叶绿素、核黄素等) 到高能态，高能 状态的光敏物质活性很强，易与基态氧3 0 2 生成为单态氧1 0 2 ，氧化叶绿素、不饱和脂 肪酸等含烯化合物生成氢过氧化物，最终导致其降解。此外，贮藏温度的影响也是至关 重要。据报道m j 贮藏在4 0 下时，叶绿素b 的降解速度比2 5 下快3 2 5 2 倍，比4 c 下贮藏快1 1 - 2 1 倍。因此，脱水干制品应尽量贮藏在低温、干燥、避光的环境中。 1 7 立题背景与意义 我国是一个临海国家，拥有漫长的海岸线，海岛和滩涂资源( 其资源特点是土壤盐渍 度高，淡水灌溉资源极度缺乏但富含盐分的海水资源充裕) 极为丰富。如何开发利用滩涂 和海岛资源，是一个研究热点。目前，世界各国改良利用盐碱地主要采用农业、水利工 程、物理、化学与生物等综合技术措施。其中，采用生物技术，即种植抗盐植物是开发利 用盐碱地的一种最为有效的途径。实践证明，种植抗盐植物，一方面可以利用沿海养殖 的废水浇灌，成分利用养殖废水的营养物质，减少废水中残留有机物对海域的污染，达 到净化海水的目的；另一方面，不与传统淡水农业争地、争水。特别在西部淡水资源匮 乏地区更有重要意义；再者，可以改善盐渍地、滩涂地的土壤结构，增进肥力，有利于 综合治理生态环境，具有长期的社会效益。 目前国内外对海水蔬菜的利用主要是作为时鲜蔬菜，榨油等，利用干燥技术加工成 即食型休闲食品还属空白。利用真空微波技术可以在降低含水率的同时最大程度的保存 果蔬的营养物质，更重要的是其产生的膨化度使形状饱满，口感松脆，极大的增进了产 品风味和适口性，增加产品的附加值，具有显著的经济效益和社会效益。 1 8 主要研究内容 1 、确定脱水海芦笋护色工艺。研究不同n a 2 c 0 3 质量分数、浸泡时间、过氧化物酶 相对酶活、热烫时间、含盐量对脱水海芦笋护色效果的影响，通过单因素和正交实验， 6 第帝绪论 确定最佳护色工艺。 2 、确定脱水海芦笋脱盐工艺。选择脱盐方式，并分别根据干燥特点的不同确定不 同的脱盐工艺参数。 3 、研究海芦笋热风干燥温度对其产品品质的影响。用麦芽糊精进行预处理，考查 其对热风干燥海芦笋复水性的影响，并对其食用前复水效果进行研究，以确定较佳的复 水条件。 4 、确定真空微波海芦笋干燥工艺。考查真空度、微波功率、初始含水量及装载量 等因素，以叶绿素保存率，膨化率和色差值为指标，作单因素和中心组合实验，确定最 优真空微波工艺。 5 、研究了海芦笋真空微波干燥产品在四种包装条件下即光真空，光空气，暗真 空，暗空气，在三个贮藏温度4 。c ，2 5 ，3 7 下，叶绿素含量和总色差t c d 的动力学 模型，分别计算其降解速率和活化能。 7 第二章脱水海芦笋护但- t 艺的研究 第二章脱水海芦笋护色工艺的研究 2 1 前言 叶绿素是绿色蔬菜呈色的主要物质，但其化学性质极不稳定。蔬菜贮藏与加工中的 绿色损失，是加热、p h 值降低等引发组织细胞的相关酶化学反应，此类反应会造成植物 组织细胞蛋白质一脂质膜崩解、叶绿素一蛋白复合物释放，导致叶绿素被分解。张爱军 【4 5 】等发现海蓬子色素成分与从菠菜中提取的色素基本一致，而在菠菜的加工中似7 1 ，一 般是用碱液处理来达到护色的目的，操作简单，效果较好。 本实验采用碱液处理的护色方法，着重研究了前处理对热风干燥海芦笋色泽的影 响，以期选择最佳的护色工艺，为脱水海芦笋的生产提供参考。 2 2 材料与设备 2 2 1 原料 海芦笋：江苏晶隆海洋产业发展有限公司提供。 2 2 2 试剂 丙酮，磷酸氢二钠，磷酸二氢钠，邻苯二胺，氯化锌，过氧化氢，亚铁氰化钾，乙 酸锌，冰乙酸，硝酸银，乙醇，铬酸钾，碳酸钠均为分析纯。 2 2 3 仪器与设备 f a l1 0 4 电子天平 上海天平仪器厂 7 21 型分光光度计 上海第三分析仪器厂 c r 4 0 0 色彩色差计日本d n i c a m i n o l t 公司 t d l 6 0 b 台式离心机上海安亭科学仪器厂 h h 一4 数显恒温水浴江苏金坛市荣华仪器制造有限公司 b c d 2 0 5 u t 电冰箱青岛海尔股份有限公司 1 0 1 1 b s 电热恒温鼓风干燥箱上海跃进医疗器械厂 2 3 实验方法 2 3 1 工艺流程 挑选叶修整一n a 2 c 0 3 碱液浸泡_ 漂烫一冷却_ 糊精混合液浸泡叶真空渗透处理一 热风干燥_ 回软_ 包装 2 3 2 操作要点 1 ) 挑选：无腐败褐变，形状良好，较嫩的海芦笋；2 ) 修整：去除基部过老纤维化 的部分；将长的或分枝多的海芦笋按节点分成小段( 3 5c m ) ，切面平整；3 ) 清洗：清洗 时采用喷淋水或自来水流动洗涤，去除表面灰尘和少量泥沙；4 ) n a c 0 3 碱液浸泡：将 清洗干净的海芦笋放入一定质量分数的n a 2 c 0 3 碱液浸泡，料液比1 ：8 ( w w ) ，数分钟后 捞出用流动水洗去表面残留的碱液；5 ) 漂烫：将浸泡后的海芦笋放入沸水中，漂烫时 轻轻搅拌，漂烫数分钟后捞出用流动水迅速冷却；6 ) 糊精混合液浸泡：将漂烫后的海 芦笋浸入以配好的麦芽糊精混合液( 麦芽糊精：蔗糖= 1 0 ：1 0 ，w w ) 中，数分钟后捞出； 9 江南人学硕。 ：学位论义 7 ) 真空渗透：将上述处理好的海芦笋放入装有自来水的广口瓶( 料液比为1 ：1 5 ( w w ) ) ， 并与真空泵相连，接通后抽真空进行真空渗透处理，工作压力为0 0 9m p a ，4h 后取出， 沥干至表面无滴水；8 ) 热风干燥：将沥干后的海芦笋排列整齐放入托盘中，并置于7 0 c 烘箱中2 2 5h ，至含水量7 以下；9 ) 回软：将干燥后稍微冷却的海芦笋放入密闭干燥 箱内1 2 2 4h ，待质地略软后再进行包装。 2 3 3 实验指标测定 2 3 3 1 海芦笋主要成分的测定 脂肪：按照g b 5 0 0 9 6 8 5 进行测定【4 8 】 蛋白质：按照g b 5 0 0 9 5 8 5 进行测定【4 3 】 碳水化合物：按照g b 3 0 0 9 5 7 8 8 进行测定【4 8 】 灰分：按照g b 3 0 0 9 4 8 5 进行测剧4 硼 粗纤维：按照g b l 0 4 6 9 8 9 进行测定【4 8 】 p 胡萝t - 素：按照g b l 2 3 8 9 9 0 进行测定【4 8 】 维生素c ：按照2 ，6 二氯靛酚法进行测定【4 8 】 2 3 3 - 2 物料含水量测定 采用烘箱常压干燥法【4 8 l ，各时期含水量通过定时取样、迅速称重后经烘干，并换算 得到湿基含水量。 湿基含水量= ( 干样重一千品恒重) 样品重1 0 0( 2 1 ) 2 3 3 3 色差值的测定 l 值( l i g h t n e s s ，亮度) ，其值从。至u l o o 变化，0 表示黑色，1 0 0 表示白色；a l 直( r e d n e s s ， 红色) 表示从红到绿的值，1 0 0 表红色，8 0 为绿色；b l 直( y e l l o w n e s s ，黄色度) ，表示从黄 色到蓝色的值，1 0 0 为黄色，8 0 为蓝色。 2 3 3 4 叶绿素含量的测定 采用分光光度法【4 引。准确称取样品1g ，放入研钵中，加2m l8 0 ( v v ) 丙酮和少量 c a c 0 3 进行研磨，直到组织中绿色完全被提取出来后，再用8 0 ( v v ) 丙酮冲洗并定容至 1 5m l ，摇匀，静置，待c a c 0 3 沉淀变白后过滤，滤液分别在6 4 5n l n ，6 6 3n n l 处测吸光度 值o d ，以8 0 ( v v ) 丙酮为对照。每个样品重复三次，取其平均值。总叶绿素含量以下 公式计算：( 单位：m g g ) 总叶绿素= 垦竺垒兰望堕墅堕型喜磊皂磊芋垦婆笪燮 ( 2 2 ) 2 3 3 5 过氧化物酶活力的测定 取1 5g 样品放入预先冷却后的研钵内加1 0m l ，0 1m o l l 磷酸盐缓冲液p h7 0 ，并 加少量石英沙，在冰浴中研磨1 0m i n ，浸泡3 0m i n ；然后加4 0m l ，0 1m o l l 磷酸盐缓 冲液p h7 0 ，将过氧化物酶溶出，用四层纱布过滤。在滤液中加入0 5g 活性炭脱色， 用双层纱布过滤，初得滤液再用滤纸过滤，得提取酶液。提取酶液保存于4 c 冰箱中备 用。 在比色皿中加入2 6m l ，0 1m o l l 磷酸盐缓冲液p h7 0 ，0 1m l 邻苯二胺乙醇溶 l o 第二章脱水海芦笋护色t 艺的研究 液，0 2m l 过氧化氢溶液。然后加0 1m l 制备好的酶液，混合均匀，在4 3 0n n l 波光下， 用分光光度计测定反应混合物吸光度的变化。未经热处理的酶液稀释1 0 倍后进行活力 测定，以每分钟光密度增加一个单位定义为一个酶活单位，单位为