一种西兰花脱水加工方法与流程

本发明属于果蔬干燥加工技术领域，涉及一种西兰花脱水加工方法。

背景技术：

西兰花(brassicaoleraceal.)又称青花菜、绿菜花、意大利芥蓝，属十字花科芸薹属甘蓝的一个变种，它原产于地中海东部沿岸，19世纪末传入中国。其食用部位主要为绿色花球，富含多种营养及功能成分。据分析，每100g西兰花中含蛋白质4.1g、脂肪0.6g、膳食纤维1.6g、糖类4.3g、胡萝卜素7210.0μg、维生素a1202.0μg、维生素c51.0mg、维生素e0.91mg、钙67.0mg。西兰花蛋白质含量是白菜花2倍，维生素a含量是白菜花的240倍，是蕃茄6倍，钙的含量是蕃茄的2倍，胡萝卜素含量高于其他蔬菜。

西兰花不仅营养齐全，而且防癌抗癌的功效也十分显著。研究表明，西兰花中最主要的抗癌活性成分是异硫氰酸盐，这种物质具有高度的生物活性，能诱导人肝癌细胞hepg-2和胃腺癌sgc-7901细胞凋亡。据美国营养学家研究，西兰花内还有多种吲哚衍生物，此类化合物有降低人体内雌激素水平的作用，可预防乳腺癌的发生。研究发现，从西兰花中提取的一种叫萝卜子素的酶，有提高致癌物解毒酶活性的作用，从而可以预防癌症的发生。王蓉等人研究发现，西兰花中抗癌活性成分为单亚麻酰甘油和单亚油酰甘油，在浓度为140mol/l和150mol/l时能抑制raji细胞eb病毒早期抗原的合成，可通过日常饮食达到防癌的效果。

另外，西兰花中还含有丰富的抗坏血酸，多食西兰花不仅能防癌，还能够增强肝脏的解毒能力，提高免疫力。而其中的高纤维能够有效降低肠胃对葡萄糖的吸收，降低血糖，能有效控制糖尿病的病情。同时，西兰花中含有一定量的类黄酮物质，因而具有抗氧化活性。西兰花不仅对心脏病、高血压具有预防和调节的作用，而且还可以预防眼部疾病。对于孕妇来说，多吃西兰花是非常有益的，因其中含有丰富的叶酸，对胎儿的生长发育起到重要的作用，此外常吃西兰花可增强记忆力。

西兰花在顶花球长到11～14cm尚未开放时要及时采收，采收时把花蕾连同肥嫩的花茎一起割下。西兰花除顶花球外往往下面的侧枝会生成侧花球，或顶花球采收后，侧枝上端生出侧花球，可连续采收2～3次，侧花球往往较小，达不到商品要求。参考宁波市北仑区地方标准(db330206/t11.3-2002)，收购时花球最大横径长度不同分为s级、m级和l级三级。s级：横径(10～12)cm，花茎长16cm，单球净含量≥200g；m级：横径(12～14)cm，花茎长16cm，单球净含量≥230g；l级：横径(14～16)cm，花茎长16cm，单球净含量≥260g。因此当横径小于10cm，达不到收购标准，市场销售困难。目前又没有合适的加工方法，农民不得不放弃采收，造成较大浪费。目前常用的干燥方法有热风干燥、微波干燥和真空干燥。热风干燥具有操作简单、成本低、产量大等优点，是目前应用最广泛的干燥方法，但也存在干燥时间长、干燥品质差等缺点；微波干燥的优点是干燥速度快，但会导致局部温度过高，使产品复水性变差，能耗高；真空干燥的优点是营养损失少，缺点是时间长，成本高。近年来，随着人们生活质量的提高，对脱水蔬菜质量提出了更高要求，单一干燥方式已经不能够满足现代脱水蔬菜加工的需求。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种西兰花脱水加工方法，相比常规热风干燥，可进一步提高西兰花脱水速率及品质。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种西兰花脱水加工方法，按照下述步骤进行，步骤a、切块大小优化：挑选西兰花花球原料，并将西兰花花球切分成小块；步骤b、微波预处理；步骤c、护色处理：将微波预处理后的西兰花小块浸入护色液中进行超声处理；步骤d、红外热风干燥：将护色处理后的西兰花小块进行红外热风干燥。

在上述的西兰花脱水加工方法中，步骤a中选用的西兰花花球原料为横径小于10cm的花球。花球可以为侧花球或顶花球。

在上述的西兰花脱水加工方法中，步骤a中，所述的西兰花花球切分成2～4cm的小块。

在上述的西兰花脱水加工方法中，步骤b中，微波预处理的微波功率密度为600～1000w/kg，微波处理时间为3～9min。

在上述的西兰花脱水加工方法中，步骤c中，浸入护色液中超声处理所用设备为控温超声槽。

在上述的西兰花脱水加工方法中，步骤c中的护色液为水溶液，其中含：cacl2500～1000mg/l，znac2100～200mg/l，mgcl2200～600mg/l，蔗糖1～5g/l。

在上述的西兰花脱水加工方法中，步骤c中的超声处理的超声功率密度为30～45w/l，超声处理时间为5～8min，超声频率为6000hz，控温温度为30～50℃。

在上述的西兰花脱水加工方法中，步骤d中，干燥时单层西兰花均匀平铺于红外热风炉的干燥料盘中，干燥料盘的表面温度为60～80℃，热风的风速为12～18m/s，当西兰花最终含水量为5～8％时停止干燥。

本发明的有益效果：

(1)本发明采用微波处理代替漂烫，不仅省水，而且微波处理时增加了组织通透性，有利于护色液浸入，护色效果较好；并且组织通透性增加有利水蒸汽扩散，提高了干燥速率。

(2)本发明采用超声辅助护色液浸润，超声可除去组织中气体，改变西兰花组织微观结构，增加护色液传质效率，使护色液更容易浸入西兰花组织中，使护色效果更好，所得西兰花干品色泽好，且久存不易变色。

(3)本发明采用红外热风干燥技术，红外热风干燥技术结合了热风干燥和红外干燥各自的优势，即保留了热风干燥的快捷方便，又得到了红外干燥高品质的特点，提高了干燥速率及品质。

(4)本发明采用的横径小于10cm的花球作为原料，能够对达不到商品要求、横径较小的西兰花进行切分、脱水加工，一方面可减轻重量，减少体积，便于长时间保存，另一方面可拓展西兰花应用途径，降低损失，提高经济价值。

具体实施方式

为了保证试验的精确度，使试验原料具有一致性，本发明进行各项工艺参数优化试验所用西兰花原料均为浙江葵瑞农业发展有限公司提供的同一批次原料，品种为绿雄90。

本发明通过试验对实施例中各步骤的具体数据进行优化，具体如下：

(1)切块大小优化

西兰花用刀从柄处切分，切成小块，直径分别为2、3、4、5、6cm。进行热风红外干燥，干燥时料面温度为60℃，风速为16m/s，含水量为7％时停止干燥，干燥用时分别为150、170、190、195、200min。可见，物料较小时干燥速度较快，兼顾人们的烹饪习惯要求，直径不宜太小，优选直径为2～4cm。

(2)微波处理工艺优化

已有研究表明，微波加热具有温度和电磁场的双重效应，比一般加热灭酶法更易使酶失活。微波加热是利用西兰花中的水分子在微波电场中被极化，作高速振动，产生摩擦热，从而使西兰花在微波中整体加热，具有升温迅速、温度均匀、热效率高特点，能迅速破坏西兰花中的酶活性，制止多酚类酶促氧化；同时部分水分气化产生膨化效应，使西兰花细胞间孔隙增大，方便水分进出，有利于护色液浸入和干燥。

实验处理时所用设备为微波炉，切块西兰花装入微波炉料盘，每1kg用500、600、700、800、900、1000w功率微波分别处理3、5、7、9、11、13min。微波处理过的西兰花样品测多酚氧化酶活性，结果表明在微波功率密度为600～1000w/kg，处理时间为3～9min时多酚氧化酶活性为原酶活性的5％以下，基本被抑制。

(3)护色液配方优化

颜色是代表绿色蔬菜及其干制品质量变化的一个重要指标。绿色蔬菜的绿色来源于叶绿素，在脱水及贮存过程中易分解变色，导致蔬菜干品由鲜绿色变成黄褐色直至无色，使脱水绿色蔬菜产品的质量变差。长期保持天然色泽的脱水西兰花干制品较为理想，能给消费者带来食欲，市场价值较高。因此，新鲜西兰花在脱水加工过程中的护色有着重要作用。

护色液为水溶液，其中含cacl2浓度分别为0、400、500、600、700、800、900、1000mg/l，znac2浓度分别为0、100、150、200、250、300mg/l，mgcl2浓度分别为0、200、300、400、500、600、700、800mg/l，蔗糖浓度分别为0、1、2、3、4、5、6g/l。微波预处理后的西兰花样品浸泡于护色液中10min，取出后沥干，红外热风干燥，干燥料面温度为60℃，风速为16m/s。西兰花干品用聚乙烯袋储存，每间隔20d测色差值，连续测5次，求平均值，色差最小的为最优。试验结果表明，护色液组成为cacl2500～1000mg/l、znac2100～200mg/l、mgcl2200～600mg/l、蔗糖1～5g/l时护色效果较好。

(4)超声条件优化

超声波是一种方向性好，穿透能力强的机械振动波。当超声波在介质中传播时，由于超声波与介质的相互作用，使介质发生物理及化学变化，从而产生机械效应、空化作用、热效应等，能够增加传质效率，促使护色液浸入西兰花组织内部，增强护色效果。而且，超声空化效应可改变物料表面和内部结构，增大细胞壁间隙，以利于后续的热风干燥。

本发明优化超声条件试验如下：控温超声槽容积为20l，可加热控温，放入护色液超声护色，超声频率为6000hz，超声功率密度分别为0、30、35、40、45、50w/l，超声工作时间分别为3、4、5、6、7、8min，超声温度分别为30、40、50、60、70℃。西兰花超声护色后沥干，60℃、风速16m/s条件下红外热风干燥。西兰花干品聚乙烯袋中储存，每隔20d测一次色差值，连续测5次，求平均值，色差最小且较稳定的为最优。结果表明，超声功率密度为30～45w/l，超声处理时间5～8min，温度为30～50℃时效果较好。

(5)红外热风干燥条件

护色后的原料均匀平铺于红外热风炉的干燥料盘中，红外热风干燥时料面温度分别为50、60、70、80、90℃，风速分别为10、12、14、16、18、20m/s，当西兰花最终含水量为7％时停止干燥。记录干燥时间，干燥后取样品测色差和复水率，色差较小、复水率较高、干燥时间较短的条件为优，试验表明最优干燥条件为：温度为60～80℃，风速为12～18m/s。

本发明参数优化过程中的多酚氧化酶活性、色差、复水率和含水量的测定方法如下。

多酚氧化酶活性测定

西兰花样品按料液比1:5(w/v)加入预冷至4℃的磷酸缓冲液(0.2mol/l，ph＝7.2)，于组织捣碎匀浆机中低温匀浆2min，转移至离心管，于10000r/min、4℃离心15min，上清液即为粗酶液。取磷酸缓冲液(0.2mol/l，ph＝7.2)2ml，0.2mol/l邻苯二酚溶液1ml、粗酶液1ml至比色皿中，迅速摇匀，35℃下静置反应5min，测415nm波长处吸光度值。以吸光度值表示西兰花样品中多酚氧化酶的酶活，样品相对酶活β按下式计算：

式中：ai表示西兰花处理样品吸光度值；a0表示西兰花未经处理对照样品吸光度值

色差测定

采用美能达cm-5分光测色仪进行颜色测量，检测时将测色仪的光孔垂直压在西兰花花球表面上，轻压，读数。取5次测量的平均值记为西兰花表面的色值，并用数值l、a和b值表示。其中l值表示亮度，a值表示红色或绿色值，b值表示蓝色或黄色值，a值越大表示颜色越接近红色，a负值越大，颜色越接近绿色；b正值越大，颜色越接近黄色；b负值越大，颜色越接近蓝色。l0、a0、b0为新鲜对照组颜色值，l1、a1、b1为试验检测组颜色值。西兰花干燥后颜色变化值δe通过下面公式计算所得，δe值越大，表示干燥产品的颜色变化越大。

复水率测定

新鲜西兰花称量，其质量记为w1，然后脱水干制。干制西兰花浸泡在60±0.5℃蒸馏水中60min进行复水至新鲜状态，沥干后称量，其质量记为w2。复水率r按下面公式计算。

含水量测定

新鲜西蓝花取样称量，其质量记为m1，105℃烘干至恒重，其质量计为m0。干燥料盘通过红外热风炉的底部孔架在电子天平上，可以在线即时称量物料质量。物料烘干前质量记为mn，烘干过程中t时在线称量的质量记为mt，则t时的含水量s按下面公式计算。

以下是本发明的具体对比例和实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述。本发明对比例和实施例中所用西兰花品种为绿雄90，花蕾较整齐、均匀细腻，花球色泽浓绿、表面紧实、平整，本发明中选用的西兰花花球原料为横径小于10cm的花球，可以为顶花球或侧花球。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，但本发明并不限于这些实施例。

对比例1

新鲜西兰花切成直径3cm的小块，90℃水浴漂烫3min，浸入脱色液中超声处理，然后红外热风干燥，得脱水西兰花干品，测色差和复水率，常温聚乙烯袋储藏100d后测色差。

对比例2

新鲜西兰花切成直径3cm的小块，微波预处理后红外热风干燥，得脱水西兰花干品，测色差和复水率，常温聚乙烯袋储藏100d后测色差。

对比例3

新鲜西兰花切成直径3cm的小块，微波预处理，浸入脱色液5min后沥干，然后红外热风干燥，得脱水西兰花干品，测色差和复水率，常温聚乙烯袋储藏100d后测色差。

对比例4

新鲜西兰花切成直径3cm的小块，微波预处理，浸入脱色液中超声处理，然后热风干燥，得脱水西兰花干品，测色差和复水率，常温聚乙烯袋储藏100d后测色差。

以上对比例中，超声条件：功率密度为45w/l，温度为30℃，处理时间为6min；微波处理条件：每1kg切块西兰花用900w功率微波处理5min；红外热风干燥条件：料面温度60℃，风速为16m/s；热风干燥条件：空气温度60℃，风速为16m/s。

实施例1

新鲜西兰花切分成直径3cm的小块，每1kg用900w微波处理3min，浸入护色液中(护色液配方为：cacl2800mg/l，znac2150mg/l，mgcl2300mg/l，蔗糖3g/l)，超声处理5min，超声功率密度为45w/l。处理后红外热风干燥，红外温度60℃，风速16m/s，含水量下降到7％时停止干燥，测色差和复水率，常温聚乙烯袋储藏100d后测色差。

实施例2

新鲜西兰花切分成直径3cm的小块，每1kg用800w微波处理5min，浸入护色液中(护色液配方为：cacl2800mg/l，znac2200mg/l，mgcl2400mg/l，蔗糖2g/l)，超声处理6min，超声功率密度为40w/l。处理后红外热风干燥，红外温度70℃，风速14m/s，含水量下降到7％时停止干燥，测色差和复水率，常温聚乙烯袋储藏100d后测色差。

实施例3

新鲜西兰花切分成直径3cm的小块，每1kg用800w微波处理3min，浸入护色液中(护色液配方为：cacl2700mg/l，znac2150mg/l，mgcl2300mg/l，蔗糖3g/l)，超声处理7min，超声功率密度为35w/l。处理后红外热风干燥，红外温度60℃，风速14m/s，含水量下降到7％时停止干燥，测色差和复水率，常温聚乙烯袋储藏100d后测色差。

实施例4

新鲜西兰花切分成直径3cm的小块，每1kg用900w微波处理5min，浸入护色液中(护色液配方为：cacl2700mg/l，znac2200mg/l，mgcl2400mg/l，蔗糖2g/l)，超声处理6min，超声功率密度为40w/l。处理后红外热风干燥，红外温度60℃，风速16m/s，含水量下降到7％时停止干燥，测色差和复水率，常温聚乙烯袋储藏100d后测色差。

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。

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