一种提高红枣安全品质的方法与流程

本发明涉及农产品加工技术领域，特别涉及一种提高红枣安全品质的方法。

背景技术：

红枣(zizyphusjujube)，又名大枣，鼠李科枣属植物，成熟后变为红色，常晒干制成枣干。红枣起源于中国，在中国已有八千多年的种植历史，富含蛋白质、脂肪、糖类、胡萝卜素、b族维生素、维生素c、维生素p以及钙、磷、铁和环磷酸腺苷等营养成分，其中维生素c的含量在果品中名列前茅。中医中药理论认为，红枣具有补虚益气、养血安神、健脾和胃等作用，红枣对慢性肝炎、肝硬化、贫血、过敏性紫癜等病症有较好疗效；红枣含有三萜类化合物及环磷酸腺苷，有较强的抗癌、抗过敏作用。大枣能润心肺、止咳、补五脏、治虚损、除肠胃癖气，还能安中养脾、平胃气、通九窍、助十二经等。

红枣鲜果因含水量高、不易储存和运输，造成了极大的浪费，因此采摘后需要及时进行加工。目前最常用的加工贮存方式，旨在将食品中水分含量降低到安全水平，在此水平下将最大程度抑制微生物腐败和水分介导的变质反应。干红枣是我国传统的红枣加工产品，也是目前我国红枣加工的重要产品。

热风干燥方法加工是目前使用最广泛的方法之一，但热风干燥是一种高耗能单元操作。区别与其它常见的果蔬或果蔬片的干燥过程，红枣表面本身带有天然果蜡，这是一种脂类成分，是在红枣表面生成的植物保护层，它可以有效地防止外界微生物、农药等入侵果肉，起到保护作用；然而该蜡质保护层在热风干燥中会阻挡红枣内部水分向外扩散，从而影响红枣的干燥速率，并进一步加剧红枣热风干燥的能耗。

另外，在干燥过程中，红枣内的活性物质受热将发生热降解，以红枣中维生素c含量为例，随着干燥温度的升高以及干燥时间的正常，其含量均显著下降。因此，在现有技术中，提高红枣干燥过程中的效率，降低热风干燥的温度即可以提高干红枣的生产效率，也能提高干红枣的品质和营养价值，具有重大的意义

为了提高热风干燥的效率，目前常采用化学预处理的方法，然而化学预处理的方法会造成红枣上的化学残留，同时化学预处理后的废液会造成环境污染。

因此，现有技术中急需寻找一种高效、绿色环保且能与热风干燥联用，并提高热风干燥效率或降低热风干燥温度以提高干红枣营养价值的红枣预处理方法。

技术实现要素：

针对现有技术中，因红枣表面特殊结构导致热风干燥效率慢、干燥温度较高、干红枣营养价值受损，以及化学预处理带来的化学残留和残液难处理等问题，本发明公开了一种提高红枣安全品质的方法，采用冷等离子体预处理新鲜红枣，实验结果表明，在合适的选择冷等离子体操作条件的情况下，冷等离子体预处理可以腐蚀红枣表面的蜡质层，形成细小的裂缝和孔洞，从而提高红枣干燥过程中水分扩散效率，并进一步减少红枣热风干燥时间，提高干燥效率，降低干燥能耗，同时提高红枣生物活性成分含量。同时，等离子体具有绿色、环保、高效、无污染等优点，可以解决化学预处理带来的化学残留和残液难处理。实验结果表明，才用冷等离子体预处理过程可以增大水分扩散效率，减少热风干燥时间，有效的缩减红枣热风干燥时间，同时也可以减少活性物质的降解，减少有害产物5-羟甲基糠醛的产生。

一种提高红枣安全品质的方法，其包括如下步骤：

(1)新鲜红枣采用冷等离子体进行预处理；采用空气作为冷等离子体产生源，冷等离子体设备输出处理功率为400-800w，冷等离子体气流流速为50-300l/min；预处理时间为5-120s；

(2)预处理后的新鲜红枣进行热风干燥处理，热风干燥温度为50-70℃，获得干红枣。

优选的，所述步骤(1)中，冷等离子体设备输出端距离红枣表面2-20cm，预处理时间为5-30s。

优选的，所述步骤(1)中，预处理时，将新鲜红枣所处容器一直保持在冰水浴中，处理过程中对红枣进行翻面一次或多次，以使红枣表面被冷等离子体均匀作用。

优选的，所述步骤(1)中，步骤(2)的热风干燥风速为1-2m/s。

优选的，步骤(2)中，当红枣水分含量以湿基计低于35％时停止热风干燥，获得干红枣。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

现有技术中，冷等离子体技术在食品加工行业的应用主要包括食品中有害微生物的杀灭、包装材料加工、食品成分的功能改性，种子发芽性能的提高，谷物的理化性质改善和农药残留物的降解等。本发明首次发现冷等离子体可以腐蚀红枣表面的蜡质层，形成细小的裂缝和孔洞，提高红枣干燥过程中水分扩散效率，为冷等离子体提供了新的食品加工用途，拓展了一个新的应用领域。

本发明采用冷等离子体预处理红枣，该预处理过程绿色、环保、高效、无污染，克服了现有技术中采用化学预处理存在的化学残留和废液难处理的问题；当今社会，人们对食品安全越发重视，食品中某些化学成分的允许残留值越来越低。化学预处理已经难以满足未来的要求，本发明提供的方法即保证了干红枣产品的食用安全，也满足未来需求。

本发明采用冷等离子体预处理后，与未经预处理的对照组相比，可以在相同的热风干燥温度和风速条件下，干燥时间最高可以减少12％，干红枣中维生素c含量最高可提升38％，干红枣抗氧化活性最高可提升15％，干红枣中有害产物5-羟甲基糠醛最高可减少34％。如果以干红枣的水份含量为热风干燥的目标值，则经过与本发明处理后的红枣，可以在达到相同目标值的情况下，采用更低的热风干燥温度或者缩短热风干燥的时间。

本发明采用冷等离子体预处理的时间只需要5-120s(短于化学预处理的时间，且工序简单，无需浸泡后清水漂洗、擦干)，预处理时间极短，相比于热风干燥的时间可以忽略，但却可以极大的提高后续热风干燥的效率，其效果是非常显著的。本发明可以提高红枣整个干燥过程的时间，且预处理过程可以成批进行。

附图说明

图1为红枣干燥时间对比；

图2为红枣维生素c含量对比；

图3为红枣抗氧化活性对比；

图4为红枣中干燥有害产物5-羟甲基糠醛含量对比；

图5为红枣预处理前后表面微观结构对比。

具体实施方式

下面结合对比例和具体实施例对本发明作进一步描述，以下列举的仅是本发明的具体实施例，但本发明的保护范围并不仅限于此：

实验测定方法：

1)维生素c含量按照国标方法测定(gb5009.86-2016食品安全国家标准食品中抗坏血酸的测定)。

2)抗氧化活性测定方法：

frap试剂：取100ml的300mm的醋酸盐缓冲液(ph3.5)、10ml的10mmtptz、10ml的20mm三氯化铁以10:1:1体积混合。

在96孔板中加入100μl的样品(70％乙醇提取)，再加入100μlfrap溶液，微板震荡器震荡，混匀后在酶标仪中，37℃孵育5min，测定其在593nm处吸光度值。使用维生素c制作标准曲线。

3)5-羟甲基糠醛测定方法：

将样品用水提取后，12000g离心取上清液，采用液相方法测定。液相条件：柱温30℃，流速0.8ml/min，进样量10μl,检测波长285nm；流动相a：乙腈，流动相b水(含0.5％甲酸)，等度：a:b＝10:90。

对比例1

新鲜红枣不经预处理，将热风干燥机温度预热至50℃，放入红枣进行热风干燥，风速为1.5m/s，每隔30min测定红枣含水量，当红枣水分含量低于35％(以湿基计)时停止干燥，获得干红枣。

所述干燥时间为1820min，干红枣中维生素c含量为5.62mg/gdw(干基)，干红枣抗氧化活性为6.89mgvce/gdw(干基)，干红枣中有害产物5-羟甲基糠醛含量为62.59μg/gdm(干基)。

对比例2

新鲜红枣不经预处理，将热风干燥机温度预热至60℃，放入红枣进行热风干燥，风速为2.0m/s，每隔30min测定红枣含水量，当红枣水分含量低于35％(以湿基计)时停止干燥，获得干红枣。

所述干燥时间为1680min，干红枣中维生素c含量为5.28mg/gdw(干基)，干红枣抗氧化活性为6.45mgvce/gdw(干基)，干红枣中有害产物5-羟甲基糠醛含量为56.28μg/gdm(干基)。

对比例3

新鲜红枣不经预处理，将热风干燥机温度预热至70℃，放入红枣进行热风干燥，风速为1.0m/s，每隔30min测定红枣含水量，当红枣水分含量低于35％(以湿基计)时停止干燥，获得干红枣。

所述干燥时间为1560min，干红枣中维生素c含量为5.46mg/gdw(干基)，干红枣抗氧化活性为6.75mgvce/gdw(干基)，干红枣中有害产物5-羟甲基糠醛含量为50.66μg/gdm(干基)。

对比例4

新鲜红枣经化学预处理(5％碳酸钾加2％油酸乙酯在25℃下浸泡10min，再取出用清水漂洗，擦干)，将热风干燥机温度预热至50℃，放入化学预处理后的红枣进行热风干燥，风速为1.5m/s，每隔30min测定红枣含水量，当红枣水分含量低于35％(以湿基计)时停止干燥，获得干红枣。

所述干燥时间为1670min，干红枣中维生素c含量为7.63mg/gdw(干基)，干红枣抗氧化活性为7.86mgvce/gdw(干基)，干红枣中有害产物5-羟甲基糠醛含量为43.25μg/gdm(干基)。

对比例5

新鲜红枣经化学预处理(5％碳酸钾加2％油酸乙酯在25℃下浸泡10min，再取出用清水漂洗，擦干)，将热风干燥机温度预热至60℃，放入化学预处理后的红枣进行热风干燥，风速为2.0m/s，每隔30min测定红枣含水量，当红枣水分含量低于35％(以湿基计)时停止干燥，获得干红枣。

所述干燥时间为1560min，干红枣中维生素c含量为7.26mg/gdw(干基)，干红枣抗氧化活性为7.38mgvce/gdw(干基)，干红枣中有害产物5-羟甲基糠醛含量为40.25μg/gdm(干基)。

对比例6

新鲜红枣经化学预处理(5％碳酸钾加2％油酸乙酯在25℃下浸泡10min，再取出用清水漂洗，擦干)，将热风干燥机温度预热至70℃，放入化学预处理后的红枣进行热风干燥，风速为1.0m/s，每隔30min测定红枣含水量，当红枣水分含量低于35％(以湿基计)时停止干燥，获得干红枣。

所述干燥时间为1360min，干红枣中维生素c含量为7.37mg/gdw(干基)，干红枣抗氧化活性为7.62mgvce/gdw(干基)，干红枣中有害产物5-羟甲基糠醛含量为38.05μg/gdm(干基)。

实施例1

将新鲜红枣放置在容器中，保持容器处于冰水浴环境。辉光放电冷等离子体设备(ts-hg20-1，深圳市东信高科自动化设备有限公司)由电极和电介质组成，铜圆柱体接地作为阴极，钨合金制成的金属棒连接到高压直流电源作为阳极，等离子体区域在内部阳极的末端。调节冷等离子体处理功率为600w，采用空气作为冷等离子体产生源，冷等离子体气流流速为150l/min，冷等离子体设备距离红枣表面5cm，预处理时间为10s，处理过程中翻面一次。将热风干燥机温度预热至50℃，放入预处理后的红枣进行热风干燥，风速为1.5m/s，每隔30min测定红枣含水量，当红枣水分含量低于35％(以湿基计)时停止干燥，获得干红枣。

所述干燥时间为1680min，干红枣中维生素c含量为7.56mg/gdw(干基)，干红枣抗氧化活性为7.77mgvce/gdw(干基)，干红枣中有害产物5-羟甲基糠醛含量为41.25μg/gdm(干基)。

实施例2

将新鲜红枣放置在容器中，保持容器处于冰水浴环境。辉光放电冷等离子体设备(ts-hg20-1，深圳市东信高科自动化设备有限公司)由电极和电介质组成，铜圆柱体接地作为阴极，钨合金制成的金属棒连接到高压直流电源作为阳极，等离子体区域在内部阳极的末端。调节冷等离子体处理功率为800w，采用空气作为冷等离子体产生源，冷等离子体气流流速为50l/min，冷等离子体设备距离红枣表面8cm，预处理时间为60s，处理过程中翻面一次。将热风干燥机温度预热至60℃，放入预处理后的红枣进行热风干燥，风速为2.0m/s，每隔30min测定红枣含水量，当红枣水分含量低于35％(以湿基计)时停止干燥，获得干红枣。

所述干燥时间为1550min，干红枣中维生素c含量为7.27mg/gdw(干基)，干红枣抗氧化活性为7.39mgvce/gdw(干基)，干红枣中有害产物5-羟甲基糠醛含量为39.68μg/gdm(干基)。

实施例3

将新鲜红枣放置在容器中，保持容器处于冰水浴环境。辉光放电冷等离子体设备(ts-hg20-1，深圳市东信高科自动化设备有限公司)由电极和电介质组成，铜圆柱体接地作为阴极，钨合金制成的金属棒连接到高压直流电源作为阳极，等离子体区域在内部阳极的末端。调节冷等离子体处理功率为650w，采用空气作为冷等离子体产生源，冷等离子体气流流速为200l/min，冷等离子体设备距离红枣表面10cm，预处理时间为30s，处理过程中翻面一次。将热风干燥机温度预热至70℃，放入预处理后的红枣进行热风干燥，风速为1.5m/s，每隔30min测定红枣含水量，当红枣水分含量低于35％(以湿基计)时停止干燥，获得干红枣。

所述干燥时间为1380min，干红枣中维生素c含量为7.32mg/gdw(干基)，干红枣抗氧化活性为7.47mgvce/gdw(干基)，干红枣中有害产物5-羟甲基糠醛含量为37.59μg/gdm(干基)。

实施例4

将新鲜红枣放置在容器中，保持容器处于冰水浴环境。辉光放电冷等离子体设备(ts-hg20-1，深圳市东信高科自动化设备有限公司)由电极和电介质组成，铜圆柱体接地作为阴极，钨合金制成的金属棒连接到高压直流电源作为阳极，等离子体区域在内部阳极的末端。调节冷等离子体处理功率为400w，采用空气作为冷等离子体产生源，冷等离子体气流流速为160l/min，冷等离子体设备距离红枣表面15cm，预处理时间为60s，处理过程中翻面一次。将热风干燥机温度预热至55℃，放入预处理后的红枣进行热风干燥，风速为1.5m/s，每隔30min测定红枣含水量，当红枣水分含量低于35％(以湿基计)时停止干燥，获得干红枣。

所述干燥时间为1580min，干红枣中维生素c含量为7.16mg/gdw(干基)，干红枣抗氧化活性为7.28mgvce/gdw(干基)，干红枣中有害产物5-羟甲基糠醛含量为40.12μg/gdm(干基)。

实施例5

将新鲜红枣放置在容器中，保持容器处于冰水浴环境。辉光放电冷等离子体设备(ts-hg20-1，深圳市东信高科自动化设备有限公司)由电极和电介质组成，铜圆柱体接地作为阴极，钨合金制成的金属棒连接到高压直流电源作为阳极，等离子体区域在内部阳极的末端。调节冷等离子体处理功率为750w，采用空气作为冷等离子体产生源，冷等离子体气流流速为300l/min，冷等离子体设备距离红枣表面16cm，预处理时间为120s，处理过程中翻面一次。将热风干燥机温度预热至65℃，放入预处理后的红枣进行热风干燥，风速为2.0m/s，每隔30min测定红枣含水量，当红枣水分含量低于35％(以湿基计)时停止干燥，获得干红枣。

所述干燥时间为1390min，干红枣中维生素c含量为7.19mg/gdw(干基)，干红枣抗氧化活性为7.42mgvce/gdw(干基)，干红枣中有害产物5-羟甲基糠醛含量为39.26μg/gdm(干基)。

由以上结果和附图1-4可以看出：本发明的实施例1-3利用冷等离子体预处理方法相比于未预处理的对比例1-3，在相同的热风干燥温度和风速条件下，干燥时间最高可以减少12％，干红枣中维生素c含量最高可提升38％，干红枣抗氧化活性最高可提升15％，干红枣中有害产物5-羟甲基糠醛最高可减少34％。

与传统常用的化学预处理方法(对比例4-6)效果相当，且绿色、环保、高效、无污染。红枣表面本身带有的天然果蜡，这是一种脂类成分，蜡质主要是由长链脂肪酸及其衍生物(包括烷烃、醇、醛、脂肪酸和酯等)组成，还包括萜类和其他微量次级代谢物如固醇和类黄酮类物质，是在红枣表面生成的植物保护层，它可以有效地防止外界微生物、农药等入侵果肉，起到保护作用；然而该蜡质保护层在干燥中会阻挡红枣内部水分向外扩散，从而影响红枣的干燥速率。冷等离子体由离子、电子以及未电离的中性粒子的集合组成。如图5所示，将冷等离子体应用在红枣表面，冷等离子体气流中所含的活性粒子可以破坏蜡质层中的长链脂肪酸及其衍生物的连接键，从而腐蚀红枣表面的蜡质层，形成较多细小的裂缝，从而提高红枣干燥过程中水分扩散效率，降低干燥时间，进而减少干燥过程中活性物质的热降解，以及有害产物的生成。因此，本发明一种采用冷等离子体预处理提高干燥红枣品质的方法可提高红枣干燥速率，降低干燥能耗，提高干燥红枣品质。

最后，本发明可用其他的不违背本发明的精神和主要特征的具体形式来概述。因此，无论从那一点来看，本发明的上述实施方案都只能认为是对本发明的说明而不能限制本发明，权利要求书指出了本发明的范围，而上述的说明并未指出本发明的范围，因此，在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在权利要求书的范围内。

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