一种微波干燥蓝药睡莲花的方法与流程

本发明涉及植物加工技术领域，具体涉及一种微波干燥蓝药睡莲花的方法。

背景技术：

蓝药睡莲(nymphaeastellatawilld.)又称延药睡莲或星形睡莲，是睡莲科睡莲属的多年生水生草本植物。目前全世界约有35种睡莲，我国原产5种：白睡莲、雪白睡莲、延药睡莲、睡莲、柔毛齿叶睡莲，蓝药睡莲主要生产于我国湖北、广东、海南及云南南部地区，国外主要分布在印度、越南、缅甸、泰国及非洲中部等地。蓝药睡莲在古印度语中被称为库木大(kumuda)，作为印度、尼泊尔以及我国西藏的传统药物，具有广泛的药用价值，可用于消化不良、腹泻、痔疮以及发热、中风、脑炎等治疗，蓝药睡莲花的制成物还可以可缓解咳嗽症状，并对胆病，呕吐，眼花等有一定的疗效。此外，蓝药睡莲还具有一定的食用价值^[3]，它里面含有花色素苷和多种黄酮和酚酸类活性物质^[5]，以及多种氨基酸、维生素和铁、硒等微量元素，这些营养成分对人体具有很好的调理作用，其性温，各种体质的人都适合食用，具有清除体内自由基和抑制脂质过氧化、抗癌防衰老、预防糖尿病、减肥等多种功效，长期食用可达到强身健体、美容养生的效果。

目前睡莲花产品主要以鲜切花观赏和装饰为主，但鲜切花保质期短，不耐储藏，其产业化应用受到较大限制。作为药食两用的鲜花资源，花茶饮用历史悠久，随着生活水平的提高，人们的健康和追求高品味生活的需求日益增长，给睡莲花茶的开发提供了新的契机，睡莲花的干制越来越重要。蓝药花茶对干燥后的品质有较高的要求，不仅要求花形完整，色泽贴近原花，而且需要在干燥后保证一定的韧性和较高的酚类物质含量。

然而，传统的鲜花干燥主要采用日晒或热风干燥脱水，从而获得较长的保质期，但生产效率低，外观色泽难以控制，有效成分损失大。目前急需要一种能够保证干燥蓝药睡莲花具备较高品质的干燥工艺，以此推动睡莲花的深加工产业的发展。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种微波干燥蓝药睡莲花的方法，使得所述方法能够获得在外观、质地、色泽和总酚含量上具有较高水平的蓝药睡莲花。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种微波干燥蓝药睡莲花的方法，包括：

步骤1、将新鲜蓝药睡莲花在常压和4kw～6kw微波功率下连续干燥6～10min，使蓝药睡莲花含水率降至50％～70％；

步骤2、在常压和1kw～2kw微波功率下，进行间歇式微波干燥，每干燥1～5min停0.5～2min，直至干燥至蓝药睡莲花降至安全含水率。

针对目前缺少能够获得高品质蓝药睡莲的工艺的问题，本发明采用微波干燥工艺，根据蓝药睡莲花的生理特性和微波干燥对其的影响特点，提出了一种连续性干燥和间歇式干燥组合使用的微波干燥工艺，获得了高品质的蓝药睡莲花干燥成品。

其中，作为优选，本发明采用的安全含水率为5％以下，例如1％、2％、3％、4％。

本发明对于蓝药睡莲花的装载量无限制，作为优选，本发明步骤1可以具体选择为：

将300g新鲜蓝药睡莲花在常压和4kw微波功率下连续干燥7min，使蓝药睡莲花含水率降至50％～70％；

将300g新鲜蓝药睡莲花在常压和4kw微波功率下连续干燥8min，使蓝药睡莲花含水率降至50％～70％；或

将300g新鲜蓝药睡莲花在常压和4kw微波功率下连续干燥9min，使蓝药睡莲花含水率降至50％～70％。

作为优选，本发明步骤2可以具体选择为：

在常压和2kw微波功率下，进行间歇式微波干燥，每干燥2min停1～2min，直至干燥至蓝药睡莲花降至安全含水率；

在常压和2kw微波功率下，进行间歇式微波干燥，每干燥3min停0.5～1min，直至干燥至蓝药睡莲花降至安全含水率；或

在常压和2kw微波功率下，进行间歇式微波干燥，每干燥4min停1～2min，直至干燥至蓝药睡莲花降至安全含水率。

为了保证实际干燥过程中工艺的连续性，本发明在所提出的微波干燥工艺基础上，根据微波干燥对蓝药睡莲干燥特性的影响，建立蓝药睡莲微波干燥动力学模型，为蓝药睡莲在干燥干制过程中水分含量的实时监测和控制提供理论依据。基于此考虑，在本发明所述方法基础上，还包括采用如下所示的动力学方程预测微波干燥所需时间以及蓝药睡莲花在微波干燥过程中含水率变化：

mr＝mt/mo

其中，p为单位质量发射功率，即微波功率与蓝药睡莲花装载量的比值，单位为kw·g^-1，t为干燥时间，单位为min；

水分比mr＝mt/mo，是干燥过程中某时刻的含水率与初始含水率的比值，其中mt为干燥中某时刻的湿基含水率，mo为初始水分含量。

根据上述动力学方程式，可根据蓝药睡莲花的装载量、微波功率、含水量以及干燥时间中几个已知或事先确定的条件，通过计算获得未知条件的数值，从而实现对蓝药睡莲在干燥干制过程中水分含量和干燥时间的准确预测，保证工艺的连续性。

按照本发明工艺方法干燥后的蓝药睡莲花干燥成品，与采用其他一些微波干燥工艺的成品相比，在外观上完好，无褐变和烧焦现象；在质地上具有较高的韧度，花瓣不易脱落，保证花形完整；在色泽上，与原花的色差值更小；在总酚含量上达到13％以上的高活性物质含量。同时，与传统的热风干燥工艺相比，本发明工艺方法在干燥能耗和干燥速率上更加具有优势。

由以上技术方案可知，本发明在适宜的微波功率下，以前期连续微波干燥方式和后期间歇微波干燥方式完成对蓝药睡莲花的干燥，所获得的干燥成品不仅在色泽上能更好的保持原花的颜色，而且外观较好，花形完整，花瓣不易脱落，活性成分含量较高。

附图说明

图1所示为本发明蓝药睡莲微波干燥动力学模型的验证结果；

图2所示为微波干燥方式和热风方式平均能耗的对比结果；

图3所示为微波干燥方式和热风方式平均干燥速率的对比结果。

具体实施方式

本发明公开了一种微波干燥蓝药睡莲花的方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明所述方法已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

在本发明实施例中，如无特别说明，所采用已开放的新鲜蓝药睡莲花均采自海南省海口市红旗镇睡莲花基地同一生长环境区域，并且各蓝药睡莲花大小差异不显著，初始含水率在±2％范围。

在试验前，所摘取的新鲜蓝药睡莲花去掉最外层带有绿色的花瓣，切掉花柄，底部花托仅留3-5mm。

试验中所采用的试验仪器如下：

kwss-12kw微波干燥设备：东莞市城亿微波设备有限公司；dhg-9076a电热恒温鼓风干燥箱：上海精宏实验设备有限公司；yp20002型电子天平：上海光正医疗仪器有限公司。

以下就本发明所提供的一种微波干燥蓝药睡莲花的方法做进一步说明。

实施例1：蓝药睡莲微波干燥动力学模型的验证

为了验证本发明动力学模型的准确性，选取微波功率为1kw，装载量为50g蓝药睡莲花进行试验验证，将试验值与预测值进行对比，如图1所示。由图1可知，试验所得出的mr值与该模型所预测的mr值比较吻合，说明试验值与预测值拟合性较好，可以用该模型较好的预测蓝药睡莲在微波干燥过程中水分的变化规律，便于工艺的连续性。

实施例2：本发明所述方法

将300g新鲜蓝药睡莲花在常压下采用5kw微波功率连续干燥7min，根据动力学方程，计算得到含水率大概为63％左右，后期以63％为初始含水率，再采用微波功率为2kw进行干燥，每干燥2min停2min(再利用动力学方程式，推测大概干燥34min左右即可)，直到干燥至安全含水率5％以下为止。该工艺得到的睡莲花颜色鲜艳，美观，形状较好，没有出现明显的皱缩现象，能够较好的保持花原有的颜色和形状，其中色差值δe值为13.9(δe值越低效果越好)，含水率为4.6％，总酚含量为13.1％。

实施例3：本发明所述方法

将300g新鲜蓝药睡莲花在常压下采用4kw微波功率连续干燥8min，根据动力学方程，计算得到含水率大概为62％左右，后期以62％为初始含水率，再采用微波功率为2kw进行干燥，每干燥3min停1min(再利用动力学方程式，推测大概干燥33min左右即可)，直到干燥至安全含水率5％以下为止。该工艺得到的睡莲花颜色鲜艳，美观，形状较好，没有出现明显的皱缩现象，能够较好的保持花原有的颜色和形状，其中色差值δe值为10.5(δe值越低效果越好)，含水率为4.3％，总酚含量为13.9％。

实施例4：本发明所述方法

将300g新鲜蓝药睡莲花在常压下采用6kw微波功率连续干燥9min，根据动力学方程，计算得到含水率大概为50％左右，后期以50％为初始含水率，再采用微波功率为2kw进行干燥，每干燥4min停1.5min(再利用动力学方程式，推测大概干燥32min左右即可)，直到干燥至安全含水率5％以下为止。该工艺得到的睡莲花颜色鲜艳，美观，形状较好，没有出现很严重的皱缩现象，能够较好的保持花原有的颜色和形状，其中色差值δe值为14.6(δe值越低效果越好)，含水率为4.8％，总酚含量为12.7％。

实施例5：不同微波干燥工艺的对比

1、微波干燥工艺(相同装载量300g)

对照1：2kw连续微波干燥至安全含水率5％以下；

对照2：4kw连续微波干燥至安全含水率5％以下；

对照3：先4kw连续微波干燥8min，然后2kw连续干燥至安全含水率5％以下；

对照4：先采用2kw连续微波干燥8min，然后4kw连续干燥至安全含水率5％以下；

实施例3：实施例3工艺。

2、结果

表1

由表1可以明显看出，虽然各工艺均为微波干燥工艺，但是不同的干燥方式会显著影响最终干燥成品的品质，在各工艺中，只有本发明的工艺获得的成品能够在外观、质地、色差值以及总酚含量方面同时实现较佳的水平。

实施例6：本发明微波干燥工艺与热风干燥工艺的对比

干燥能耗和干燥速率是评价睡莲花干燥工艺的两个重要指标。热风干燥选择在干燥效果最好的热风温度60℃进行，微波干燥参照实施例3条件来对这两种干燥方式干燥睡莲花进行比较，安全含水率定位5％以下，且对两种工艺要求相同，装载量均为300g。

干燥速率v(g/min)＝△m/△t

式中，△m为每个固定时间段睡莲花质量的变化量，g；△t为两次称取睡莲花质量的时间间隔，min。

干燥能耗n(kj/g)＝wt1/1000m1×3.6×10³kj

式中，w为电热恒温鼓风干燥箱或微波设备的功率，w；t1为干燥时间，h；m1为去除的水分重量，g。

图2，图3分别为在热风和微波两种干燥方式下，蓝药睡莲花平均能耗和平均干燥速率的比较图。

从图2可知，经比较热风干燥的平均能耗是微波干燥的22倍，说明热风干燥的能耗较高；由图3可知，微波干燥的干燥速率是热风干燥的近42倍，干燥速率快。结合两者可以看出，蓝药睡莲花在本发明微波干燥条件下，不仅干燥效率高，能耗还较低，在实际过程中，更适合工业化生产。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。