技术领域
本发明涉及一种水果饮品加工制造领域，具体地，涉及一种柠檬细胞水的提取方法。
背景技术：
水果，作为公认的绿色健康食品，在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。水果不但含有丰富的营养且能够帮助消化，并且有些水果还有降血压、减缓衰老、减肥瘦身、皮肤保养、 明目、抗癌、降低胆固醇补充维生素等保健作用。
目前，我国水果产量居世界第一，水果主要以鲜食为主，但加工量不足10%，加工方法主要沿袭传统的加工方法，如灌装、果脯、果汁、浓缩制浆等。水果因具有较强的季节性和地区性，收货和上市期短而集中。水果产品由于含水量高，例如苹果含水68%、桃子含水82%，柠檬含水量53%等，如不及时食用、销售、贮藏或加工，就会积压、干缩甚至腐烂，现阶段我国新鲜果损耗率水果高达30%，与发达国家损耗率不到7%相差甚远。另外，在传统水果制浆工序中，先把水果原料加热，使其软化以便于制浆，同时在加热过程中，但在加热过程中水果的特征芳香物质以及精油成分受热释放出来，降低果品的品质。研究表明，水果特征芳香物质以及精油除了赋予水果特殊的香味外，还对人体的健康是是极有利的。
现有技术中，利用真空冷冻干燥的方法获取细胞水，例如CN101248895A公开了一种利用真空冷冻技术制备水果细胞生态水的方法，该方法先将水果冷冻，然后通过冷阱进行收集细胞水。CN102058094A公开了一种松茸细胞营养水的制作方法，该方法与上述方法类似，不同的是，先将松茸与水混合制浆，采用两段式降温，然后在进行冷阱捕集松茸细胞营养水。真空冷冻干燥的方法中，冷冻过程至关重要，这是因为冷冻方法特别是降温速度不合理致使冷冻不充分等，会使得冷冻层出现中空，冰升华/蒸发过程出现塌陷等现象，不利于富含水果的特征芳香物质以及精油成分的水果细胞水提取。另外，单纯真空冷冻干燥进行干燥耗时长，一般情况下，使得水果剩余水分5%以下时需要20小时以上。同时对真空度（设备）要求极高，大多采用进口设备，提高了生产成本。
特别地，柠檬作为一种重要的水果，它的果实汁多肉脆，有浓郁的芳香气。因为味道特酸，故只能作为上等调味料，用来调制饮料菜肴、化妆品和药品。由于柠檬产量大，鲜食又较少，主要做成干柠檬片使用。而柠檬在放置以及干燥过程中，柠檬特有的芳香物质以及精油类物质会挥发、氧化等变化，这些成分例如柠檬醛、香叶醇、反式香叶醇、4-松油醇、α-红没药烯等，这些天然成分已被证实具有很好的保健和药用价值，它们的丢失造成了巨大的浪费。目前并没有一种适合柠檬特别是柠檬细胞水的提取方法，能够更多的保留住柠檬特有的芳香物质以及精油物质。
鉴于柠檬细胞水巨大的应用价值和市场潜力，本领域亟需一种高效并且提取营养成分高的柠檬细胞水的提取方法。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有的提取柠檬细胞水方法中的提取时间过长、提取营养成分不高的缺陷，提供一种柠檬细胞水的提取方法。
本发明的发明人发现，采用先降温再升温两段式真空干燥提取柠檬细胞水能够大大提高水果细胞水的提取效率，降低提取时间，并且能够提高水果细胞水中的营养成分的提高。为了避免升温过程中柠檬冷冻由于温度变化冰冻坍塌不均匀影响提取，发明人首先采用控制降温速度使得冰冻均匀、冻实，然后采用控制升温速度缓慢升温，通过捕水器获得水果细胞水，从而完成本发明。本发明的提取方法能够保持各种成分不被破坏并获取。
为了实现上述目的，本发明提供一种柠檬细胞水的提取方法，其中，该方法包括以下步骤：
1）将柠檬洗净、去皮、去核并切片；
2）将步骤1）切片后的柠檬置于冷冻箱，冷却至-15~-20℃；
3）将步骤2）冷冻后的柠檬迅速转移至真空干燥箱中，升温至40~45℃，利用捕水器收集水分，得到水果细胞水。
在本发明中，优选情况下，在步骤2）中，所述冷却的冷却速度为0.3~0.6℃/min。该条件下能够将柠檬冰冻均匀、冻实。
在本发明中，优选情况下，在步骤3）中，所述升温的升温速度为0.1~0.15℃/min。在上述冷却的基础上，结合该升温条件，升温过程柠檬冰冻慢慢消融，迅速被捕水器收集，不会出现大面积坍塌，整个柠檬细胞水提取过程稳定、迅速。
在本发明中，所述捕水器可以为本领域常规使用的捕水器，可以为真空干燥箱内置式捕水器或者外置式捕水器，作为外置式捕水器可以为常规使用的冷阱。
在本发明中，优选情况下，在步骤3）中，所述真空干燥箱的真空度为0.08~0.095。尽管真空度的进一步提高会加快柠檬细胞水的提取，但是会提高对真空设备的要求，增大能源消耗等。因此上述真空度要求下既能够实现水果细胞液的提取，也是本发明的一个突出的特点。在本发明中，真空度是真空干燥箱内压力的相对描述，它与标准压力的换算关系为：P=1×105（1-a/0.1）pa，其中a为真空度。
在本发明中，冷冻箱以及真空干燥箱的铺料量可以为常规的量，例如8~25Kg/m2。
本发明提供的柠檬细胞水的提取方法尽管适用于柠檬细胞水的提取，还可能适用于例如苹果、桃、李子、橘子等其他水果的提取。
与现有技术相比，本发明的优点在于提取时间更短，效率更高，升温完成即完成柠檬细胞水的提取；与现有技术不间断冷冻干燥相比还节约了成本；本发明的柠檬冷冻无需加入水进行混合，直接将柠檬切片冷冻，操作更加方便；本发明的方法柠檬营养成分提取效果更好，水果细胞水中特征芳香物质以及有益精油类物质含量更高。本发明的提取方法提取的柠檬细胞水可以直接作为饮品饮用，也可以作为添加剂与其他食品/饮料混合制备成其他特色食品。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。但这些实施例仅限于说明本发明而不是对本发明的保护范围的进一步限定。
实施例1
一种柠檬细胞水的提取方法，该方法包括以下步骤：
1）将100kg柠檬洗净、去皮、去核并切片；
2）将步骤1）切片后的柠檬置于冷冻箱，冷却至-20℃；所述冷却的冷却速度为0.5℃/min。
3）将步骤2）冷冻后的柠檬迅速转移至真空干燥箱中，升温至40℃，利用捕水器收集水分，得到46Kg柠檬细胞水A1。所述升温的升温速度为0.12℃/min。所述真空干燥箱的真空度为0.085。
实施例2
一种柠檬细胞水的提取方法，该方法包括以下步骤：
1）将100kg柠檬洗净、去皮、去核并切片；
2）将步骤1）切片后的柠檬置于冷冻箱，冷却至-15℃；所述冷却的冷却速度为0.6℃/min。
3）将步骤2）冷冻后的柠檬迅速转移至真空干燥箱中，升温至45℃，利用捕水器收集水分，得到47Kg柠檬细胞水A2。所述升温的升温速度为0.15℃/min。所述真空干燥箱的真空度为0.08。
实施例3
一种柠檬细胞水的提取方法，该方法包括以下步骤：
1）将100kg柠檬洗净、去皮、去核并切片；
2）将步骤1）切片后的柠檬置于冷冻箱，冷却至-18℃；所述冷却的冷却速度为0.3℃/min。
3）将步骤2）冷冻后的柠檬迅速转移至真空干燥箱中，升温至45℃，利用捕水器收集水分，得到46Kg柠檬细胞水A3。所述升温的升温速度为0.1℃/min。所述真空干燥箱的真空度为0.095。
实施例4
如实施例1中的柠檬细胞水的提取方法，所不同的是，步骤2）中的冷却速度为0.1℃/min，得到柠檬细胞水A4。
实施例5
如实施例1中的柠檬细胞水的提取方法，所不同的是，步骤2）中的冷却速度为1℃/min，，得到40Kg柠檬细胞水A5。
实施例6
如实施例1中的柠檬细胞水的提取方法，所不同的是，步骤3）中的升温速度为0.5℃/min，得到39Kg柠檬细胞水A6。
实施例7
如实施例1中的柠檬细胞水的提取方法，所不同的是，步骤3）中的升温速度为0.05℃/min，得到47Kg柠檬细胞水A7。
对比例1
如实施例1中的柠檬细胞水的提取方法，所不同的是，步骤2）中冷却至-5℃，得到37Kg柠檬细胞水D1。
对比例2
如实施例1中的柠檬细胞水的提取方法，所不同的是，步骤3）中升温至55℃，得到45Kg柠檬细胞水D2。
对比例3
如实施例1中的柠檬细胞水的提取方法，所不同的是，步骤3）中升温至25℃，得到38Kg柠檬细胞水D3。
对比例4
一种柠檬细胞水的提取方法，该方法包括以下步骤：
1）将柠檬洗净、去皮、去核并切片；
2）将步骤1）切片后的柠檬置于真空冷冻干燥机内，冷却至-20℃，真空冷冻干燥机抽真空至100Pa，真空冷冻干燥机的冷阱收集水分，得到45Kg柠檬细胞水D4，干燥提取时间为20小时。
测试例
使用Varian 3800GC型高效气相色谱仪对实施例1-7柠檬细胞水A1-A7以及对比例1-4中的柠檬细胞水D1-D4进行分析，具体结果如表1所示。
GC检测样品制备：取20ml柠檬细胞水，加入5ml正己烷萃取，萃取三次，合并，制得GC样品。GC条件：进样量1μL，气流量N2 1.5ml/min，空气300ml/min；检测器FID，采用归一化法。程序升温：50℃保持2min后，以10℃/min的速率升至200℃，保持min，之后升温至280℃，保持5min。GC-MS分析：GC：Trace2000（CE）；MS：Voyager；进样温度：280℃，分流比：25:1；气体流速：He 0.8mL/min；Det：350v；M/e：25~560。
表1
从上表可以看出，根据本发明提供的方法得到的柠檬细胞水含有含量更高的柠檬特征芳香物质和柠檬精油，极大保护了天然成分不浪费，可以直接作为饮品或者作为水果添加剂使用，纯天然、绿色、健康。并且本发明的提取方法提取时间短，效率高，操作简便，成本更低。