基于超声波辅助护色联合循环冻融预处理提高山药片干燥速率的方法与流程

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本发明涉及果蔬干燥加工技术领域，具体涉及一种基于超声波辅助护色联合循环冻融预处理提高山药片干燥速率的方法。
技术背景
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山药，学名薯蓣(dioscorea oppositifolia l.)，是薯蓣科薯蓣属植物。山药富含多种营养物质，包括皂甙、粘液质、糖蛋白、氨基酸、多酚氧化酶、烟酸、抗坏血酸及微量元素等，具有很高的食用和营养价值，可预防心血管疾病及肥胖、提高机体免疫力、增强机体消化吸收功能、抗肿瘤、延缓衰老和抗氧化、降血压等，是一种深受消费者欢迎的药食同源的食物。
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目前山药多以鲜食食用，但因新鲜山药不耐贮存，容易发霉褐变，故可将其进行脱水干制保存。常用的山药切片干燥方法涉及热风干燥、热泵干燥、红外干燥和微波干燥等多种干燥方式。其中，热风干燥因经济适用且样品处理量大，在产业化应用中使用较多，是最为常用的干燥方法。但总所周知，热风干燥存在干燥时间长、产品易变质、营养成分保留率低的弊端，使其应用受到限制。同时，山药中含有的多酚氧化酶使其在切片后容易发生酶促褐变，尤其是干燥后其色泽更差。因此，如何提高山药片干燥后品质及提高干燥速率成为山药热风干燥中需要解决的问题。
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将超声波技术应用于护色工艺当中，超声波的空穴效应产生强烈的搅动及微气化现象可以改善护色效果，同时超声波效应可加速果蔬后期干燥的传质传热系数，提高干燥速率。目前有关超声波技术在辅助果蔬干燥预处理中的应用较多，但在护色预处理中的应用报道还比较少，本发明通过对山药片进行超声波辅助护色联合循环冻融预处理，不仅能够显著提高其干燥速率，而且能够改善干燥后山药片色泽和多糖保留率。


技术实现要素：

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技术问题：
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为了克服现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于超声波辅助护色联合循环冻融预处理提高山药片干燥速率的方法，显著提高干燥速率的同时，山药片干制品的感官品质与多糖保留率较传统护色后热风干燥具有显著提升。
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技术方案：
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本发明的目的采用以下技术方案来实现：
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基于超声波辅助护色联合循环冻融预处理提高山药片干燥速率的方法，其特征在于，包括以下步骤：
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(1)清洗去污：挑选新鲜、粗细均匀的山药，置于流动水中清洗去除表面泥污，然后沥干；
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(2)去皮、切片：将沥干后山药去皮，用切片机切成3mm～5mm的薄片，置于清水中待
用；
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(3)超声波辅助护色处理：清洗后的山药片置于频率45khz、功率200 w～500w的超声条件下，在温度为25℃～40℃的混合护色液中超声护色处理15 min～25min，其中山药片与浸渍液的质量体积比为1∶1.5～1∶2.0；
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(4)循环冻融处理：护色后山药片取出沥干，平铺于速冻盘上进行超低温速冻，冻结温度-60℃～-80℃，然后置于-4℃环境中解冻，以上处理循环2～3次；
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(5)热风干燥：称取循环冻融处理后的山药片300
±
5g平铺于热风干燥盘中，置于温度为60℃～70℃、风速1.0m/s～1.5m/s热风干燥箱中进行干燥，至其干燥终点。
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其中：
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步骤(3)中所述混合护色液为0.2％～0.5％柠檬酸、0.5％～1.0％nacl和 1.0％～2.0％cacl
2
；
[0017]
步骤(4)中山药片超低温速冻至其中心温度-15℃～-20℃，所需时间15 min～20min；
[0018]
步骤(5)中干燥终点为山药片水分含量约5％～7％。
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有益效果：
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(1)传统的山药片热风干燥工艺涉及原料挑选、清洗
→
去皮、切片
→
烫漂
→
热风干燥等加工环节，本发明中采取了新型护色联合循环冻融预处理技术即原料挑选、清洗
→
去皮、切片
→
超声波辅助护色处理
→
循环冻融处理
→
热风干燥等工艺步骤获得干燥山药片产品，其中护色处理采用了超声波辅助工艺，改善了山药片护色效果，并增加循环冻融处理环节，超声处理与循环冻融协同作用下山药片热风干燥速率显著提高。
[0021]
(2)本发明采用低频超声护色和循环冻融预处理联合的特定预处理工艺，与传统护色后直接热风干燥相比，山药片热风干燥速率显著提升，干燥时间减少了30％～35％，且干燥后山药片色泽好、多糖保留率高。
附图说明
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图1为不同处理方式山药片热风干燥曲线。
具体实施方式
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下面结合实施例对本发明做进一步阐述，但不因此而限制本发明。
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实施例1
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挑选粗细均匀的新鲜山药，置于流动水中清洗去除表面泥污，然后沥干。将沥干后山药去皮，用切片机切成5mm的薄片，然后将山药片置于频率45khz、功率400w的超声条件下，在温度为25℃～40℃的混合护色液中超声护色处理 20min，其中山药片与浸渍液的质量体积比为1∶2.0，混合护色液组分为0.3％柠檬酸、0.8％nacl和2.0％cacl
2
。护色后山药片取出沥干，平铺于速冻盘上进行超低温速冻，冻结温度-60℃～-80℃，然后置于-4℃环境中解冻，以上处理循环2 次。称取冻融处理后的山药片300
±
5g平铺于热风干燥盘中，置于温度为65℃、风速1.0m/s热风干燥箱中进行干燥，水分含量5％左右时停止干燥。此条件下干燥山药片所需时间为4h，较传统护色后直接热风干燥时间缩短30％以上(见附图)，且山药片干制品色泽较好、多糖保留率高。
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如表1所示，采用实施例1中方法干燥后山药片亮度值与鲜样之间无显著性差异(p＞0.05)，并且δe值很小，说明其总色差变化较小。由多糖含量可知，超声辅助护色联合循环冻融处理较传统处理方法多糖保留率提高了6％以上。
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表1不同处理后山药片干制品色泽及多糖含量
[0028][0029]
注：每列中不同小写字母表示各处理之间的显著性。(p＜0.05)