一种非热力物理保鲜红薯全粉的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于食品制造领域，具体涉及一种非热力物理保鲜红薯全粉的制备方法。
【背景技术】
[0002] 红薯又名山芋、地瓜、甘薯等，为旋花科甘薯属蔓生性草本植物。红薯不仅富含淀 粉和可溶性糖、膳食纤维、氨基酸、维生素、矿质元素等营养物质，还含有多种能维护血液酸 碱平衡、防止动脉粥样硬化、预防衰老、预防糖尿病和肥胖疾病的功能活性成分，包括黄酮 类化合物和亚麻油酸等挥发性化学成分以及胰蛋白酶激活剂和抑制剂等。因此，具有极高 的营养与药用价值，有"长寿食品"之美誉。随着我国产业结构的调整和人们饮食结构的变 化，充分认识红薯加工利用的现状，积极探索红薯产品开发显得尤为重要。
[0003] 红薯的深加工可提高红薯的经济效益，但是其保鲜问题一直是困难红薯深加工的 难题，已有相关研究者开发多种红薯保鲜工艺，例如：中国专利申请号CN201210044901.1 "一种红薯罐头制备方法"、中国专利申请号CN200810151098.5 "一种红薯防腐保鲜组合物" 等等。研究内容均是以传统的热力杀菌，然后进行真空罐装的方式或灭酶后，使用化学物质 浸泡处理的方式，对红薯进行保鲜。然而，热力杀菌的方式不可避免的会对红薯的品质如颜 色、口感和营养价值造成影响，化学物质浸泡处理也存在食品安全隐患问题。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种能长时间保鲜、且保持红薯全 粉的色泽、口感和营养价值的非热力物理保鲜红薯全粉的制备方法。
[0005] 本发明技术方案为:通过超临界C02萃取的方法将红薯中的酚类物质提取出来，再 进行破碎、磨浆、干燥、杀菌后真空包装置得到红薯全粉制品。
[0006] 所述超临界C02萃取时，以乙醇作为夹带剂。
[0007] 所述红薯在进行超临界C02萃取的同时进行超声震荡以强化萃取效果。
[0008] 进一步的，上述制备方法可以包括以下步骤：
[0009] (1)切片:将经挑选、清洗后的红薯切成5~10mm的薄片；
[0010] (2)浸泡:将上述预处理后的红薯片浸没在超纯水中，以隔绝氧气；
[0011] (3)超临界C02萃取的同时超化震荡：将红薯片装入料筒，然后放进萃取釜中进行 超临界C〇2萃取，控制萃取温度为38~42°C，萃取压力9~14MPa，分离温度38~42°C，萃取时 间30~6〇11^11，0)2流量6~10171^11，夹带剂为摩尔分数3~6%的乙醇溶液，用量为所称取红 薯片质量的15~20% ;在超临界C02萃取的同时对红薯片进行超声震荡以强化萃取效果；
[0012] (4)破碎:将经萃取后的红薯片使用磨浆机磨成初浆，得到料浆；
[0013] (5)胶体磨磨衆:将上述料衆进一步用胶体磨研磨至粒径为0.090mm~0.150mm，即 得到湿红薯全粉；
[0014] (6)冷冻干燥:将湿红薯全粉进行冷冻干燥，使干燥后的红薯全粉含水量降至7% ~9% (w/w)，然后使用PE塑料袋将进行真空包装；
[0015] (7)辐照冷杀菌：利用6()C〇-y射线对真空包装的红薯全粉进行辐照处理后二次真 空包装即得。
[0016] 所述步骤(3)中，控制所述超声震荡的超声频率为15~20KHZ，超声功率为160~ 2001
[0017]所述步骤(4)中，在使用所述磨浆机磨浆过程中加入质量分数30%_50%的乙醇溶 液，用量为所称取红薯片质量的20~30 %。
[0018] 所述步骤(6)中，控制干燥室压力120~150Pa，加热板温度为40~45°C，降温速率 为-0.2 ~-0.4°C/min。
[0019] 所述步骤(7)中，辐照冷杀菌剂量为7~10kGy。
[0020] 本发明步骤（3)中，利用超临界C02萃取工艺可以将红薯片中的酚类物质萃取出 来，从而可以减少红薯褐变，保护制粉后红薯全粉的色泽;所选择的萃取温度为38~42°C， 温度选择过高不仅会造成热敏性营养成分的破坏，而且选择较高的温度会一定程度上提高 超临界C0 2的萃取能力，造成红薯产品营养物质的流失;所选择的萃取压力为9~14MPa，萃 取压力提高不仅对设备的抗压能力提出更高要求，而且会提高超临界C0 2的萃取能力，造成 红薯产品营养物质流失;所选择的萃取时间为30~60min，萃取时间不宜过长，但要满足红 薯与极强渗透力的超临界C0 2充分接触，使超临界C02能够穿透红薯深层;所选择的0)2流量 为6~10L/min，流量的选择过大，既会造成C0 2的浪费，也会一定程度上提高超临界C02的萃 取能力，造成红薯产品营养物质的流失，但过低的C0 2流量萃取红薯中的酚类物质效果不 佳。
[0021] 夹带剂选用乙醇能够进一步提高酚类物质的萃取效果，优选使用摩尔分数3~6% 的乙醇溶液，用量为所称取红薯片质量的15~20%，过多会造成红薯产品营养物质的流失， 过少对萃取红薯中的酚类物质效果不佳。
[0022] 进一步的，发明人在研究中意外发现，在超临界C02萃取的同时进行超声震荡能显 著提高超临界C02萃取酚类物质的效果，优选超声频率为15~20KHz，超声功率为160~ 200W，过高的超声频率和功率会对超声设备提出更高的要求，且会造成红薯产品营养物质 流失，过低的超声频率和功率则对超临界C0 2萃取能力的提升不显著。
[0023]在步骤(4)的磨浆过程中加入了乙醇，乙醇的挥发可带走热量，保证破碎磨浆在低 温进行，避免在破碎磨浆过程中产生的热量破坏红薯料浆中热敏性物质，优选使用质量分 数30 %-50 %的乙醇溶液，用量为所称取红薯片质量的20~30 %。破碎过程中未挥发的余量 乙醇在冷冻干燥过程中也能容易被除去。
[0024]步骤(6)中，采用了冷冻干燥替代传统的热力干燥以除去湿红薯全粉的水份，采用 冷冻干燥可以使红薯中维生素和亚油酸等不耐热易氧化成分能够尽可能得到保留，通过降 低水分含量，也能够抑制微生物的生长，延长贮存期。
[0025] (1)使用非热力的处理方式，能够很好的保护红薯中的热敏性成分，保持食品的原 味，提高红薯全粉的营养价值。（2)整个制备工艺过程中不使用化学物质浸泡处理，避免了 化学物质带来的食品安全隐患问题。（3)超声震荡与超临界C0 2萃取同步进行，比单纯使用 超临界C02萃取能够更多的萃取出红薯中酚类物质，进一步有效的减少了红薯褐变，保证了 红薯全粉的色泽稳定。（4)采用冷冻干燥处理，红薯中维生素和亚油酸等不耐热易氧化成分 能够尽可能得到保留，通过降低水分含量，也能够抑制微生物的生长，延长贮存期。（5)经辐 照冷杀菌，杀灭里面的微生物，从而达到更好的护色保鲜的目的。（6)本发明方法制备的红 薯全粉在1~5°C条件下冷藏保鲜可达90天以上，其色泽、口感及营养价值得到了有效保证， 具有广阔的市场应用前景。
【具体实施方式】 [0026] 实施例1
[0027] (1)、挑选及前处理:选用新鲜无腐烂、外形完整、薯心呈橙红色，无老化组织的红 薯，去除一些薯蔓、根、叶等杂物，以保证成品的色泽及纯度。
[0028] (2)、清洗:将红薯用清水洗净，然后放入超声清洗设备中用超纯水进行清洗lh。
[0029] (3)、切片:将红薯切成10mm的薄片。
[0030] (4)、浸泡:将上述预处理后的红薯，浸没在超纯水中，以隔绝氧气。
[0031] (5)、萃取:称取50g红薯片装入料筒，然后放进萃取釜中进行超临界C02萃取，选择 萃取温度为42°C，萃取压14MPa，分离温度42°C，萃取时间60min，C0 2流量10L/min，夹带剂为 摩尔分数6%的乙醇溶液用量为所称取红薯质量的20% ;同时进行超声震荡强化超临界C02 萃取过程，超声频率为20KHz，超声功率为200W。
[0032] (6)、破碎:将经超临界C02萃取后的红薯片使用磨浆机磨成初浆，并在磨浆过程中 加入质量分数50%的乙醇溶液，用量为所称取红薯质量的30%。
[0033] (7)、胶体磨磨浆:将上述的料浆进一步用胶体磨研磨至0.110mm，即得到湿红薯全 粉。
[0034] (8)、冷冻干燥:对湿红薯全粉进行冷冻干燥，干燥室压力120Pa，加热板温度为45 °C，降温速率为_0.4°C/min，使湿红薯全粉含水量降至7%~9%(w/w)，然后用PE塑料袋分 装，每包装l〇〇g，然后进行真空包装。
[0035] (9)、辐照冷杀菌:利用6()C〇-y射线辐照处理，辐照冷杀菌剂量为lOkGy。
[0036] (10)、进行外包装:使用铝箱袋对上述处理的预封装红薯全粉进行真空包装，并在 包装内按1 % (w/w)放一包装有Fe粉脱氧剂的小袋。
[0037] (11)、冷藏:在1°C条件下冷藏保鲜。
[0038] 实施例2
[0039] (1)挑选及前处理：选用新鲜无腐烂、外形完整、薯心呈橙红色，无老化组织的红 薯，去除一些薯蔓、根、叶等杂物，以保证成品的色泽及纯度。
[0040] (2)、清洗:将红薯用清水洗净，然后放入超声清洗设备中用超纯水进行清洗lh。
[0041] (3)、切片:将红薯切成7mm的薄片。
[0042] (4)、浸泡:将上述预处理后的红薯，浸没在超纯水中，以隔绝氧气。
[0043] (5)、萃取:称取50g红薯片装入料筒，然后放进萃取釜中进行超临界C02萃取，选择 萃取温度为39°C，萃取压力12MPa，分离温度39°C，萃取时间45min，C02流量7L/min，夹带剂 为摩尔分数4.5%的乙醇溶液，用量为所称取红薯质量的17%;同时进行超声震荡强化超临 界C02萃取过程，超声频率为17KHz，超声功率为180W。
[0044] (6)、破碎:将经超临界C02萃取后的红薯片使用磨浆机磨成初浆，并在磨浆过程中 加入质量分数40%的乙醇溶液，用量为所称取红薯质量的25%。
[0045] (7)、胶体磨磨衆:将上述的料衆进一步用胶体磨研磨0.090mm，即得到湿红薯全 粉。
[0046] (8)、冷冻干燥：对湿红薯全粉进行冷冻干燥，干燥室压力13 5 P a，加热板温度为 42.5Γ，降温速率为_0.3°C/min，使湿红薯全粉含水量降至8%(w/w)，然后用PE塑料袋分 装，每包装l〇〇g，然后进行真空包装。
[0047] (9)、辐照冷杀菌:利用6()C〇-y射线辐照处理，辐照冷杀菌剂量为8.5kGy。
[0048] (10)、进行外包装:使用铝箱袋对上述处理的预封装红薯全粉进行真空包装，并在 包装内按1 % (w/w)放一包装有Fe粉脱氧剂的小袋。
[0049] (11)、冷藏:在1°C条件下冷藏保鲜。
[0050] 实施例3
[0051] (1)挑选及前处理：选用新鲜无腐烂、外形完整、薯心呈橙红色，无老化组织的红 薯，去除一些薯蔓、根、叶等杂物，以保证成品的色泽及纯度。
[0052] (2)、清洗:将红薯用清水洗净，然后放入超声清洗设备中用超纯水进行清洗lh。 [0053] (3)、切片:将红薯切成7mm的薄片。
[0054] (4)、浸泡:将上述预处理后的红薯片，浸没在超纯水中，以隔绝氧气。
[0055] (5)、萃取:称取50g红薯片装入料筒，然后放进萃取釜中进行超临界C02萃取，选择 萃取温度为39°C，萃取压力12MPa，分离温度39°C，萃取时间45min，C02流量6L/min，夹带剂 为摩尔分数4%的乙醇溶液，用量为所称取红薯质量的17%;同时进