一種野生藍莓凍乾粉的製備方法

2023-04-23 06:34:56 2

一種野生藍莓凍乾粉的製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種野生藍莓凍乾粉的製備方法。該方法以野生藍莓為原料，經挑果、臭氧水殺菌、預冷、破碎、採用程序升溫供熱及間歇式真空冷凍乾燥方式使野生藍莓果乾燥至水分含量小於6.0％，經粉碎得到野生藍莓凍乾粉。加熱過程溫度控制為：開始起到20min內，控制加熱板溫度從室溫升至55～60℃，保溫50～60min；然後降溫至48℃～50℃，保溫240min～300min；再升溫至52℃～55℃，保溫180min～300min。本發明方法加工過程節能，時間短，該野生藍莓凍乾粉保留了野生藍莓鮮果的營養物質和味道，可直接添加到普通食品或功能食品中，整個過程適合工業化生產。
【專利說明】一種野生藍莓凍乾粉的製備方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種藍莓凍乾粉，特別是涉及一種野生藍莓凍乾粉的製備方法，屬於 果粉加工【技術領域】。

【背景技術】
[0002] 藍莓（Blueberry)，屬於杜鵑花科越桔屬植物。果實呈藍色，外披一層白色果粉，果 肉細膩，果味酸甜，風味獨特，營養豐富。目前藍莓主要有野生藍莓和人工種植藍莓二類。
[0003] 野生藍莓生長在北緯52度，它是主要生長在溼地的一種落葉小灌木，植株高 37?54cm，蔓粗0.4?0.45cm，果實採摘非常困難，產量也較低。野生藍莓主產地是美國、 加拿大和我國大興安嶺和小興安嶺地區。野生藍莓富含原花青素、S0D(超氧化物歧化酶） 和維生素 C等，可改善眼部血液循環，提供眼部所需各種必需營養素，具有保護視力、緩解 眼睛乾澀、消除眼疲勞的作用，被譽為"飛行員的早餐"。同時野生藍莓還含有豐富的黃酮類 物質。野生藍莓是水果中抗氧化和清除自由基能力最強的水果，有"水果之王"的美譽，它 具有美容、防止腦神經老化、抗癌、軟化血管和增強人機體免疫等功能，因此藍莓被聯合國 糧農組織（FA0)確定為人類五大健康食品之一。
[0004] 藍莓人工種植技術在我國多地獲得成功，如山東、四川和廣東等地均已成功種植 藍莓，緩解了野生藍莓供應不足的問題，在一定程度上滿足了人們對藍莓的需求。但是人工 藍莓的功效成份含量比野生藍莓低。
[0005] 野生藍莓主要用於功能食品，但由於其果汁和營養豐富，只適宜冷凍保藏，加工和 運輸都很困難，因此有必要做成乾粉才可以方便加入功能食品中。同時由於野生藍莓中的 功效成份如原花青素等都是熱敏性物質，因此真空冷凍乾燥是莓製備野生藍莓乾粉最好的 加工方法。
[0006] 申請號為CN200910068393. 9的中國發明專利申請公開了"一種利用真空冷凍技 術乾燥藍莓的方法"，其主要技術方案為：將藍莓清洗、打漿，然後攪拌均勻製得漿料；將漿 料用料盤放入真空冷凍室進行乾燥。但由於藍莓屬於漿果，含糖和豐富的果膠物質，極易與 盤緊密粘附，這種方法存影響了產品得率，同時乾燥過程會產生粉塵而影響乾燥配套設備 的工作效率。
[0007] 申請號為CN201210191085. 7的中國發明專利申請公開了"一種藍莓果乾粉以及 冷凍乾燥技術製備藍莓果乾粉的方法"，其主要技術方案為：經過清洗、粉碎，藍莓果泥與麥 芽糊精溶液按比例混合、均質、預凍、冷凍乾燥等步驟製得藍莓果乾粉半成品。這種方法同 樣會面臨上述問題，而且該方法不能得到純的藍莓粉。
[0008] 申請號為CN201110267504. 6的中國發明專利申請公開了"一種利用真空凍幹法 生產口服藍莓粉的工藝"，其主要技術方案為：將藍莓果實清洗、浙幹後備用；將浙幹後的藍 莓果實在-20?-25°C預凍，真空度10?30mTorr，保持恆溫2-20h ;在-20?-25°C，進行 粉碎得到粗製藍莓凍乾粉。因為不同乾燥階段所需熱量是不同的，該方法在-20?_25°C溫 度下乾燥效率會較差，尤其是物料較多的情況下效果會更差，不適合工業化生產。
[0009] 申請號為2200910012172. X的中國發明專利申請公開了"一種藍莓活性凍乾粉的 製備方法"，其主要技術方案為：藍莓果實經清洗、預凍、升華、解析乾燥、粉碎、包裝等工藝， 得到藍莓活性凍乾粉。其中所述升華乾燥條件是在-32?-35°C下進行，沒有公開供熱溫度 和乾燥時間，如果升華過程中沒有熱量供給，則乾燥速率會非常慢，用於工業化生產會非常 困難。同時整個過程沒有汙染物及微生物預防控制措施，所製備的乾粉難免會有微生物超 標，將導致產品不能用於食品原料。
[0010]總體而言，上述現有技術均存在粉碎乾燥，粉碎物料粘盤或者乾燥時間過長，營養 物質損耗大，能耗高，產品原果味道差等問題。


【發明內容】

[0011] 本發明的目的在於克服現有技術的缺點，提供一種可工業化規模生產，保留了原 果味道，主要營養成分保留率高，節能的野生藍莓凍乾粉的製備方法。
[0012] 本發明以野生藍莓為原料，採用間歇式真空冷凍乾燥方法製備一種保留了野生藍 莓鮮果的營養物質並保持了鮮果味道的凍乾粉。
[0013] 本發明的技術方案如下：
[0014] 一種野生藍莓凍乾粉的製備方法，包含以下步驟：
[0015] 1)以新鮮的野生藍莓為原料，去除果蒂和枝葉雜物；
[0016] 2)水中通入臭氧，控制水中臭氧濃度達到10?20ppm ;
[0017] 3)將步驟1)的野生藍莓用臭氧水處理後裝入凍幹盤中放入_30°C以下冷庫中預 冷；待黑加侖果中心溫度達到_20°C?-24°C時將果壓破，繼續在冷庫中預冷至_28°C以下；
[0018] 4)開啟真空冷凍乾燥設備的致冷機，使真空冷凍乾燥設備的捕水器冷媒溫度達 到-30°C?-40°C ;將預冷好的野生藍莓果盤移入真空冷凍乾燥設備的加熱板上，將溫度 探測器接上真空冷凍乾燥機進行溫度實時監控，開啟真空泵；真空度控制為：真空度小 於80pa時開啟加熱裝置進行升華乾燥，控制加熱過程中真空度為30-80pa，當真空度小於 30pa時真空泵自動停機，高於80pa時自動開機；加熱過程溫度控制為：控制升溫和降溫速 率為（2. 0-2. 5) °C /min ;開始起到20min內，控制加熱板溫度從室溫升至55?60°C，保溫 50?60min ;然後降溫至48°C?50°C，保溫240min?300min ;再升溫至52°C?55°C，保溫 180min ?300min ;
[0019] 5)停止真空冷凍乾燥設備，升華乾燥結束；往真空冷凍乾燥設備的乾燥箱中充入 氮氣或空氣，使箱內外壓力一致，將凍乾果移出冷凍乾燥設備機；在相對溼度小於40%的 室溫下放置3h?4h，使物料水分充分遷移到物料表面；
[0020] 6)再將物料盤重新放入另外一臺真空冷凍乾燥設備，真空冷凍乾燥至物料水分含 量小於6. 0 %，粉碎得野生藍莓果粉。
[0021] 優選地，所述臭氧水的用量為黑加侖重量的1?2倍。
[0022] 所述臭氧水的處理時間為經1?2min。
[0023] 所述冷庫中預冷的溫度控制將溫度探測器插入1?2顆完好的果中，實時監測野 生藍莓預冷溫度。
[0024] 所述真空冷凍乾燥設備的真空泵和加熱裝置採用可編程控制器進行控制。
[0025] 所述真空冷凍乾燥至物料水分含量小於7. 0%是控制冷媒溫度-30°C?_40°C，保 持加熱板溫度為50°C?55°C，真空度小於80pa，真空冷凍乾燥4h?5h。
[0026] 所述粉碎為粉碎至果粉粒度為80?200目。
[0027] 與現有的技術相比，本發明所製備的野生藍莓凍乾粉具有以下有益效果：
[0028] (1)在設定的程序升溫及乾燥條件下，水果表層乾燥速度快，果不粘果盤，克服了 凍乾物料粘盤帶來的損失，野生藍莓凍乾粉復水速度快，溶解性好。
[0029] (2)野生藍莓凍乾粉保留了原果味道和營養成份，其中原花青素和類黃酮保留率 達到98. 0%以上，其含量分別大於11. 25%和1. 3%。
[0030] (3)在預冷過程中將野生藍莓進行壓破處理，凍幹過程中物料升華面變大，乾燥速 率快；乾燥一段時間後置於室溫放置，使果內部水分向外遷移，利於乾燥，冷凍乾燥時間由 17h降到13h?14h，降低了能耗。
[0031] (4)捕水器、物料和加熱板在同一個工作室內提高了捕水效率。
[0032] (5)野生藍莓乾果粉水分小於6%，水分活度小於0.34,菌落總數、大腸菌群和致 病菌均為未檢出，可在常溫下保存，解決了野生藍莓儲藏和運輸的問題。
[0033] (6)本發明所製備的野生藍莓凍乾粉，保留了鮮果的營養物質並保持了鮮果的味 道，復水性能好，可用於飲料、果醬、衝調粉和糖果生產，也可以方便地作為食品原料或配料 添加到其它食品或保健食品中。
[0034] (7)本發明所製備野生藍莓凍乾粉，具有無菌、保留鮮果營養物質和方便儲藏、運 輸和加工的特點，適合於工業化生產。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0035] 圖1為實施例1加熱過程溫度控制程序圖。

【具體實施方式】
[0036] 為更好地理解本發明，下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明，但本發 明的實施方式不限如此。
[0037] 實施例1
[0038] 取新鮮野生藍莓120kg，去除果蒂和枝葉等雜物。開啟臭氧水殺菌機，將臭氧 通入水中，待水中臭氧濃度達到lOppm，加120kg臭氧水於挑選好的果中，處理1.2min， 濾去臭氧水後將果裝箱或裝入凍幹盤中放入-35°C以下冷庫中預冷。待果中心溫度達 到-20°C?_24°C時將果壓破，繼續預冷至_28°C以下備用。同時將溫度探測器插入1-2顆 果中，用於實時監測和控制物品溫度。
[0039] 開啟致冷機，使捕水器冷媒溫度達到_40°C，設置好程序升溫程序。升溫和降溫速 率為2. 0°C/min。溫度控制程序見圖1 :20min內，加熱板溫度從室溫升至60°C，保溫60min ; 然後降溫至50°C，保溫270min ;升溫至55°C，保溫180min。
[0040] 將預冷好的野生藍莓果及果盤迅速移入冷凍乾燥設備機並置於加熱板上，將溫度 探測器接上真空冷凍乾燥機進行溫度實時監控，開啟真空泵，lOmin後真空度小於80pa，開 啟加熱裝置，當真空度小於30pa時真空泵自動停機，高於80pa時自動開機。真空泵及加熱 均為自動控制。真空泵和加熱裝置採用可編程控制器（PLC)進行控制。捕水器、物料和加 熱板在同一個工作室內。
[0041] 9h以後，物料溫度為9°C，升華乾燥結束，野生藍莓水分含量為15%，關真空泵和 加熱系統，往乾燥箱中充入氮氣，使箱內外壓力一致，迅速將凍乾果移出冷凍乾燥設備機， 翻動物料，在相對溼度小於40%的室溫下放置4h，使物料水分充分遷移到物料表面。再將 物料盤重新放入另外一臺真空冷凍乾燥機，冷媒溫度_35°C，保持加熱板溫度在55°C，真空 度小於80pa，4h後乾燥至果品水分含量小於5. 7%，冷卻裝入塑膠袋。採用萬能粉碎機進行 粉碎，野生藍莓凍乾粉可達到100?150目。採用水分活度儀測得果粉水分活度為0. 336。
[0042] 根據《保健食品檢驗與評價技術規範》2003版，保健食品中前花青素的測定和NY/ T2010-2011柑桔類水果及製品中總黃酮含量的測定方法，檢測到採用本方法所得野生藍莓 凍乾粉中原花青素和類黃酮含量分別為11. 16%和1. 24%。採用同樣檢方法測得市售藍莓 粉中原花青素和類黃酮含量分別小於3. 56%和0. 45%。這可能與現有技術採用噴霧乾燥 或在較高溫度下乾燥有關。
[0043] 採用國家食品安全標準檢測菌落總數、大腸菌群和致病菌，結果均為未檢出。
[0044] 本實施例溫控措施先升溫再降溫，使壓破後的野生藍莓果表面快速升華乾燥形成 外層幹膜，避免果汁流出粘盤導致產品收率低，再在較低溫度下升華乾燥，避免高溫對營養 物質的破壞。需要強調的是，在一定的真空條件下，該溫度控制必須配合壓破工藝，在壓破 後的野生藍莓控制該溫度既保證野生藍莓整體升華乾燥，又保證野生藍莓表面快速升華幹 燥形成幹膜，不會產生果汁流盤，還能保證營養成分不會在該溫度中破壞。本發明通過深入 研究野生藍莓果營養成分的特點以及壓破與升溫的變化關係，找到該升溫控制規律，通過 PLC進行自動升溫程序控制，實現了工業化生產。還需要特徵說明的是，本發明的野生藍莓 壓破工藝並非是粉碎工藝，由於野生藍莓糖分含量高，糖分使得粉碎後的野生藍莓粘連結 成大塊，乾燥面價反而更低，無法實現真空升華乾燥。
[0045] 實施例2
[0046] 取新鮮野生藍莓120kg，去除果蒂和枝葉等雜物。開啟臭氧水殺菌機，待水中臭氧 濃度達到15ppm，加150kg臭氧水於挑選好的果中，處理lmin，濾去臭氧水後，將果裝箱或裝 入凍幹盤中放入-30°C以下冷庫中預冷。待果中心溫度達到-20°C?_24°C時將果壓破，繼 續預冷至_28°C以下備用。同時將溫度探測器插入1-2顆果中，用於實時監測和控制物品溫 度。
[0047] 開啟致冷機，使捕水器冷媒溫度達到_30°C，設置好程序升溫程序。升溫和降溫速 率為2. 0°C /min。溫度控制程序：20min內，加熱板溫度從室溫升至60°C，保溫60min ;然後 降溫至48°C,保溫300min ;升溫至50°C,保溫140min ;升溫至53°C,保溫60min。
[0048] 將預冷好的野生藍莓果及果盤迅速移入冷凍乾燥設備機並置於加熱板上，將溫度 探測器接上真空冷凍乾燥機進行溫度實時監控，開啟真空泵。真空度小於80pa時開啟加熱 裝直。
[0049] 10h以後，物料溫度為4°C，升華乾燥結束，野生藍莓水分為19%，關真空泵和加熱 系統，往乾燥箱中充入氮氣，使箱內外壓力一致，迅速將凍乾果移出冷凍乾燥設備機，翻動 物料，在相對溼度為40%的無菌室下放置3. 5h。再將物料盤重新放入另外一臺真空冷凍幹 燥機，冷媒溫度_38°C,保持加熱板溫度在53°C,真空度小於80pa，乾燥4. 5h後，果品水分 含量為5. 8%，冷卻裝入塑膠袋。採用萬能粉碎機進行粉碎，野生藍莓凍乾粉可達到100? 150目。採用水分活度儀測得果粉水分活度為0.337。
[0050] 採用實施例1方法，檢測到採用本方法所得野生藍莓凍乾粉中原花青素和類黃酮 含量分別為11. 25%和1.30%。原花青素和類黃酮保留率均超過98.0%。
[0051] 本實施例所選用乾燥溫度低於實施例1，功能成份含量略高，說明功能成份與溫度 有一定的關係。
[0052] 實施例3
[0053] 取新鮮野生藍莓120kg，去除果蒂和枝葉等雜物。開啟臭氧水殺菌機，待水中臭氧 濃度達到20ppm，加150kg臭氧水於挑選好的果中，處理1. 2min，濾去臭氧水後將果裝箱或 裝入凍幹盤中放入-33 °C以下冷庫中預冷。
[0054] 待果中心溫度達到_24°C?_25°C時將果壓破，裝盤時先在下層放一層未壓破的 果，再在上面堆放2?3層壓破的果，繼續預冷至_30°C以下備用。同時將溫度探測器插入 1-2顆果中，用於實時監測和控制物品溫度。
[0055] 開啟致冷機，使捕水器冷媒溫度達到_35°C，設置好程序升溫程序。升溫和降溫速 率為2. 0°C /min。溫度控制程序：20min內，加熱板溫度從室溫升至55°C，保溫60min ;然後 降溫至49 °C,保溫240min ;升溫至51 °C,保溫240min ;升溫至55 °C,保溫60min。
[0056] 9h以後，物料溫度為7°C，升華乾燥結束，野生藍莓水分為17%，關真空泵和加熱 系統，往乾燥箱中充入氮氣，使箱內外壓力一致，迅速將凍乾果移出冷凍乾燥設備機，翻動 物料，在相對溼度小於40%的室溫下放置4h。再將物料盤重新放入另外一臺真空冷凍乾燥 機，冷媒溫度_35°C，保持加熱板溫度在55°C，真空度小於80pa，乾燥4h後，果品水分含量為 5. 5%，冷卻裝入塑膠袋。
[0057] 採用超微粉碎機進行粉碎得到野生藍莓超微粉。採用水分活度儀測得果粉水分活 度為0. 335。
[0058] 採用實施例1方法，檢測到採用本方法所得野生藍莓凍乾粉中原花青素和類黃酮 含量分別為11. 18 %和1. 27%。
[0059] 實施例4
[0060] 取新鮮野生藍莓120kg，去除果蒂和枝葉等雜物。開啟臭氧水殺菌機，待水中臭氧 濃度達到lOppm，加240kg臭氧水於挑選好的果中，處理1. 2min，濾去臭氧水後將果裝箱或 裝入凍幹盤中放入-35°C以下冷庫中預冷。同時將溫度探測器插入1-2顆果中，用於實時監 測和控制物品溫度。開啟致冷機，使冷媒溫度達到_30°C，開啟升溫板加熱系統。
[0061] 待野生藍莓鮮果溫度降至_30°C以下，迅速移入冷凍乾燥設備機並置於加熱板上， 將溫度探測器接上真空冷凍乾燥機進行溫度實時監控，開啟真空泵和加熱裝置。溫度控制 程序：20min內，加熱板溫度從室溫升至6(TC，保溫60min ;然後降溫至5(TC，保溫240min ; 升溫至52°C，保溫240min ;升溫至55°C，保溫480min。17h時乾燥結束，果粒分散無粘連， 野生藍莓果水分為5. 9%，停止真空冷凍乾燥機，往乾燥箱中充入空氣使箱內外壓力一致， 空氣進風口安放五層紗布進行空氣過濾，迅速將凍乾果移出冷凍乾燥設備機，裝入塑膠袋 中。採用超微粉碎機進行粉碎得到野生藍莓超微粉。採用水分活度儀測得果粉水分活度為 0·338。
[0062] 採用實施例1方法，檢測到採用本方法所得野生藍莓凍乾粉中原花青素和類黃酮 含量分別為11. 13%和1. 18%。
[0063] 採用國家食品安全標準檢測菌落總數、大腸菌群和致病菌，結果均為未檢出。
【權利要求】
1. 一種野生藍莓凍乾粉的製備方法，其特徵在於包含以下步驟： 1) 以新鮮的野生藍莓為原料，去除果蒂和枝葉雜物； 2) 水中通入臭氧，控制水中臭氧濃度達到10?20ppm ; 3) 將步驟1)的野生藍莓用臭氧水處理後裝入凍幹盤中放入_30°C以下冷庫中預冷；待 黑加侖果中心溫度達到-20°C?-24°C時將果壓破，繼續在冷庫中預冷至_28°C以下； 4) 開啟真空冷凍乾燥設備的致冷機，使真空冷凍乾燥設備的捕水器冷媒溫度達 到-30°C?-40°C ;將預冷好的野生藍莓果盤移入真空冷凍乾燥設備的加熱板上，將溫 度探測器接上真空冷凍乾燥機進行溫度實時監控，開啟真空泵；真空度控制為：真空度小 於80pa時開啟加熱裝置進行升華乾燥，控制加熱過程中真空度為30-80pa，當真空度小於 30pa時真空泵自動停機，高於80pa時自動開機；加熱過程溫度控制為：控制升溫和降溫速 率為（2. 0-2. 5) °C /min ;開始起到20min內，控制加熱板溫度從室溫升至55?60°C，保溫 50?60min ;然後降溫至48°C?50°C，保溫240min?300min ;再升溫至52°C?55°C，保溫 180min ?300min ; 5) 停止真空冷凍乾燥設備，升華乾燥結束；往真空冷凍乾燥設備的乾燥箱中充入氮氣 或空氣，使箱內外壓力一致，將凍乾果移出冷凍乾燥設備機；在相對溼度小於40%的室溫 下放置3h?4h，使物料水分充分遷移到物料表面； 6) 再將物料盤重新放入另外一臺真空冷凍乾燥設備，真空冷凍乾燥至物料水分含量小 於6. 0 %，粉碎得野生藍莓果粉。
2. 根據權利要求1所述的野生藍莓凍乾粉的製備方法，其特徵在於，所述臭氧水的用 量為黑加侖重量的1?2倍。
3. 根據權利要求1所述的野生藍莓凍乾粉的製備方法，其特徵在於，所述臭氧水的處 理時間為經1?2min。
4. 根據權利要求1所述的野生藍莓凍乾粉的製備方法，其特徵在於，所述冷庫中預冷 的溫度控制將溫度探測器插入1?2顆完好的果中，實時監測野生藍莓預冷溫度。
5. 根據權利要求1所述的野生藍莓凍乾粉的製備方法，其特徵在於，所述真空冷凍幹 燥設備的真空泵和加熱裝置採用可編程控制器進行控制。
6. 根據權利要求1所述的野生藍莓凍乾粉的製備方法，其特徵在於，所述真空冷凍幹 燥至物料水分含量小於6. 0%是控制冷媒溫度-30°C?-40°C，保持加熱板溫度為50°C? 55°C，真空度小於80pa，真空冷凍乾燥4h?5h。
7. 根據權利要求1所述的野生藍莓凍乾粉的製備方法，其特徵在於，所述粉碎為粉碎 至果粉粒度為80?200目。
【文檔編號】A23L1/29GK104146222SQ201410373061
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月31日 優先權日:2014年5月30日
【發明者】張文濤, 餘以剛 申請人:呼瑪縣天地山野產品有限責任公司