專利名稱：一種微波真空冷凍干燥制備螺旋藻粉的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種螺旋藻微波真空冷凍干燥方法，屬于現(xiàn)代食品加工和生物技術領域。
背景技術：
螺旋藻(Spirulina)是一種呈藍綠色的多細胞絲狀藍藻，屬低等水生物，可食藻類，含有豐富的蛋白質(zhì)(60% 70%)，維生素(尤其是B12及β-胡蘿卜素含量較高)，藻多糖，微量元素等多種生物活性成分，因其具有較高的營養(yǎng)及醫(yī)療保健功效，近年來引起了廣泛的研究。藻膽蛋白是其中很重要的一種活性物質(zhì)，具有抗氧化，抗炎，神經(jīng)保護及保肝功能；螺旋藻中β_胡蘿卜素的含量占螺旋藻中類胡蘿卜素總含量的69.5%，并且富含 β-胡蘿卜素的食物已被證實具有降低膽固醇和減小患癌癥的風險的特點；藻多糖具有抗病毒，抗腫瘤的功效，并可降低動物患癌癥的幾率；Y-亞麻酸對于降低膽固醇具有一定療效。新鮮螺旋藻的含水率在90%以上，因此通常要經(jīng)過干燥工藝，將其制成干粉后再進行其它后續(xù)加工，并且干燥所需費用占整個加工過程總生產(chǎn)成本的30%以上，可見干燥過程是將螺旋藻加工成食品或藥品等產(chǎn)品過程中至關重要的一步，干燥工藝的選擇將直接影響螺旋藻制品的品質(zhì)。發(fā)明專利“鮮螺旋藻的干燥方法”(申請?zhí)?4104721. O)中提出采用多流體噴霧干燥的加工方法生產(chǎn)鮮螺旋藻干粉；發(fā)明專利“抗糖尿病因子螺旋藻冷凍干燥粉的制備方法”(申請?zhí)?0117413.4)中公開了采用冷凍干燥制備的螺旋藻粉有效的保留了抗糖尿病因子；發(fā)明專利“螺旋藻粉劑的加工方法”(申請?zhí)?0124612. 7)提供了冷凍真空升華干燥方法，保持螺旋藻活性和有效成分的加工方法。然而采用噴霧干燥方式，能耗大且對熱敏性物質(zhì)造成較大程度的破壞，雖然采用真空凍干整個干燥過程溫度較低，但是水分蒸發(fā)速度緩慢，因此所需時間最長，電能消耗大，產(chǎn)量較少，生產(chǎn)效率低。除此之外，也有部分企業(yè)利用熱風干燥和微波干燥等方式加工螺旋藻，其產(chǎn)品品質(zhì)都缺乏市場競爭力。因此，本發(fā)明采用一種微波真空冷凍干燥技術制備螺旋藻粉，它是一種利用微波加熱提供升華所需潛熱的新型真空冷凍干燥方式，不同于傳統(tǒng)的冷凍干燥方式，微波真空冷凍水蒸汽的擴散遷移非但不影響熱量向表面?zhèn)鬟f，而且起到了相互促進的作用，使升華速度得到提高。利用微波提供升華熱可以縮短干燥時間，降低凍干所需能耗，可以更好的保留揮發(fā)性組分，再加上冷凍干燥本身具有干燥品質(zhì)良好的特點，且微波本身對食品具有殺菌的作用，因而使產(chǎn)品品質(zhì)得到了進一步的提高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是開發(fā)一種新型工藝手段，適合工業(yè)化生產(chǎn)的螺旋藻粉的工藝流程，以滿足目前市場上對于高品質(zhì)螺旋藻粉制備的要求，從而深度開發(fā)我國豐富的螺旋藻資源，為營養(yǎng)保健品的研發(fā)提供技術支持。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明由以下步驟組成
I)螺旋藻的培養(yǎng)及采收螺旋藻的培養(yǎng)基為改進的Zarrouk培養(yǎng)基，采用連續(xù)式培養(yǎng)，置于具有自動調(diào)節(jié)溫度和光照功能的人工氣候室中，溫度設置為28°C，溫度的調(diào)節(jié)范圍為±2°C，光照強度為4000Lx，通氣量為120L · h'當螺旋藻液濃度增加，即其光密度值在I. O以上時即可采收螺旋藻。用200 400目的濾布過濾收集，需通過反復水洗降低鹽分，最終控制pH值為6 8，經(jīng)淡水洗后的螺旋藻呈泥狀。2)螺旋藻液的預凍將新鮮的螺旋藻藻泥均勻平鋪于培養(yǎng)皿中，使物料厚度為3 6mm，冷凍保存，預凍溫度_20 _30°C，預凍時間8 10h。4)微波真空冷凍干燥螺旋藻干粉采收的螺旋藻進行預凍后，將預凍好的螺旋藻放入微波真空冷凍干燥設備，設置干燥室壓力為30 55Pa，微波功率100 150W，干燥至終止?jié)窕康陀?%,微波真空冷凍干燥時間為一般為4 6h。測定此方法得到的螺旋藻粉的生物活性成分如藻膽蛋白的含量較高，說明此方法得到的螺旋藻干粉具有較高的營養(yǎng)及醫(yī)療保健功能。同時，對感官品質(zhì)及理化指標進行測 定，所得螺旋藻干粉呈墨綠色，說明此方法有效的保留了螺旋藻的色素；而休止角和滑落角較小，說明螺旋藻粉具有良好的流動性。此外，干燥時間明顯縮短，生產(chǎn)效率高，大大降低了能耗，可作為最佳干燥工藝應用于螺旋藻的生產(chǎn)中。
圖I是工藝流程圖。
具體實施例方式結合具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述，但并不限制本發(fā)明的范圍。實施例實施例I :制備改進的Zarrouk培養(yǎng)基20L置于塑料盆中，培養(yǎng)基配方如表I所不，每升培養(yǎng)基中加入ImL A5溶液，具體配比如表2。按接種量30% (V/V)接種螺旋藻，采用連續(xù)式培養(yǎng)，置于具有自動調(diào)節(jié)溫度和光照功能的人工氣候室中，溫度設置為28°C，溫度的調(diào)節(jié)范圍為±2°C，光照強度為4000LX，適當進行攪拌并通入空氣，通氣量為120L·!!'培養(yǎng)周期為20天，當螺旋藻液濃度增加至其光密度值在I. O以上時即可采收螺旋藻，螺旋藻液通過350目的濾布過濾收集，并反復用水清洗，至pH值為7。將新鮮的螺旋藻按厚度為4_平鋪于培養(yǎng)皿中，置于冰箱中預凍10h，預凍溫度_25°C。將預凍好的螺旋藻放入微波真空冷凍干燥設備，設置干燥室壓力為35Pa及微波功率120W，干燥至終止?jié)窕康陀?%，干燥時間為5h。表IZarrouk 培養(yǎng)基
權利要求
1.一種微波真空冷凍干燥獲得高品質(zhì)螺旋藻粉的方法，其特征在于所述方法包括以下步驟 1)螺旋藻的培養(yǎng)及采收螺旋藻的培養(yǎng)基為改進的Zarrouk培養(yǎng)基，培養(yǎng)基配方如表I所示，每升培養(yǎng)基中加入lmLA5溶液，具體配比如表2。采用連續(xù)式培養(yǎng)，置于具有自動調(diào)節(jié)溫度和光照功能的人工氣候室中，溫度設置為28°C，溫度的調(diào)節(jié)范圍為±2°C，光照強度為4000Lx，通氣量為120L 當螺旋藻液濃度增加至其光密度值在I. O以上時采收螺旋藻。用200 400目的濾布過濾收集，需通過反復水洗降低鹽分和pH值，最終控制pH值為6 8，經(jīng)淡水洗后的螺旋藻呈泥狀。
2.一種按照權利要求I中方法制備的螺旋藻粉在相關功能食品和營養(yǎng)保健食品中的應用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種螺旋藻微波真空冷凍干燥方法。本發(fā)明以新鮮螺旋藻為原料，經(jīng)過培養(yǎng)、采收、預凍、微波真空冷凍干燥，最終得到螺旋藻粉。干燥得到的產(chǎn)物通過感官品質(zhì)、水分含量、流動性等物性參數(shù)以及藻膽蛋白的含量的測定，表明微波真空冷凍干燥螺旋藻粉不僅具有優(yōu)良的品質(zhì)，而且大大降低了能耗，可作為最佳干燥工藝應用于螺旋藻的生產(chǎn)中，且可應用于保健食品開發(fā)領域。
文檔編號A23L1/29GK102793216SQ20121033530
公開日2012年11月28日 申請日期2012年9月12日 優(yōu)先權日2012年9月12日
發(fā)明者任迪峰, 張琨, 郭瑤, 魯軍 申請人:北京林業(yè)大學