一種非熱力物理保鮮紅薯全粉的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于食品制造領域，具體涉及一種非熱力物理保鮮紅薯全粉的制備方法。
【背景技術】
[0002] 紅薯又名山芋、地瓜、甘薯等，為旋花科甘薯屬蔓生性草本植物。紅薯不僅富含淀 粉和可溶性糖、膳食纖維、氨基酸、維生素、礦質元素等營養物質，還含有多種能維護血液酸 堿平衡、防止動脈粥樣硬化、預防衰老、預防糖尿病和肥胖疾病的功能活性成分，包括黃酮 類化合物和亞麻油酸等揮發性化學成分以及胰蛋白酶激活劑和抑制劑等。因此，具有極高 的營養與藥用價值，有"長壽食品"之美譽。隨著我國產業結構的調整和人們飲食結構的變 化，充分認識紅薯加工利用的現狀，積極探索紅薯產品開發顯得尤為重要。
[0003] 紅薯的深加工可提高紅薯的經濟效益，但是其保鮮問題一直是困難紅薯深加工的 難題，已有相關研究者開發多種紅薯保鮮工藝，例如：中國專利申請號CN201210044901.1 "一種紅薯罐頭制備方法"、中國專利申請號CN200810151098.5 "一種紅薯防腐保鮮組合物" 等等。研究內容均是以傳統的熱力殺菌，然后進行真空罐裝的方式或滅酶后，使用化學物質 浸泡處理的方式，對紅薯進行保鮮。然而，熱力殺菌的方式不可避免的會對紅薯的品質如顏 色、口感和營養價值造成影響，化學物質浸泡處理也存在食品安全隱患問題。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是為了解決上述技術問題，提供一種能長時間保鮮、且保持紅薯全 粉的色澤、口感和營養價值的非熱力物理保鮮紅薯全粉的制備方法。
[0005] 本發明技術方案為:通過超臨界C02萃取的方法將紅薯中的酚類物質提取出來，再 進行破碎、磨漿、干燥、殺菌后真空包裝置得到紅薯全粉制品。
[0006] 所述超臨界C02萃取時，以乙醇作為夾帶劑。
[0007] 所述紅薯在進行超臨界C02萃取的同時進行超聲震蕩以強化萃取效果。
[0008] 進一步的，上述制備方法可以包括以下步驟：
[0009] (1)切片:將經挑選、清洗后的紅薯切成5~10mm的薄片；
[0010] (2)浸泡:將上述預處理后的紅薯片浸沒在超純水中，以隔絕氧氣；
[0011] (3)超臨界C02萃取的同時超化震蕩：將紅薯片裝入料筒，然后放進萃取釜中進行 超臨界C〇2萃取，控制萃取溫度為38~42°C，萃取壓力9~14MPa，分離溫度38~42°C，萃取時 間30~6〇11^11，0)2流量6~10171^11，夾帶劑為摩爾分數3~6%的乙醇溶液，用量為所稱取紅 薯片質量的15~20% ;在超臨界C02萃取的同時對紅薯片進行超聲震蕩以強化萃取效果；
[0012] (4)破碎:將經萃取后的紅薯片使用磨漿機磨成初漿，得到料漿；
[0013] (5)膠體磨磨衆:將上述料衆進一步用膠體磨研磨至粒徑為0.090mm~0.150mm，即 得到濕紅薯全粉；
[0014] (6)冷凍干燥:將濕紅薯全粉進行冷凍干燥，使干燥后的紅薯全粉含水量降至7% ~9% (w/w)，然后使用PE塑料袋將進行真空包裝；
[0015] (7)輻照冷殺菌：利用6()C〇-y射線對真空包裝的紅薯全粉進行輻照處理后二次真 空包裝即得。
[0016] 所述步驟(3)中，控制所述超聲震蕩的超聲頻率為15~20KHZ，超聲功率為160~ 2001
[0017]所述步驟(4)中，在使用所述磨漿機磨漿過程中加入質量分數30%_50%的乙醇溶 液，用量為所稱取紅薯片質量的20~30 %。
[0018] 所述步驟(6)中，控制干燥室壓力120~150Pa，加熱板溫度為40~45°C，降溫速率 為-0.2 ~-0.4°C/min。
[0019] 所述步驟(7)中，輻照冷殺菌劑量為7~10kGy。
[0020] 本發明步驟（3)中，利用超臨界C02萃取工藝可以將紅薯片中的酚類物質萃取出 來，從而可以減少紅薯褐變，保護制粉后紅薯全粉的色澤;所選擇的萃取溫度為38~42°C， 溫度選擇過高不僅會造成熱敏性營養成分的破壞，而且選擇較高的溫度會一定程度上提高 超臨界C0 2的萃取能力，造成紅薯產品營養物質的流失;所選擇的萃取壓力為9~14MPa，萃 取壓力提高不僅對設備的抗壓能力提出更高要求，而且會提高超臨界C0 2的萃取能力，造成 紅薯產品營養物質流失;所選擇的萃取時間為30~60min，萃取時間不宜過長，但要滿足紅 薯與極強滲透力的超臨界C0 2充分接觸，使超臨界C02能夠穿透紅薯深層;所選擇的0)2流量 為6~10L/min，流量的選擇過大，既會造成C0 2的浪費，也會一定程度上提高超臨界C02的萃 取能力，造成紅薯產品營養物質的流失，但過低的C0 2流量萃取紅薯中的酚類物質效果不 佳。
[0021] 夾帶劑選用乙醇能夠進一步提高酚類物質的萃取效果，優選使用摩爾分數3~6% 的乙醇溶液，用量為所稱取紅薯片質量的15~20%，過多會造成紅薯產品營養物質的流失， 過少對萃取紅薯中的酚類物質效果不佳。
[0022] 進一步的，發明人在研究中意外發現，在超臨界C02萃取的同時進行超聲震蕩能顯 著提高超臨界C02萃取酚類物質的效果，優選超聲頻率為15~20KHz，超聲功率為160~ 200W，過高的超聲頻率和功率會對超聲設備提出更高的要求，且會造成紅薯產品營養物質 流失，過低的超聲頻率和功率則對超臨界C0 2萃取能力的提升不顯著。
[0023]在步驟(4)的磨漿過程中加入了乙醇，乙醇的揮發可帶走熱量，保證破碎磨漿在低 溫進行，避免在破碎磨漿過程中產生的熱量破壞紅薯料漿中熱敏性物質，優選使用質量分 數30 %-50 %的乙醇溶液，用量為所稱取紅薯片質量的20~30 %。破碎過程中未揮發的余量 乙醇在冷凍干燥過程中也能容易被除去。
[0024]步驟(6)中，采用了冷凍干燥替代傳統的熱力干燥以除去濕紅薯全粉的水份，采用 冷凍干燥可以使紅薯中維生素和亞油酸等不耐熱易氧化成分能夠盡可能得到保留，通過降 低水分含量，也能夠抑制微生物的生長，延長貯存期。
[0025] (1)使用非熱力的處理方式，能夠很好的保護紅薯中的熱敏性成分，保持食品的原 味，提高紅薯全粉的營養價值。（2)整個制備工藝過程中不使用化學物質浸泡處理，避免了 化學物質帶來的食品安全隱患問題。（3)超聲震蕩與超臨界C0 2萃取同步進行，比單純使用 超臨界C02萃取能夠更多的萃取出紅薯中酚類物質，進一步有效的減少了紅薯褐變，保證了 紅薯全粉的色澤穩定。（4)采用冷凍干燥處理，紅薯中維生素和亞油酸等不耐熱易氧化成分 能夠盡可能得到保留，通過降低水分含量，也能夠抑制微生物的生長，延長貯存期。（5)經輻 照冷殺菌，殺滅里面的微生物，從而達到更好的護色保鮮的目的。（6)本發明方法制備的紅 薯全粉在1~5°C條件下冷藏保鮮可達90天以上，其色澤、口感及營養價值得到了有效保證， 具有廣闊的市場應用前景。
【具體實施方式】 [0026] 實施例1
[0027] (1)、挑選及前處理:選用新鮮無腐爛、外形完整、薯心呈橙紅色，無老化組織的紅 薯，去除一些薯蔓、根、葉等雜物，以保證成品的色澤及純度。
[0028] (2)、清洗:將紅薯用清水洗凈，然后放入超聲清洗設備中用超純水進行清洗lh。
[0029] (3)、切片:將紅薯切成10mm的薄片。
[0030] (4)、浸泡:將上述預處理后的紅薯，浸沒在超純水中，以隔絕氧氣。
[0031] (5)、萃取:稱取50g紅薯片裝入料筒，然后放進萃取釜中進行超臨界C02萃取，選擇 萃取溫度為42°C，萃取壓14MPa，分離溫度42°C，萃取時間60min，C0 2流量10L/min，夾帶劑為 摩爾分數6%的乙醇溶液用量為所稱取紅薯質量的20% ;同時進行超聲震蕩強化超臨界C02 萃取過程，超聲頻率為20KHz，超聲功率為200W。
[0032] (6)、破碎:將經超臨界C02萃取后的紅薯片使用磨漿機磨成初漿，并在磨漿過程中 加入質量分數50%的乙醇溶液，用量為所稱取紅薯質量的30%。
[0033] (7)、膠體磨磨漿:將上述的料漿進一步用膠體磨研磨至0.110mm，即得到濕紅薯全 粉。
[0034] (8)、冷凍干燥:對濕紅薯全粉進行冷凍干燥，干燥室壓力120Pa，加熱板溫度為45 °C，降溫速率為_0.4°C/min，使濕紅薯全粉含水量降至7%~9%(w/w)，然后用PE塑料袋分 裝，每包裝l〇〇g，然后進行真空包裝。
[0035] (9)、輻照冷殺菌:利用6()C〇-y射線輻照處理，輻照冷殺菌劑量為lOkGy。
[0036] (10)、進行外包裝:使用鋁箱袋對上述處理的預封裝紅薯全粉進行真空包裝，并在 包裝內按1 % (w/w)放一包裝有Fe粉脫氧劑的小袋。
[0037] (11)、冷藏:在1°C條件下冷藏保鮮。
[0038] 實施例2
[0039] (1)挑選及前處理：選用新鮮無腐爛、外形完整、薯心呈橙紅色，無老化組織的紅 薯，去除一些薯蔓、根、葉等雜物，以保證成品的色澤及純度。
[0040] (2)、清洗:將紅薯用清水洗凈，然后放入超聲清洗設備中用超純水進行清洗lh。
[0041] (3)、切片:將紅薯切成7mm的薄片。
[0042] (4)、浸泡:將上述預處理后的紅薯，浸沒在超純水中，以隔絕氧氣。
[0043] (5)、萃取:稱取50g紅薯片裝入料筒，然后放進萃取釜中進行超臨界C02萃取，選擇 萃取溫度為39°C，萃取壓力12MPa，分離溫度39°C，萃取時間45min，C02流量7L/min，夾帶劑 為摩爾分數4.5%的乙醇溶液，用量為所稱取紅薯質量的17%;同時進行超聲震蕩強化超臨 界C02萃取過程，超聲頻率為17KHz，超聲功率為180W。
[0044] (6)、破碎:將經超臨界C02萃取后的紅薯片使用磨漿機磨成初漿，并在磨漿過程中 加入質量分數40%的乙醇溶液，用量為所稱取紅薯質量的25%。
[0045] (7)、膠體磨磨衆:將上述的料衆進一步用膠體磨研磨0.090mm，即得到濕紅薯全 粉。
[0046] (8)、冷凍干燥：對濕紅薯全粉進行冷凍干燥，干燥室壓力13 5 P a，加熱板溫度為 42.5Γ，降溫速率為_0.3°C/min，使濕紅薯全粉含水量降至8%(w/w)，然后用PE塑料袋分 裝，每包裝l〇〇g，然后進行真空包裝。
[0047] (9)、輻照冷殺菌:利用6()C〇-y射線輻照處理，輻照冷殺菌劑量為8.5kGy。
[0048] (10)、進行外包裝:使用鋁箱袋對上述處理的預封裝紅薯全粉進行真空包裝，并在 包裝內按1 % (w/w)放一包裝有Fe粉脫氧劑的小袋。
[0049] (11)、冷藏:在1°C條件下冷藏保鮮。
[0050] 實施例3
[0051] (1)挑選及前處理：選用新鮮無腐爛、外形完整、薯心呈橙紅色，無老化組織的紅 薯，去除一些薯蔓、根、葉等雜物，以保證成品的色澤及純度。
[0052] (2)、清洗:將紅薯用清水洗凈，然后放入超聲清洗設備中用超純水進行清洗lh。 [0053] (3)、切片:將紅薯切成7mm的薄片。
[0054] (4)、浸泡:將上述預處理后的紅薯片，浸沒在超純水中，以隔絕氧氣。
[0055] (5)、萃取:稱取50g紅薯片裝入料筒，然后放進萃取釜中進行超臨界C02萃取，選擇 萃取溫度為39°C，萃取壓力12MPa，分離溫度39°C，萃取時間45min，C02流量6L/min，夾帶劑 為摩爾分數4%的乙醇溶液，用量為所稱取紅薯質量的17%;同時進