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超声清洗器辅助渗透处理实验

[导读]为探究超声波和渗透脱水作为桑葚真空冷冻干燥预处理的可行性,研究蔗糖渗透液浓度、超声功率、超声温度和超声时间对桑葚原料的脱水率和桑葚干品的脱水效果、花青素和维生素C含量的影响,并通过正交实验优化预处理条件参数。

桑葚(Mulberry Fruit)又名桑果等,属桑科(Moraceae)植物,为多年生木本植物桑的成熟果穗。桑葚含有丰富的活性蛋白、花青素、多种维生素及矿物质等,具有极高的营养价值和多种保健功能,被医学界誉为“二十一世纪的最佳保健果品”。已被卫生部列为食药两用的农产品之一。桑葚一般春末夏初成熟,成熟快且采收时间短,极易腐烂、不易保存,由于其营养丰富受到人们的喜爱,除少量鲜食外,已有部分加工成果汁、果酒、果酱、果脯、桑葚膏、桑果糖浆等来提高桑椹的利用率和附加值。目前对桑葚深加工的研究逐渐增多。探讨不同的干燥方式对桑椹干物质量和活性成分的含量影响,以真空冷冻干燥所得的桑椹干果中的花色苷、总黄酮、还原糖、总糖等活性成分的保持率最高,损失最低,果形保持最好;而热风干燥和远红外干燥的损失率则较高,对桑椹干果的综合品质影响比较大。研究真空冷冻干燥桑葚果工艺参数优化,分析不同真空度、干燥时间和处理量3个因素对真空冷冻干燥桑葚果品质的影响,产品在色香味与营养成分等方面都保持较好。探讨真空冷冻与热风联合干燥对桑葚干品质的影响,结果表明,真空冷冻干燥的桑葚干品质最好,而较短时长(18~24 h)的真空冷冻干燥联合较高温度(85℃)的热风干燥能提高干燥效率,其总花色苷、绿原酸、芦丁的含量也高于热风干燥。为进一步提高真空冷冻干燥效率,降低干燥成本,在保证产品品质的同时需对干燥前物料进行预脱水处理。其中,超声辅助渗透脱水是指在一定的温度下,将物料放入高渗透压的溶液中,由于细胞膜半透性,使物料去除一部分水,同时超声辅助技术产生的一系列挤压和膨胀的“海绵效应”能提高渗透脱水过程中物质的交换效率。近年来,有研究表明超声技术在果蔬渗透脱水方面有重要作用。研究发现,传质界面边界层在超声作用下会减薄,渗糖速率得到提高。研究发现,果蔬在超声波处理下能形成微小通道,促进糖液渗透,真空渗糖可有效减少产品营养损失,较好保持其品质,同时加快物质传递速率,从而有效地减少食品水分含量,降低干燥成本和能耗。但是,目前未见采用超声波辅助预处理技术进行桑葚真空冷冻干燥的相关报道。本研究在桑葚真空冷冻干燥工艺中,采用超声波辅助渗透预脱水处理,研究其对桑葚真空冷冻干燥品质的影响,通过正交实验优化预处理工艺条件,旨在开发研究桑葚干制产品,以获得具有较高品质的桑葚干品,并为桑葚干燥加工和超声波技术在果蔬中的应用提供参考。

材料与方法

主要材料

供试桑葚:品种“嘉陵30号”,颜色大小均一,充分成熟,新鲜桑葚的初始含水率为(86±1.5)%。

主要设备及仪器

SB-300DTY型扫频数控超声波清洗器(宁波新芝生物科技股份有限公司);SCIENTZ-10N/A冷冻干燥机(宁波新芝生物科技股份有限公司);AL204型精密分析天平(梅特勒-托利多(上海);UV2550型紫外可见分光光度计(日本岛津),SFY-6卤素快速水分测定仪(深圳冠亚科技有限公司);TA-XTPlus质构仪(英国SMS)。

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