一种油菜薹的干制方法及干制油菜薹

本发明涉及果蔬产品加工的，特别是涉及一种油菜薹的干制方法及干制油菜薹。

背景技术：

1、油菜薹，别名芸薹、寒菜。其口感滑嫩、清香，可与红菜薹相媲美，且其中富含维生素和微量元素，也是深受消费者喜欢的原因之一。近年来，我国油菜籽价格低迷，发展多功能利用成为油菜产业的目标和方向，同样也可以调整农业产业结构、提高农业生产效益。油菜纯油用经济效益不高，但油菜也可以发展成为菜用、饲用、花用、肥用、蜜用等多功能油料作物，大大提升油菜的种植效益。

2、油菜的菜油两用，是指在油菜蕾薹期采收菜薹作为蔬菜，成熟后仍可收获菜籽的油菜栽培技术。其口感好、风味独特，具有脆嫩、色泽鲜绿、香甜等特点，同时油菜薹营养丰富，富含维生素c、多糖、蛋白质及少量槲皮甙等，是一种非常受欢迎的无公害绿色蔬菜。在常规栽培条件下，油菜薹上市正值春节前后蔬菜供应淡季，能够缓解淡季市场蔬菜供应不足的问题，但其采后与常规蔬菜一样，有不耐储存、货架期短等问题，除鲜食外，可以将其进行腌制、脱水制成干菜等，形成多样化产品，增加其发展前景。因此，研究油菜薹干制产品的干制技术，对于增加油菜薹采后加工方式、提高油菜产业经济效益、调动农民生产积极性等方面具有重要意义。

3、现有技术中，干制油菜薹干燥工艺多为热风干燥，干燥效率低且程度不均匀，营养损失严重。真空可以降低干燥温度，微波为干燥提供热源，从而克服了真空状态下常规热传导速率慢的缺点，大大缩短了干燥时间，提高了生产效率。采用微波真空低温干燥，可以尽大程度保留营养成分和外观品质，且干燥速率快，能耗低。但微波真空干燥法在真空和微波共同作用下使得水分快速去除的同时，对于油菜薹色素破坏也较为严重，干燥产品呈黄绿色，影响其感官品质，故在进行干燥前需采取适宜的护色剂和护色方法进行预处理，因此需要一种新型的基于微波真空干燥技术的油菜薹干制方法来改善现有技术的不足，保证油菜薹干制后的感官品质及营养成分。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种油菜薹的干制方法，该方法挑选新鲜油菜薹为原料，经分拣清洗并烫漂预处理后，采用护色液叠加超声耦合脉冲电场技术对油菜薹进行护色处理，护色液可以对油菜薹的组织结构进行防护，使色素稳定，有助于保持油菜薹原有的鲜嫩绿色；超声会引起空化效应，改变物料显微结构，促进物料内部水分向外迁移；脉冲电场是以高强度极短脉冲的形式将电能在短时间内传递到放置在两个电极之间的生物组织中，引起生物组织跨膜电位差，通过电渗透机制从而使细胞的渗透性增强；采用超声耦合脉冲电场不仅可以进行高效快速护色，还可以提高干燥速度，避免了油菜薹微波真空干燥过程中物料因快速脱水可能造成的色素破坏、组织变形和营养流失的问题；采用微波真空低温干燥，可以尽大程度保留营养成分和外观品质，且干燥速率快，能耗低。

2、为实现上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

3、本发明一方面提供一种油菜薹的干制方法，包括以下步骤：

4、步骤s1：挑选新鲜油菜薹，分拣清洗后进行烫漂，烫漂后立即浸入冷水冷却降温；

5、蔬菜中含有大量能引起褐变的酶类物质，蔬菜在低温冷藏时，酶的活性也只是被抑制，而未被完全灭活。若放置于室温储存，随着温度的升高，酶活性逐渐增强，会进一步加速蔬菜的质量劣变。烫漂是蔬菜干制中一项重要的前处理工序，其主要目的在于通过短时高温的处理方式，使得蔬菜内部酶的活性得到有效的抑制，以防止蔬菜在贮藏期间出现品质劣变现象；经过烫漂处理后，绿色蔬菜的颜色还会更加鲜艳，这是因为烫漂处理能排除组织中的空气，降低光线折射，使蔬菜色泽更透亮。烫漂还可以破坏蔬菜的部分细胞结构，使水分更容易流失，从而缩短干燥时间，降低能耗，提高生产效率。此外，烫漂预处理还具有杀灭虫害和微生物的作用，蔬菜干制前的烫漂工序对于提高蔬菜干制品的卫生安全性、美观度、营养价值、口感、生产效率等具有重要意义。

6、步骤s2：将完成步骤s1处理的油菜薹投入护色液中，同时采用超声波辅助护色液进行护色；再将油菜薹放入高压脉冲电场处理室中；

7、果蔬干燥前的护色工艺对于保持产品的色泽和品质具有重要作用。果蔬产品的色泽作为一项关键的感官指标，不仅揭示了果蔬内部生化反应的水平，还在视觉层面为味觉与风味特性提供引导，影响消费者对产品的选择。然而，色素在干燥过程中具有不稳定性，易氧化降解，会对产品感官品质带来不利影响。因此，在果蔬干燥过程采取一定的护色措施十分必要。

8、护色机制涉及调整果蔬细胞结构、降低氧气浓度以及增强原料基质的结构稳定性和抗氧化能力等方面，从而保护果蔬在干燥过程中的色泽。渗透作为一种广泛应用于果蔬干燥领域的非热前处理技术，需要针对原料的特性，如风味、质地和色泽等，选取适宜的渗透护色剂。

9、超声波是一种频率高于20000赫兹的声波，是一种机械波，可以穿过固体、气体和液体介质，其方向性好，穿透能力强，具有空化效应，能够改变物料显微结构，对护色液的渗透护色过程进行强化，同时可以促进物料内部水分向外迁移，有效缩短后续干燥过程。

10、脉冲电场是以高强度极短脉冲的形式将电能在短时间内传递到放置在两个电极之间的生物组织中，引起生物组织跨膜电位差，通过电渗透机制从而使细胞的渗透性增强，现有技术中一般将脉冲电场技术应用于食品杀菌；本技术中将脉冲电场技术创新应用于对油菜薹的护色过程。果蔬细胞中含有各种各样的酶，结构十分复杂，溶解在细胞汁液中，在生物体内，酶控制着所有重要的生物大分子和小分子的合成与分解，果蔬中所有的生物化学作用，都是在酶的参与下进行的。其中多种酶在低温下不易失活，而随着温度升高活性增强，从而使产品变色，主要是氧化酶，如过氧化物酶、过氧化氢酶、抗坏血酸氧化酶、多元酚氧化酶等。脉冲电场处理能够钝化酶或破坏酶的结构，从而导致酶失活，抑制相关生化反应。

11、采用护色液叠加超声耦合脉冲电场技术对油菜薹进行护色处理，综合发挥护色液渗透护色与物理场的强化作用，三种方法相互促进与融合，实现高效快速护色，还可以提高干燥速度，避免了油菜薹微波真空干燥过程中物料因快速脱水可能造成的色素破坏、组织变形和营养流失的问题。

12、步骤s3：将完成步骤s2处理后的油菜薹切分成小段，并沥干水分；

13、步骤s4：将油菜薹平铺于物料盘中，采用微波真空干燥法进行干制；

14、果蔬干燥技术包括自然干燥、热风干燥、热泵干燥、红外干燥和真空冷冻干燥等。自然干燥过程中，借助环境中的风能和太阳能去除水分，具备成本低廉和操作简便等优点。然而，其效果受气候、空气风速和湿度等因素的影响，干燥时间无法控制，导致最终产品质量参差不齐；热风干燥是将热风送入干燥室的干燥方法，通过热风加热蒸发物料内的水分，达到干燥效果。该技术设备成熟、操作简单、广泛应用、成本低，不受地区气候影响。我国多数果蔬都采用这种技术进行干燥，但干燥过程中较高的温度可能对产品色泽和品质产生不良影响。我国热风干燥设备在自动化程度、劳动力使用和热效率等方面面临着若干挑战。热泵干燥是通过热泵循环(包括压缩、蒸发、冷凝和膨胀过程)来传递和释放热量，从而实现物料干燥的高效能、低能耗且易于低温控制的过程。然而，热泵干燥在单独使用时可能会遇到干燥周期过长、除湿能力不足等问题，因此通常需要与其他干燥方法联合使用。红外干燥利用红外线快速加热干燥物料，避免能量损失，具有易操作、高效节能、可控性强等优点。但红外干燥单独使用时对于厚度较高的物料干燥效率低且热量分配不均匀，通常需要联合其他干燥技术使用，以达到高效、低耗、高质量的干燥效果。真空冷冻干燥技术是通过在真空条件下使物料中的水分直接从冰晶状态升华为气态以实现物料的干燥，具有产品营养损失少、色泽保留较好、复水性能优异、适宜长期贮存等优点，然而，真空冷冻干燥技术存在设备要求高、费用昂贵、干燥速度慢、干制品吸湿性强，需包装内含湿剂且冻干时间难以确定等问题。

15、微波真空干燥技术融合了真空干燥与微波干燥的特点，该技术利用真空干燥的低温干燥特性，干制成品具有高复水性，能够保留产品良好的色泽和口感等特点，同时，利用微波作为热源，改善了真空干燥中常规热传导速率慢的问题，能够更好地保持食品的营养成分和风味，此外，该技术的设备成本和操作费用相对较低。因此，微波真空干燥不仅能规避在常压微波干燥过程中可能对食品产生的负面效果，还有助于缩减干燥时长并提升产品品质。

16、一种可能的技术方案中，所述步骤s1中烫漂温度为80～100℃，烫漂时间为110～130s；烫漂液组成为1.5～2.5％氯化钠和0.15～0.25％柠檬酸溶液。

17、烫漂液的加入不能从根本上抑制褐变，仅用于工序间的护色处理，柠檬酸和氯化钠在烫漂工序中能对物料起到护色作用。食盐水浓度越大护色效果越好，是因为氧气在食盐水中的溶解量减少，从而减弱了褐变程度，但在实际加工应用上不可能使用高浓度盐水。首先将烫漂液配置好，置于水浴锅中加热，按照料液比如1:5(v:v)，使烫漂液完全浸没样品。

18、一种可能的技术方案中，所述步骤s2中护色液的组成及其浓度为：葡萄糖5-25％、柠檬酸锌1-3％、茶多酚0.06-0.30％、l-半胱氨酸0.05-0.25％，其余为水。

19、葡萄糖使得原本比较疏松的组织结构因饱和糖水的渗透而变得比较均匀、饱满，进而使油菜薹在干燥过程不易因为微波的高温而出现局部的焦化，且浸泡后的样品表面能形成一层“糖衣”，在干燥过程中能较好地保留样品里面的多糖、维生素、色素等物质；叶绿素在高温或酸性条件下极不稳定，易形成脱镁叶绿素，柠檬酸锌的加入可以使锌离子替代镁离子的位置，使叶绿素结构稳定，不易受到破坏；茶多酚不仅具有抗氧化抑菌的效果，还具有强还原性，可防止天然色素(如胡萝卜素、叶绿素等)受光氧化作用而褪色，对色素的稳定有一定的功效；l-半胱氨酸是一种含巯基氨基酸，其对非酶褐变具有强烈的抑制作用。四种护色剂的复合能尽可能的保持油菜薹原有的鲜嫩绿色，防止其在干燥过程中的损坏。

20、一种可能的技术方案中，所述步骤s2中超声波频率为10-30khz，功率为100-300w，超声时间为3-15min；料液比为1:5～8(其中料液比v/v为：油菜薹体积：护色液体积)。

21、一种可能的技术方案中，所述步骤s2中超声波频率为20khz，功率为150w，超声时间为12min；料液比为1:6。

22、一种可能的技术方案中，所述步骤s2中高压脉冲电场的脉冲时间为30-150s，电场强度为10-30kv，料液比为1:5～8(其中料液比v/v为：油菜薹体积：护色液体积)。

23、一种可能的技术方案中，所述步骤s2中高压脉冲电场的脉冲时间为150s，电场强度为25kv，料液比为1:6。

24、一种可能的技术方案中，所述步骤s4中微波真空干燥法为阶段式降温干燥，第一阶段，设置微波温度55～60℃，干燥时间为20min；第二阶段设置微波温度45～55℃，干燥时间为20min；第三阶段设置微波温度40～50℃，干燥时间为150～270min，当油菜薹含水率降至8％时停止干燥。

25、一种可能的技术方案中，所述步骤s4中微波真空干燥法为阶段式降温干燥，第一阶段，设置微波温度60℃，干燥时间为20min；第二阶段设置微波温度50℃，干燥时间为20min；第三阶段设置微波温度40℃，干燥时间为150～270min，当油菜薹含水率降至8％时停止干燥。

26、采用了分段式降温微波真空干燥处理，在干燥初期以较高温度进行干燥，可以使物料表面水分快速蒸发，但温度过高易对营养成分造成损害，且物料表面水分蒸发速度大于物料内部的水分迁移速度，对使物料产生壳化现象，壳化现象会导致产品的表面硬化，阻碍内部水分的蒸发，增加干燥时间，干燥效率降低；同时，壳化现象还会影响产品的质量。通过适当的降低温度，调控物料内外水分蒸发和迁移速度，使之达到动态平衡，不仅可以避免产品内部湿润、外部过干的现象，物料的内、外部都能得到更充分的干燥，产品的质量更加均匀。还可以减少因内部水分难以蒸发而导致的额外干燥时间和能量消耗，提高干燥效率，且产品品质优于恒定功率微波真空干燥。

27、本发明另一方面提供一种干制油菜薹，是根据任一种上述的油菜薹的干制方法干制获得。

28、与现有技术相比本发明的有益效果为：(1)油菜薹含水量高，极易因微生物和酶的作用而发生各种生理生化反应，进而导致腐烂变质。本技术的油菜薹的干制方法能够延长油菜薹的储存期和扩大其销售范围，可以将其采摘后进行干燥处理，制成脱水油菜薹，这样不仅可以保证其营养成分和品质，还具有便于储存和方便食用的优点。

29、(2)通过烫漂处理，使得蔬菜内部酶的活性得到有效的抑制，以防止蔬菜在贮藏期间出现品质劣变现象；经过烫漂处理后，绿色蔬菜的颜色还会更加鲜艳，通过破坏蔬菜的部分细胞结构，使水分更容易流失，从而缩短干燥时间，降低能耗，提高生产效率，对于提高蔬菜干制品的卫生安全性、美观度、营养价值、口感、生产效率等具有重要意义。

30、(3)采用护色液叠加超声耦合脉冲电场技术对油菜薹进行护色处理，护色液能尽可能的保持油菜薹原有的鲜嫩绿色，防止其在干燥过程中的损坏，超声耦合脉冲电场，可以通过促进水的运输而对干燥动力学产生积极的影响，并可能通过减少干燥时间来提高生物活性化合物的保留率，可以有效击穿果蔬细胞，提高护色液渗透率，缩短护色、干燥时间，在提高干燥产品品质方面很有优势；脉冲电场因其具有非加热特性，低能耗，加工时间短，能避免加热对提取物的特性和纯度造成的不良影响，最大程度地保持食品原有的色、香、味和营养价值等显著优点，也可与其他技术结合使用，以协同作用来提高产品质量和微生物稳定性。超声会引起空化效应，这种效应是指在液体中形成气泡，气泡爆炸会引起非常高且快速的局部压力和温度变化，改变物料显微结构，促进物料内部水分向外迁移。油菜薹茎秆有一层表皮，护色液通过浸泡处理达不到护色效果且耗时较长，切分后进行长时间护色也易造成大量营养成分的损失，采用超声耦合脉冲电场不仅可以进行高效快速护色，还可以提高干燥速度。

31、(4)微波真空干燥技术运用电磁波作为热源，直接从物料内部进行加热，不再受限于传导方式从表面向内逐层，传递避免了传导热的速度慢和热损失的问题，具有传热速度更快，物料升温速度更快，且其经济效益也更高的特点；与传统的干燥方法相比，干燥过程中存在一定的真空，降低了物料的干燥温度，有利于保存物料中的风味物质，减少营养物质的流失，提取功能物质，从而提高农产品的附加值。且微波加热热效率高，加热时间短，有助于保持产品的色、香、味和营养成分；微波加热均匀，因为其电磁波可在物料的各个部位产生热能，避免了内外加热不一致导致的“外糊内生”的问题，由于产生了膨化效应，干燥过程具有内向外干燥的特性避免了表面硬化，从而大大提高了产品的复水性能。此外，其产生的膨化性和多孔结构，也使得产品具有酥脆的口感；微波真空干燥设备具有易于实现自动化控制和连续化生产的优点。它可以通过可编程逻辑控制器实现自动化控制，且功率调节便利且无惯性，此外，该设备干燥过程中微波泄露极少，不会对食品本身造成污染，并且能够节约能源，从而具有显著的经济效益。