一種野生藍莓凍干粉的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種野生藍莓凍干粉的制備方法。該方法以野生藍莓為原料，經(jīng)挑果、臭氧水殺菌、預冷、破碎、采用程序升溫供熱及間歇式真空冷凍干燥方式使野生藍莓果干燥至水分含量小于6.0％，經(jīng)粉碎得到野生藍莓凍干粉。加熱過程溫度控制為：開始起到20min內(nèi)，控制加熱板溫度從室溫升至55～60℃，保溫50～60min；然后降溫至48℃～50℃，保溫240min～300min；再升溫至52℃～55℃，保溫180min～300min。本發(fā)明方法加工過程節(jié)能，時間短，該野生藍莓凍干粉保留了野生藍莓鮮果的營養(yǎng)物質(zhì)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(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】一種野生藍莓凍干粉的制備方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種藍莓凍干粉，特別是涉及一種野生藍莓凍干粉的制備方法，屬于 果粉加工【技術領域】。

【背景技術】
[0002] 藍莓（Blueberry)，屬于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(yǎng)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，它是主要生長在濕地的一種落葉小灌木，植株高 37?54cm，蔓粗0.4?0.45cm，果實采摘非常困難，產(chǎn)量也較低。野生藍莓主產(chǎn)地是美國、 加拿大和我國大興安嶺和小興安嶺地區(qū)。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(huán)，提供眼部所需各種必需營養(yǎng)素，具有保護視力、緩解 眼睛干澀、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(zhì)。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(jīng)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(lián)合國 糧農(nóng)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] 野生藍莓主要用于功能食品，但由于其果汁和營養(yǎng)豐富，只適宜冷凍保藏，加工和 運輸都很困難，因此有必要做成干粉才可以方便加入功能食品中。同時由于野生藍莓中的 功效成份如原花青素等都是熱敏性物質(zhì)，因此真空冷凍干燥是莓制備野生藍莓干粉最好的 加工方法。
[0006] 申請?zhí)枮镃N200910068393. 9的中國發(fā)明專利申請公開了"一種利用真空冷凍技 術干燥藍莓的方法"，其主要技術方案為：將藍莓清洗、打漿，然后攪拌均勻制得漿料；將漿 料用料盤放入真空冷凍室進行干燥。但由于藍莓屬于漿果，含糖和豐富的果膠物質(zhì)，極易與 盤緊密粘附，這種方法存影響了產(chǎn)品得率，同時干燥過程會產(chǎn)生粉塵而影響干燥配套設備 的工作效率。
[0007] 申請?zhí)枮镃N201210191085. 7的中國發(fā)明專利申請公開了"一種藍莓果干粉以及 冷凍干燥技術制備藍莓果干粉的方法"，其主要技術方案為：經(jīng)過清洗、粉碎，藍莓果泥與麥 芽糊精溶液按比例混合、均質(zhì)、預凍、冷凍干燥等步驟制得藍莓果干粉半成品。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?zhí)枮镃N201110267504. 6的中國發(fā)明專利申請公開了"一種利用真空凍干法 生產(chǎn)口服藍莓粉的工藝"，其主要技術方案為：將藍莓果實清洗、浙干后備用；將浙干后的藍 莓果實在-20?-25°C預凍，真空度10?30mTorr，保持恒溫2-20h ;在-20?-25°C，進行 粉碎得到粗制藍莓凍干粉。因為不同干燥階段所需熱量是不同的，該方法在-20?_25°C溫 度下干燥效率會較差，尤其是物料較多的情況下效果會更差，不適合工業(yè)化生產(chǎn)。
[0009] 申請?zhí)枮?200910012172. X的中國發(fā)明專利申請公開了"一種藍莓活性凍干粉的 制備方法"，其主要技術方案為：藍莓果實經(jīng)清洗、預凍、升華、解析干燥、粉碎、包裝等工藝， 得到藍莓活性凍干粉。其中所述升華干燥條件是在-32?-35°C下進行，沒有公開供熱溫度 和干燥時間，如果升華過程中沒有熱量供給，則干燥速率會非常慢，用于工業(yè)化生產(chǎn)會非常 困難。同時整個過程沒有污染物及微生物預防控制措施，所制備的干粉難免會有微生物超 標，將導致產(chǎn)品不能用于食品原料。
[0010]總體而言，上述現(xiàn)有技術均存在粉碎干燥，粉碎物料粘盤或者干燥時間過長，營養(yǎng) 物質(zhì)損耗大，能耗高，產(chǎn)品原果味道差等問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺點，提供一種可工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)，保留了原 果味道，主要營養(yǎng)成分保留率高，節(jié)能的野生藍莓凍干粉的制備方法。
[0012] 本發(fā)明以野生藍莓為原料，采用間歇式真空冷凍干燥方法制備一種保留了野生藍 莓鮮果的營養(yǎng)物質(zhì)并保持了鮮果味道的凍干粉。
[0013] 本發(fā)明的技術方案如下：
[0014] 一種野生藍莓凍干粉的制備方法，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后裝入凍干盤中放入_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(xù)在冷庫中預冷至_28°C以下；
[0018] 4)開啟真空冷凍干燥設備的致冷機，使真空冷凍干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干燥設備的加熱板上，將溫度 探測器接上真空冷凍干燥機進行溫度實時監(jiān)控，開啟真空泵；真空度控制為：真空度小 于80pa時開啟加熱裝置進行升華干燥，控制加熱過程中真空度為30-80pa，當真空度小于 30pa時真空泵自動停機，高于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(nèi)，控制加熱板溫度從室溫升至55?60°C，保溫 50?60min ;然后降溫至48°C?50°C，保溫240min?300min ;再升溫至52°C?55°C，保溫 180min ?300min ;
[0019] 5)停止真空冷凍干燥設備，升華干燥結(jié)束；往真空冷凍干燥設備的干燥箱中充入 氮氣或空氣，使箱內(nèi)外壓力一致，將凍干果移出冷凍干燥設備機；在相對濕度小于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干燥設備，真空冷凍干燥至物料水分含 量小于6. 0 %，粉碎得野生藍莓果粉。
[0021] 優(yōu)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(jīng)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(jiān)測野 生藍莓預冷溫度。
[0024] 所述真空冷凍干燥設備的真空泵和加熱裝置采用可編程控制器進行控制。
[0025] 所述真空冷凍干燥至物料水分含量小于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，真空度小于80pa，真空冷凍干燥4h?5h。
[0026] 所述粉碎為粉碎至果粉粒度為80?200目。
[0027] 與現(xiàn)有的技術相比，本發(fā)明所制備的野生藍莓凍干粉具有以下有益效果：
[0028] (1)在設定的程序升溫及干燥條件下，水果表層干燥速度快，果不粘果盤，克服了 凍干物料粘盤帶來的損失，野生藍莓凍干粉復水速度快，溶解性好。
[0029] (2)野生藍莓凍干粉保留了原果味道和營養(yǎng)成份，其中原花青素和類黃酮保留率 達到98. 0%以上，其含量分別大于11. 25%和1. 3%。
[0030] (3)在預冷過程中將野生藍莓進行壓破處理，凍干過程中物料升華面變大，干燥速 率快；干燥一段時間后置于室溫放置，使果內(nèi)部水分向外遷移，利于干燥，冷凍干燥時間由 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(nèi)提高了捕水效率。
[0032] (5)野生藍莓干果粉水分小于6%，水分活度小于0.34,菌落總數(shù)、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?shù)膯栴}。
[0033] (6)本發(fā)明所制備的野生藍莓凍干粉，保留了鮮果的營養(yǎng)物質(zhì)并保持了鮮果的味 道，復水性能好，可用于飲料、果醬、沖調(diào)粉和糖果生產(chǎn)，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(fā)明所制備野生藍莓凍干粉，具有無菌、保留鮮果營養(yǎng)物質(zhì)和方便儲藏、運 輸和加工的特點，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。

【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(fā)明，下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但本發(fā) 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臭氧水于挑選好的果中，處理1.2min， 濾去臭氧水后將果裝箱或裝入凍干盤中放入-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(xù)預冷至_28°C以下備用。同時將溫度探測器插入1-2顆 果中，用于實時監(jiān)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(nèi)，加熱板溫度從室溫升至60°C，保溫60min ; 然后降溫至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干燥設備機并置于加熱板上，將溫度 探測器接上真空冷凍干燥機進行溫度實時監(jiān)控，開啟真空泵，lOmin后真空度小于80pa，開 啟加熱裝置，當真空度小于30pa時真空泵自動停機，高于80pa時自動開機。真空泵及加熱 均為自動控制。真空泵和加熱裝置采用可編程控制器（PLC)進行控制。捕水器、物料和加 熱板在同一個工作室內(nèi)。
[0041] 9h以后，物料溫度為9°C，升華干燥結(jié)束，野生藍莓水分含量為15%，關真空泵和 加熱系統(tǒng)，往干燥箱中充入氮氣，使箱內(nèi)外壓力一致，迅速將凍干果移出冷凍干燥設備機， 翻動物料，在相對濕度小于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干燥機，冷媒溫度_35°C，保持加熱板溫度在55°C，真空 度小于80pa，4h后干燥至果品水分含量小于5. 7%，冷卻裝入塑料袋。采用萬能粉碎機進行 粉碎，野生藍莓凍干粉可達到100?150目。采用水分活度儀測得果粉水分活度為0. 336。
[0042] 根據(jù)《保健食品檢驗與評價技術規(guī)范》2003版，保健食品中前花青素的測定和NY/ T2010-2011柑桔類水果及制品中總黃酮含量的測定方法，檢測到采用本方法所得野生藍莓 凍干粉中原花青素和類黃酮含量分別為11. 16%和1. 24%。采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于3. 56%和0. 45%。這可能與現(xiàn)有技術采用噴霧干燥 或在較高溫度下干燥有關。
[0043] 采用國家食品安全標準檢測菌落總數(shù)、大腸菌群和致病菌，結(jié)果均為未檢出。
[0044] 本實施例溫控措施先升溫再降溫，使壓破后的野生藍莓果表面快速升華干燥形成 外層干膜，避免果汁流出粘盤導致產(chǎn)品收率低，再在較低溫度下升華干燥，避免高溫對營養(yǎng) 物質(zhì)的破壞。需要強調(diào)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 后的野生藍莓控制該溫度既保證野生藍莓整體升華干燥，又保證野生藍莓表面快速升華干 燥形成干膜，不會產(chǎn)生果汁流盤，還能保證營養(yǎng)成分不會在該溫度中破壞。本發(fā)明通過深入 研究野生藍莓果營養(yǎng)成分的特點以及壓破與升溫的變化關系，找到該升溫控制規(guī)律，通過 PLC進行自動升溫程序控制，實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。還需要特征說明的是，本發(fā)明的野生藍莓 壓破工藝并非是粉碎工藝，由于野生藍莓糖分含量高，糖分使得粉碎后的野生藍莓粘連結(jié) 成大塊，干燥面價反而更低，無法實現(xiàn)真空升華干燥。
[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臭氧水于挑選好的果中，處理lmin，濾去臭氧水后，將果裝箱或裝 入凍干盤中放入-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(xù)預冷至_28°C以下備用。同時將溫度探測器插入1-2顆果中，用于實時監(jiān)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(nèi)，加熱板溫度從室溫升至60°C，保溫60min ;然后 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干燥設備機并置于加熱板上，將溫度 探測器接上真空冷凍干燥機進行溫度實時監(jiān)控，開啟真空泵。真空度小于80pa時開啟加熱 裝直。
[0049] 10h以后，物料溫度為4°C，升華干燥結(jié)束，野生藍莓水分為19%，關真空泵和加熱 系統(tǒng)，往干燥箱中充入氮氣，使箱內(nèi)外壓力一致，迅速將凍干果移出冷凍干燥設備機，翻動 物料，在相對濕度為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干 燥機，冷媒溫度_38°C,保持加熱板溫度在53°C,真空度小于80pa，干燥4. 5h后，果品水分 含量為5. 8%，冷卻裝入塑料袋。采用萬能粉碎機進行粉碎，野生藍莓凍干粉可達到100? 150目。采用水分活度儀測得果粉水分活度為0.337。
[0050] 采用實施例1方法，檢測到采用本方法所得野生藍莓凍干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] 本實施例所選用干燥溫度低于實施例1，功能成份含量略高，說明功能成份與溫度 有一定的關系。
[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臭氧水于挑選好的果中，處理1. 2min，濾去臭氧水后將果裝箱或 裝入凍干盤中放入-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(xù)預冷至_30°C以下備用。同時將溫度探測器插入 1-2顆果中，用于實時監(jiān)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(nèi)，加熱板溫度從室溫升至55°C，保溫60min ;然后 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以后，物料溫度為7°C，升華干燥結(jié)束，野生藍莓水分為17%，關真空泵和加熱 系統(tǒng)，往干燥箱中充入氮氣，使箱內(nèi)外壓力一致，迅速將凍干果移出冷凍干燥設備機，翻動 物料，在相對濕度小于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干燥 機，冷媒溫度_35°C，保持加熱板溫度在55°C，真空度小于80pa，干燥4h后，果品水分含量為 5. 5%，冷卻裝入塑料袋。
[0057] 采用超微粉碎機進行粉碎得到野生藍莓超微粉。采用水分活度儀測得果粉水分活 度為0. 335。
[0058] 采用實施例1方法，檢測到采用本方法所得野生藍莓凍干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臭氧水于挑選好的果中，處理1. 2min，濾去臭氧水后將果裝箱或 裝入凍干盤中放入-35°C以下冷庫中預冷。同時將溫度探測器插入1-2顆果中，用于實時監(jiān) 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(tǒng)。
[0061] 待野生藍莓鮮果溫度降至_30°C以下，迅速移入冷凍干燥設備機并置于加熱板上， 將溫度探測器接上真空冷凍干燥機進行溫度實時監(jiān)控，開啟真空泵和加熱裝置。溫度控制 程序：20min內(nèi)，加熱板溫度從室溫升至6(TC，保溫60min ;然后降溫至5(TC，保溫240min ; 升溫至52°C，保溫240min ;升溫至55°C，保溫480min。17h時干燥結(jié)束，果粒分散無粘連， 野生藍莓果水分為5. 9%，停止真空冷凍干燥機，往干燥箱中充入空氣使箱內(nèi)外壓力一致， 空氣進風口安放五層紗布進行空氣過濾，迅速將凍干果移出冷凍干燥設備機，裝入塑料袋 中。采用超微粉碎機進行粉碎得到野生藍莓超微粉。采用水分活度儀測得果粉水分活度為 0·338。
[0062] 采用實施例1方法，檢測到采用本方法所得野生藍莓凍干粉中原花青素和類黃酮 含量分別為11. 13%和1. 18%。
[0063] 采用國家食品安全標準檢測菌落總數(shù)、大腸菌群和致病菌，結(jié)果均為未檢出。
【權利要求】
1. 一種野生藍莓凍干粉的制備方法，其特征在于包含以下步驟： 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后裝入凍干盤中放入_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(xù)在冷庫中預冷至_28°C以下； 4) 開啟真空冷凍干燥設備的致冷機，使真空冷凍干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干燥設備的加熱板上，將溫 度探測器接上真空冷凍干燥機進行溫度實時監(jiān)控，開啟真空泵；真空度控制為：真空度小 于80pa時開啟加熱裝置進行升華干燥，控制加熱過程中真空度為30-80pa，當真空度小于 30pa時真空泵自動停機，高于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(nèi)，控制加熱板溫度從室溫升至55?60°C，保溫 50?60min ;然后降溫至48°C?50°C，保溫240min?300min ;再升溫至52°C?55°C，保溫 180min ?300min ; 5) 停止真空冷凍干燥設備，升華干燥結(jié)束；往真空冷凍干燥設備的干燥箱中充入氮氣 或空氣，使箱內(nèi)外壓力一致，將凍干果移出冷凍干燥設備機；在相對濕度小于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干燥設備，真空冷凍干燥至物料水分含量小 于6. 0 %，粉碎得野生藍莓果粉。
2. 根據(jù)權利要求1所述的野生藍莓凍干粉的制備方法，其特征在于，所述臭氧水的用 量為黑加侖重量的1?2倍。
3. 根據(jù)權利要求1所述的野生藍莓凍干粉的制備方法，其特征在于，所述臭氧水的處 理時間為經(jīng)1?2min。
4. 根據(jù)權利要求1所述的野生藍莓凍干粉的制備方法，其特征在于，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(jiān)測野生藍莓預冷溫度。
5. 根據(jù)權利要求1所述的野生藍莓凍干粉的制備方法，其特征在于，所述真空冷凍干 燥設備的真空泵和加熱裝置采用可編程控制器進行控制。
6. 根據(jù)權利要求1所述的野生藍莓凍干粉的制備方法，其特征在于，所述真空冷凍干 燥至物料水分含量小于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，真空度小于80pa，真空冷凍干燥4h?5h。
7. 根據(jù)權利要求1所述的野生藍莓凍干粉的制備方法，其特征在于，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(yōu)先權日:2014年5月30日
【發(fā)明者】張文濤, 余以剛 申請人:呼瑪縣天地山野產(chǎn)品有限責任公司