真空冷凍干燥佛手瓜的工藝研究

袁利鵬 劉波 黃麗 鄭耿楊

摘要 通過正交試驗優化研究了一種佛手瓜真空冷凍干燥方法。佛手瓜真空冷凍干燥的最佳工藝如下：預處理的佛手瓜片置于含0.15%偏重亞硫酸鈉、0.2%維生素C和0.3%檸檬酸鈉的護色液中浸泡30 min;浸泡在含0.75%檸檬酸和10%蔗糖的增味溶液中120 min;再浸泡于含0.05%乳酸鈣的硬化處理溶液中45 min;最后進行真空冷凍干燥處理，其控制條件為升華階段真空度80～100 Pa，加熱板溫度為40 ℃;解析階段真空度為50～60 Pa，加熱板溫度為50 ℃。該方法解決了佛手瓜在傳統加工過程中顏色褐變、風味喪失、營養流失及等問題，干燥后的佛手瓜凍干片口感酥脆，酸甜適口，保存期長。

關鍵詞 佛手瓜;真空冷凍干燥;正交試驗;工藝

中圖分類號 TS255.3文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2019）14-0197-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.14.058

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Abstract Through orthogonal test optimization，a vacuum freezedrying method for Sechium edule Swartz was studied. The optimum conditions for vacuum freezedrying of S.edule were follows：pretreated slices of S.edule were firstly immersed in a colorprotection solution（containing 0.15% sodium metabisulfite，0.2% vitamin C and 0.3% sodium citrate）for 30 minutes; then they were immersed in a flavorenhancement solution containing 0.75% citric acid and 10% sucrose for 120min; and they were resoaked in a hardening treatment solution containing 0.05% calcium lactate for 45 min; finally vacuum freezedrying treatment was conducted.And the conditions were controlled as follows：the vacuum degree in the sublimation stage was 80-100? Pa，the temperature of the heating plate was 40 ℃;the vacuum degree in the analysis stage was 50-60? Pa，and the temperature of the heating plate was 50 ℃.This method obviously solved the problems of color browning，flavor loss，nutrient loss and the like in the traditional processing process of S.edule.The dried slices of S.edule had a crisp taste，a sweet and sour taste? and a long shelf life.

Key words Sechium edule Swartz;Vacuum freezedrying;Orthogonal test;Technology

作者簡介 袁利鵬（1979—），男，山西大同人，副教授，碩士，從事食品加工與安全檢測工作。*通信作者，副教授，碩士，從事食品加工與安全檢測研究。

收稿日期 2019-05-04

佛手瓜（Sechium edule Swartz）是葫蘆科梨瓜屬多年生攀緣性宿根草本植物，原產墨西哥和印度洋一帶，19世紀初傳入我國，以西南、華南地區栽種較為普遍[1]。佛手瓜富含各種營養素，含有豐富的果膠，熱量低，同時又是低鈉食品，常食用可減輕心臟、腎臟的負擔，避免水腫病的發生，同時還可以減緩動脈硬化，是心臟病、高血壓病患者的保健蔬菜[2]。此外，佛手瓜還含有苷類、黃酮等活性物質[3]。作為一種藥食兼用的保健蔬菜，具有極高的加工開發價值。佛手瓜從2000年起在廣東省開始大面積推廣種植，被譽為“廣東綠色蔬菜拳頭產品”，年產量約80萬t。其中，新豐佛手瓜被譽為“2009年廣東人民最喜愛的土特產”榮譽、“2010年亞運推薦名優旅游特產”稱號等，2010年12月獲“國家綠色食品認證”“廣東省名牌產品”榮譽以及受“地理標志產品”保護[4]。但是，由于佛手瓜鮮食口味較平淡，結構致密，制作菜肴硬度大，口感不理想，因此限制了其銷售。近年來，佛手瓜的應用推廣遭遇了前所未有的難題。2009年8月20日，據《南方農村報》報道，廣東省新豐縣無公害佛手瓜上市價格低，新豐縣黃礤鎮種植的無公害佛手瓜大量上市，平均產量高達105 000 kg/hm2。產地批發價僅0.4元/kg，低于往年同期售價[5]。因此，為了解決佛手瓜的銷售問題，帶動當地農村經濟發展，發展佛手瓜的精深加工技術十分必要[6]。

真空冷凍干燥（簡稱凍干）技術是目前被世界公認的最先進食品加工技術[7-8]。這項技術的研究和應用在我國還剛剛起步，具有廣闊的市場前景。凍干食品不同于一般干燥食品，由于凍干食品是在凍結狀態下脫水，所以食品中的營養成分和風味損失很少，可以最大限度地保留食品原有的營養、味道和芳香，保持著食品原來的顏色和形狀[9-10]。由于凍干食品脫水徹底、重量輕，不僅適合長途運輸，而且在常溫下可保存3～5年。凍干食品最大的特點是它具有較好的復水性，可迅速吸水復原，而其品質與新鮮品基本相同或完全相同[11-13]。盡管目前已有一些關于果蔬或中藥材冷凍干燥的報道，但尚未有關于佛手瓜真空冷凍干燥方法的報道。佛手瓜本身口味較平淡，結構致密。筆者對佛手瓜風味的調配以及凍干程序等方面進行了探索，旨在為佛手瓜的高質量真空冷凍干燥提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料 佛手瓜（XXX公司）;偏重亞硫酸鈉;維生素C;檸檬酸鈉;檸檬酸;蔗糖;乳酸鈣等。

1.2 儀器與設備

XD-145多功能烘干機（廣州天臣儀器有限公司）;YZG-1000真空干燥機（常州長盛設備科技有限公司）;FD-8美國西盟真空冷凍干燥機（廣州深華設備有限公司）;TS 100尼康倒置顯微鏡（廣州佳學仕儀器設備有限公司）。

1.3 工藝流程 工藝流程如下：預處理（分級、清洗、切片）→護色→增味→硬化處理→預凍結→升華干燥→解析干燥→出倉→檢驗→包裝。

1.4 操作要點

1.4.1 預處理。①分級。采用目測法對佛手瓜進行分級，選擇成熟度、顏色、大小基本一致的原料佛手瓜為一類，對于有機械損傷或病蟲害的原料進行區分，另做處理。②清洗、去皮。用清水清洗去除表面灰塵等，并人工去皮。③切片。縱向切分為厚度2 cm左右的圓片。

1.4.2 護色。

將預先清洗去皮并切片的佛手瓜在含偏重亞硫酸鈉（0.15%）、維生素C（0.2%）和檸檬酸鈉（0.3%）的護色液中浸泡護色，浸泡時間為30 min。

1.4.3 增味。將上述經過護色并晾干的佛手瓜片在含檸檬酸（0.5%）和蔗糖（15%）的增味溶液中浸泡增味，浸泡時間為120 min。

1.4.4 硬化處理。將上述經過增味并晾干的佛手瓜片在含乳酸鈣（0.05%）的硬化處理溶液中浸泡，浸泡時間為45 min。

1.4.5 預凍結。

將經過上述處理的佛手瓜片裝盤，在-70 ℃下預凍結，使中心溫度達-35 ℃，維持2 h。

1.4.6 升華干燥。

將預凍過的佛手瓜片進行升華干燥，調節真空度為80～100 Pa，溫度調節至40 ℃，當佛手瓜片中心溫度達0 ℃時維持0.5 h。

1.4.7 解析干燥。

調節真空度為50～60 Pa，解析溫度50 ℃，當佛手瓜中心溫度、板溫和物料表面溫度3條溫度線相平行時，繼續保持干燥狀態4 h，干燥即結束。

1.4.8 出倉。產品出倉以及檢查分裝的環境要按照相關制度保持搞清潔度，出倉溫度為22～25 ℃，相對濕度小于40%。

1.4.9 檢驗。

經上述操作規范獲得的產品要求如下：水分含量（3.0±0.2）%，復水性大于90%，VC保持率大于85%，粗蛋白保持率大于85%，總糖保持率大于85%。微生物檢測達到國家相應標準，應符合：①GB 4789.2—2010《食品衛生微生物學檢測 菌落總數測定》;②GB/T4789.3《食品衛生微生物學檢測 大腸菌群計數的測定》，致病菌未檢出。感官指標如下：凍干瓜肉部分色澤潔白，靠近瓜皮部分色澤淺綠，口感酥脆，酸甜適口。

1.4.10 包裝。在溫度22～25 ℃、濕度低于35%的清潔環境中，將不合格、形狀不規則的產品挑出來，采用鋁箔袋進行抽真空包裝。

1.5 真空冷凍干燥佛手瓜護色試驗

1.5.1 單因素試驗。

1.5.1.1 偏重亞硫酸鈉添加量對佛手瓜感官品質的影響。

護色液含有0.2%維生素C和0.3%檸檬酸鈉，浸泡時間為30 min;增味溶液含有0.5%檸檬酸和20%蔗糖，浸泡時間為120 min;硬化處理溶液含有0.05%乳酸鈣浸泡時間為45 min。偏重亞硫酸鈉添加量分別為0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%，通過考察不同偏重亞硫酸鈉添加量的佛手瓜，對其進行感官評分，確定偏重亞硫酸鈉添加量的取值范圍。

1.5.1.2 檸檬酸鈉添加量對佛手瓜感官品質的影響。

護色液含有0.2%維生素C和0.15%偏重亞硫酸鈉，浸泡時間為30 min;增味溶液含有0.5%檸檬酸和20%蔗糖，浸泡時間為120 min;硬化處理溶液含有0.05%乳酸鈣，浸泡時間為45 min。檸檬酸鈉添加量分別為0.20%、0.25%、0.3%、0.35%、0.40%，通過考察不同檸檬酸鈉添加量的佛手瓜，對其進行感官評分，確定檸檬酸鈉添加量的取值范圍。

1.5.1.3 維生素C添加量對佛手瓜感官品質的影響。

護色液含有0.3%檸檬酸鈉和0.15%偏重亞硫酸鈉，浸泡時間為30 min;增味溶液含有0.5%檸檬酸和20%蔗糖，浸泡時間為120 min;硬化處理溶液含有0.05%乳酸鈣，浸泡時間為45 min。維生素C添加量分別為0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%，通過考察不同維生素C添加量的佛手瓜，對其進行感官評分，確定維生素C添加量的取值范圍。

1.5.2 正交試驗。

在單因素試驗的基礎上，選取偏重亞硫酸鈉添加量、檸檬酸鈉添加量和維生素C添加量 3個因素、各3個水平進行正交試驗，具體試驗設計方案見表1。

1.6.1.1 檸檬酸添加量對佛手瓜感官品質的影響。

護色液含有0.15%偏重亞硫酸鈉、0.2%維生素C和0.3%檸檬酸鈉，浸泡時間為30 min;增味溶液含有20%蔗糖，浸泡時間為120 min;硬化處理溶液含有0.05%乳酸鈣，浸泡時間為45 min。檸檬酸添加量分別為0.25%、0.50%、0.75%、1.50%、2.00%，通過考察不同檸檬酸添加量的佛手瓜，對其進行感官評分，確定檸檬酸添加量的取值范圍。

1.6.1.2 乳酸鈣添加量對佛手瓜感官品質的影響。

護色液含有0.15%偏重亞硫酸鈉、0.2%維生素C和0.3%檸檬酸鈉，浸泡時間為30 min;增味溶液含有0.5%檸檬酸，浸泡時間為120 min;硬化處理溶液含有0.05%乳酸鈣，浸泡時間為45 min。蔗糖添加量分別為5%、10%、15%、20%、25%，通過考察不同蔗糖添加量的佛手瓜，對其進行感官評分，確定蔗糖添加量的取值范圍。