冻干轮叶党参脆片加工工艺

尹春梅，王立芳，高 远

(1.吉林农业大学中药材学院，吉林 长春 130118；2.吉林农业大学食品科学与工程学院，吉林 长春 130118)

冻干轮叶党参脆片加工工艺

尹春梅1，王立芳2，高 远2

(1.吉林农业大学中药材学院，吉林 长春 130118；2.吉林农业大学食品科学与工程学院，吉林 长春 130118)

目的：以轮叶党参为原料生产冻干轮叶党参脆片。方法：采用清洗、切分、热烘脱皮、填充等预处理后，经预冻结再进行升华干燥。结果：热烘脱皮以100℃、20min最佳，升华干燥最佳装料量为9.4kg/m2，加热温度为80-65-45℃，真空室压力25-100Pa。结论：按此工艺得到的冻干轮叶党参脆片产品口感酥脆，香气浓郁，营养丰富。

冻干；轮叶党参；脆片；加工工艺

轮叶党参[Codonopsis lanceolata (Sieb.et zucc.) Trautv.]为桔梗科党参属多年生草质藤本植物，又名奶参、羊乳、山海螺、四叶参、山胡萝卜等，可食部分为地下根[1-2]。分布在中国东北、华南、西南地区及朝鲜、日本、俄罗斯，野生鱼山地林缘、树林下，灌木丛及溪谷间[3-4]。轮叶党参根中含有碳水化合物、纤维素、维生素及矿物质等营养成分[5-7]。此外，根中还含有α-菠菜菑醇、多糖、齐墩果酸、合欢酸、大叶合欢酸等活性物质[8]，具有补虚润肺、通乳排脓、解毒强身等功效[9-10]。目前主要加工产品为腌制品、热风干制品、速冻品等[9]，很大一部分出口到韩国等地，已经成为东北地区一种重要的出口创汇山野菜资源[3]。

真空冷冻干燥(vacuum freeze-drying)，也称作冷冻干燥(freeze-drying)，是将新鲜食品预先冻结，然后在水的三相点(triple point)压力以下的真空度下加热，使冰直接升华为蒸汽并排出，除去水分使产品干燥，达到保存食品的一种方法[12-13]。与传统干燥方法相比，真空冷冻干燥不仅能最大限度地保持食品原有的色、香、味、形态及营养成分，产品还具有比较酥脆的特点[14-16]。

轮叶党参适于切片加工，采用冻干技术生产的脆片可直接食用，是一种新型即食方便食品，丰富了轮叶党参产品的种类，可为轮叶党参深加工提供借鉴。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

轮叶党参，采自吉林省安图县境内，要求鲜嫩、形状规则，须根较少，要求长度8～15cm，直径1～3cm。采收后清洗备用。

麦芽糊精、海藻糖、蔗糖、食盐均为食品级市售。

GC-1089型共晶点测试仪 北京速原中天科技有限公司；Testo650型水分活度测量仪 德国德图公司；MB45型水分快速测定仪 上海洪纪仪器设备有限公司； LC-10A型高效液相色谱仪 日本岛津公司；JSYK0-S-433D型氨基酸分析仪 德国塞卡姆公司。

CT615小型切菜机 厦门英博机械有限公司；SY-2速冻试验机 郑州市亨利制冷设备有限公司；LG-0.2小型冻干试验机 沈阳航天新阳速冻设备制造有限公司；50L-600L型电热夹层锅 上海科劳机械设备有限公司。

1.2 方法

1.2.1 工艺流程

轮叶党参→浸泡→清洗→脱皮→切片→填充→装盘→预冻→升华干燥→解析干燥→包装→成品

1.2.2 操作要点

1.2.2.1 轮叶党参清洗

先进行漂洗冲去外部泥土，再用清水浸泡2～4h，然后用毛刷将表面清洗干净，工厂可采用小型式清洗机清洗去泥土。

1.2.2.2 热力脱皮

由于轮叶党参根系为多年生，皮层较厚，含水量较低且含有黏多糖类物质，采用热水或蒸汽烫漂不易离皮，由于轮叶党参活性营养成分为多糖、胡萝卜素等，具有一定的热稳定性，故采用短时热烘法进行热力脱皮。将轮叶党参平铺于料盘上，平均厚度3cm，设置温度分别为80、100、120℃，时间为10、15、20、25、30、35、40min。取烘过的轮叶党参分别用刀划破表皮，以是否容易离皮撕下确定最佳温度和时间。

1.2.2.3 切片

采用电动切菜机将轮叶党参切成1.5mm厚的薄片。

1.2.2.4 填充

为减少表面蜂窝孔，改善产品外观状态，对轮叶党参进行填充处理，切片轮叶党参浸入质量分数为25%的复合糖溶液(麦芽糊精:海藻糖＝2:1)，再抽真空至真空度80～85kPa，5～6min。填充液温度控制在40～45℃。填充时添加0.1%～0.5%蔗糖或食盐进行调味。

1.2.2.5 装盘

将切分后的轮叶党参装入料盘，设不同的装料量。

1.2.2.6 预冻结

采用电阻法测得轮叶党参的共晶点为-18～-21℃，故冻结温度控制在-28～-32℃之间，冻结速度1℃/ min，时间2～2.5h。产品温度达到共晶点以下。

1.2.2.7 升华干燥

产品达到预冻温度后，立即开启真空泵抽真空至干燥室压力50Pa以下，然后启动加热开关，冻干开始。根据冻干理论，提供升华热可加速升华，真空室压力略大有利于传质进行，故采用分段加热方式和循环压力法促进升华。

升华温度分前期中期后期，方法为开始时温度分别为80、70、60℃，当料温接近0℃时，加热温度下降至中期温度，当料温升到20℃时，加热温度降为50℃，随料温升高再逐步降低加热温度至终了温度45℃，直到冻干结束。真空度采用循环压力法，每组压力循环时间为1h，高低压分别为0.5h。冻干终点的确定方法是物料温度趋近于加热板的温度，此时为冻干终点。

真空冷冻干燥主要参数控制是保证产品质量状态下的冻干时间，一般以单位质量干燥时间最短为最佳。本试验采用正交试验进行，设置装料量、分期加热温度、循环压力三个因素，每个因素设置三个水平，因素水平表见表1。

表1 升华干燥L9(33)正交试验因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for freeze-drying

1.2.2.8 解析干燥

物料温上升到20℃后，加热温度逐步降至50℃以下，此后加热温度保持在45℃，此期为解析干燥期，物料的水分以蒸发的形式向外排出，当物料温度与加热温度接近时干燥结束。

1.2.2.9 包装

将轮叶党参片按直径大小进行分级包装，包装采用PET/PE复合薄膜真空袋抽真空密封。

1.2.2.10 成品

成品轮叶党参脆片具有产品特有的色香味，口感酥脆，微甜或微咸。

1.3 测定方法

共晶点：共晶点测试仪；水分活度：水分活度测量仪；含水量：水分快速测定仪；VC、胡萝卜素：高效液相色谱仪；氨基酸：氨基酸分析仪。

2 结果与分析

2.1 脱皮结果与分析

由表2可见，由于80℃条件热烘40min脱皮效果较好，高温时间长表面略有焦化，内部水分不易散失，但营养成分容易分解。120℃条件热烘15min，也可达到较好的脱皮效果，但是直径较小的主根皮层熟化过深，直径偏小的主根焦化严重。故选取100℃下热烘20min为最佳处理。

表2 热烘时间和温度对脱皮效果的影响Table 2 Effect of drying time and temperature on peeling efficiency

2.2 升华干燥结果与分析

表3 升华干燥正交试验设计与结果Table 3 Design and results of orthogonal experiments for optimizing freeze-drying processing

从表3可知，装料量、加热温度、循环压力三个因素对轮叶党参冻干的影响依次为B＞A＞C，即温度是影响冻干时间最大的因素，其次是装料量，再次是真空室压力。由于本试验的考察指标是单位物料质量的最短冻干时间，故根据最小K值来确定，最佳组合为A2B3C3。对此利用该组合进行重复试验，得到的单位质量冻干时间为0.81h。故试验的最佳组合为装料量9.4kg/m2，分段加热温度为80-65-45℃，真空室循环压力为25-100Pa。

本试验产品为轮叶党参脆片，在冻干前进行填充，由于轮叶党参本身具有多孔的组织结构，冻干过程中对温度提高可明显促进升华的传质，故加热温度影响最大；装料量直接关系到传热和传质的效率，过少有热量散失，过多则升华负担加剧，故其影响次之；真空室循环压力主要关系到传质的效率，由于轮叶党参本身的多孔组织，循环压力的作用不明显，故影响最小。

2.3 产品分析

对得到的冻干轮叶党参脆片的感官指标、理化指标和主要营养成分进行分析，结果见表4～6。

表4 感官分析结果Table 4 Results for sensory analysis

表5 理化分析结果Table 5 Results of physical and chemical analysis

表6 轮叶党参脆片的VC、氨基酸、胡萝卜素保存率Table 6 Preservation rates of vitamin C, amino acids and carotene in Codonopsis lanceolata chips

3 结 论

轮叶党参采用热烘脱皮方法在100℃热烘20min效果最佳。轮叶党参脆片升华干燥最佳工艺参数：装料量9.4kg/m2，分段加热温度为80-65-45℃，真空室循环压力为25-100Pa。

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Preparation Processing for Freeze-dried Chips of Codonopsis lanceolata

YIN Chun-mei1，WANG Li-fang2，GAO Yuan2
(1. College of Traditional Chinese Medicine, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China；2. College of Food Science and Technonlogy, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China)

Objective: To produce freeze-dried chips using Codonopsis lanceolata as raw material. Methods: The preparation processing of freeze-dried chips of Codonopsis lanceolata includes pretreatment with cleaning, cutting, thermal peeling and filling, pre-freeze and final sublimation-drying. Results: The optimal thermal peeling parameters were treatment temperature of 100 ℃and treatment time of 20 min; the optimal drying parameters were material amount of 9.4 kg/m2, heating temperature of 80-65-45 ℃ and vacuum pressure of 25-100 Pa. Conclusion: The prepared Codonopsis lanceolata chips under these optimal processing conditions have crisp taste, strong aroma and abundant nutrition.

freeze-drying；Codonopsis lanceolata；chips；processing technique

R282.71

B

1002-6630(2010)24-0491-03

2010-09-11

科技部星火计划项目(2009GA660002)

尹春梅(1962—)，女，副教授，主要从事药用植物栽培育种、加工及质量评价。E-mail：chunmeiy2003@yahoo.com.cn