调理用冷冻西兰花清洗除虫研究

2017-09-27陈亦辉郑丹丹陈纪算海通食品集团余姚有限公司浙江余姚35470宁波海通食品科技有限公司浙江慈溪35300

浙江农业科学 2017年9期

陈亦辉，郑丹丹，洪广，陈纪算(.海通食品集团余姚有限公司，浙江余姚 35470； .宁波海通食品科技有限公司，浙江慈溪 35300)

调理用冷冻西兰花清洗除虫研究

陈亦辉1，郑丹丹1，洪广1，陈纪算2
(1.海通食品集团余姚有限公司，浙江余姚 315470； 2.宁波海通食品科技有限公司，浙江慈溪 315300)

西兰花在种植过程中容易发生虫害，在加工过程中的虫体难以完全去除。采用盐水浸泡、鼓泡清洗、超声波清洗等方法，对切割后新鲜的西兰花进行除虫试验。结果表明，鼓泡清洗对西兰花的除虫效果明显，但是并不能完全达到质量要求。经过盐水浸泡，在超声波清洗辅助下，鼓泡清洗的除虫率可以达到95%以上，满足生产要求。以盐水浓度、浸泡时间、气体流量、超声波功率为因素，在单因素试验的基础上，采用正交试验对除虫工艺参数进行了优化。结果表明，最佳工艺参数为盐水浓度2.0%，浸泡时间15 min，气体流量5 000 L·h-1，超声波功率150 W，西兰花的除虫率最高，达到97.1%。

西兰花；除虫；鼓泡清洗；超声波

西兰花又名青花菜、绿花菜，属十字花科芸薹属甘蓝种中以绿色花球为产品的一个变种。西兰花中的营养成分十分全面，在预防胃癌、乳腺癌方面效果尤佳[1]。因此，西兰花除日常做菜食用外，还被大量加工成与其它蔬菜配伍的调理食品，出口到国外，或供应于国内高端餐饮行业。目前西兰花由于天气、熟地种植等原因，田间病虫害发生率呈增长趋势，稍有不慎，一些病虫害就会从田间带到加工环节，如病虫害缺陷控制措施不严格，加工成产品后，产品中的残留虫体就会作为恶性异物就会引成质量投诉，甚至是索赔。

在西兰花原料中发现的虫体主要有斜纹夜蛾、甜菜夜蛾和小菜蛾3种。很多工厂实践表明，严重的时候，在进厂的每10 kg原料中虫体数可达10个以上。如果清洗不当，就可能导致产品中虫体数超标。因此，本文以浙江监海、余姚当地收购、种植的西兰花为原料，对调理西兰花加工中的盐水浸泡、鼓泡清洗、流动水溢流等减虫技术进行研究，确定最优工艺参数，以期更好地为调理西兰花的精加工提供技术参考。

1 材料与方法

1.1材料与试剂

试验用西兰花品种为优秀，在公司余姚、慈溪基地种植。食盐(符合GB 2721—2015食用盐要求)。

1.2设备与仪器

不锈钢浸泡槽(1.5 m×2.0 m，自制)，鼓泡清洗机(5.0 m×1.0 m，自制)，超声波清洗机(PRM- 1012X,博尔超声波)，盐度计(MASTER- S28M，ATAGO)，电子天平(XK3190- A12E+，上海耀华称重系统有限公司)，半月切割刀，白色塑料方盘。

1.3方法

1.3.1 工艺流程

原料采收→挑选→切分(规格3～5 mm)→清洗→漂烫→冷却→沥水→速冻→金探→称量→包装→贮存。

1.3.2 减虫试验

试验于2016年12月至2017年2月在海通冷冻工场和海通公司中心实验室进行。

以除虫率为指标，分别采用盐水浸泡、鼓泡清洗、流动水溢流、超声振荡等方法进行除虫，通过单因素和正交试验优化除虫工艺参数。根据单因素试验的结果，以除虫率为指标，以盐水浓度(A)、浸泡时间(B)、气体流量(C)和超声波功率(D)为因素，采用L9(34)正交试验，对除虫工艺参数进行优化。1～3水平A分别为1.5%、2.0%和2.5%，B分别为12、15和18 min，C分别为5 000、6 000和7 000 L·h-1，D分别为50、100和150 W。

1.3.3 虫体数和除虫率的测定

以带虫西兰花为目标，取若干样，每个样重约50 kg(W)，用半月切割刀割取茎花，通过人工抖动、盐水浸泡、鼓泡清洗、流动水溢流、超声振荡等方式分离茎花中的害虫，并在白色塑料方盘中进行清点。各道环节被分离的虫数合计为a1，处理后剩余收集的虫数记为a2。各试验平行测定3次，按照下式计算单位质量西兰花有虫率和减虫方法的除虫率。

有虫率=(a1+a2)÷W×100；

除虫率=a1÷(a1+a2)×100。

2 结果与分析

2.1盐水驱虫工艺对减虫效果的影响

2.1.1 盐水浓度

盐水溶液因具有较高的渗透压，用其对果蔬清洗时不仅可以去除果蔬表面的农药残留，还可起到一定驱虫作用。在不锈钢浸泡水槽中，采用一定浓度盐水浸泡西兰花，设定盐水浓度分别为1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%，投放经切分的西兰花浸泡10 min后测定除虫率，结果如图1所示。由图可见，除虫率随盐水浓度的增加而增加。当盐水浓度达到2.0%以后，除虫率保持基本不变。生产经验证明，对一些易遭虫害的蔬菜，如花椰菜、菜豆等应用2%～3%的盐水浸泡20～30 min，可以起到较好的驱虫效果[2]。因此，盐水浓度选择2.0%。

图1 不同盐水浓度对除虫效果的影响

2.1.2 浸泡时间

采用2.0%的盐水对西兰花进行浸泡驱虫，设定浸泡时间为5、10、15、20及25 min。由图2可见，除虫率随浸泡时间的增加而增加，当浸泡时间达15 min以后，除虫率增加很少。同时，由于浸泡时间的延长，导致生产效率下降，因此浸泡时间选择15 min较宜。

图2 盐水浸泡时间对除虫效果的影响

2.2鼓泡清洗对除虫效果的影响

2.2.1 鼓泡机气体流量

鼓泡清洗是利用风机在水下产生气体，气泡在往上冒的过程中冲击蔬菜，使蔬菜振荡翻滚，气体拥动着的水浪以及气泡爆裂后溅开的水花进入蔬菜表面凹凸缝隙和茎杆夹缝处，冲刷泥沙杂物，从而达到洗净蔬菜的目的[3]。在正常生产流水线上，保持不锈钢带速为0.5 m·s-1，开启鼓泡清洗机的风机，关闭溢流水做除虫效果试验。

由图3可见，鼓泡清洗机气体流量会对清洗效果造成一定的影响。当气体流量增加到4 000 L·h-1时，除虫率最高，达到90%，之后随着气体流量的增加除虫率略有下降。这是由于气体流量过小时，蔬菜受到的水和气泡的作用就会比较小，达不到清洗效果；但气体流量过大时，某些清洗出来的虫体来不及被过滤除去，重新黏附在西兰花上。同时，气体流量增加也会使得清洗机增加一些不必要的能耗。因此，鼓泡清洗机气体流量宜选择4 000 L·h-1。

图3 气体流量对除虫效果的影响

2.2.2 溢流水流量

保持鼓泡清洗机不锈钢带速为0.5 m·s-1，同时开启风机和溢流水做除虫效果试验，考察水流量对除虫效果的影响。由图4可见，除虫率随着溢流水流量的增加而增加。当水流量达到0.8 m3·h-1后，除虫率基本不变，因此选择溢流水流量为0.8 m3·h-1。

图4 溢流水流量对除虫效果的影响

2.2.3 鼓泡机网带行走速度

鼓泡清洗机的清洗效率与原料处理量有很大的关系[4]。在正常生产流水线上，开启鼓泡清洗机，分别将不锈钢网带速度调整为0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 m·s-1，测定除虫率。由图5可见，鼓泡清洗机的除虫率与网带行走速度有较大的关系。随着网带行走速度的增加，除虫率呈现下降的趋势。由于行走速度越慢，鼓泡清洗机的原料处理量越小，不能满足生产量的要求。因此，试验选择行走速度为0.5 m·s-1。在0.3～0.5 m·s-1速度，即使原料处理量有较大变化，除虫率也比较稳定。

图5 网带行走速度对除虫效果的影响

2.3超声波功率对除虫率的影响

生产中要求除虫率达到95%以上，单独使用鼓泡清洗并不能达到质量控制的要求，对于虫害严重的西兰花不得不做废弃处理。因此，在鼓泡清洗的同时，增加了超声处理以达到除虫率95%以上。保持鼓泡清洗机不锈钢带速为0.5 m·s-1，打开清洗机上的超声开关，考察超声功率对除虫效果的影响。

由图6可见，超声波对西兰花具有较好的除虫率。随着超声波功率的增加，除虫率也增加。当超声波功率达到100 W时，除虫率达到最高为96.5%，符合质量控制要求。当超声波功率大于100 W时，除虫率反而降低。这可能是由于超声清洗的主要机理是超声空化作用，当功率过大，会产生大量无用的气泡，增加散射衰减，形成声屏障，同时声强增大也会增加非线性衰减，这样都会削弱远离声源地方的除虫效果[5]。因此，超声波功率选择100 W。

图6 超声波功率对除虫效果的影响

2.4正交试验

由表1中的试验结果和极差分析可知，影响除虫率各因素的主次顺序为C>D>B>A，即气体流量>超声功率>浸泡时间>盐水浓度。西兰花除虫的最佳工艺参数为A2B2C1D3，即盐水浓度为2.0%，浸泡时间为15 min，气体流量为5 000 L·h-1，超声波功率150 W。

表1 不同处理组合的除虫率与极差分析结果

为验证正交试验所得结果的可靠性，采用上述优化之后的工艺参数，进行3次验证试验，得到西兰花的除虫率为97.1%，高于正交试验中所有试验的结果。因此，正交试验所得的最佳工艺参数准确可靠。

3 小结

在西兰花加工过程，单独使用盐水浸泡和气泡清洗并不能完全达到虫害去除标准。综合运用盐水浸泡、超声波清洗可以对虫害进行较好的去除。采用正交试验得到冷冻用调理西兰花除虫最佳工艺参数为盐水浓度为2.0%，浸泡时间为15 min，气体流量为5 000 L·h-1，超声波功率150 W，此时除虫率达到97.1%，满足生产中要求除虫率大于95%的标准。

[1] 付华清. 防癌高手西兰花[J]. 抗癌之窗, 2013(11): 33- 36.

[2] 于海杰，姚文秋. 果蔬速冻保鲜贮藏技术[J]. 黑龙江农业科学, 2010(7): 132- 134.

[3] 陈勤超. 水流式与气泡式蔬菜清洗机清洗效果的比较与研究[D].武汉：华中农业大学, 2007

[4] 丁小明, 王莉. 气泡清洗方式清洗叶类蔬菜的试验研究[J]. 农机化研究, 2007(12): 119- 123.

[5] 林仲茂. 超声波清洗机质量和清洗效果若干问题的探讨[J]. 洗净技术, 2003(6): 16- 18.

(责任编辑：张瑞麟)

S436.3

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：0528- 9017(2017)09- 1553- 03

2014- 07- 06

宁波市科技富民计划项目资助(2016C10063)；浙江省慈溪市农业局资助项目(CN201603)

陈亦辉(1968—)，男，高级工程师，研究方向为食品加工与安全，E- mail：cyh@haitonggroup.com。