真空冷冻干燥佛手瓜的工艺研究

袁利鹏 刘波 黄丽 郑耿杨

摘要 通过正交试验优化研究了一种佛手瓜真空冷冻干燥方法。佛手瓜真空冷冻干燥的最佳工艺如下：预处理的佛手瓜片置于含0.15%偏重亚硫酸钠、0.2%维生素C和0.3%柠檬酸钠的护色液中浸泡30 min;浸泡在含0.75%柠檬酸和10%蔗糖的增味溶液中120 min;再浸泡于含0.05%乳酸钙的硬化处理溶液中45 min;最后进行真空冷冻干燥处理，其控制条件为升华阶段真空度80～100 Pa，加热板温度为40 ℃;解析阶段真空度为50～60 Pa，加热板温度为50 ℃。该方法解决了佛手瓜在传统加工过程中颜色褐变、风味丧失、营养流失及等问题，干燥后的佛手瓜冻干片口感酥脆，酸甜适口，保存期长。

关键词 佛手瓜;真空冷冻干燥;正交试验;工艺

中图分类号 TS255.3文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2019）14-0197-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.14.058

开放科学（资源服务）标识码（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

作者简介 袁利鹏（1979—），男，山西大同人，副教授，硕士，从事食品加工与安全检测工作。*通信作者，副教授，硕士，从事食品加工与安全检测研究。

收稿日期 2019-05-04

佛手瓜（Sechium edule Swartz）是葫芦科梨瓜属多年生攀缘性宿根草本植物，原产墨西哥和印度洋一带，19世纪初传入我国，以西南、华南地区栽种较为普遍[1]。佛手瓜富含各种营养素，含有丰富的果胶，热量低，同时又是低钠食品，常食用可减轻心脏、肾脏的负担，避免水肿病的发生，同时还可以减缓动脉硬化，是心脏病、高血压病患者的保健蔬菜[2]。此外，佛手瓜还含有苷类、黄酮等活性物质[3]。作为一种药食兼用的保健蔬菜，具有极高的加工开发价值。佛手瓜从2000年起在广东省开始大面积推广种植，被誉为“广东绿色蔬菜拳头产品”，年产量约80万t。其中，新丰佛手瓜被誉为“2009年广东人民最喜爱的土特产”荣誉、“2010年亚运推荐名优旅游特产”称号等，2010年12月获“国家绿色食品认证”“广东省名牌产品”荣誉以及受“地理标志产品”保护[4]。但是，由于佛手瓜鲜食口味较平淡，结构致密，制作菜肴硬度大，口感不理想，因此限制了其销售。近年来，佛手瓜的应用推广遭遇了前所未有的难题。2009年8月20日，据《南方农村报》报道，广东省新丰县无公害佛手瓜上市价格低，新丰县黄礤镇种植的无公害佛手瓜大量上市，平均产量高达105 000 kg/hm2。产地批发价仅0.4元/kg，低于往年同期售价[5]。因此，为了解决佛手瓜的销售问题，带动当地农村经济发展，发展佛手瓜的精深加工技术十分必要[6]。

真空冷冻干燥（简称冻干）技术是目前被世界公认的最先进食品加工技术[7-8]。这项技术的研究和应用在我国还刚刚起步，具有广阔的市场前景。冻干食品不同于一般干燥食品，由于冻干食品是在冻结状态下脱水，所以食品中的营养成分和风味损失很少，可以最大限度地保留食品原有的营养、味道和芳香，保持着食品原来的颜色和形状[9-10]。由于冻干食品脱水彻底、重量轻，不仅适合长途运输，而且在常温下可保存3～5年。冻干食品最大的特点是它具有较好的复水性，可迅速吸水复原，而其品质与新鲜品基本相同或完全相同[11-13]。尽管目前已有一些关于果蔬或中药材冷冻干燥的报道，但尚未有关于佛手瓜真空冷冻干燥方法的報道。佛手瓜本身口味较平淡，结构致密。笔者对佛手瓜风味的调配以及冻干程序等方面进行了探索，旨在为佛手瓜的高质量真空冷冻干燥提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料 佛手瓜（XXX公司）;偏重亚硫酸钠;维生素C;柠檬酸钠;柠檬酸;蔗糖;乳酸钙等。

1.2 仪器与设备

XD-145多功能烘干机（广州天臣仪器有限公司）;YZG-1000真空干燥机（常州长盛设备科技有限公司）;FD-8美国西盟真空冷冻干燥机（广州深华设备有限公司）;TS 100尼康倒置显微镜（广州佳学仕仪器设备有限公司）。

1.3 工艺流程 工艺流程如下：预处理（分级、清洗、切片）→护色→增味→硬化处理→预冻结→升华干燥→解析干燥→出仓→检验→包装。

1.4 操作要点

1.4.1 预处理。①分级。采用目测法对佛手瓜进行分级，选择成熟度、颜色、大小基本一致的原料佛手瓜为一类，对于有机械损伤或病虫害的原料进行区分，另做处理。②清洗、去皮。用清水清洗去除表面灰尘等，并人工去皮。③切片。纵向切分为厚度2 cm左右的圆片。

1.4.2 护色。

将预先清洗去皮并切片的佛手瓜在含偏重亚硫酸钠（0.15%）、维生素C（0.2%）和柠檬酸钠（0.3%）的护色液中浸泡护色，浸泡时间为30 min。

1.4.3 增味。将上述经过护色并晾干的佛手瓜片在含柠檬酸（0.5%）和蔗糖（15%）的增味溶液中浸泡增味，浸泡时间为120 min。

1.4.4 硬化处理。将上述经过增味并晾干的佛手瓜片在含乳酸钙（0.05%）的硬化处理溶液中浸泡，浸泡时间为45 min。

1.4.5 预冻结。

将经过上述处理的佛手瓜片装盘，在-70 ℃下预冻结，使中心温度达-35 ℃，维持2 h。

1.4.6 升华干燥。

将预冻过的佛手瓜片进行升华干燥，调节真空度为80～100 Pa，温度调节至40 ℃，当佛手瓜片中心温度达0 ℃时维持0.5 h。

1.4.7 解析干燥。

调节真空度为50～60 Pa，解析温度50 ℃，当佛手瓜中心温度、板温和物料表面温度3条温度线相平行时，继续保持干燥状态4 h，干燥即结束。

1.4.8 出仓。产品出仓以及检查分装的环境要按照相关制度保持搞清洁度，出仓温度为22～25 ℃，相对湿度小于40%。

1.4.9 检验。

经上述操作规范获得的产品要求如下：水分含量（3.0±0.2）%，复水性大于90%，VC保持率大于85%，粗蛋白保持率大于85%，总糖保持率大于85%。微生物检测达到国家相应标准，应符合：①GB 4789.2—2010《食品卫生微生物学检测 菌落总数测定》;②GB/T4789.3《食品卫生微生物学检测 大肠菌群计数的测定》，致病菌未检出。感官指标如下：冻干瓜肉部分色泽洁白，靠近瓜皮部分色泽浅绿，口感酥脆，酸甜适口。

1.4.10 包装。在温度22～25 ℃、湿度低于35%的清洁环境中，将不合格、形状不规则的产品挑出来，采用铝箔袋进行抽真空包装。

1.5 真空冷冻干燥佛手瓜护色试验

1.5.1 单因素试验。

1.5.1.1 偏重亚硫酸钠添加量对佛手瓜感官品质的影响。

护色液含有0.2%维生素C和0.3%柠檬酸钠，浸泡时间为30 min;增味溶液含有0.5%柠檬酸和20%蔗糖，浸泡时间为120 min;硬化处理溶液含有0.05%乳酸钙浸泡时间为45 min。偏重亚硫酸钠添加量分别为0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%，通过考察不同偏重亚硫酸钠添加量的佛手瓜，对其进行感官评分，确定偏重亚硫酸钠添加量的取值范圍。

1.5.1.2 柠檬酸钠添加量对佛手瓜感官品质的影响。

护色液含有0.2%维生素C和0.15%偏重亚硫酸钠，浸泡时间为30 min;增味溶液含有0.5%柠檬酸和20%蔗糖，浸泡时间为120 min;硬化处理溶液含有0.05%乳酸钙，浸泡时间为45 min。柠檬酸钠添加量分别为0.20%、0.25%、0.3%、0.35%、0.40%，通过考察不同柠檬酸钠添加量的佛手瓜，对其进行感官评分，确定柠檬酸钠添加量的取值范围。

1.5.1.3 维生素C添加量对佛手瓜感官品质的影响。

护色液含有0.3%柠檬酸钠和0.15%偏重亚硫酸钠，浸泡时间为30 min;增味溶液含有0.5%柠檬酸和20%蔗糖，浸泡时间为120 min;硬化处理溶液含有0.05%乳酸钙，浸泡时间为45 min。维生素C添加量分别为0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%，通过考察不同维生素C添加量的佛手瓜，对其进行感官评分，确定维生素C添加量的取值范围。

1.5.2 正交试验。

在单因素试验的基础上，选取偏重亚硫酸钠添加量、柠檬酸钠添加量和维生素C添加量 3个因素、各3个水平进行正交试验，具体试验设计方案见表1。

1.6.1.1 柠檬酸添加量对佛手瓜感官品质的影响。

护色液含有0.15%偏重亚硫酸钠、0.2%维生素C和0.3%柠檬酸钠，浸泡时间为30 min;增味溶液含有20%蔗糖，浸泡时间为120 min;硬化处理溶液含有0.05%乳酸钙，浸泡时间为45 min。柠檬酸添加量分别为0.25%、0.50%、0.75%、1.50%、2.00%，通过考察不同柠檬酸添加量的佛手瓜，对其进行感官评分，确定柠檬酸添加量的取值范围。

1.6.1.2 乳酸钙添加量对佛手瓜感官品质的影响。

护色液含有0.15%偏重亚硫酸钠、0.2%维生素C和0.3%柠檬酸钠，浸泡时间为30 min;增味溶液含有0.5%柠檬酸，浸泡时间为120 min;硬化处理溶液含有0.05%乳酸钙，浸泡时间为45 min。蔗糖添加量分别为5%、10%、15%、20%、25%，通过考察不同蔗糖添加量的佛手瓜，对其进行感官评分，确定蔗糖添加量的取值范围。