黄花菜杀青脱水工艺研究进展

王 辉，李 毅*，李民山，夏兰兰，党昱翔

（1.兰州工业学院机电工程学院，甘肃 兰州 730050；2.西安理工大学机械与精密仪器工程学院，陕西 西安 710048；3.新疆师范大学教育科学学院，新疆 乌鲁木齐 830017）

黄花菜，又称金针菜，是一种百合科萱草属植物，具有较高的食用、药用和观赏价值。它的花蕾经过杀青脱水制成干菜，是很受欢迎的食品，具有健胃、利尿、通乳、健脑、延缓衰老等功效。黄花菜是我国本土培育的农作物，我国也是世界上最主要的商品黄花菜生产国。20 世纪60 年代以来，马来西亚、马达加斯加、日本等从中国引种黄花菜，但种植量相对较少；我国生产的黄花菜在营养及品相等方面价值较高，具有一定的出口市场。近年来，北京、上海、广州、深圳等一线城市兴起食用鲜黄花菜的热潮，2018 年仅北京市消费鲜黄花菜就超过6 000 t，全国鲜黄花菜消费量总计2.35 万t。鲜黄花菜消费习惯正在形成，市场开发潜力巨大。相对鲜黄花菜，目前干黄花菜市场仍然占主导地位，近几年中国干黄花菜行业市场规模及价格走势均持续升高，还未达到市场饱和。除国内市场外，作为特色较为鲜明的蔬菜，黄花菜还远销欧美、日本、新加坡、马来西亚、泰国、印度尼西亚等几十个国家[1]，黄花菜行业整体发展前景良好。

鲜黄花菜内含秋水仙碱，食用较多会导致食物中毒，需要对其进行杀青处理，然后脱水制成黄花菜干菜，便于长期保存。由于目前黄花菜加工设备较少，针对杀青和脱水过程中的各控制参数对黄花菜干菜制备影响效果研究不足，导致黄花菜干菜生产效率相对较低，品质良莠不齐。在黄花菜种植规模小、分布分散、交通不便的地区，还没有形成相关鲜黄花菜收购的大型加工企业。当地农民需要自行杀青脱水，然后由干黄花菜收购商进行收购。这种方式生产能力低，无法保证黄花菜品质，经济效益低，严重制约了当地黄花菜行业的发展[2]。主要原因是当地农民缺乏价格适中的黄花菜杀青脱水设备，部分地区甚至还在采用原始的铁锅蒸制或塑料袋闷晒方式杀青，太阳光晾晒方式脱水，遇到阴雨天气无法生产，只能腌制处理。本文主要以黄花菜为研究对象开展调查和研究，针对影响黄花菜杀青脱水的参数，探讨最佳的黄花菜杀青脱水工艺，以期解决当地农户的黄花菜杀青脱水设备价格高昂、效率低下等问题。

1 黄花菜主要杀青方式

鲜黄花菜需通过杀青使秋水仙碱分解，防止食用后在人体内转化为二氧秋水仙碱，导致食物中毒。但同时，杀青可破坏黄花菜中内源酶的活性，因此要防止在后续干制过程中发生酶促褐变，影响黄花菜干制品的品质。

1.1 熏蒸杀青

熏蒸杀青即利用水蒸气发出的热量直接喷蒸到新鲜黄花菜表面进行蒸烫杀青处理，以除去其中的秋水仙碱。在传统的熏蒸杀青基础上，杨帅尧[3]优化得到了最佳的熏蒸杀青条件为100 ℃、70 s，此时黄花菜的过氧化物酶活力为44.2±2.1 U/(g·min)，POD 活力降低为原来的4.97%，达到钝化酶的要求，同时还原糖、总糖和VC 的保留量较高。庹棽[4]提出了采用热泵代替普通水汽蒸制或者蒸汽锅炉杀青，使熏蒸杀青的效率更高，且黄花菜更加清洁，对人体无害。目前黄花菜传统的杀青方法仍为熏蒸杀青，其效率低，成本高，因此利用传统的熏蒸杀青法开发黄花菜杀青的自动化设备是下一步的研发热点。

1.2 蒸汽热风杀青

蒸汽热风杀青主要通过加热产生蒸汽，将蒸汽加热到一定温度后，转化为热风，再通过烘箱内的风管均匀的送入烘箱内，对黄花菜进行杀青。王钰[5]提出了一种双出风口无叶风扇，空气在底座通过风机加压将气流送入风圈内，气流在狭小的出风口喷射而出，利用空气动力学使气流压力变大，此设计使吹出的风更接近自然风，风力稳柔且持续，借鉴此设计，将蒸汽和热空气混合用于黄花菜杀青，使杀青受热均匀，效率提高。蒸汽热风杀青机节能环保，杀青程度均匀且自动化程度高，操作简单，因此在我国市场上有广阔的应用空间。

1.3 网带连续杀青

网带连续杀青是将黄花菜通过人工或传送带送入杀青机，采用蒸汽热风进行杀青。佘小明等[6]研发的网带连续杀青机由输送网带、传动装置、冷却装置、蒸汽管、汽水锅炉及电控柜组成，当锅炉水温度达到70 ℃左右时，将黄花连续均匀摊布在网带入口，以1 m2面积装黄花菜10 kg 为宜，打开蒸汽管道的阀门，开启输送网带，将黄花送进机体，有蒸汽管喷出的蒸汽对黄花进行蒸制，蒸制时间以8～10 min 为宜，然后进入冷却区。通过轴流风机进行强制冷却，经过实验验证采用网带连续杀青机对黄花进行杀青处理，蒸汽温度设定为80～90 ℃，杀青时间8～10 min。相比蒸汽热风杀青机，网带连续杀青机自动化程度更高，极大地减少了人工操作的误差，就目前而言大型加工黄花菜企业使用该设备较多且市场前景广阔。

2 黄花菜的主要脱水方式

新鲜黄花菜先进行杀青处理，利用各种杀青方式快速杀灭花蕾中组织细胞的活性，从而达到阻止黄花菜的呼吸消耗、酶促褐变、开花等目的，同时去除新鲜黄花菜中的有毒物质，杀青处理后的黄花菜将进行脱水。

黄花菜杀青后的脱水工艺是黄花菜制备干菜生产中的关键环节，同时也是耗时、耗能的生产工序。不同的脱水方法有不同的特点，得到的黄花菜干制品的品质也有差异。目前黄花菜脱水干制的常用方法主要有日晒干制法、热风脱水法、烘干箱烘干法、微波脱水法，真空冷冻脱水法以及中波红外脱水法。

2.1 日晒干制法

日晒干制法是利用太阳光发出的热能，对杀青后的黄花菜进行晒干，以便长期储存。我国大部分的黄花菜种植户采用的干制技术比较传统，以日晒为主，通过风干达到黄花菜脱水的目的，成本较低，但由于其干制的热能来源于自然的太阳光照，所以受制于天气的变化，同时日晒的干制效率较低，往往需要干制2～3 d，暴露于露天的环境下，黄花菜的卫生质量无法得到保障[7]。日晒干制法占用的土地资源较多，依赖于自然气候，且干燥消耗的时间长，干燥规模大时操作极为不便，因此在目前市场来说使用最少。

2.2 热风脱水法

热风脱水法是以脱水的热空气为脱水介质，利用黄花菜在气流中吸收热量和气流的流动，使物料内部的水分得到蒸发。热风脱水法是目前大部分产品脱水使用的一种方法[8]，黄花菜同样也适用于热风脱水。热风脱水自动化程度高，且不受制于天气的影响，同时相对封闭的环境减少了脱水过程中的污染。但热风脱水产热效率低，脱水效率相对较低，且对黄花菜营养物质和品质影响较大；脱水时间长，成品效果差，因此在目前市场中，热风脱水法使用较少。

2.3 烘干箱烘干法

烘干箱烘干是利用温度传感器将烘箱内部的实际温度转换为电信号，经过集成放大器的放大后，输出控制信号，有效地控制电加热丝的平均加热功率，使烘箱内的温度保持恒温进行脱水。烘干箱烘干可使得黄花菜较清洁、卫生且节能，但黄花菜的成品效果差，容易出现焦黄且价格较高等问题，因此在目前市场中使用较少。

2.4 微波脱水法

微波脱水法是利用电磁辐射的强穿透性对黄花菜进行脱水，在电磁波的辐射范围内放置黄花菜，使黄花菜温度升高，内部水分蒸发。微波脱水法是一种辐照脱水的方法，微波脱水使物料内部产生热，从而加快物料的脱水速率，降低脱水的能耗[9]。但由于微波脱水强穿透力的特点，使内部水分快速地迁移至物料的表面，这会使干制品产生内部过硬，而表面通常产生焦化的现象，与其他脱水方法相比具有均匀脱水的特点，但设备初始投入大，需要较高的操作水平，因此在目前市场中使用较少。

2.5 真空冷冻脱水法

真空冷冻脱水是一种利用水分升华使黄花菜脱水的新型方法。真空冷冻脱水法通过较低的温度在不破坏物料内部组织结构的情况下，使黄花菜内部水分升华的脱水方法避免了传统干制方法因高温常压而带来的变色、变味、营养成分流失等问题，具有保持黄花菜的形、色、香、味、营养成分、复水性好等优点[10]。由于这种脱水设备的成本比较高，不利于黄花菜脱水设备的实际生产，不能被大多数消费者接受，因此在目前我国黄花菜加工行业使用较少。

2.6 中波红外脱水法

中波红外脱水法通过原料挑选、洁洗、烫漂、冷却、沥水、红外脱水、分级、包装等工序实现黄花菜的干制。中波红外脱水利用红外线可以穿透原子和分子的间隙，使原子和分子振动，产生热能量，水分内向外迁移，提升脱水效率[3]。中波红外脱水适用于薄层物料脱水，一般与其他脱水技术相结合，以取得更好的脱水效果。如与热风脱水结合，红外辐射可迅速提升加热效率，热风可把热量带入物料深处并带走蒸发出来的水分。

因此，通过与黄花菜杀青后的脱水工艺对比得出，黄花菜脱水工艺应采用中波红外脱水与热风脱水相结合的脱水工艺，两种工艺的结合使鲜黄花菜脱水效率提高，成品效果好且该工艺设备开发简单，造价适中，操作维护容易，适合于农村散户，具有广阔的市场前景。

3 展望

通过黄花菜产地分布及消费市场调查，得知近年来鲜黄花菜消费习惯正在形成，市场开发潜力巨大，干菜黄花菜行业市场规模及价格走势均持续升高，还未达到市场饱和且其制备机械自动化程度较低，黄花菜干菜的制备工艺复杂多化。因此我国黄花菜干菜制备产业应根据黄花菜制备干菜的工艺以及黄花菜种植地区的不同，设计开发较为简单、造价适中、操作维护容易，适合于农村家用的黄花菜杀青脱水设备。在设计开发针对黄花菜制备干菜的自动化设备时，主要考虑黄花菜表面空气流速、黄花菜与空气接触表面积和空气相对湿度机械结构设计参数和电气元件选型参数，降低对黄花菜温度的要求，以达到节约能源、降低生产成本的目的。