食品與發(fā)酵Z業(yè) Faad and Fermentation industries大蒜干燥工藝的研究李瑜許時(shí)嬰江南大學(xué)食品學(xué)院無錫,214036)摘要分別采用熱風(fēng)干燥、真空干燥、冷凍干燥、微波真空干燥與真空干燥聯(lián)合干燥法對大蒜進(jìn)行干燥研究了各種干燥方法對大蒜中硫代亞磺酸酯保留率和品質(zhì)的影響采用響應(yīng)面分析得到微波真空干燥和真空干燥聯(lián)合干燥法干燥大蒜最佳工藝:376.1W、3min,34.3w、3mi217.3W、gmin,139.W、3min硫代亞磺酸酯保留率90.2%。關(guān)鍵詞大蒜干燥硫代亞磺酸酯我國是世界上大蒜的主要生產(chǎn)國;常年的(R-S-孓O)R)蒜素二烯丙基硫代亞磺種植面積為20~26.67萬km2,年總產(chǎn)量為酸酯湜最主要的硫代亞磺酸酯類大約占破碎400萬t居世界首位其產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的大蒜所形成的總硫代亞磺酸酯的70%1/4。鮮大蒜因休眠期短易發(fā)芽、霉?fàn)€和變質(zhì)80%12J。所有的硫代亞磺酸酯都具有和蒜素而不耐貯藏造成巨大浪費(fèi)。鮮大蒜價(jià)格也較相同的生物活性功能2。1948年 Arthur stol低。目前國際市場對脫水大蒜粉的需求量很和 Ewald seebeck發(fā)現(xiàn)蒜素等硫代亞磺酸酯是大猶質(zhì)的大蒜粉售價(jià)高達(dá)2萬美元/t如何將在大蒜被切割或擠壓條件下由原來無味的蒜大蒜進(jìn)行深加工制成優(yōu)質(zhì)大蒜粉,以便做到耐氨酸經(jīng)內(nèi)源酶蒜氨酸酶的酶解作用而生成的。貯藏、方便運(yùn)輸、岀口創(chuàng)匯成為我國解決三農(nóng)問完整無損的大蒜其蒜氨酸和蒜氨酸酶各存在題的重要課題之于大蒜的不同部位只有當(dāng)大蒜破損或搗碎使大蒜所具有的多種生物活性功能都?xì)w因于兩者相亙接觸方能水解生成蒜素及其他硫代亞所含有的有機(jī)硫化物特別是硫代亞磺酸酯類磺酸酯3見圖1)蒜氨酸酶CooH蒜氨酸圖1蒜氨酸酶解成蒜素的反應(yīng)優(yōu)質(zhì)大蒜粉最重要的質(zhì)量指標(biāo)是蒜素保留1.2試劑率占蒜粉質(zhì)量的1%即硫代亞磺酸酯保留率55’′-二硫代雙(2硝基苯甲酸ⅹDTNB),約90%左右。故本研究以蒜干燥粉碎后硫代(比利時(shí)進(jìn)口分裝),L半胱氨酸(生化試劑),亞磺酸酯保留率為指標(biāo)。Hepes( Sigma公司進(jìn)口分裝1.3儀器1試驗(yàn)材料與方法電子天平722分光光度計(jì)數(shù)顯恒溫鼓風(fēng)1.1材料中國煤化工空干燥(上海森信實(shí)山東蒼山無苔大蒜市售。CNMHG0型冷凍干燥機(jī)北京第一作者博土研究生。收稿時(shí)04-15改回時(shí)間2004-05-18)萬病數(shù)耦30N0.(Toa198)生產(chǎn)與科研經(jīng)驗(yàn)四環(huán)科學(xué)儀器廠),微波真空干燥箱(自行研定其初始吸光度值A(chǔ)制)粉碎機(jī),wSCS測色色差計(jì)(上海精密科△A412=A0-A學(xué)儀器有限公司Thiosulfinates( mmol/mL )=(AAa X方法Ry(2×14150)1.4.1含水量式中:A。半胱氨酸溶液與DTNB溶液反蒜含水量以濕基計(jì)。應(yīng)后的吸光值A(chǔ)蒜汁和半胱氨酸溶液的反應(yīng)4.2熱風(fēng)干燥混合液與DTNB溶液反應(yīng)后的吸光值。把含水量約70%的蒜一切兩瓣均勻鋪放β稀釋倍數(shù);141502-硝基5-硫代苯甲酸于鼓風(fēng)干燥箱中進(jìn)行薄層干燥(NTB在412mm處的摩爾消光系數(shù)1cm的光14.3真空干燥徑把含水量約70%的蒜一切兩瓣均勻鋪放1.4.8蒜粉色澤測定于真空干燥箱中進(jìn)行薄層干燥。真空度為260目的大蒜粉。采用全自動測色色差計(jì)kPa及 CIELAB表色系統(tǒng)進(jìn)行色澤測定核對標(biāo)準(zhǔn)1.4.4冷凍干燥白板(L0*=91.32,a0*=0.03,b0=0.01,冷阱溫度-50℃,真空度10M蒜一切E=0)將待測樣品放在探測器端面每個樣兩瓣均勻鋪放進(jìn)行薄層干燥。品測3次。 CIELAB表色系統(tǒng),亦稱La1.4.5微波真空干燥b表色系。L“稱為明度指數(shù),L*=0表示黑蒜一切兩瓣在4kPa真空度下進(jìn)行微波真色,L*=100表示白色a“值從負(fù)到正表示從空干燥至含水量15%左右然后采用40℃真空綠到紅b值從負(fù)到正表示從藍(lán)到黃,E*代表干燥至最終含水量5%以下。微波真空干燥每色差。次投料量為120g。蒜均勻鋪放進(jìn)行薄層干燥1.4.6蒜粉堆積密度測定2結(jié)果與討論通過60目篩孔的大蒜粉緩緩傾入25mL2.1熱風(fēng)干燥量筒中稱量25mL蒜粉的質(zhì)量即可求岀蒜粉2.1.1蒜片厚度對蒜中硫代亞磺酸酯保留率堆積密度。的影響1.4.7蒜粉中硫代亞磺酸酯含量的測定在干燥溫度55℃條件下蒜切片干燥對 lawson的方法進(jìn)行了改良2表1蒜片厚度對蒜中硫代亞磺酸酯取蒜粉1g于試管中加入15mL去離子保留率的影響水在旋渦式混合器中充分混合1min靜置9硫代亞磺酸酩保留率/%min離心后取上清液1mL加入10mmo/L左0.516右的半胱氨酸溶液5mL保溫15min取1mI49.8反應(yīng)混合液于100mL容量瓶中加水至刻度。取稀釋10倍的反應(yīng)混合液4.5mL與1.5 mmol/L DTNB溶液0.5mL在26下保從表1可以看出蒜切片厚度越薄干燥蒜溫15min在412mm波長下測定其吸光度值中硫代亞磺酸酯保留率越低。這是因?yàn)樗馇衅?Ab的同時(shí)有一部分蒜氨酸等被蒜氨酸酶酶解生成取10mmol/L左右的半胱氨酸溶液5mL中國煤化工磺酸酯類隊(duì)而使干燥加1mL去離子水搖勻后取1mL于100mL容CNMHG蒜切片厚度越薄蒜氨量瓶中加水至刻度。取稀釋100倍的半胱氨酸酶斛越產(chǎn)重。若米用整粒蒜直接干燥由于酸溶液4.5mL與1.5mmo/ L DTNB溶液θ.5蒜粒外有一層非常致密的半透明包衣使得蒜nL在26℃下保溫15min在412mm波長下測粒中的水分在干燥過程中很難出來結(jié)果導(dǎo)致204年第30卷第6欺總第1期)(55)生產(chǎn)與科研經(jīng)驗(yàn)干燥后蒜的品質(zhì)嚴(yán)重下降。所以采用整粒蒜-表4微波功率對蒜中硫代亞磺酸酯切兩瓣進(jìn)行干燥較佳。保留率的響應(yīng)面分析2.1.2溫度對蒜中硫代亞磺酸酯保留率的影試驗(yàn)干燥時(shí)間/min硫代亞磺酸響釃保留率號A376.WB334,3wC217.3wD:39.W表2溫度對蒜中硫代亞磺酸酯保留率的影響69,9溫度/℃79.7保留率/%68,172.871.369,0387,9蒜氨酸酶的最適溫度為40℃左右蒜氨酸85,3酶屬于對熱較敏感的酶溫度高于55℃以上時(shí)酶活力會迅速降低?？紤]到溫度過低會使干燥775535355587.8388.9速度降低所以采用40~55℃之間進(jìn)行干燥0055000088,6結(jié)果表明,一切兩瓣蒜片的熱風(fēng)干燥溫度為45℃時(shí)蒜中硫代亞磺酸酯保留率較高。5553575375371.62.2真空干燥77.1表3溫度對蒜中硫代亞磺酸酯保留率87,6的影響真空度2kPa)溫度/℃C71.378.2呆留率/%79.773.270.4真空干燥溫度較低,干燥速度較熱風(fēng)干燥快其硫代亞磺酸酯保留率也較熱風(fēng)干燥的高真空干燥溫度為40℃時(shí),一切兩瓣蒜片中硫代亞磺酸酯保留率較高。2.3微波真空與真空聯(lián)合干燥由于微波真空干燥后期蒜的含水量較少7物料溫度易升高蒜酶易失活使干燥后蒜粉中的蒜氨酸不能被酶解生成蒜素等硫代亞磺酸酯類故采用聯(lián)合干燥法對蒜進(jìn)行干燥。微波真空干燥至蒜含水量為15%左右再采用真空干燥的最佳干燥溫度40℃千燥至蒜最終含水量5%以下。微波真空干燥真空度并非越高越好過高圖2376.W輸出和217.3W輸出對硫代的真空度不僅能耗增大而且擊穿放電的可能亞磺酸酯保留率的響應(yīng)面分析圖性增大。一般選擇真空度2~4kPa,4kPa時(shí)從圖2、圖3中可以看出,在功率輸出為水的汽化溫度約28℃完全可以保證干燥前期276.W時(shí)隨干燥時(shí)間的延長硫代亞磺酸酯的干燥溫度在30℃左右。故本試驗(yàn)中微波真中國煤化工燥3mn后再繼續(xù)用空干燥真空度控制在4kPa。CNMHG燥硫代亞磺酸酯酸酯保留率則迅速降仳。這是因?yàn)槲⒉ㄕ婵崭稍镞^程的前期微波能主要被濕物料中的水分吸收而隨著水分的減少水分不能完全吸收微波(56)萬森數(shù)捐.30N.(mad98生產(chǎn)與科研經(jīng)驗(yàn)87.78-1.55×A-1.70×B+0.32×C-0.40×D829×A2-2.34×B-1.44×C2+0.56×D2.78×A×B-3.35×A×C-3.52×A×D+R1.0.70×B×C+1.43×B×D-0.55×C×DA,00%功率輸出;B,75%功率輸出50%功率輸出125%功率輸出。響應(yīng)面設(shè)計(jì)給出微波真空干燥過程的最佳工藝條件:376.W、3min,334.3W、3min,217.3W、9min,139.1W、3min,硫代亞磺酸酯保留率可達(dá)到90.2%表5各因素方差分析表圖3376.1W輸出和139.1W輸出對方差來源平方和自由度方差F值顯著水平硫代亞磺酸酯保留率的響應(yīng)面分析圖模型83214594926.990.0003能而被物料吸收會導(dǎo)致蒜片平均溫度迅速上4.814.8I2.180.1903升而使蒜氨酸酶活性減低。因此隨著物料中B5.785.782.620.1565的水分減少干燥中所用的微波功率也應(yīng)隨之0.320.320.157163減小以保證蒜氨酸酶的活性。AB12.3212.325.590.0560AC89.78189.7840.730.0007根據(jù)響應(yīng)面分析各回歸系數(shù)可以得到下面19.88119.889.020.0239的數(shù)學(xué)模型3.921.780.23072513.251.470.2703硫代亞磺酸酯保留率=2.422.421.10誤差392.4不同干燥方法對干燥大蒜品質(zhì)的影響比較表6不同干燥方法最佳工藝條件下對干燥大蒜品質(zhì)的影響比較堆積密度硫代亞磺酸酯保留率干燥時(shí)間E關(guān)45℃熱風(fēng)干燥21h0.38040℃真空干燥14.730.362冷凍干燥72.24微波真空與40℃3.81(18min73.7421,28真空聯(lián)合干燥0.434+3,5h從表6可以看岀通過4種干燥方法比較,前國際市場對脫水大蒜粉的需求量很大采用45℃熱風(fēng)干燥顯然是最為經(jīng)濟(jì)的干燥方法但微波真空干燥與40℃真空干燥聯(lián)合干燥法干由于熱風(fēng)干燥時(shí)間長干燥后硫代亞磺酸酯保燥時(shí)間大大縮短而干燥后蒜的硫代亞磺酸酯留率低顏色黃與冷凍干燥的蒜相比有明顯的保留率比較接近冷凍干燥,可達(dá)到9%;與冷差異。40℃真空干燥雖然干燥溫度較低但由凍干燥蒜的色差差異極小甚至比凍干蒜的白于干燥室內(nèi)對流傳熱幾乎不存在而是以熱傳度略好但唯一不足的是蒜質(zhì)構(gòu)緊密不如冷凍導(dǎo)為主所以傳熱速度慢干燥時(shí)間仍較長蒜干燥疏松干燥后硫代亞磺酸酯保留率較低顏色略黃與中國煤化工冷凍干燥的蒜相比有較顯著的差異。冷凍干燥CNMH蒜的干燥質(zhì)量最好干燥后蒜的硫代亞磺酸酯評定優(yōu)質(zhì)大蒜粉最重要的質(zhì)量指標(biāo)是蒜素保留率很高可達(dá)夠3%以上色澤白蒜質(zhì)構(gòu)疏含量占蒜粉質(zhì)量的1%即硫代亞磺酸酯保留松但其缺點(diǎn)是設(shè)備昂貴能耗大成本高。目率約90%左右。采用熱風(fēng)干燥、真空干燥、可204年第30卷第6欺總第19期)(57)生產(chǎn)與科研經(jīng)驗(yàn)知冷凍干燥以及微波真空干燥和真空干燥聯(lián)合tometric method for quantitative determination of al干燥法對大蒜進(jìn)行干燥冷凍干燥和微波真空licin and total garlic thiosulfinate[ J ] Anal Biochem干燥可使蒜中硫代亞磺酸酯保留率達(dá)到90%19952251):157-60以上而微波真空干燥作為一種干燥新技術(shù)在2BkE., The organosulfur chemistry of the genus4大蒜干燥中可望代替冷凍干燥獲得優(yōu)質(zhì)大蒜干lium-Implications for the organic chemistry of sulfur制品[J]. Angew Chen,19923l9):135-11783 Krest I, Glodek J, Keusgen M. Cysteine sulfoxides參考文獻(xiàn)d alliinase activity of some Allium specie[ J ] Jour-of Agricultural Food Chemistry. 2000 A88)Lawson Larry Han grace Han Peter. A spectropho-3753~3760Study on the Technology of Drying GarlicLi Yu Xu shiyingSchool of Food Science and Technology Southern Yangtze University Wuxi, 214036)ABSTRACt In this paper garlic was dried by four methods: hot-air drying vaccum drying freezedrying and microwave-vacuum drying combined with vacuum drying. Effect of different dryingmethod on thiosulfinates reservation and quality of dried garlic was studied. The optimal conditions ofcombination microwave- vacuum drying and vacuum drying were determined by using response surfaceanalysis softwareKey words garlic drying thiosulfinates信巴西發(fā)明一種回收強(qiáng)化包裝材料的新方法巴西巴拉那理工學(xué)院科研人員最近研制成功一種回收強(qiáng)化包裝材料旳新方法已提岀專利申請。由于紙張、塑料和鋁箔分層壓制而成的強(qiáng)化包裝正越來越多地應(yīng)用于食品和藥品的包裝上。強(qiáng)化包裝材料雖然有抗腐蝕、保鮮能力強(qiáng)的特點(diǎn)但這種包裝的結(jié)構(gòu)特性使得它們的回收成了令人頭疼旳問題其在垃圾填埋物里的數(shù)量與日俱增。而科研人員采用的這項(xiàng)全新的分離技術(shù)使強(qiáng)化包裝材料的分類回收成為可能他們通過一種特別的化學(xué)溶劑來回收包裝中的3種成分。在將強(qiáng)化包裝袋漫入這種溶劑2.5min后包裝材料中的塑料、鋁和紙張便會分層。隨后用人工將這3層成分分離并且高壓除去殘留的溶劑3種物質(zhì)就可以輕易分類回收了。這種溶劑對任何種類的紙張以及PVC塑料或是聚乙烯都頗為有效。這項(xiàng)技術(shù)不僅適用于回收牛奶和果汁的包裝也適應(yīng)于更薄的諸如食鹽、真空咖啡以及雞蛋等的包裝。據(jù)悉目前科研人員仍在成本估算這種溶液尚未開始商業(yè)化生產(chǎn)但使用這項(xiàng)技術(shù)的成本不會很高溶劑的原料并不難找新疆綠嘉啤酒花有限公司加入世界啤酒花協(xié)會業(yè)在2004年4月16日法國巴黎舉行的世界啤酒花協(xié)會(LHG羥經(jīng)濟(jì)委員會、執(zhí)行委員會會議上新疆態(tài)綠嘉啤酒有限公司以各參會國代表的一致表決通過順得加入了世界啤酒花協(xié)會成為世界啤酒花組織的員為中國的啤酒花打開了通向國際交流的通道中國煤化工CNMHG)萬病數(shù)禍30N0.aTol198)