牡丹花真空冷冻枯燥的尝试研讨-利来国际官网

江苏前锋枯燥工程无限公司

国度高新手艺企业 / 行业规范主草拟单元 / 中国枯燥装备行业协会副理事长 / 中国枯燥装备十强企业

前锋旗下产物专题网
征询热线:

400-8585-815

手艺中间technology center
手艺中间 今后地位:喜玩兔 > 手艺中间 > 牡丹花真空冷冻枯燥的尝试研讨

牡丹花真空冷冻枯燥的尝试研讨

信息来历: | 宣布日期: 2006-05-24 14:59:45 | 阅读量:1120
关头词:牡丹花真空冷冻枯燥的尝试研讨
           白文学  董铁有  段续  张玉先  温广宇  钟莉娟
          (河南科技大学食物与生物工程学院  洛阳  4710003)
    摘  要:在牡丹花白色素理化性子的研讨根本上,停止了牡丹花预处置、预冻尝试,研讨了差别的预处置体例对牡丹花冷冻枯燥的影响。而后操纵lg-0.2型真空冷冻枯燥机停止了牡丹花的真空冷冻枯燥尝试研讨,取得了真空冷冻枯燥牡丹花的冻干曲线,取得了较为杰出的干花成品。
    关头词:牡丹;枯燥;色素
         experimental study on freezing drying of peony flower
   zhu wen-xue  dong tie-you  zhang yu-xian  wen guang-yu  zhong li-juan
(college of food & bioengineering, henan university of science and technology , luoyang 471003,china)
    abstract:based on the physical and chemical properties of the pigment,the pre-processing experiments and pre-freezing were conducted. the effect of pattern of pre-processing and pre-freezing on peony drying was studied. afterwards freeze-drying experiments were also carried on in lg-0.2 freezing dryer. the curve of peony freeze-drying was gotten. the sample of drying flower is similar to fresh flower.
    keywords  peony;drying;pigment
1 概述
    牡丹属毛莨科,为我国传统宝贵花草之一。原产于中国秦岭和伏牛山一带,是落叶小灌木。花大色艳,都丽堂皇,天姿国色,被称为“花中之王”。最近几年来在莳植地取得大规模的成长,是莳植地农业及游览业支柱财产之一。
    牡丹花莳植周期长,投资大,花期短,请求适合的天气前提,国际和国际市场价钱较高。可是因为牡丹花的保鲜请求高、远程运输坚苦,影响了牡丹花市场的进一步拓展,每一年数万万支的牡丹斑白白地华侈掉。加工牡丹干花,可降服牡丹花莳植的地域性限定和鲜花运输坚苦,知足更大规模内的须要,充实阐扬牡丹莳植地域资本上风[1]。
    干花市场远景广漠,跟着人们物资文明糊口程度的进步,对干花须要量日趋增添,国际国际市场须要量大。干花保管便利,抚玩期长,不受季候限定。操纵普遍,除家庭、商铺、旅店、餐厅普遍操纵外,还可作为庆典礼物,参与大型的花草展览等。
    今朝加工牡丹干花的首要体例是传统的硅酸盐吸附法[2],该体例先将鲜花和枝叶分手,别离枯燥,而后再拼接。手工操纵,工序单一,休息量大,方便批量出产。别的该体例将花瓣分手,知足不了多轮花瓣品种花的干制须要。是以火急须要开辟牡丹干花加工新手艺。
    冷冻枯燥是水份在解冻的前提下间接升华,是以能较大限定地坚持干花的外形和光彩,耽误其保质期,是一种全新的干花建造手艺。冷冻枯燥手艺在食物和药品枯燥等方面已有了大批的研讨和操纵。因为花草有别于食物和药品,枯燥目标首要是花草的外形和光彩,是以不能接纳食物和药品的枯燥工艺,须要针对牡丹花的差别生物学特征及干花的商品请求停止枯燥工艺的开辟研讨。
2 尝试计划
2.1 尝试装备和资料
    真空冷冻枯燥装备为lg—0.2型真空冷冻枯燥机,其布局参数及机能参数为:
    外型尺寸:1460×650×1900(mm),加热板尺寸:330×300×8 mm,托盘总面积:0.2m2,加热板温度调理规模:室温~120℃,任务真空度:10 ~ 133pa,加热体例:双面辐射,冷阱温度-50℃,操纵体例:主动节制。
    尝试用牡丹花为洛阳产,品种为洛阳红,盛花期采花。
2.2 尝试计划
    预处置计划: 根据牡丹花白色素的理化性子研讨可知,洛阳红所含的色素首要为花青素类色素。花青素是水溶性和醇溶性色素,既具备碱的性子,又具备酸的性子。色彩随溶液ph值的变更而变更,当ph小于7时,色素显现白色,ph值越小,白色色彩就越重;当ph即是7时,显现紫色,ph值越靠近于7,其紫色色彩就越重;当ph大于7时,显现棕绿色。花青素的性子影响了干花的成果,在预尝试中,干后的花瓣色彩发暗,不能坚持艳丽的白色[3]。是以,为了坚持牡丹花的色彩,操纵酸溶液来处置鲜花,使色素显现白色的色彩,并使色素到达不变的状况[4]。
    选用3种预处置计划,停止护色成果对照。此中护色配方1为:氯化锡2g,福尔马林10ml,亚硫酸2ml,明矾2g,硼酸5g,三氯化铁2g,再加蒸馏水800ml~1000ml;护色配方2为:50%甘油溶液;护色配方3为:柠檬酸浓度为10%的无水乙醇溶液。
    预冻计划:选用三种冷冻计划:冰箱慢冻;液氮速冻;冰箱慢冻+液氮速冻,对照预冻速度对枯燥成果的影响。
    冷冻枯燥计划:为了研讨差别前提下牡丹花真空冷冻枯燥的环境,拟对牡丹花真空冷冻枯燥接纳如表1所示的尝试计划。
                

2.3 冷冻枯燥体例和进程参数拔取[5~8]
    为了坚持牡丹花的外形,枯燥时接纳整株枯燥。牡丹花采摘后保留茎、叶、花和局部木质杆,把外形清算好,放入枯燥室内枯燥。
    预冻温度必须低于共晶温度。若冷冻温度不到达共晶温度就抽真空停止升华操纵,牡丹花中有液态水存在,抽真空后,这些未解冻的液态水会顿时汽化,消融于水中的气体就跟着逸出,使产物外表呈现鼓泡,并且液态水汽化今后,会构成成品缩短退色等不良景象呈现。普通环境下,成品冷冻的^高温度应当低于其共晶温度5℃~8℃。
    升华界面冰的升华温度是一个首要的节制目标,首要靠加热温度来节制。升华界面温度太低,蒸汽抬高,传质鞭策力小;升华速度慢,温度太高,跨越共熔温度,冰熔化使升华失利。为了使枯燥速度快而又不使冰熔化,升华界面温度应当在低于共熔温度的前提下尽能够进步。普通升华界面温度低于共熔温度2℃~5℃。
    枯燥室内的压力为20pa,冷阱温度为-50℃。
    枯燥时丈量高低加热板温度、牡丹茎杆中间温度、牡丹花品质。
3 尝试进程阐发
3.1 预处置进程阐发
    预处置尝试成果显现:
    1)将牡丹花浸泡于护色配方1的溶液中,处置时候为2小时,直到牡丹花中已有局部色素排泄,掏出牡丹花后,发明处置后的牡丹花的花瓣上色彩散布不平均,护色成果较差。
    2)接纳护色配方3处置的牡丹花,花瓣色彩固然平均分歧,但色彩却变深变暗,并且花瓣有打蔫景象,体积减少,护色成果普通,但护构成果欠佳。
    3)将牡丹花浸泡在10%柠檬酸无水乙醇溶液中,处置时候为10分钟。掏出后发明,花瓣睁开且变硬,外形不亚于未处置的新颖牡丹花,护色与保构成果杰出。
    无水乙醇对牡丹花停止处置,别的一个长处在于花朵浸泡于无水乙醇中,花中的水份能被无水乙醇置换,再停止真空冷冻枯燥时,因为无水乙醇的沸点只要78.3℃,比水低的多,是以会疾速蒸发,花朵枯燥快,且能够或许或许较完整地枯燥。
3.2 预冻进程阐发
    用冰箱预冻时,冰箱的^低冷冻温度为-18℃,慢冻4h后掏出,停止冷冻枯燥。成果显现,起头枯燥时物料温度偏高,物料在未加热的环境下温度一向在回升,枯燥起头1h内物料温度靠近0℃,根基不升华阶段,枯燥成果差。这首要是因为与普通物料差别,牡丹花的花瓣薄而外表积大,从冰箱拿出后传热面积大,会很快吸热升温。
    间接接纳液氮速冻牡丹花时,枯燥速度较慢。这是因为接纳液氮速冻时,牡丹花外部冰晶成长快,构成藐小的枝状冰晶或不持续的球状冰晶,使水蒸气只要靠渗入穿过已干的固体膜层,枯燥时候长,不轻易枯燥。
    综合尝试1和尝试2的成果,在尝试5中拟接纳第三种计划,即先在冰箱中冻4h后,再用液氮速冻5min摆布。先用冰箱慢冻再用液氮速冻的首要缘由是慢速冷冻时牡丹花外部冰晶成长慢,会构成粗大而持续的网状空隙通道,使后继水蒸气逸出时活动阻力较小,升华速度快。但受尝试前提限定,冰箱的^高温度太高,以是接纳先用冰箱慢冻再用液氮速冻的体例,目标是降落牡丹花的外表温度,避免牡丹花在铺放进程中吸热熔化。
    在牡丹花预解冻束之前30min,将真空冷冻枯燥机开启,使冷阱温度降至-45℃~-50℃之间,而后疾速从冰箱中掏出牡丹花,用液氮喷淋5min后放入枯燥室中,将测温探头拔出钻过孔的牡丹花花蕊中,封闭枯燥室的密封门,启动真空泵起头抽真空。
3.3 升华枯燥阶段
    牡丹花冷冻枯燥曲线如图1所示,尝试前提为计划5。
    在尝试中发明,进入枯燥室的牡丹花,在抽真空时,温度略有降落。这是因为在抽真空时,牡丹花外表的冰晶起头升华而至。根据普通纪律,这时候应起头加热,赐与牡丹花必然的热量。但现实上,与普通的物料,如香菇﹑芹菜等差别,牡丹花的冷冻枯燥曲线升华阶段表现并不是很较着,即便在不加热的环境下,牡丹花的温度也在一向迟缓降低。从图中能够或许看出,在前6h内,并未对牡丹花停止加热,但牡丹花的温度仍在迟缓回升,当冷冻枯燥停止到3h时,牡丹花的温度已靠近共熔温度。当枯燥停止到6h时,牡丹花的温度已靠近0℃。
    在牡丹花的冷冻枯燥进程中,传质与传热不能够或许或许到达均衡,这与抱负的冷冻枯燥曲线有很大的差别。首要缘由能够是因为放入冻干室的牡丹花的量比拟少,升华时所需的热量就较少,从枯燥室外传入的热量和枯燥室内的热量已大于升华所需的热量[9],从而致使即便错误牡丹花加热,牡丹花的温度也在渐渐回升。
3.4 剖析枯燥阶段
    牡丹花中的冰晶消逝,冰完整升华后,牡丹花的枯燥进入剖析枯燥阶段。在该阶段,固然牡丹花中不存在解冻状况的水,但还存在一局部未解冻的水份。这类水份一局部以吸附﹑渗入的情势存在于物料的细胞或纤维皮壁及生物胶体纤维毛细管中;一局部以玻璃态存在。它们与物料的连系力强,在升华阶段不能去除,只能用进步温度的体例来粉碎其连系能,使之从花瓣构造中离开出来。
    在尝试5中,当枯燥停止到6小时后,牡丹花的温度靠近0℃,这时候起头对牡丹花停止加热,去除牡丹花中的连系水,加热温度节制在40℃。
    从图1中能够或许看出,剖析枯燥阶段,物料温度敏捷降低,直到和加热板温度同步变更。同时也发明加热板节制温度为40℃,但加热板温度现实温度到达50℃,存在一个节制精度题目。
                

4 尝试成果阐发
    在尝试1中,冷冻枯燥尝试竣事后,从冻干室中掏出牡丹花,发明取得的牡丹干花产物根基未缩短变形,但色彩不如鲜花艳丽,叶和花瓣变形较大,有打卷景象,花的体积减小约1/5,并且个体花瓣上另有少许的气泡。这申明在枯燥进程中,花瓣中有液态水的存在。
    在尝试2中,枯燥时候太长,干后花瓣缩短严峻,申明水份升华不完整,有冰晶熔化的景象产生。
    尝试3和尝试4在预处置阶段花草的变色和变形已比拟严峻,枯燥进程中试样的光彩和外形不产生太大的变更,干后缩短严峻,光彩阴暗。
                                   

    在尝试5中,取得的牡丹干花产物体积根基未产生变更,叶和花瓣根基未产生变形,色彩和新颖的牡丹花类似,比拟天然。在天然前提下寄存四个月后,外形和色彩根基无变更,花朵既不吸潮也不褐变。枯燥后的牡丹干花如图2所示。是以牡丹花冷冻枯燥工艺可开端肯定为:预冻前用10%的柠檬酸无水乙醇溶液处置10min。冰箱慢冻4h,而后液氮速冻5min,升华枯燥6h,而后剖析枯燥到竣事。
5 论断与倡议
    1)对照差别的预处置体例对牡丹花的枯燥成果的影响,取得比拟好的护色剂和护形剂是10%的柠檬酸无水乙醇溶液。对照差别的预冻体例对牡丹花的枯燥成果的影响,取得比拟好的预冻体例是接纳冰箱慢冻与液氮速冻相连系的预冻体例。
    2)经由进程对照尝试取得比拟抱负干花腔品的枯燥工艺为:预冻前用10%的柠檬酸无水乙醇溶液处置10min。冰箱慢冻4h,而后液氮速冻5min,升华枯燥6h,而后剖析枯燥到竣事。测得牡丹花在冻干进程中的温度﹑加热板温度﹑冷阱温度﹑物料分量和真空度的变更,取得牡丹花的冻干曲线,为进一步研讨牡丹花的枯燥特征及枯燥进程供给了实际根据。
    3)在真空冷冻枯燥时,因为枯燥舱中两加热板之间间隔只要150mm,对牡丹花的摆放情势没法接纳吊挂法,只能接纳平铺法,影响了花的外形。在今后的研讨中,应针对牡丹花枯燥的特色,改良尝试装备。
    4)在尝试5中,接纳冰箱慢冻和液氮速冻相连系的预冻体例,并用含10%柠檬酸的无水乙醇溶液对牡丹花停止预处置,取得的牡丹花产物色彩和表面坚持较好,在天然前提下蕴藏时候可达4个月以上。存在的题目是全部植株比拟脆,很轻易折断和破裂。倡议对牡丹干花产物接纳适合的体例停止硬化,增添干花产物的韧性。

参考文献
[1]桑景栓,黄建伟. 成长洛阳牡丹财产的几点思虑[j]. 河南林业科技,2001,21(3):41~42
[2]张正勇,白文学. 牡丹的电镜察看及其枯燥特征阐发[j]. 农业工程学报,2001,17(5): 118~121
[3]zhu wenxue, dong tieyou, zhang zhengyong. experimental study on freezing drying of peony flower[m].drying2002.2002,9:1254~1261
[4]温广宇,白文学. 天然动物色素的提取与开辟操纵[j].河南科技大学学报,2003,23(2):70~78
[5]李保国,华泽钊,刘占杰. 鲜花真空冷冻枯燥尝试研讨[j].制冷学报,2001,4:54~58
[6]徐成海,张世伟,关奎之等. 几种物料的冷冻枯燥尝试[j].真空与高温,1998,4(3):161~164
[7]张晋陆. 食物真空冷冻枯燥工艺及其强化[j].广州食物产业科技,2000,14(2):59~62
[8]付西光,董英,马乐海. 食物真空冷冻枯燥研讨[j]. 江苏理工大学学报(天然迷信版)[j],2001,22(4):19~23
[9]郑宗和,张赫,张靖钦. 冷冻枯燥升华进程的数学模子传热传质机理[j]. 天津大学学报,1997,30(4):480~484

相干文章
language:

利来网 copyright(c)2019 江苏前锋枯燥工程无限公司(原常州前锋枯燥装备) 利来国际官网的版权申明 手艺撑持:-江苏东网科技 收集撑持: [背景办理]

top