阅读说明：本技术 一种低频超声-射频复合协同定向钝酶提升玫瑰花干燥品质的方法 (Method for improving rose drying quality by virtue of low-frequency ultrasonic-radio frequency composite coordinated oriented inactive enzyme ) 是由 张慜 孙亚男 王彬 昌鲁 于 2020-04-15 设计创作，主要内容包括：一种低频超声-射频复合协同定向钝酶提升玫瑰花干燥品质的方法,属于食品加工技术领域。先将挑选、清洗好的原料放入柠檬酸浸渍液中进行浸泡；之后将其进行超声波处理3-5min,然后置于射频装置传送带上,射频处理装置谐振频率为27.12MHz,功率为3.5-8.0kW,极板间距为90-160mm,处理时间为50-90s,射频处理装置内温度为50-70℃。钝酶后的玫瑰花沥干后,迅速冷冻干燥。所述处理方法能钝化过氧化物酶、多酚氧化酶80-90％的活性,保留超氧化物歧化酶的40-60％相对残余活力。相比普通热水法钝酶,玫瑰花干燥后的花色苷含量提高10-16％,主要风味成分香茅醇的保存率提高14-20％。(A method for improving rose drying quality by low-frequency ultrasonic-radio frequency composite coordinated oriented inactive enzyme belongs to the technical field of food processing. Firstly, soaking the selected and cleaned raw materials in a citric acid soaking solution; then carrying out ultrasonic treatment for 3-5min, and then placing on a conveyer belt of a radio frequency device, wherein the resonance frequency of the radio frequency treatment device is 27.12MHz, the power is 3.5-8.0kW, the distance between polar plates is 90-160mm, the treatment time is 50-90s, and the internal temperature of the radio frequency treatment device is 50-70 ℃. And (4) draining the enzyme-inactivated rose, and quickly freezing and drying. The treatment method can inactivate 80-90% of activities of peroxidase and polyphenol oxidase, and retain 40-60% of relative residual activity of superoxide dismutase. Compared with common hot water enzyme inactivation, the anthocyanin content of the dried rose is improved by 10-16%, and the preservation rate of the main flavor component citronellol is improved by 14-20%.)

一种低频超声-射频复合协同定向钝酶提升玫瑰花干燥品质 的方法

技术领域

本发明涉及一种低频超声-射频协同定向钝酶提升玫瑰花干燥品质的方法，属于食品加工技术领域。

背景技术

玫瑰属蔷薇科、蔷薇属，多年生常绿或落叶小灌木，富含蛋白质、膳食纤维、酚类和黄酮类等营养物质，具有重要的观赏、药用和食用价值。新鲜的食用玫瑰在常温下(20℃左右)贮存时，极易发生色、香、味的劣变及营养价值降低的现象，如果长时间放置，还会发生腐败等变质现象，干燥是既能保持食用玫瑰花良好的形态和色泽，又可延长其保藏期常用的方法，其目的是通过降低食用玫瑰花的水分含量，来提高花色苷、营养成分及香气的稳定性。

花瓣干燥过程中容易发生褐变，适当的钝酶处理很有必要，其影响整个干燥过程水分扩散速率及干燥后品质。食用玫瑰花中引起褐变的酶类主要是过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)，POD催化酚类物质发生褐变，首先是在细胞代谢过程中消解H₂O₂，利用H₂O₂释放出的氧去氧化酚类物质生成醌，然后在进行一系列脱水、聚合反应，最后形成黑褐色物质并在反应部位聚集而引起褐变。PPO催化氧化食用玫瑰中的酚类物质、花色素及其降解产物使其生成相应的醌类物质，醌类物质进一步氧化花色苷，导致花色苷褪色或变色。而超氧化物歧化酶(SOD)能催化细胞内超氧化物发生歧化反应生成H₂O₂和O₂，清除代谢过程中产生的活性氧，降低酶促褐变反应所需的活性氧含量，对褐变有抑制作用。因此玫瑰花的褐变主要受POD和PPO酶的影响，故钝化POD和PPO酶的活性的同时适当保留SOD酶活可有效防止玫瑰花的褐变，保证干燥产品品质。

灭酶能有效提高果蔬干燥后产品的品质，传统钝酶方法主要采用高温热水以及常压蒸汽进行，但是该方法易造成果蔬干燥品质下降，部分营养成分损失等。为了达到更好的钝酶效果，低频超声波协同射频处理被用于对玫瑰花瓣定向钝酶，其通过两个阶段对酶进行钝化，第一阶段在超声波作用下使酶稳定性下降，随超声波在媒介中传播时间增长，空化气泡形成并爆破产生瞬间的高温、高压以及冲击波，使得酶热敏性增强；第二阶段物料通过吸收电磁辐射引起物料内部带电离子振荡和极性分子转动，这些离子和分子在物料内部的高速运动产生摩擦，从而在内部产生热量，具有快速和整体加热的独特优势，穿透深度大，加热效率高，灭酶效果好。

唐友铖等人公开了“超声渗透脱水联合微波干燥制备芒果干的方法”(中国专利申请号CN201711465138.9)，将芒果薄片置于超声仪中渗透脱水50～120min；微波干燥除去水分，至芒果片水分含量为6～10％。与其相比，本发明将超声与射频协同预处理玫瑰花，不仅可保持玫瑰花干燥后花色苷含量，还解决了干燥过程由于褐变带来的营养成分损失等问题。

王俗新等人公开了“一种微波辅助大豆灭酶的方法”(中国专利申请号CN201810552295.1)，将大豆原料于柠檬酸水溶液中浸泡，将大豆和浸泡液一起置于微波反应器中进行微波处理，能够有效降低大豆中脂肪氧化酶的活性，改善豆制品的口感，减少营养物质的流失。与其相比，本发明采用多种电磁场联合实现多种酶的选择性钝化，在实现高效定向钝酶的同时，最大程度保留玫瑰没的风味和色泽。

薛文通等人公开了“一种荷兰豆脆条的制备方法”(中国专利申请号CN201910778104.8)，将荷兰豆用热水漂烫灭酶，然后冷却护色，对护色液浸泡后的荷兰豆进行真空干燥，改方法可有效降低了干燥成本，又保持荷兰豆良好的感官品质及营养性质。与其相比，本发明采用高效物理场处理，穿透深度大，加热效率高，钝酶效果好，有效保存了玫瑰花的抗氧化活性功能成分。

蓝洪剑等人公开了“青花椒杀青灭酶生产工艺”(中国专利申请号CN201610486705.8)，将青花椒预热后，高温下进行连续微波处理，然后冷水喷雾冷却处理，并通过引风机将芳香精油回收，改处理可保留青花椒的香气和麻味，延长保质期。与其相比，本发明利用物理场协同定向钝酶，在褐变酶活性得到有效抑制的同时，其射频频率下的穿透深度显著增加，干燥终产品的品质有效改善。

王玉川等人公开了“一种用于果蔬定向钝酶的加工与自消毒一体化装置”(中国专利申请号CN201910311723.6)，果蔬原料通过输送带进入红外辐照腔、射频辐照腔、微波辐照腔及紫外辐照腔进行钝酶与消毒。与其相比，本发明利用低频超声射频协同定向钝酶，在过氧化物酶、多酚氧化酶活性得到有效抑制的同时，超氧化物歧化酶还能得以保留较高成分，实现高效定向钝酶，且保证了干燥终产品的品质。

王玉川等人公开了“用于液态食品定向钝酶与灭菌的一体化装置及其加工方法”(中国专利申请号CN201910940554.2)，液态食品在高压直流电场作用下在毛细管出口处产生带有高电荷雾滴，高电荷雾滴杀灭液态食品中酶及微生物。根据液态食品中各种酶雾化液滴尺寸分布特性差异实现液态食品的定向钝酶。与其相比，本发明的协同定向钝酶方法不仅适用于液体物料，同时还适用于固体物料，方法具有较高的普适性。

Ruiz等采用微波(650～900W)的方法处理绿豆，发现其灭酶所需时间短(150s)且维生素C保留率高于传统灭酶(48％)，在650W条件下可达64％。Delfiya等采用微波(0.0～3.0min)处理胡萝卜片，研究发现随着微波处理时间的增长，处理后的胡萝卜片复水性能以及胡萝卜素含量有所提高，同时对产品质构和颜色的影响也较小。

Gamboa等采用超声波辅助热处理(40～70℃)来对胡萝卜进行灭酶，研究发现，在60℃条件下过氧化物酶(POD)活性下降至6.7％，处理过程对产品中的总酚物质破坏较小，且处理后具有较好的复水性能。Ren等研究发现，超声波辅助(20kHz，70℃，1.0～3.0min)灭酶，冻干洋葱可提高生物活性物质保留率以及抗氧化活性，在护色性能方面，超声波辅助具有一定优势。

以上这些报道都是关于物理场在果蔬灭酶方面的研究，结果显示，物理场对食品物料的钝酶确实有很好的效果，但是这些研究领域并未涉及到低频超声复合协同射频定向钝酶。

发明内容

本发明的目的是提供一种低频超声-射频协同定向钝酶提升玫瑰花干燥品质的方法，主要解决现有的果蔬干燥前热水漂烫钝酶导致干燥产品色泽、风味、功能性成分及营养品质下降的问题。该方法可实现玫瑰花的定向钝酶，提高干燥产品的品质，促进可食性花卉干燥产品的发展。

本发明的技术方案：

一种低频超声-射频复合协同定向钝酶提升玫瑰花干燥品质的方法，包括以下步骤：

(1)原料的预处理：将新鲜玫瑰花进行挑选，去除残次品，然后清洗干净，将玫瑰花瓣放入柠檬酸浸渍液中，浸渍一段时间后沥干表面的水分；

(2)低频超声波处理：将步骤(1)处理好的玫瑰花按照料水质量比为1∶10混合，开启超声波，超声波的作用频率为20kHz，作用强度为0.30～0.40W/cm²，脉冲模式为6s作用，4s暂停，低频超声处理时间3-5min；

(3)射频处理定向钝酶：将步骤(2)处理过的样品置于射频装置传送带上，射频处理装置谐振频率为27.12MHz，加热腔的内部尺寸为1300mm×1000mm×750mm，功率为3.5-8.0kW，极板间距为90-160mm，处理时间为50-90s，射频处理装置内的温度为50-70℃，射频处理结束后迅速冷却。

(4)干燥：将步骤(3)处理后的玫瑰花迅速沥干后，迅速移至-80℃低温冰箱中冷冻4h；进行干燥，至玫瑰花最终水分含量8％以下，即完成干燥过程。

步骤(1)中所述柠檬酸浸渍液的质量浓度为5％；浸渍时间为2h。

步骤(2)中玫瑰花按照料水质量比为1∶10混合，溶液体积不超过容器的2/3。

步骤(2)所述超声波的作用强度为0.35W/cm²，低频超声处理时间4min。

步骤(3)中射频功率的输入值设定为6kW，极板间距为120mm。

步骤(3)中处理时间为70s，射频处理装置内的温度为60℃。

本发明的有益效果：本发明通过低频超声辅助钝酶，利用超声波的机械效应破坏大分子之间的共价键，从而导致酶的活性降低；超声波的空化效应有效排除水中微小气泡，从而减少溶解氧量，可进一步减缓氧化作用。本发明采用射频与低频超声协同作用，超声降低酶稳定性前提下，物料通过吸收电磁辐射引起物料内部带电离子振荡和极性分子转动，从而在内部产生热量，穿透深度大，加热效率高，具有快速和整体加热的独特优势。本发明能钝化过氧化物酶、多酚氧化酶80-90％的活性，保留超氧化物歧化酶的40-60％相对残余活力。相比普通热水法钝酶，玫瑰花干燥后的花色苷含量提高10-16％，主要风味成分香茅醇的保存率提高14-20％。

具体实施方式

实施例1低频超声-射频复合协同定向钝酶提升玫瑰花干燥品质的方法通过低频超声-射频协同定向钝酶提升玫瑰花干燥品质的方法，步骤如下：

(1)原料的预处理：将新鲜玫瑰花进行挑选，去除残次品，然后清洗干净，将玫瑰花瓣放入质量浓度为5％的柠檬酸浸渍液，2h后沥干表面的水分；

(2)低频超声波处理：将步骤(1)处理好的玫瑰花按照料水质量比为1∶10放在1000mL量杯中，溶液体积不超过容器的2/3，开启超声波，超声波的作用频率为20kHz，作用强度为0.35W/cm²，脉冲模式为6s作用，4s暂停，低频超声处理时间4min；

(3)射频处理定向钝酶：将步骤(2)处理过的样品置于射频装置传送带上，射频处理装置谐振频率为27.12MHz，加热腔的内部尺寸为1300mm×1000mm×750mm，功率为6kW，极板间距为120mm，处理时间为55s，射频处理装置内的温度为70℃，处理结束后迅速冷却。

(4)干燥：将步骤(3)处理后的玫瑰花迅速沥干后，迅速移至-80℃低温冰箱中冷冻4h；进行干燥，至玫瑰花最终水分含量8％以下，即完成干燥过程。

本发明能钝化过氧化物酶、多酚氧化酶90％的活性，保留超氧化物歧化酶的58％相对残余活力。相比普通热水法钝酶，玫瑰花干燥后的花色苷含量提高15％，主要风味成分香茅醇的保存率提高18％。

实施例2低频超声-射频复合协同定向钝酶提升玫瑰花干燥品质的方法

通过低频超声-射频协同定向钝酶提升玫瑰花干燥品质的方法，步骤如下：(1)原料的预处理：将新鲜玫瑰花进行挑选，去除残次品，然后清洗干净，将玫瑰花瓣放入质量浓度为5％的柠檬酸浸渍液，2h后沥干表面的水分；

(2)低频超声波处理：将步骤(1)处理好的玫瑰花按照料水质量比为1∶10放在1000mL量杯中，溶液体积不超过容器的2/3，开启超声波，超声波的作用频率为20kHz，作用强度为0.35W/cm²，脉冲模式为6s作用，4s暂停，低频超声处理时间3.5min；

(3)射频处理定向钝酶：将步骤(2)处理过的样品置于射频装置传送带上，射频处理装置谐振频率为27.12MHz，加热腔的内部尺寸为1300mm×1000mm×750mm，功率为6kW，极板间距为120mm，处理时间为60s，射频处理装置内的温度为60℃，处理结束后迅速冷却。

(4)干燥：将步骤(3)处理后的玫瑰花迅速沥干后，迅速移至-80℃低温冰箱中冷冻4h；进行干燥，至玫瑰花最终水分含量8％以下，即完成干燥过程。

本发明能钝化过氧化物酶、多酚氧化酶88％的活性，保留超氧化物歧化酶的55％相对残余活力。相比普通热水法钝酶，玫瑰花干燥后的花色苷含量提高16％，主要风味成分香茅醇的保存率提高17％。