摘要主要研究了冷冻干燥羊栖菜超微粉的加工工艺。通过正交试验确定羊栖菜升华干燥条件,即真空度为45Pa,加热板温度为65℃,冷凝温度为-30℃。同时,通过响应面分析法确定羊栖菜超微粉碎工艺条件,即粉碎时间8min,进料量23g,粉碎机转速4700r/min。
关键词冷冻干燥;羊栖菜;超微粉
羊栖菜既是一种营养价值比较丰富的海洋蔬菜，同时又具有较高的药用价值，很多沿海国家都对其非常推崇[1]。我国著名医学专著《本草纲目》也将羊栖菜收录其中，并对其药用价值进行了详细注释。现代医学研究表明，羊栖菜不仅能够有效减缓高血压，而且能够对抗大肠癌和多种肿瘤[2]。大量医学事实还表明，羊栖菜的提取物中富含大量碘、褐藻酸和甘露醇等有用物质，其开发前景十分广阔[3]。进入新世纪以来，人们更加注重食品安全和食品质量，因此在食品加工业领域掀起了非常激烈的竞争，超微粉碎技术和冷冻干燥技术等高新技术纷纷引入到食品加工和食品开发中，由此生产出很多高新技术产品，比如日美等国家利用这些技术生产出骨粉、速溶茶等。面对食品加工领域的这种变化趋势，我国也开始注重对超微粉碎技术和冷冻干燥技术的应用，并取得了一些成绩[4]。试验将对超粉碎技术和冷冻干燥技术引入到羊栖菜的加工中，重点研究其加工工艺条件，以期为羊栖菜的开发提供有价值的参考和借鉴。
1材料和方法
1.1原料
羊栖菜，当地市售。
1.2试验仪器与设备
BLXK-JA3003B型电子天平：上海精科实业有限公司；LGJ-10型真空冷冻干燥机：天津通净仪器设备有限公司；BKL-100型微型气流粉碎机：深圳市鼎鑫宜实验设备有限公司；TG16-WS台式高速离心机：上海美伊设备公司，等。1.3试验方法1.3.1工艺流程羊栖菜→洗净→预冻→升华干燥→解析干燥→预冻→升华干燥→解析干燥→冻干羊栖菜→超微粉碎→羊栖菜超微粉[5]1.3.2升华干燥条件优化试验考察真空度、加热板温度和冷凝温度这3个单因素对羊栖菜冻干率的影响，再取各个因素较优的试验范围，用正交试验优化羊栖菜升华干燥条件。1.3.3超微粉碎工艺优化试验考察粉碎时间、进料量和粉碎机转速这3个单因素对粉体粒度的影响，再取各个因素较优的试验范围，用响应面分析法优化超微粉碎工艺[6]。
2结果与分析
2.1羊栖菜升华干燥条件优化试验
表1正交试验结果与分析试验号A真空度/PaB加热板温度/℃C冷凝温度/℃冻干率/%11(35)1(55)1(-20)90.1212(65)2(-25)94.3313(75)3(-30)95.342(45)1291.2522397.5623194.773(55)1385.7832189.3933289.4k193.2338991.367k294.46793.791.633k388.13393.13392.833R6.3344.71.466在单因素试验的基础上，分别选取真空度为35，45和55Pa，加热板温度为55℃，65℃和75℃，冷凝温度为-20℃，-25℃和-30℃，利用正交试验对羊栖菜升华干燥条件进行优化。由表1可以看出，羊栖菜升华干燥条件的各因素主次顺序为A＞B＞C，即：真空度＞加热板温度＞冷凝温度。羊栖菜升华干燥条件最优组合为A2B2C3，即：真空度为45Pa，加热板温度为65℃，冷凝温度为-30℃。
2.2羊栖菜超微粉碎工艺优化试验
2.2.1粉碎时间对粉体粒度的影响选取3，5，7，9，11和13min6个水平的粉碎时间，设定其他各因素条件，在不同梯度粉碎时间下，观察羊栖菜粉体粒度变化。从图1看出，随着粉碎时间增大，羊栖菜粉体粒度逐渐降低，在粉碎时间为9min时，羊栖菜粉体粒度达到较低水平，之后随着粉碎时间增加，降低幅度不大。所以选取粉碎时间为9min左右为宜。2.2.2进料量对粉体粒度的影响选取10，20，30，40，50和60g6个水平的进料量，设定其他各因素条件，在不同梯度进料量下，观察羊栖菜粉体粒度变化。从图2看出，当进料量为10~30g时，羊栖菜粉体粒度较低，升幅不明显，当进料量超过30g，羊栖菜粉体粒度不断升高。所以选取进料量为30g左右为宜。2.2.3粉碎机转速对对粉体粒度的影响选取3000，3500，4000，4500，5000和5500r/min6个水平的粉碎机转速，设定其他各因素条件，在不同梯度粉碎机转速下，观察羊栖菜粉体粒度变化.从图3看出，随着粉碎机转速增大，羊栖菜粉体粒度逐渐降低，在粉碎机转速为4500r/min时，羊栖菜粉体粒度达到较低水平，之后随着粉碎机转速增加，降低幅度不大。所以选取粉碎机转速为4500r/min左右为宜。2.2.4羊栖菜超微粉碎工艺优化在单因素试验为基础，选取粉碎时间为7，9和11min，进料量为20，30和40g，粉碎机转速为4000，4500和5000r/min，采用响应面分析法对羊栖菜超微粉碎工艺进行优化。分析羊栖菜超微粉碎工艺优化试验可知，粉碎时间，进料量，粉碎机转速这3个因素都是显著因素。栖菜超微粉碎工艺的二次回归拟合方程如下：粒度=+8.49+4.28A+1.56B-3.82C-6.37AB+5.31AC-2.12BC+4.01A2+2.74B2+8.49C2（其中，A为粉碎时间，B为进料量，C为粉碎机转速）从表3可知，羊栖菜超微粉碎工艺优化试验模型的p＜0.0001，而且失拟项的p=0.7726，说明羊栖菜超微粉碎工艺优化试验模型和实际情况拟合度比较好，所以能对羊栖菜超微粉碎工艺优化进行预测。得到羊栖菜超微粉碎工艺条件为粉碎时间8min，进料量23g，粉碎机转速4700r/min。2.2.5验证试验依据设计表（表4）来进行验证试验，以验证试验得到的栖菜超微粉碎工艺条件的可靠性。从表4看出，试验序号4的粒度最低，因此羊栖菜超微粉碎工艺条件为粉碎时间8min，进料量23g，粉碎机转速4700r/min。
3结论
羊栖菜升华干燥条件为真空度为45Pa，加热板温度为65℃，冷凝温度为-30℃。羊栖菜超微粉碎工艺条件为粉碎时间8min，进料量23g，粉碎机转速4700r/min。
参考文献：
[1]唐志红,吕家森,贾晓晨.羊栖菜多糖微波提取工艺的研究[J].时珍国医国药,2011(10):2440-2442.
[2]杨旭东,张杰,杨骄霞.羊栖菜多糖对糖尿病大鼠心肌细胞保护作用[J].中国食物与营养,2013(1):65-66.
[3]钱媛华,杨靖亚,孙立春.羊栖菜急性毒性试验及体外抑菌活性的研究[J].食品工业科技,2013(2):339-342.
[4]杨磊磊,王然,王凤舞.干燥方式对西兰花超微粉理化特性及抗氧化活性的影响[J].食品科学,2012(19):92-96.
[5]李爱玲,翟文俊.冻干光皮木瓜超微粉的加工工艺[J].食品科学,2009(18):222-224.
[6]李华,袁春龙,沈洁.超微粉碎技术在葡萄籽加工中的应用[J].华南理工大学学报:自然科学版,2007(4):123-126.
作者：侯萍 单位：三亚航空旅游职业学院
