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牡丹花真空冷冻干燥的试验研究(1)
朱文学 董铁有 段续 张玉先 温广宇 钟莉娟
(河南科技大学食品与生物工程学院 洛阳 4710003) 摘 要：在牡丹花红色素理化性质的研究基础上，进行了牡丹花预处理、预冻试验，研究了不同的预处理方式对牡丹花冷冻干燥的影响。然后利用LG－0.2型真空冷冻干燥机进行了牡丹花的真空冷冻干燥试验研究，得到了真空冷冻干燥牡丹花的冻干曲线，获得了较为优良的干花制品。 关键词：牡丹；干燥；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，为我国传统名贵花卉之一。原产于中国秦岭和伏牛山一带，是落叶小灌木。花大色艳，富丽堂皇，国色天香，被称为“花中之王”。近年来在种植地得到大规模的发展，是种植地农业及旅游业支柱产业之一。
牡丹花种植周期长，投资大，花期短，要求适宜的气候条件，国际和国内市场价格较高。但是由于牡丹花的保鲜要求高、长途运输困难，影响了牡丹花市场的进一步拓展，每年数千万支的牡丹花白白地浪费掉。加工牡丹干花，可克服牡丹花种植的区域性限制和鲜花运输困难，满足更大范围内的需求，充分发挥牡丹种植地区资源优势[1]。
干花市场前景广阔，随着人们物质文化生活水平的提高，对干花需求量日益增加，国际国内市场需求量大。干花保存方便，观赏期长，不受季节限制。应用广泛，除家庭、商店、酒店、餐厅广泛应用外，还可作为庆典礼品，参加大型的花卉展览等。
目前加工牡丹干花的主要方法是传统的硅酸盐吸附法[2]，该方法先将鲜花和枝叶分离，分别干燥，然后再拼接。手工操作，工序繁多，劳动量大，不便批量生产。另外该方法将花瓣分离，满足不了多轮花瓣品种花的干制需要。因此迫切需要开发牡丹干花加工新技术。
冷冻干燥是水分在冻结的条件下直接升华，因此能最大限度地保持干花的形状和色泽，延长其保质期，是一种全新的干花制作技术。冷冻干燥技术在食品和药品干燥等方面已经有了大量的研究和应用。由于花卉有别于食品和药品，干燥指标主要是花卉的形状和色泽，因此不能采用食品和药品的干燥工艺，需要针对牡丹花的不同生物学特性及干花的商品要求进行干燥工艺的开发研究。
2 试验方案
2.1 试验设备和材料
真空冷冻干燥设备为LG—0.2型真空冷冻干燥机，其结构参数及性能参数为：
外型尺寸：1460×650×1900(mm)，加热板尺寸：330×300×8 mm，托盘总面积：0.2m2，加热板温度调节范围：室温~120℃，工作真空度：10 ~ 133Pa，加热方式：双面辐射，冷阱温度-50℃，操作方式：自动控制。
试验用牡丹花为洛阳产，品种为洛阳红，盛花期采花。
2.2 试验方案
预处理方案: 根据牡丹花红色素的理化性质研究可知，洛阳红所含的色素主要为花青素类色素。花青素是水溶性和醇溶性色素，既具有碱的性质，又具有酸的性质。颜色随溶液pH值的变化而变化，当pH小于7时，色素呈现红色，pH值越小，红色色调就越重；当pH等于7时，呈现紫色，pH值越接近于7，其紫色色调就越重；当pH大于7时，呈现棕绿色。花青素的性质影响了干花的效果，在预试验中，干后的花瓣颜色发暗，不能保持鲜艳的红色[3]。因此，为了保持牡丹花的颜色，利用酸溶液来处理鲜花，使色素呈现红色的色调，并使色素达到稳定的状态[4]。
选用3种预处理方案，进行护色效果对比。其中护色配方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。
预冻方案：选用三种冷冻方案：冰箱慢冻；液氮速冻；冰箱慢冻＋液氮速冻，对比预冻速度对干燥效果的影响。
冷冻干燥方案：为了研究不同条件下牡丹花真空冷冻干燥的情况，拟对牡丹花真空冷冻干燥采取如表1所示的试验方案。
表1 牡丹花冷冻干燥试验方案
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