技术领域
本发明属于食品保鲜领域，具体涉及一种非热力物理保鲜荸荠的 制备方法。
背景技术
荸荠，俗称马蹄，又称地栗，因它形如马蹄，又像栗子而得名。 荸荠中含有磷是根茎蔬菜中最高的，能促进人体生长发育和维持生理 功能，对牙齿骨骼的发育有很大好处，同时可促进体内的糖、脂肪、 蛋白质三大物质的代谢，调节酸碱平衡。因此荸荠适于儿童食用。英 国在对荸荠的研究中发现了一种抗菌成分--荸荠英。这种物质对金黄 色葡萄球菌、大肠杆菌及绿脓杆菌均有一定的抑制作用，对降低血压 也有一定效果。这种物质还对肺部、食道和乳腺的癌肿有防治作用。 荸荠还有预防急性传染病的功能，是很好的防病食品。荸荠既可作为 水果，又可算作蔬菜，是大众喜爱的时令之品。
现今，根据荸荠的营养特征，已有相关研究者开发多种荸荠保鲜 工艺，例如：中国专利申请号CN201410135614.0“一种荸荠罐头加 工方法”、中国专利申请号CN201410383155.8“一种荸荠蜜饯及其 制备方法”等等。研究内容均是以传统的热力杀菌，然后进行真空罐 装的方式或灭酶后，使用化学物质浸泡处理的方式，对荸荠进行保鲜。 然而，热力杀菌的方式不可避免的会对荸荠的品质如颜色、口感和营 养价值造成影响，化学物质浸泡处理也存在食品安全隐患问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种能长时间保 鲜、且保持荸荠的色泽、口感和营养价值的非热力物理保鲜荸荠的制 备方法。
本发明技术方案为：将去皮荸荠通过超临界CO2萃取的方法将酚 类物质提取出来，再进行辐照冷杀菌和真空包装得到荸荠制品。
所述超临界CO2萃取时，以乙醇作为夹带剂。
所述去皮荸荠在进行超临界CO2萃取的同时进行超声震荡以强化 萃取效果。
进一步的，上述方法制备方法可以包括以下步骤：
(1)、挑选及前处理：选用新鲜无腐烂的荸荠，切去尾蒂；
(2)、清洗：将荸荠用清水洗净，然后放入超声清洗设备中用超 纯水进行清洗1～1.5h；
(3)、切片：将荸荠去皮后切成6～10mm的薄片；
(4)、浸泡：将上述预处理后的荸荠，浸没在超纯水中，以隔绝 氧气；
(5)、超临界CO2萃取的同时超化震荡：将50～60g荸荠片装入 料筒，然后放进萃取釜中，选择萃取温度为38～43℃，萃取压力 9～13MPa，分离温度38～43℃，萃取时间30～60min，CO2流量5～10L/min， 夹带剂为摩尔分数4～8％的乙醇溶液，用量为所称取荸荠质量的 12～18％；在超临界CO2萃取的同时对荸荠进行超声震荡以强化萃取效 果；
(6)、沥干真空包装：将经超声强化超临界CO2萃取处理后的荸 荠片在避光，低温13～18℃条件下快速沥干，然后用PE塑料袋真空 包装；
(7)、辐照冷杀菌：利用60Co-γ射线对真空包装的荸荠进行辐 照处理后二次真空包装即得。
所述步骤(5)中，控制所述超声震荡的超声频率为15～20KHz， 超声功率为140～170W。
所述步骤(7)中，辐照冷杀菌剂量为4～8kGy。
本发明步骤(5)中利用超临界CO2萃取工艺可以将荸荠片中的 酚类物质萃取出来，从而可以减少荸荠褐变，保护荸荠的色泽；所选 择的萃取温度为38～43℃，温度选择过高不仅会造成热敏性营养成分 的破坏，而且选择较高的温度会一定程度上提高超临界CO2的萃取能 力，造成荸荠产品营养物质的流失；所选择的萃取压力为9～13MPa， 萃取压力提高不仅对设备的抗压能力提出更高要求，而且会提高超临 界CO2的萃取能力，造成荸荠产品营养物质流失；所选择的萃取时间 为30～60min，萃取时间不宜过长，但要满足荸荠与极强渗透力的超 临界CO2充分接触，使超临界CO2能够穿透荸荠深层；所选择的CO2流量为6～13L/min，流量选择过大，既会造成CO2的浪费，也会一定 程度上提高超临界CO2的萃取能力，造成荸荠产品营养物质的流失， 但过低的CO2流量萃取荸荠中的酚类物质效果不佳。
夹带剂选用乙醇能够进一步提高酚类物质的萃取效果，优选使用 摩尔分数4～8％的乙醇溶液，用量为所称取荸荠质量的12～18％，过多 会造成荸荠产品营养物质的流失，过少对萃取荸荠中的酚类物质效果 不佳。
进一步的，发明人在研究中意外发现，在超临界CO2萃取的同时 进行超声震荡能显著提高超临界CO2萃取酚类物质的效果，优选超声 频率为15～20KHz，超声功率为140～170W。过高的超声频率和功率会 对超声设备提出更高的要求，且会造成荸荠产品营养物质流失，过低 的超声频率和功率则对超临界CO2萃取效果的提升不显著。
有益效果：
(1)使用非热力的处理方式，能够很好的保护荸荠中的热敏性 成分，保持食品的原味。(2)不使用化学物质浸泡处理，避免了化学 物质带来的食品安全隐患问题。(3)超声强化超临界CO2萃取比单纯 使用超临界CO2萃取能够更多的萃取出荸荠中酚类物质，有效的减少 荸荠褐变的发生，保护了荸荠的色泽。(4)经辐照冷杀菌和真空包装 处理，极大提高了荸荠的保藏性。(5)本发明方法制备的荸荠制品在 1～5℃条件下冷藏保鲜可达75天以上，其色泽、口感及营养价值得到 了有效保证，具有广阔的市场应用前景。
具体实施方式
下面将结合具体实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整 地描述。
实施例1
(1)、挑选及前处理：选用新鲜无腐烂、皮薄的荸荠，切去尾蒂。
(2)、清洗：将荸荠用清水洗净，然后放入超声清洗设备中用超 纯水进行清洗1.5h。
(3)、切片：将荸荠去皮后切成10mm的薄片。
(4)、浸泡：将上述预处理后的荸荠，浸没在超纯水中，以隔绝 氧气。
(5)、萃取：将50g荸荠片装入料筒，然后放进萃取釜中，选择 萃取温度为43℃，萃取压力13MPa，分离温度43℃，萃取时间60min， CO2流量10L/min，夹带剂为摩尔分数8％的乙醇用量为所称取荸荠质 量的18％，同时进行超声震荡强化超临界CO2萃取过程，超声频率为 20KHz，超声功率为170W。
(6)、沥干真空包装：将经超声强化超临界CO2萃取处理后的荸 荠片在避光、低温18℃条件下快速沥干，用PE塑料袋每袋分装100g， 然后进行真空包装。
(7)、辐照冷杀菌：利用60Co-γ射线辐照处理，辐照冷杀菌剂 量为8kGy。
(8)、进行外包装：使用铝箔袋对上述处理的预封装荸荠片进行 真空包装，并在包装内按1％(w/w)放一包装有Fe粉脱氧剂的小袋。
(9)、冷藏：在1℃条件下冷藏保鲜。
实施例2
(1)、挑选及前处理：选用新鲜无腐烂、皮薄的荸荠，切去尾蒂。
(2)、清洗：将荸荠用清水洗净，然后放入超声清洗设备中用超 纯水进行清洗1h。
(3)、切片：将荸荠去皮后切成8mm的薄片。
(4)、浸泡：将上述预处理后的荸荠，浸没在超纯水中，以隔绝 氧气。
(5)、萃取：将50g荸荠片装入料筒，然后放进萃取釜中，选择 萃取温度为40℃，萃取压力11MPa，分离温度40℃，萃取时间45min， CO2流量8L/min，夹带剂为摩尔分数6％的乙醇用量为所称取荸荠质量 的15％，同时进行超声震荡强化超临界CO2萃取过程，超声频率为 18KHz，超声功率为165W。
(6)、沥干真空包装：将经超声强化超临界CO2萃取处理后的荸 荠片在避光、低温16℃条件下快速沥干，用PE塑料袋每袋分装100g， 然后进行真空包装。
(7)、辐照冷杀菌：利用60Co-γ射线辐照处理，辐照冷杀菌剂 量为6kGy。
(8)、进行外包装：使用铝箔袋对上述处理的预封装荸荠片进行 真空包装，并在包装内按1％(w/w)放一包装有Fe粉脱氧剂的小袋。
(9)、冷藏：在1℃条件下冷藏保鲜。
实施例3
(1)、挑选及前处理：选用新鲜无腐烂、皮薄的荸荠，切去尾蒂。
(2)、清洗：将荸荠用清水洗净，然后放入超声清洗设备中用超 纯水进行清洗1h。
(3)、切片：将荸荠去皮后切成8mm的薄片。
(4)、浸泡：将上述预处理后的荸荠，浸没在超纯水中，以隔绝 氧气。
(5)、萃取：将50g荸荠片装入料筒，然后放进萃取釜中，选择 萃取温度为40℃，萃取压力10MPa，分离温度40℃，萃取时间30min， CO2流量8L/min，夹带剂为摩尔分数6％的乙醇用量为所称取荸荠质量 的15％，同时进行超声震荡强化超临界CO2萃取过程，超声频率为 18KHz，超声功率为155W。
(6)、沥干真空包装：将经超声强化超临界CO2萃取处理后的荸 荠片在避光、低温15℃条件下快速沥干，用PE塑料袋每袋分装100g， 然后进行真空包装。
(7)、辐照冷杀菌：利用60Co-γ射线辐照处理，辐照冷杀菌剂 量为6kGy。
(8)、进行外包装：使用铝箔袋对上述处理的预封装荸荠片进行 真空包装，并在包装内按1％(w/w)放一包装有Fe粉脱氧剂的小袋。
(9)、冷藏：在1℃条件下冷藏保鲜。
实施例4
(1)、挑选及前处理：选用新鲜无腐烂、皮薄的荸荠，切去尾蒂。
(2)、清洗：将荸荠用清水洗净，然后放入超声清洗设备中用超 纯水进行清洗1h。
(3)、切片：将荸荠去皮后切成8mm的薄片。
(4)、浸泡：将上述预处理后的荸荠，浸没在超纯水中，以隔绝 氧气。
(5)、萃取：将50g荸荠片装入料筒，然后放进萃取釜中，选择 萃取温度为38℃，萃取压力9MPa，分离温度38℃，萃取时间30min， CO2流量5L/min，夹带剂为摩尔分数4％的乙醇用量为所称取荸荠质量 的12％，同时进行超声震荡强化超临界CO2萃取过程，超声频率为 15KHz，超声功率为140W。
(6)、沥干真空包装：将经超声强化超临界CO2萃取处理后的荸 荠片在避光、低温13℃条件下快速沥干，用PE塑料袋每袋分装100g， 然后进行真空包装。
(7)、辐照冷杀菌：利用60Co-γ射线辐照处理，辐照冷杀菌剂 量为6kGy。
(8)、进行外包装：使用铝箔袋对上述处理的预封装荸荠片进行 真空包装，并在包装内按1％(w/w)放一包装有Fe粉脱氧剂的小袋。
(9)、冷藏：在1℃条件下冷藏保鲜。
对比实例1：不使用超临界CO2萃取处理
(1)、挑选及前处理：选用新鲜无腐烂、皮薄的荸荠，切去尾蒂。
(2)、清洗：将荸荠用清水洗净，然后放入超声清洗设备中用超 纯水进行清洗1h。
(3)、切片：将荸荠去皮后切成10mm的薄片。
(4)、浸泡：将上述预处理后的荸荠，浸没在超纯水中，以隔绝 氧气。
(5)、沥干真空包装：将经上述处理后的荸荠片在避光、低温 18℃条件下快速沥干，用PE塑料袋每袋分装100g，然后进行真空包 装。
(6)、辐照冷杀菌：利用60Co-γ射线辐照处理，辐照冷杀菌剂 量为8kGy。
(7)、进行外包装：使用铝箔袋对上述处理的预封装荸荠片进 行真空包装，并在包装内放一包装有Fe粉脱氧剂的小袋。
(8)、冷藏：在1℃条件下冷藏保鲜。
对比实例2：单纯使用超临界CO2萃取处理
(1)、挑选及前处理：选用新鲜无腐烂、皮薄的荸荠，切去尾蒂。
(2)、清洗：将荸荠用清水洗净，然后放入超声清洗设备中用超 纯水进行清洗1h。
(3)、切片：将荸荠去皮后切成10mm的薄片。
(4)、浸泡：将上述预处理后的荸荠，浸没在超纯水中，以隔绝 氧气。
(5)、萃取：将50g荸荠片装入料筒，然后放进萃取釜中，选择 萃取温度为43℃，萃取压力13MPa，分离温度43℃，萃取时间60min， CO2流量10L/min，夹带剂为摩尔分数8％的乙醇用量为所称取荸荠质 量的18％。
(6)、沥干真空包装：将经超临界CO2萃取处理后的荸荠片在避 光、低温18℃条件下快速沥干，用PE塑料袋每袋分装100g，然后进 行真空包装。
(7)、辐照冷杀菌：利用60Co-γ射线辐照处理，辐照冷杀菌剂 量为6kGy。
(8)、进行外包装：使用铝箔袋对上述处理的预封装荸荠片进行 真空包装，并在包装内按1％(w/w)放一包装有Fe粉脱氧剂的小袋。
(9)、冷藏：在1℃条件下冷藏保鲜。
对比实例3：不使用辐照杀菌
(1)、挑选及前处理：选用新鲜无腐烂、皮薄的荸荠，切去尾蒂。
(2)、清洗：将荸荠用清水洗净，然后放入超声清洗设备中用超 纯水进行清洗1h。
(3)、切片：将荸荠去皮后切成10mm的薄片。
(4)、浸泡：将上述预处理后的荸荠，浸没在超纯水中，以隔绝 氧气。
(5)、萃取：将50g荸荠片装入料筒，然后放进萃取釜中，选择 萃取温度为43℃，萃取压力13MPa，分离温度43℃，萃取时间60min， CO2流量10L/min，夹带剂为摩尔分数8％的乙醇用量为所称取荸荠质 量的18％，同时进行超声震荡强化超临界CO2萃取过程，超声频率为 20KHz，超声功率为170W。
(6)、沥干真空包装：将经上述处理后的荸荠片在避光、低温 18℃条件下快速沥干，用PE塑料袋每袋分装100g，然后进行真空包 装。
(7)、进行外包装：使用铝箔袋对上述处理的预封装荸荠片进行 真空包装，并在包装内按1％(w/w)放一包装有Fe粉脱氧剂的小袋。
(8)、冷藏：在1℃条件下冷藏保鲜。
将实施例1-4和对比实施例1-3制得的荸荠制品在1℃贮藏30 天后，每个实施例随机选取3个样品去除铝箔包装和里面的PE塑料 袋包装，然后使用色差仪取样测量3个样品的白度值，另外取样测量 3个样品的菌落总数，并取平均值。
表1各案例相关指标的实验结果