一種微波干燥藍藥睡蓮花的方法與流程

本發明涉及植物加工技術領域，具體涉及一種微波干燥藍藥睡蓮花的方法。

背景技術：

藍藥睡蓮(nymphaeastellatawilld.)又稱延藥睡蓮或星形睡蓮，是睡蓮科睡蓮屬的多年生水生草本植物。目前全世界約有35種睡蓮，我國原產5種：白睡蓮、雪白睡蓮、延藥睡蓮、睡蓮、柔毛齒葉睡蓮，藍藥睡蓮主要生產于我國湖北、廣東、海南及云南南部地區，國外主要分布在印度、越南、緬甸、泰國及非洲中部等地。藍藥睡蓮在古印度語中被稱為庫木大(kumuda)，作為印度、尼泊爾以及我國西藏的傳統藥物，具有廣泛的藥用價值，可用于消化不良、腹瀉、痔瘡以及發熱、中風、腦炎等治療，藍藥睡蓮花的制成物還可以可緩解咳嗽癥狀，并對膽病，嘔吐，眼花等有一定的療效。此外，藍藥睡蓮還具有一定的食用價值^[3]，它里面含有花色素苷和多種黃酮和酚酸類活性物質^[5]，以及多種氨基酸、維生素和鐵、硒等微量元素，這些營養成分對人體具有很好的調理作用，其性溫，各種體質的人都適合食用，具有清除體內自由基和抑制脂質過氧化、抗癌防衰老、預防糖尿病、減肥等多種功效，長期食用可達到強身健體、美容養生的效果。

目前睡蓮花產品主要以鮮切花觀賞和裝飾為主，但鮮切花保質期短，不耐儲藏，其產業化應用受到較大限制。作為藥食兩用的鮮花資源，花茶飲用歷史悠久，隨著生活水平的提高，人們的健康和追求高品味生活的需求日益增長，給睡蓮花茶的開發提供了新的契機，睡蓮花的干制越來越重要。藍藥花茶對干燥后的品質有較高的要求，不僅要求花形完整，色澤貼近原花，而且需要在干燥后保證一定的韌性和較高的酚類物質含量。

然而，傳統的鮮花干燥主要采用日曬或熱風干燥脫水，從而獲得較長的保質期，但生產效率低，外觀色澤難以控制，有效成分損失大。目前急需要一種能夠保證干燥藍藥睡蓮花具備較高品質的干燥工藝，以此推動睡蓮花的深加工產業的發展。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種微波干燥藍藥睡蓮花的方法，使得所述方法能夠獲得在外觀、質地、色澤和總酚含量上具有較高水平的藍藥睡蓮花。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種微波干燥藍藥睡蓮花的方法，包括：

步驟1、將新鮮藍藥睡蓮花在常壓和4kw～6kw微波功率下連續干燥6～10min，使藍藥睡蓮花含水率降至50％～70％；

步驟2、在常壓和1kw～2kw微波功率下，進行間歇式微波干燥，每干燥1～5min停0.5～2min，直至干燥至藍藥睡蓮花降至安全含水率。

針對目前缺少能夠獲得高品質藍藥睡蓮的工藝的問題，本發明采用微波干燥工藝，根據藍藥睡蓮花的生理特性和微波干燥對其的影響特點，提出了一種連續性干燥和間歇式干燥組合使用的微波干燥工藝，獲得了高品質的藍藥睡蓮花干燥成品。

其中，作為優選，本發明采用的安全含水率為5％以下，例如1％、2％、3％、4％。

本發明對于藍藥睡蓮花的裝載量無限制，作為優選，本發明步驟1可以具體選擇為：

將300g新鮮藍藥睡蓮花在常壓和4kw微波功率下連續干燥7min，使藍藥睡蓮花含水率降至50％～70％；

將300g新鮮藍藥睡蓮花在常壓和4kw微波功率下連續干燥8min，使藍藥睡蓮花含水率降至50％～70％；或

將300g新鮮藍藥睡蓮花在常壓和4kw微波功率下連續干燥9min，使藍藥睡蓮花含水率降至50％～70％。

作為優選，本發明步驟2可以具體選擇為：

在常壓和2kw微波功率下，進行間歇式微波干燥，每干燥2min停1～2min，直至干燥至藍藥睡蓮花降至安全含水率；

在常壓和2kw微波功率下，進行間歇式微波干燥，每干燥3min停0.5～1min，直至干燥至藍藥睡蓮花降至安全含水率；或

在常壓和2kw微波功率下，進行間歇式微波干燥，每干燥4min停1～2min，直至干燥至藍藥睡蓮花降至安全含水率。

為了保證實際干燥過程中工藝的連續性，本發明在所提出的微波干燥工藝基礎上，根據微波干燥對藍藥睡蓮干燥特性的影響，建立藍藥睡蓮微波干燥動力學模型，為藍藥睡蓮在干燥干制過程中水分含量的實時監測和控制提供理論依據。基于此考慮，在本發明所述方法基礎上，還包括采用如下所示的動力學方程預測微波干燥所需時間以及藍藥睡蓮花在微波干燥過程中含水率變化：

mr＝mt/mo

其中，p為單位質量發射功率，即微波功率與藍藥睡蓮花裝載量的比值，單位為kw·g^-1，t為干燥時間，單位為min；

水分比mr＝mt/mo，是干燥過程中某時刻的含水率與初始含水率的比值，其中mt為干燥中某時刻的濕基含水率，mo為初始水分含量。

根據上述動力學方程式，可根據藍藥睡蓮花的裝載量、微波功率、含水量以及干燥時間中幾個已知或事先確定的條件，通過計算獲得未知條件的數值，從而實現對藍藥睡蓮在干燥干制過程中水分含量和干燥時間的準確預測，保證工藝的連續性。

按照本發明工藝方法干燥后的藍藥睡蓮花干燥成品，與采用其他一些微波干燥工藝的成品相比，在外觀上完好，無褐變和燒焦現象；在質地上具有較高的韌度，花瓣不易脫落，保證花形完整；在色澤上，與原花的色差值更小；在總酚含量上達到13％以上的高活性物質含量。同時，與傳統的熱風干燥工藝相比，本發明工藝方法在干燥能耗和干燥速率上更加具有優勢。

由以上技術方案可知，本發明在適宜的微波功率下，以前期連續微波干燥方式和后期間歇微波干燥方式完成對藍藥睡蓮花的干燥，所獲得的干燥成品不僅在色澤上能更好的保持原花的顏色，而且外觀較好，花形完整，花瓣不易脫落，活性成分含量較高。

附圖說明

圖1所示為本發明藍藥睡蓮微波干燥動力學模型的驗證結果；

圖2所示為微波干燥方式和熱風方式平均能耗的對比結果；

圖3所示為微波干燥方式和熱風方式平均干燥速率的對比結果。

具體實施方式

本發明公開了一種微波干燥藍藥睡蓮花的方法，本領域技術人員可以借鑒本文內容，適當改進工藝參數實現。特別需要指出的是，所有類似的替換和改動對本領域技術人員來說是顯而易見的，它們都被視為包括在本發明。本發明所述方法已經通過較佳實施例進行了描述，相關人員明顯能在不脫離本發明內容、精神和范圍內對本文所述的方法進行改動或適當變更與組合，來實現和應用本發明技術。

在本發明實施例中，如無特別說明，所采用已開放的新鮮藍藥睡蓮花均采自海南省海口市紅旗鎮睡蓮花基地同一生長環境區域，并且各藍藥睡蓮花大小差異不顯著，初始含水率在±2％范圍。

在試驗前，所摘取的新鮮藍藥睡蓮花去掉最外層帶有綠色的花瓣，切掉花柄，底部花托僅留3-5mm。

試驗中所采用的試驗儀器如下：

kwss-12kw微波干燥設備：東莞市城億微波設備有限公司；dhg-9076a電熱恒溫鼓風干燥箱：上海精宏實驗設備有限公司；yp20002型電子天平：上海光正醫療儀器有限公司。

以下就本發明所提供的一種微波干燥藍藥睡蓮花的方法做進一步說明。

實施例1：藍藥睡蓮微波干燥動力學模型的驗證

為了驗證本發明動力學模型的準確性，選取微波功率為1kw，裝載量為50g藍藥睡蓮花進行試驗驗證，將試驗值與預測值進行對比，如圖1所示。由圖1可知，試驗所得出的mr值與該模型所預測的mr值比較吻合，說明試驗值與預測值擬合性較好，可以用該模型較好的預測藍藥睡蓮在微波干燥過程中水分的變化規律，便于工藝的連續性。

實施例2：本發明所述方法

將300g新鮮藍藥睡蓮花在常壓下采用5kw微波功率連續干燥7min，根據動力學方程，計算得到含水率大概為63％左右，后期以63％為初始含水率，再采用微波功率為2kw進行干燥，每干燥2min停2min(再利用動力學方程式，推測大概干燥34min左右即可)，直到干燥至安全含水率5％以下為止。該工藝得到的睡蓮花顏色鮮艷，美觀，形狀較好，沒有出現明顯的皺縮現象，能夠較好的保持花原有的顏色和形狀，其中色差值δe值為13.9(δe值越低效果越好)，含水率為4.6％，總酚含量為13.1％。

實施例3：本發明所述方法

將300g新鮮藍藥睡蓮花在常壓下采用4kw微波功率連續干燥8min，根據動力學方程，計算得到含水率大概為62％左右，后期以62％為初始含水率，再采用微波功率為2kw進行干燥，每干燥3min停1min(再利用動力學方程式，推測大概干燥33min左右即可)，直到干燥至安全含水率5％以下為止。該工藝得到的睡蓮花顏色鮮艷，美觀，形狀較好，沒有出現明顯的皺縮現象，能夠較好的保持花原有的顏色和形狀，其中色差值δe值為10.5(δe值越低效果越好)，含水率為4.3％，總酚含量為13.9％。

實施例4：本發明所述方法

將300g新鮮藍藥睡蓮花在常壓下采用6kw微波功率連續干燥9min，根據動力學方程，計算得到含水率大概為50％左右，后期以50％為初始含水率，再采用微波功率為2kw進行干燥，每干燥4min停1.5min(再利用動力學方程式，推測大概干燥32min左右即可)，直到干燥至安全含水率5％以下為止。該工藝得到的睡蓮花顏色鮮艷，美觀，形狀較好，沒有出現很嚴重的皺縮現象，能夠較好的保持花原有的顏色和形狀，其中色差值δe值為14.6(δe值越低效果越好)，含水率為4.8％，總酚含量為12.7％。

實施例5：不同微波干燥工藝的對比

1、微波干燥工藝(相同裝載量300g)

對照1：2kw連續微波干燥至安全含水率5％以下；

對照2：4kw連續微波干燥至安全含水率5％以下；

對照3：先4kw連續微波干燥8min，然后2kw連續干燥至安全含水率5％以下；

對照4：先采用2kw連續微波干燥8min，然后4kw連續干燥至安全含水率5％以下；

實施例3：實施例3工藝。

2、結果

表1

由表1可以明顯看出，雖然各工藝均為微波干燥工藝，但是不同的干燥方式會顯著影響最終干燥成品的品質，在各工藝中，只有本發明的工藝獲得的成品能夠在外觀、質地、色差值以及總酚含量方面同時實現較佳的水平。

實施例6：本發明微波干燥工藝與熱風干燥工藝的對比

干燥能耗和干燥速率是評價睡蓮花干燥工藝的兩個重要指標。熱風干燥選擇在干燥效果最好的熱風溫度60℃進行，微波干燥參照實施例3條件來對這兩種干燥方式干燥睡蓮花進行比較，安全含水率定位5％以下，且對兩種工藝要求相同，裝載量均為300g。

干燥速率v(g/min)＝△m/△t

式中，△m為每個固定時間段睡蓮花質量的變化量，g；△t為兩次稱取睡蓮花質量的時間間隔，min。

干燥能耗n(kj/g)＝wt1/1000m1×3.6×10³kj

式中，w為電熱恒溫鼓風干燥箱或微波設備的功率，w；t1為干燥時間，h；m1為去除的水分重量，g。

圖2，圖3分別為在熱風和微波兩種干燥方式下，藍藥睡蓮花平均能耗和平均干燥速率的比較圖。

從圖2可知，經比較熱風干燥的平均能耗是微波干燥的22倍，說明熱風干燥的能耗較高；由圖3可知，微波干燥的干燥速率是熱風干燥的近42倍，干燥速率快。結合兩者可以看出，藍藥睡蓮花在本發明微波干燥條件下，不僅干燥效率高，能耗還較低，在實際過程中，更適合工業化生產。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。