專利名稱：一種微波真空冷凍干燥制備螺旋藻粉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種螺旋藻微波真空冷凍干燥方法，屬于現(xiàn)代食品加工和生物技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
螺旋藻(Spirulina)是一種呈藍(lán)綠色的多細(xì)胞絲狀藍(lán)藻，屬低等水生物，可食藻類(lèi)，含有豐富的蛋白質(zhì)(60% 70%)，維生素(尤其是B12及β-胡蘿卜素含量較高)，藻多糖，微量元素等多種生物活性成分，因其具有較高的營(yíng)養(yǎng)及醫(yī)療保健功效，近年來(lái)引起了廣泛的研究。藻膽蛋白是其中很重要的一種活性物質(zhì)，具有抗氧化，抗炎，神經(jīng)保護(hù)及保肝功能；螺旋藻中β_胡蘿卜素的含量占螺旋藻中類(lèi)胡蘿卜素總含量的69.5%，并且富含 β-胡蘿卜素的食物已被證實(shí)具有降低膽固醇和減小患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)的特點(diǎn)；藻多糖具有抗病毒，抗腫瘤的功效，并可降低動(dòng)物患癌癥的幾率；Y-亞麻酸對(duì)于降低膽固醇具有一定療效。新鮮螺旋藻的含水率在90%以上，因此通常要經(jīng)過(guò)干燥工藝，將其制成干粉后再進(jìn)行其它后續(xù)加工，并且干燥所需費(fèi)用占整個(gè)加工過(guò)程總生產(chǎn)成本的30%以上，可見(jiàn)干燥過(guò)程是將螺旋藻加工成食品或藥品等產(chǎn)品過(guò)程中至關(guān)重要的一步，干燥工藝的選擇將直接影響螺旋藻制品的品質(zhì)。發(fā)明專利“鮮螺旋藻的干燥方法”(申請(qǐng)?zhí)?4104721. O)中提出采用多流體噴霧干燥的加工方法生產(chǎn)鮮螺旋藻干粉；發(fā)明專利“抗糖尿病因子螺旋藻冷凍干燥粉的制備方法”(申請(qǐng)?zhí)?0117413.4)中公開(kāi)了采用冷凍干燥制備的螺旋藻粉有效的保留了抗糖尿病因子；發(fā)明專利“螺旋藻粉劑的加工方法”(申請(qǐng)?zhí)?0124612. 7)提供了冷凍真空升華干燥方法，保持螺旋藻活性和有效成分的加工方法。然而采用噴霧干燥方式，能耗大且對(duì)熱敏性物質(zhì)造成較大程度的破壞，雖然采用真空凍干整個(gè)干燥過(guò)程溫度較低，但是水分蒸發(fā)速度緩慢，因此所需時(shí)間最長(zhǎng)，電能消耗大，產(chǎn)量較少，生產(chǎn)效率低。除此之外，也有部分企業(yè)利用熱風(fēng)干燥和微波干燥等方式加工螺旋藻，其產(chǎn)品品質(zhì)都缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。因此，本發(fā)明采用一種微波真空冷凍干燥技術(shù)制備螺旋藻粉，它是一種利用微波加熱提供升華所需潛熱的新型真空冷凍干燥方式，不同于傳統(tǒng)的冷凍干燥方式，微波真空冷凍水蒸汽的擴(kuò)散遷移非但不影響熱量向表面?zhèn)鬟f，而且起到了相互促進(jìn)的作用，使升華速度得到提高。利用微波提供升華熱可以縮短干燥時(shí)間，降低凍干所需能耗，可以更好的保留揮發(fā)性組分，再加上冷凍干燥本身具有干燥品質(zhì)良好的特點(diǎn)，且微波本身對(duì)食品具有殺菌的作用，因而使產(chǎn)品品質(zhì)得到了進(jìn)一步的提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是開(kāi)發(fā)一種新型工藝手段，適合工業(yè)化生產(chǎn)的螺旋藻粉的工藝流程，以滿足目前市場(chǎng)上對(duì)于高品質(zhì)螺旋藻粉制備的要求，從而深度開(kāi)發(fā)我國(guó)豐富的螺旋藻資源，為營(yíng)養(yǎng)保健品的研發(fā)提供技術(shù)支持。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明由以下步驟組成
I)螺旋藻的培養(yǎng)及采收螺旋藻的培養(yǎng)基為改進(jìn)的Zarrouk培養(yǎng)基，采用連續(xù)式培養(yǎng)，置于具有自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度和光照功能的人工氣候室中，溫度設(shè)置為28°C，溫度的調(diào)節(jié)范圍為±2°C，光照強(qiáng)度為4000Lx，通氣量為120L · h'當(dāng)螺旋藻液濃度增加，即其光密度值在I. O以上時(shí)即可采收螺旋藻。用200 400目的濾布過(guò)濾收集，需通過(guò)反復(fù)水洗降低鹽分，最終控制pH值為6 8，經(jīng)淡水洗后的螺旋藻呈泥狀。2)螺旋藻液的預(yù)凍將新鮮的螺旋藻藻泥均勻平鋪于培養(yǎng)皿中，使物料厚度為3 6mm，冷凍保存，預(yù)凍溫度_20 _30°C，預(yù)凍時(shí)間8 10h。4)微波真空冷凍干燥螺旋藻干粉采收的螺旋藻進(jìn)行預(yù)凍后，將預(yù)凍好的螺旋藻放入微波真空冷凍干燥設(shè)備，設(shè)置干燥室壓力為30 55Pa，微波功率100 150W，干燥至終止?jié)窕康陀?%,微波真空冷凍干燥時(shí)間為一般為4 6h。測(cè)定此方法得到的螺旋藻粉的生物活性成分如藻膽蛋白的含量較高，說(shuō)明此方法得到的螺旋藻干粉具有較高的營(yíng)養(yǎng)及醫(yī)療保健功能。同時(shí)，對(duì)感官品質(zhì)及理化指標(biāo)進(jìn)行測(cè) 定，所得螺旋藻干粉呈墨綠色，說(shuō)明此方法有效的保留了螺旋藻的色素；而休止角和滑落角較小，說(shuō)明螺旋藻粉具有良好的流動(dòng)性。此外，干燥時(shí)間明顯縮短，生產(chǎn)效率高，大大降低了能耗，可作為最佳干燥工藝應(yīng)用于螺旋藻的生產(chǎn)中。


圖I是工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但并不限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例實(shí)施例I :制備改進(jìn)的Zarrouk培養(yǎng)基20L置于塑料盆中，培養(yǎng)基配方如表I所不，每升培養(yǎng)基中加入ImL A5溶液，具體配比如表2。按接種量30% (V/V)接種螺旋藻，采用連續(xù)式培養(yǎng)，置于具有自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度和光照功能的人工氣候室中，溫度設(shè)置為28°C，溫度的調(diào)節(jié)范圍為±2°C，光照強(qiáng)度為4000LX，適當(dāng)進(jìn)行攪拌并通入空氣，通氣量為120L·!!'培養(yǎng)周期為20天，當(dāng)螺旋藻液濃度增加至其光密度值在I. O以上時(shí)即可采收螺旋藻，螺旋藻液通過(guò)350目的濾布過(guò)濾收集，并反復(fù)用水清洗，至pH值為7。將新鮮的螺旋藻按厚度為4_平鋪于培養(yǎng)皿中，置于冰箱中預(yù)凍10h，預(yù)凍溫度_25°C。將預(yù)凍好的螺旋藻放入微波真空冷凍干燥設(shè)備，設(shè)置干燥室壓力為35Pa及微波功率120W，干燥至終止?jié)窕康陀?%，干燥時(shí)間為5h。表IZarrouk 培養(yǎng)基
權(quán)利要求
1.一種微波真空冷凍干燥獲得高品質(zhì)螺旋藻粉的方法，其特征在于所述方法包括以下步驟 1)螺旋藻的培養(yǎng)及采收螺旋藻的培養(yǎng)基為改進(jìn)的Zarrouk培養(yǎng)基，培養(yǎng)基配方如表I所示，每升培養(yǎng)基中加入lmLA5溶液，具體配比如表2。采用連續(xù)式培養(yǎng)，置于具有自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度和光照功能的人工氣候室中，溫度設(shè)置為28°C，溫度的調(diào)節(jié)范圍為±2°C，光照強(qiáng)度為4000Lx，通氣量為120L 當(dāng)螺旋藻液濃度增加至其光密度值在I. O以上時(shí)采收螺旋藻。用200 400目的濾布過(guò)濾收集，需通過(guò)反復(fù)水洗降低鹽分和pH值，最終控制pH值為6 8，經(jīng)淡水洗后的螺旋藻呈泥狀。
2.一種按照權(quán)利要求I中方法制備的螺旋藻粉在相關(guān)功能食品和營(yíng)養(yǎng)保健食品中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種螺旋藻微波真空冷凍干燥方法。本發(fā)明以新鮮螺旋藻為原料，經(jīng)過(guò)培養(yǎng)、采收、預(yù)凍、微波真空冷凍干燥，最終得到螺旋藻粉。干燥得到的產(chǎn)物通過(guò)感官品質(zhì)、水分含量、流動(dòng)性等物性參數(shù)以及藻膽蛋白的含量的測(cè)定，表明微波真空冷凍干燥螺旋藻粉不僅具有優(yōu)良的品質(zhì)，而且大大降低了能耗，可作為最佳干燥工藝應(yīng)用于螺旋藻的生產(chǎn)中，且可應(yīng)用于保健食品開(kāi)發(fā)領(lǐng)域。
文檔編號(hào)A23L1/29GK102793216SQ20121033530
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月12日
發(fā)明者任迪峰, 張琨, 郭瑤, 魯軍 申請(qǐng)人:北京林業(yè)大學(xué)