全 文 ：食 品 科 技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY2012年 第37卷 第1期 食品开发
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木耳菜色泽鲜绿、味道鲜美、营养丰富，含
有丰富的无机盐和维生素、低热量、少脂肪。此
外，还含有皂甙、葡聚糖、黏多糖等药用成分。
经常食用木耳菜有降血压、益汗、清热、凉血、
防止便秘等疗效[1]。许多食品工作者早在10年前就
对其深加工进行了研究，如郑国社等人研究了木
耳菜干制工艺，并考察了保绿剂和干制工艺参数
对木耳菜成品的影响[2]。然而，大多数研究仍是
对木耳菜营养成分的测定分析和提取[3-5]，采用真
空冷冻干燥技术研究并开发脱水木耳菜几乎是空
收稿日期：2011-05-11
作者简介：李建芳(1979—)，女，山西长治人，硕士，讲师，研究方向为农产品加工与贮藏工程。
白。结合本实验设计的工艺流程和前人采用的加
工工艺条件，确定并优化冻干木耳菜的最佳冻干
工艺参数，旨在为开发冻干脱水木耳菜提供可靠
的理论依据。
1 材料与设备
材料：新鲜木耳菜为市售；选择菜体完整、
色泽鲜绿、无病虫害和机械伤的木耳菜叶(直径
大约为3.5 cm)，在3 h内送往实验室，立即进行实
验，并在2 h以内处理完毕。
李建芳，张孔海，吴 斌
(信阳农业高等专科学校食品科学系，信阳 464000)
摘要：木耳菜味道鲜美，营养丰富，且具有一定的药用价值。实验采用真空冷冻干燥技术生
产脱水木耳菜，并对其工艺参数进行单因素和正交实验优化研究。结果显示，木耳菜共晶点
为-16～-18 ℃，铺盘厚度为5～6 mm，干燥温度为90 ℃→70 ℃→55 ℃。采用此优化工艺条件
生产的脱水木耳菜，用45 ℃的水处理6 min，得到的木耳菜基本具有其原有的色泽、风味和口
感，该产品附加值较高，发展前景极为广阔。
关键词：冻干技术；木耳菜；共晶点；升华干燥；解析干燥；复水率
中图分类号： TS 255.3 文献标志码： A 文章编号：1005-9989(2012)01-0081-04
Optimized technical parameters of freezy-dry Gynura cusimbu
LI Jian-fang, ZHANG Kong-hai, WU Bin
(Department of Food Science, Xinyang Agriculture College, Xinyang 464000)
Abstract: Gynura cusimbu is delicious in taste, nutritious and some medicinal value. This test produced
dehydrated- Gynura cusimbu by freezy-dry, and optimized its FD-parameters. The results showed that
Gynura cusimbu’s euttic Points temperature was -16～-18 ℃, trayed thickness was 5~6 mm, drying
temperature was 90 ℃→70 ℃→55 ℃. FD-Gynura cusimbu by this optimized technical parameters
soaked 6 min in 45 ℃ water, obtained better Gynura cusimbu.
Key words: freezy-dry(F-D); Gynura cusimbu; euttic points; sublimation drying; desorption drying;
rehydration rate
冻干木耳菜工艺参数的优化研究
DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2012.01.041
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主要设备：FD-1A-50真空冷冻干燥机。
2 冻干工艺流程及操作要点
2.1 工艺流程[6-8]
原料挑选、除杂→清洗→去菜茎→烫漂→冷
却→沥水→预冻结→升华干燥→真空包装→成品
2.2 操作要点
(1)原料挑选、除杂：挑选鲜亮、滑嫩、翠
绿的木耳菜叶作为供试原料，将老叶、黄叶、腐
烂等部分去除，同时将原料中的杂物如杂草等去
除，并分级。
(2)清洗、去菜茎：用流动水冲洗，以去除表
面泥土、杂质及部分微生物等。注意：使用水应
符合饮用水标准。由于木耳菜大多是野生，菜体
中基本无残留农药，因此无需用化学溶液浸泡清
洗。清洗后的菜体立即去除菜茎部分。
( 3 ) 烫 漂 、 冷 却 ： 采 用 热 水 烫 漂 。 水 温 为
90～95 ℃，时间为10～15 s为宜。温度过高或时
间过长会将菜叶烫伤，而影响脱水之后产品质
量。烫漂后立即冷却。
(4)沥水：菜叶冷却后，表面会残留水滴，
容易使冻结后的菜叶结成块，并且增加冻干机负
荷，不利于真空干燥。可用干净纱布轻轻擦去表
面水滴，或用离心机甩干，但离心机转速不宜过
高，否则会将菜叶中营养物质甩出，菜体外型破
坏，影响最终产品质量。
(5)预冻结：沥干后的菜叶快速摆盘并急速冻
结，冻结温度-35 ℃以下，为真空干燥作好准备。
(6)干燥：预冻后的菜叶放入干燥室内，将室
内压力降到三相点以下，由加热系统供热，使菜
叶水分逐渐升华、干燥。
3 冻干工艺条件的确定
3.1 预冻结工艺条件的确定依据
(1)木耳菜冻结温度的确定：木耳菜中水分含
量为90％以上，其中大部分水分是可以冻结和升
华的自由水，少部分是较难除去的结合水。加工
冻干木耳菜需要确定一个较高的安全操作温度，
使得在该温度以下时，木耳菜将全部冻结，这个
温度就是冻干产品的共晶点温度。通过测定木耳
菜的共晶点来确定其冻结温度。根据文献[9]，用电
阻法测定物料共晶点温度，测定方法见图1。由于
过冷现象，溶液温度降至共晶点温度以下时，溶
质和溶剂仍不会结晶，待温度继续降低至某一温
度时，溶质和溶剂突然全部结晶析出，此时电阻
表现显著增加，对应的温度即为共晶点。
(2)木耳菜铺盘厚度的确定：在冻干过程中，
物料铺盘厚度是决定升华时间的重要因素。物料
的干燥过程由外层向内层推进，当被干燥物料铺
盘较厚时，已干层的增厚传质阻力增加，干燥时
间随之增加，从而延长生产周期；但是若物料太
薄，又会降低设备的生产能力，浪费能源[10]。
在实际干燥时，物料铺盘厚度应根据加热方
式及干燥物料的特性而定，结合本实验所使用真
空冷冻干燥机的设备参数设计实验并确定木耳菜
的适宜铺盘厚度。
3.2 冻干木耳菜升华和解析工艺条件的确定
真空冷冻干燥过程中，升华和解析2个干燥
阶段使木耳菜含水量降至5％以下。其中升华阶
段是最关键环节，除去全部水分的90％；升华完
毕进入解析阶段，此时物料的温度接近板温，在
不对产品造成高温影响的前提下干燥温度应足够
的高。
根据实验的实际情况和相关参考文献，本实
验经筛选，采取3种有效加热方式进行升华干燥实
验，确定出最佳的升华干燥温度。之后，采用3种
供热方式作解析干燥实验，每次实验平行3次。
4 木耳菜感官指标评定
感官指标是衡量冻干产品品质的一个非常重
要的指标。本实验根据木耳菜在贮藏和冻干过程
中的褐变程度、外形变化程度和口感，制定了脱
水木耳菜的感官评定参考表(见表1)。
表1 脱水木耳菜的感官评定表
级别 褐变程度 外形变化 复水后口感
1 木耳菜原有的色泽，翠绿 保持原形，无折皱
具有鲜木耳菜原有
的风味，滑嫩
2 暗绿 保持脱水前的原形，稍有折皱 风味稍差，无异味
3 褐变较轻，稍有黄色部位
形状变化不大，
有折皱
基本失去木耳菜原
有风味，无异味
4 褐变严重，菜叶发黄
外形变化较大，
严重收缩
完全失去木耳菜原
有风味，且有异味图1 物料共晶点测定示意图
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5 复水性能的测定
本实验将复水率作为衡量冻干木耳菜复水性
能，并反映冻干工艺好坏的一个重要依据。复水
率[11]的测定及计算：称取一定量冻干木耳菜，在
温水中浸泡一定时间，沥干称质量，计算其复水
后增加的质量与复水前冻干品质量的百分比。
由表2可以看出，当铺盘厚度为4mm时，升
华所需时间最短。但若铺盘太薄，设备的利用率
较低；如果铺盘太厚，升华所需时间太长，且浪
费能源。因此，本实验最终确定铺盘厚度控制在
5～6 mm最适宜。
6.2 木耳菜升华和解析工艺条件的确定
(1)升华干燥时隔板温度及时间的确定：在升
华干燥的前期，冰晶的升华最为迅速，此时需要
吸收大量的热量，外界所提供的热量全部作为升
华潜热被物料中冰晶吸收。由表3可知，加热方式
1干燥获得的产品较差，而方式2和方式3均能获得
较理想的产品。但方式2的升华干燥前期隔板温度
较高，所用总时间较短。由此可以得知，在升华
干燥阶段，尽可能提高的加热隔板温度以提高升
华速率，降低生产成本。
表3 加热隔板温度及时间对木耳菜升华干燥的影响
实验号 加热隔板温度的设置方式 升华时间/h 总时间/h 感官级别
1
30→110℃
110℃
110→75℃
75℃
0.5
1
0.5
2.5
4.5 2
2
30→90℃
90℃
90→70℃
70℃
0.5
2
0.5
3
6 1
3
30→70℃
70℃
70→55℃
55℃
0.5
5
0.5
3
9 1
综上所述，采用实验2的加热方式和升华时
间最佳，即在30 min内将加热隔板温度升高至90
℃，并保持2 h，之后，在30 min内降温至70 ℃，
保持3 h。这样既可以获得较好的冻干产品，又可
以节约生产成本。
(2)解析温度及时间的确定：采取最佳升华加热
方式，进行3种方式的解析实验，结果如表4所示。
表4 解析温度和时间对木耳菜冷冻干燥的影响
实验号 温度的设置方式 解析时间/h 总时间/h 感官级别
1 70→55℃55℃
0.5
4 4.5
1
(菜叶未干)
2 70→55℃55℃
2
3 5 1
3 70℃ 6.5 6.5 2
由表4可以看出，解析干燥过程采取供热方式
1，冻干木耳菜色泽鲜绿，外形完好，无折皱，保
持了木耳菜原有的风味，但未能干燥彻底，还需
要延长解析时间，生产成本比较高；采取供热方
图2 木耳菜冻结过程中电阻随温度变化曲线
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6 结果与分析
6.1 木耳菜冻干预冻结工艺条件的确定
(1)木耳菜的冻结温度：在冻干过程中，若冻
结温度过低，会延长冻干时间，从而造成能源浪
费，提高生产成本；若冻结温度过高，会导致木
耳菜不能完全冻结，使木耳菜在干燥过长中发生
收缩和变形现象。因此，必须确定出木耳菜的冻
结温度。冻结温度即物料开始出现冰晶时对应的
温度，当物料温度下降至其共晶点，表明物料即
将开始出现冰晶。通过测定不同温度下的电阻值
变化(如图2)来确定木耳菜的共晶点，从而确定出
其冻结温度。
由于诸多因素影响，物料的电阻值往往是在
一个温度区域内发生突变。由图2可以看出，木耳
菜的共晶温度区域为-16～-18 ℃，冻结温度通常
比共晶点温度低5～10 ℃。因此，木耳菜的冻结
温度区域为-21～-28 ℃，本实验取其下限作为木
耳菜的冻结温度，即-28 ℃。
(2)木耳菜的铺盘厚度：本实验设计4个不同
的铺盘厚度，使用FD-1A-50对木耳菜分别进行冻
干，记录升华干燥时间，结果见表2。
表2 铺盘厚度对升华干燥时间的影响
实验号 物料厚度/mm 升华时间/h
1 4 3.5
2 7 5.6
3 9 7.0
4 13 10.3
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式2，冻干木耳菜保持了原有的形状、色泽和风
味，且干燥彻底，获得了较为理想的产品；采取
供热方式3，木耳菜色泽暗绿，且有折皱，风味
较差。
综上所述，采取供热方式2木耳菜解析干燥效
果最佳，即在2 h内将加热隔板温度从70 ℃降至55
℃，再保持3 h。
6.3 复水性能的测定
复水性能反映着冻干产品复水性的好坏，是
衡量冻干产品质量的一个重要指标。复水性好说
明冻干效果好，否则应改进冻干工艺参数。本实
验对在不同复水温度下复水6 min后冻干木耳菜的
复水率和持水能力进行了测定，其结果见表5。
表5 不同温度和时间下冻干木耳菜的复水性
实验号 复水温度/℃ 复水率/% 持水能力/%
1 20 92.26 92.06
2 30 94.11 92.54
3 45 96.76 92.61
4 60 96.88 92.39
5 70 97.02 92.12
由表5可以看出，随着复水温度的升高冻干
木耳菜复水率增加，但增加幅度越来越小；当水
温较高时，木耳菜的持水能力有所下降。综合考
虑，用45 ℃的水温对冻干木耳菜复水6 min效果
最佳。
7 小结
(1)通过测定不同温度下的电阻值变化确定出了
木耳菜的共晶点温度区域为-16～-18 ℃。一般情
况下，冻结温度比共晶点温度低5～10 ℃，因此，
木耳菜的冻结温度区域为-21～－28 ℃。在实际
操作中，通常选择物料冻结温度区域的下限。这
样，可以保证在安全操作温度下完全冻结。
(2)在冻干过程中，物料铺盘厚度直接影响着
整个冻干过程。通过实验得出，采用FD-1A-50型
冻干机对木耳菜进行冻干时，物料铺盘厚度应控
制在5～6 mm。
(3)采取筛选的3种有效加热方式进行升华干
燥实验，确定出了最佳的木耳菜升华干燥温度和
时间，即：在30 min内将加热隔板温度升高至90
℃，并保持2 h之后，在30 min内降温至70 ℃，保
持3 h。这样既可以达到干燥效果，又可以节约生
产成本。
(4)本实验得出木耳菜最佳的解析干燥条件：
在2 h内将加热隔板温度从70 ℃降至55 ℃，并保
持3 h。这样得到的木耳菜既保持了原有的形状、
色泽和风味，又干燥彻底，效果最为理想。
(5)本实验对在不同复水温度下复水6 min后冻
干木耳菜的复水率和持水能力进行了测定。结果
表明，用45 ℃的水温对冻干木耳菜复水6 min效果
最佳。
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