裙帶菜脆片生產工藝研究及營養成分分析

任召珍，王 鵬，顧曉慧，呂利云，劉志敏

（1.威海海洋職業學院，山東榮成 264300；2.山東時進檢測服務有限公司，山東榮成 264309）

裙帶菜屬海藻類植物，因其外形似裙帶，故取其名[1]。裙帶菜營養價值高，含有豐富的蛋白質，碘、鈣、鎂、鈉等微量元素，維生素A、維生素B1、維生素B2、維生素C、葉酸等多種維生素，以及多種氨基酸及褐藻膠酸、膳食纖維等，素有“海中蔬菜”的美譽[2-3]。我國裙帶菜產量高，目前已成為世界上最大的裙帶菜生產國。在我國裙帶菜生產量僅低于海帶，在我國的養殖海藻資源中居第二位。目前市面上裙帶菜制品主要有淡干品、凍干品、鹽漬品等[4]，近年來日韓等國開發了裙帶茶、裙帶菜醬、裙帶菜調味品等產品[5-6]，但整體來說裙帶菜制品形式較單一，尤其是裙帶菜即食休閑食品更是少見。

目前微波技術廣泛應用于各類果蔬的加工中[7]。Mouse 等[8]、Bai-ngew 等[9]通過對低溫真空微波果蔬片加工技術的研究發現，經微波技術加工后的果蔬保留了原有營養成分，且產品具有較好的色澤和口感。與冷凍干燥、真空油炸及熱風膨化干燥等技術相比，低溫真空微波技術具有時間短、產能高、無油、綠色等特點[10-11]。

本研究以干制裙帶菜葉片為原料，采用微波低溫真空干燥技術，以感官品質為評價指標，對預處理原料含水量、干燥時間、溫度等微波真空干燥工藝參數進行研究，探索出一種裙帶菜脆片的最佳微波干燥工藝，并對產品進行營養成分及重金屬污染指標的檢測，旨在提供一種裙帶菜綠色休閑食品生產工藝，拓寬裙帶菜產業鏈。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

干制裙帶菜葉片，威海樂麥貿易有限公司生產，烘干制品。

電熱恒溫鼓風干燥箱，BR6000，美國熱電賽默飛Thermo；萬分之一電子分析天平（0.1 mg），BSA224S，賽多利斯集團；電子天平（0.01 g），JJ1000，常州雙杰電子有限公司；程控箱式馬福爐，sxf-i2.5-10，上海康路儀器設備有限公司；康氏KS-II 臺式小型機械往復式振蕩器，北京北拓儀器設備有限公司；消解儀，TL08，上海析達儀器有限公司；真空低溫微波干燥設備，PZ-6KW，上海斡龍微波科技有限公司；凱氏定氮儀，K360，瑞士BuCHI；電感耦合等離子體質譜儀，ICP/MS 7700X，美國安捷倫科技公司；微波消解儀，MARS Xpress，美國CEM公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 裙帶菜脆片微波低溫真空干燥工藝流程

干制裙帶菜→調整水分至預定值→微波低溫真空干燥→真空包裝→成品。

1.2.2 操作要點

首先測定購買市售干制裙帶菜的水分含量，根據水分含量預定值（25%）要求進行潤濕調整，將干制的裙帶菜葉片進行潤濕24 h 后，待裙帶菜樣品中水分均勻后，再次測定水分含量至預定值附近，若偏差較大，需要再次調整。設置真空低溫微波干燥設備參數，將待干燥樣品放入設備中按照設定參數進行干燥處理，并根據樣品的感官評價結果調整設備參數，直至探索出最佳工藝參數。

1.3 測定指標與方法

水分測定：參照GB 5009.3—2016《食品安全國家標準食品中水分的測定》第一法[12]。

蛋白質測定：參照GB 5009.5—2016《食品安全國家標準食品中蛋白質的測定》第一法[13]。

脂肪測定：參照GB 5009.6—2016《食品安全國家標準食品中脂肪的測定》第一法[14]。

碳水化合物和能量測定：參照《食品營養成分基本術語》（GB/Z 21922—2008）的規定進行測定[15]。

膳食纖維測定：參照GB 5009.88—2014《食品安全國家標準食品中膳食纖維的測定》[16]中的方法進行測定。

金屬污染物和微量元素測定：參照GB 5009.268—2016《食品安全國家標準食品中多元素的測定》第一法[17]。

1.4 金屬污染物和微量元素測定儀器參數

1.4.1 微波消解條件

程序升溫以8 min 升到130 ℃，維持2 min；以5 min升到150℃，維持5min；以10min 升到190℃，維持20min。

1.4.2 ICP/MS 測定條件

ICP/MS 測定條件見表1。

1.5 裙帶菜脆片感官評價標準

根據表2 中裙帶菜脆片的感官等級和表3 中的評價標準，由10 名專業品評人員品嘗并打分，其中外觀占30%、風味占40%、色澤占30%，總分為10 分。對不同產品進行感官評價后，評價產品質量。

表3 裙帶菜脆片感官評價評分表Table 3 The scoring table for sensory evaluation of U. pinnatifida crisps

1.6 裙帶菜脆片微波真空干燥工藝

根據水分測定方法測得裙帶菜葉片初始含水量為24.7%，設定微波低溫干燥設備6 個磁控管每個功率800W，固定微波真空度、微波停止溫度等設備參數，采用三段工藝進行干燥試驗。在預實驗的基礎上，對影響產品品質的三段溫度及時間進行摸索，根據每個產品感官評價結果對溫度和干燥時間參數進行調整，最終探索出微波真空干燥脆化裙帶菜工藝。微波工藝設置參數見表4。

表4 微波低溫真空干燥工藝參數設置Table 4 The process parameters of microwave low temperature vacuum drying

2 結果與分析

2.1 低溫微波真空干燥工藝

根據實驗過程中產品情況，舍去了干燥不徹底、產品脆度不好的工藝，以及實驗過程中溫度太高導致產品糊化的工藝，給可行的工藝生產出5 份產品，編號后進行了感官評定，結果見表5（見下頁）。

表5 不同真空低溫微波干燥工藝參數的裙帶菜樣品感官評價結果Table 5 Sensory evaluation results of U. pinnatifida samples with different temperature and time of low temperature vacuum dryer

經10 位感官評價員感官檢驗綜合評價，4 號樣品得分最高，是最優產品，從而確定在投4 kg 裙帶菜物料的情況下，裙帶菜脆片生產工藝為6 個磁控管共4 800 W 功率，真空度-100 kPa 的情況下，低溫真空微波干燥設備一段控制溫度34～35 ℃，運行時間6 min；二段控制溫度39～40 ℃，運行時間6 min；三段控制溫度43～45 ℃，運行時間3 min。詳情見表6。

表6 裙帶菜脆片低溫真空微波干燥最優生產工藝Table 6 The optimal production technology of U.pinnatifida crisps by low temperature vacuum microwave drying

2.2 裙帶菜金屬污染物及營養成分分析

表7 顯示了裙帶菜脆片的營養成分及金屬污染物指標的含量。

表7 裙帶菜脆片營養成分及金屬污染物指標測定Table 7 Determination of nutritional components and metal pollutants in U. pinnatifida crisps

由表知，裙帶菜經過干燥后，其鉛、鉻、汞、砷等金屬污染物含量依然小于GB 2762—2017《食品安全國家標準食品中污染物限量》[18]規定，產品的安全性符合國家標準要求，且產品的鈣、鐵、鋅等微量元素含量豐富，還含有高達20 g/100 g 的蛋白質，且富含膳食纖維，能量低（只有1 203 kJ/100 g），是名副其實的健康“海中蔬菜”。

3 結論

通過對裙帶菜低溫真空干燥生產工藝摸索，確定水分含量約25%的裙帶菜原料，在使用低溫真空干燥設備磁控管功率4 800 W，真空度-100 kPa 的情況下，低溫真空微波干燥設備一段控制溫度34～35 ℃，運行時間6 min；二段控制溫度39～40 ℃，運行時間6 min；三段控制溫度43～45 ℃，運行時間3 min。共15 min 即可以實現4 kg裙帶菜的干燥脆化，干燥時間短，產能高，而且產品色澤好、口感優良。金屬污染物及營養成分分析顯示裙帶菜脆片產品鉛、鎘、汞、砷等有害金屬元素含量皆在檢測限量范圍內，產品安全可靠，且富含鈣、鐵、鋅等微量元素及蛋白質、膳食纖維等營養成分，營養豐富。加工后的裙帶菜脆片不僅為我們提供了豐富的微量元素，而且蛋白含量高、膳食纖維含量高、能量低，符合目前人們對健康飲食的追求；后續無論是進行調味即食還是進一步深化加工都可行，為裙帶菜產業的發展拓寬了產業鏈條。