調(diào)理用冷凍西蘭花清洗除蟲(chóng)研究

陳亦輝，鄭丹丹，洪 廣，陳紀(jì)算(.海通食品集團(tuán)余姚有限公司，浙江 余姚 35470； .寧波海通食品科技有限公司，浙江 慈溪 35300)

調(diào)理用冷凍西蘭花清洗除蟲(chóng)研究

陳亦輝1，鄭丹丹1，洪 廣1，陳紀(jì)算2
(1.海通食品集團(tuán)余姚有限公司，浙江 余姚 315470； 2.寧波海通食品科技有限公司，浙江 慈溪 315300)

西蘭花在種植過(guò)程中容易發(fā)生蟲(chóng)害，在加工過(guò)程中的蟲(chóng)體難以完全去除。采用鹽水浸泡、鼓泡清洗、超聲波清洗等方法，對(duì)切割后新鮮的西蘭花進(jìn)行除蟲(chóng)試驗(yàn)。結(jié)果表明，鼓泡清洗對(duì)西蘭花的除蟲(chóng)效果明顯，但是并不能完全達(dá)到質(zhì)量要求。經(jīng)過(guò)鹽水浸泡，在超聲波清洗輔助下，鼓泡清洗的除蟲(chóng)率可以達(dá)到95%以上，滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。以鹽水濃度、浸泡時(shí)間、氣體流量、超聲波功率為因素，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用正交試驗(yàn)對(duì)除蟲(chóng)工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)果表明，最佳工藝參數(shù)為鹽水濃度2.0%，浸泡時(shí)間15 min，氣體流量5 000 L·h-1，超聲波功率150 W，西蘭花的除蟲(chóng)率最高，達(dá)到97.1%。

西蘭花； 除蟲(chóng)； 鼓泡清洗； 超聲波

西蘭花又名青花菜、綠花菜，屬十字花科蕓薹屬甘藍(lán)種中以綠色花球?yàn)楫a(chǎn)品的一個(gè)變種。西蘭花中的營(yíng)養(yǎng)成分十分全面，在預(yù)防胃癌、乳腺癌方面效果尤佳[1]。因此，西蘭花除日常做菜食用外，還被大量加工成與其它蔬菜配伍的調(diào)理食品，出口到國(guó)外，或供應(yīng)于國(guó)內(nèi)高端餐飲行業(yè)。目前西蘭花由于天氣、熟地種植等原因，田間病蟲(chóng)害發(fā)生率呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，稍有不慎，一些病蟲(chóng)害就會(huì)從田間帶到加工環(huán)節(jié)，如病蟲(chóng)害缺陷控制措施不嚴(yán)格，加工成產(chǎn)品后，產(chǎn)品中的殘留蟲(chóng)體就會(huì)作為惡性異物就會(huì)引成質(zhì)量投訴，甚至是索賠。

在西蘭花原料中發(fā)現(xiàn)的蟲(chóng)體主要有斜紋夜蛾、甜菜夜蛾和小菜蛾3種。很多工廠實(shí)踐表明，嚴(yán)重的時(shí)候，在進(jìn)廠的每10 kg原料中蟲(chóng)體數(shù)可達(dá)10個(gè)以上。如果清洗不當(dāng)，就可能導(dǎo)致產(chǎn)品中蟲(chóng)體數(shù)超標(biāo)。因此，本文以浙江監(jiān)海、余姚當(dāng)?shù)厥召?gòu)、種植的西蘭花為原料，對(duì)調(diào)理西蘭花加工中的鹽水浸泡、鼓泡清洗、流動(dòng)水溢流等減蟲(chóng)技術(shù)進(jìn)行研究，確定最優(yōu)工藝參數(shù)，以期更好地為調(diào)理西蘭花的精加工提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1材料與試劑

試驗(yàn)用西蘭花品種為優(yōu)秀，在公司余姚、慈溪基地種植。食鹽(符合GB 2721—2015食用鹽要求)。

1.2設(shè)備與儀器

不銹鋼浸泡槽(1.5 m×2.0 m，自制)，鼓泡清洗機(jī)(5.0 m×1.0 m，自制)，超聲波清洗機(jī)(PRM- 1012X,博爾超聲波)，鹽度計(jì)(MASTER- S28M，ATAGO)，電子天平(XK3190- A12E+，上海耀華稱(chēng)重系統(tǒng)有限公司)，半月切割刀，白色塑料方盤(pán)。

1.3方法

1.3.1 工藝流程

原料采收→挑選→切分(規(guī)格3～5 mm)→清洗→漂燙→冷卻→瀝水→速凍→金探→稱(chēng)量→包裝→貯存。

1.3.2 減蟲(chóng)試驗(yàn)

試驗(yàn)于2016年12月至2017年2月在海通冷凍工場(chǎng)和海通公司中心實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。

以除蟲(chóng)率為指標(biāo)，分別采用鹽水浸泡、鼓泡清洗、流動(dòng)水溢流、超聲振蕩等方法進(jìn)行除蟲(chóng)，通過(guò)單因素和正交試驗(yàn)優(yōu)化除蟲(chóng)工藝參數(shù)。根據(jù)單因素試驗(yàn)的結(jié)果，以除蟲(chóng)率為指標(biāo)，以鹽水濃度(A)、浸泡時(shí)間(B)、氣體流量(C)和超聲波功率(D)為因素，采用L9(34)正交試驗(yàn)，對(duì)除蟲(chóng)工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。1～3水平A分別為1.5%、2.0%和2.5%，B分別為12、15和18 min，C分別為5 000、6 000和7 000 L·h-1，D分別為50、100和150 W。

1.3.3 蟲(chóng)體數(shù)和除蟲(chóng)率的測(cè)定

以帶蟲(chóng)西蘭花為目標(biāo)，取若干樣，每個(gè)樣重約50 kg(W)，用半月切割刀割取莖花，通過(guò)人工抖動(dòng)、鹽水浸泡、鼓泡清洗、流動(dòng)水溢流、超聲振蕩等方式分離莖花中的害蟲(chóng)，并在白色塑料方盤(pán)中進(jìn)行清點(diǎn)。各道環(huán)節(jié)被分離的蟲(chóng)數(shù)合計(jì)為a1，處理后剩余收集的蟲(chóng)數(shù)記為a2。各試驗(yàn)平行測(cè)定3次，按照下式計(jì)算單位質(zhì)量西蘭花有蟲(chóng)率和減蟲(chóng)方法的除蟲(chóng)率。

有蟲(chóng)率=(a1+a2)÷W×100；

除蟲(chóng)率=a1÷(a1+a2)×100。

2 結(jié)果與分析

2.1鹽水驅(qū)蟲(chóng)工藝對(duì)減蟲(chóng)效果的影響

2.1.1 鹽水濃度

鹽水溶液因具有較高的滲透壓，用其對(duì)果蔬清洗時(shí)不僅可以去除果蔬表面的農(nóng)藥殘留，還可起到一定驅(qū)蟲(chóng)作用。在不銹鋼浸泡水槽中，采用一定濃度鹽水浸泡西蘭花，設(shè)定鹽水濃度分別為1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%，投放經(jīng)切分的西蘭花浸泡10 min后測(cè)定除蟲(chóng)率，結(jié)果如圖1所示。由圖可見(jiàn)，除蟲(chóng)率隨鹽水濃度的增加而增加。當(dāng)鹽水濃度達(dá)到2.0%以后，除蟲(chóng)率保持基本不變。生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)證明，對(duì)一些易遭蟲(chóng)害的蔬菜，如花椰菜、菜豆等應(yīng)用2%～3%的鹽水浸泡20～30 min，可以起到較好的驅(qū)蟲(chóng)效果[2]。因此，鹽水濃度選擇2.0%。

圖1 不同鹽水濃度對(duì)除蟲(chóng)效果的影響

2.1.2 浸泡時(shí)間

采用2.0%的鹽水對(duì)西蘭花進(jìn)行浸泡驅(qū)蟲(chóng)，設(shè)定浸泡時(shí)間為5、10、15、20及25 min。由圖2可見(jiàn)，除蟲(chóng)率隨浸泡時(shí)間的增加而增加，當(dāng)浸泡時(shí)間達(dá)15 min以后，除蟲(chóng)率增加很少。同時(shí)，由于浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)，導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降，因此浸泡時(shí)間選擇15 min較宜。

圖2 鹽水浸泡時(shí)間對(duì)除蟲(chóng)效果的影響

2.2鼓泡清洗對(duì)除蟲(chóng)效果的影響

2.2.1 鼓泡機(jī)氣體流量

鼓泡清洗是利用風(fēng)機(jī)在水下產(chǎn)生氣體，氣泡在往上冒的過(guò)程中沖擊蔬菜，使蔬菜振蕩翻滾，氣體擁動(dòng)著的水浪以及氣泡爆裂后濺開(kāi)的水花進(jìn)入蔬菜表面凹凸縫隙和莖桿夾縫處，沖刷泥沙雜物，從而達(dá)到洗凈蔬菜的目的[3]。在正常生產(chǎn)流水線上，保持不銹鋼帶速為0.5 m·s-1，開(kāi)啟鼓泡清洗機(jī)的風(fēng)機(jī)，關(guān)閉溢流水做除蟲(chóng)效果試驗(yàn)。

由圖3可見(jiàn)，鼓泡清洗機(jī)氣體流量會(huì)對(duì)清洗效果造成一定的影響。當(dāng)氣體流量增加到4 000 L·h-1時(shí)，除蟲(chóng)率最高，達(dá)到90%，之后隨著氣體流量的增加除蟲(chóng)率略有下降。這是由于氣體流量過(guò)小時(shí)，蔬菜受到的水和氣泡的作用就會(huì)比較小，達(dá)不到清洗效果；但氣體流量過(guò)大時(shí)，某些清洗出來(lái)的蟲(chóng)體來(lái)不及被過(guò)濾除去，重新黏附在西蘭花上。同時(shí)，氣體流量增加也會(huì)使得清洗機(jī)增加一些不必要的能耗。因此，鼓泡清洗機(jī)氣體流量宜選擇4 000 L·h-1。

圖3 氣體流量對(duì)除蟲(chóng)效果的影響

2.2.2 溢流水流量

保持鼓泡清洗機(jī)不銹鋼帶速為0.5 m·s-1，同時(shí)開(kāi)啟風(fēng)機(jī)和溢流水做除蟲(chóng)效果試驗(yàn)，考察水流量對(duì)除蟲(chóng)效果的影響。由圖4可見(jiàn)，除蟲(chóng)率隨著溢流水流量的增加而增加。當(dāng)水流量達(dá)到0.8 m3·h-1后，除蟲(chóng)率基本不變，因此選擇溢流水流量為0.8 m3·h-1。

圖4 溢流水流量對(duì)除蟲(chóng)效果的影響

2.2.3 鼓泡機(jī)網(wǎng)帶行走速度

鼓泡清洗機(jī)的清洗效率與原料處理量有很大的關(guān)系[4]。在正常生產(chǎn)流水線上，開(kāi)啟鼓泡清洗機(jī)，分別將不銹鋼網(wǎng)帶速度調(diào)整為0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 m·s-1，測(cè)定除蟲(chóng)率。由圖5可見(jiàn)，鼓泡清洗機(jī)的除蟲(chóng)率與網(wǎng)帶行走速度有較大的關(guān)系。隨著網(wǎng)帶行走速度的增加，除蟲(chóng)率呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。由于行走速度越慢，鼓泡清洗機(jī)的原料處理量越小，不能滿(mǎn)足生產(chǎn)量的要求。因此，試驗(yàn)選擇行走速度為0.5 m·s-1。在0.3～0.5 m·s-1速度，即使原料處理量有較大變化，除蟲(chóng)率也比較穩(wěn)定。

圖5 網(wǎng)帶行走速度對(duì)除蟲(chóng)效果的影響

2.3超聲波功率對(duì)除蟲(chóng)率的影響

生產(chǎn)中要求除蟲(chóng)率達(dá)到95%以上，單獨(dú)使用鼓泡清洗并不能達(dá)到質(zhì)量控制的要求，對(duì)于蟲(chóng)害嚴(yán)重的西蘭花不得不做廢棄處理。因此，在鼓泡清洗的同時(shí)，增加了超聲處理以達(dá)到除蟲(chóng)率95%以上。保持鼓泡清洗機(jī)不銹鋼帶速為0.5 m·s-1，打開(kāi)清洗機(jī)上的超聲開(kāi)關(guān)，考察超聲功率對(duì)除蟲(chóng)效果的影響。

由圖6可見(jiàn)，超聲波對(duì)西蘭花具有較好的除蟲(chóng)率。隨著超聲波功率的增加，除蟲(chóng)率也增加。當(dāng)超聲波功率達(dá)到100 W時(shí)，除蟲(chóng)率達(dá)到最高為96.5%，符合質(zhì)量控制要求。當(dāng)超聲波功率大于100 W時(shí)，除蟲(chóng)率反而降低。這可能是由于超聲清洗的主要機(jī)理是超聲空化作用，當(dāng)功率過(guò)大，會(huì)產(chǎn)生大量無(wú)用的氣泡，增加散射衰減，形成聲屏障，同時(shí)聲強(qiáng)增大也會(huì)增加非線性衰減，這樣都會(huì)削弱遠(yuǎn)離聲源地方的除蟲(chóng)效果[5]。因此，超聲波功率選擇100 W。

圖6 超聲波功率對(duì)除蟲(chóng)效果的影響

2.4正交試驗(yàn)

由表1中的試驗(yàn)結(jié)果和極差分析可知，影響除蟲(chóng)率各因素的主次順序?yàn)镃>D>B>A，即氣體流量>超聲功率>浸泡時(shí)間>鹽水濃度。西蘭花除蟲(chóng)的最佳工藝參數(shù)為A2B2C1D3，即鹽水濃度為2.0%，浸泡時(shí)間為15 min，氣體流量為5 000 L·h-1，超聲波功率150 W。

表1 不同處理組合的除蟲(chóng)率與極差分析結(jié)果

為驗(yàn)證正交試驗(yàn)所得結(jié)果的可靠性，采用上述優(yōu)化之后的工藝參數(shù)，進(jìn)行3次驗(yàn)證試驗(yàn)，得到西蘭花的除蟲(chóng)率為97.1%，高于正交試驗(yàn)中所有試驗(yàn)的結(jié)果。因此，正交試驗(yàn)所得的最佳工藝參數(shù)準(zhǔn)確可靠。

3 小結(jié)

在西蘭花加工過(guò)程，單獨(dú)使用鹽水浸泡和氣泡清洗并不能完全達(dá)到蟲(chóng)害去除標(biāo)準(zhǔn)。綜合運(yùn)用鹽水浸泡、超聲波清洗可以對(duì)蟲(chóng)害進(jìn)行較好的去除。采用正交試驗(yàn)得到冷凍用調(diào)理西蘭花除蟲(chóng)最佳工藝參數(shù)為鹽水濃度為2.0%，浸泡時(shí)間為15 min，氣體流量為5 000 L·h-1，超聲波功率150 W，此時(shí)除蟲(chóng)率達(dá)到97.1%，滿(mǎn)足生產(chǎn)中要求除蟲(chóng)率大于95%的標(biāo)準(zhǔn)。

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(責(zé)任編輯：張瑞麟)

S436.3

：A

：0528- 9017(2017)09- 1553- 03

2014- 07- 06

寧波市科技富民計(jì)劃項(xiàng)目資助(2016C10063)；浙江省慈溪市農(nóng)業(yè)局資助項(xiàng)目(CN201603)

陳亦輝(1968—)，男，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)槭称芳庸づc安全，E- mail：cyh@haitonggroup.com。

文獻(xiàn)著錄格式：陳亦輝，鄭丹丹，洪廣，等. 調(diào)理用冷凍西蘭花清洗除蟲(chóng)研究[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，58(9)：1553- 1555，1558.

10.16178/j.issn.0528- 9017.20170916