梔子花真空冷凍干燥工藝優(yōu)化及精油產(chǎn)品研發(fā)

關(guān)鍵詞：梔子花；凍干技術(shù)；工藝優(yōu)化；精油中圖分類(lèi)號(hào)：S609.9 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：BDOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2025.08.031文章編號(hào)：1674-7909（2025）8-145-5

0 引言

梔子（Gardeniajasminoides）屬于茜草科梔子屬，具有重要的藥用、食用和觀(guān)賞價(jià)值。梔子花大而美麗、芳香，不僅可作觀(guān)賞植物，其花還可制茶飲、提取天然色素，廣泛應(yīng)用于食品、化妝品等領(lǐng)域。

近年來(lái)，四川省市大力發(fā)展梔子花卉產(chǎn)業(yè)，取得了顯著成效。2024年，趙場(chǎng)佛現(xiàn)山梔子花栽植面積達(dá) ，大觀(guān)鎮(zhèn)大坪片區(qū)種植梔子花 。市梔子花種植面積已有上千公頃，年產(chǎn)量達(dá) 。梔子花具有觀(guān)賞、藥用、食用等多種用途3，但新鮮梔子花易氧化腐敗、運(yùn)輸損耗大，產(chǎn)業(yè)鏈并不完善制約了市梔子花產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

傳統(tǒng)干燥和提取技術(shù)在梔子加工產(chǎn)業(yè)中存在諸多局限性[4]。例如，熱風(fēng)干燥工藝可能導(dǎo)致梔子花出現(xiàn)褪色、形態(tài)萎縮及有效成分流失，影響其品質(zhì)。

凍干技術(shù)具有顯著優(yōu)勢(shì)，在不少花卉和藥食同源材料加工中都有應(yīng)用[5]。該技術(shù)經(jīng)過(guò)預(yù)凍、升華和解析3個(gè)階段，將梔子花中的水分直接從固態(tài)升華為氣態(tài)，從而保留了梔子花的形態(tài)、色澤和有效成分[6。凍干技術(shù)不僅能夠顯著提升梔子花產(chǎn)品的品質(zhì)，還能延長(zhǎng)保質(zhì)期，增加產(chǎn)品附加值。

1儀器與方法

1.1 材料與儀器

梔子花材料來(lái)自樂(lè)山市犍為縣雙溪鎮(zhèn)梔子花種植基地。試驗(yàn)所用山茶花油從廣西巴馬縣山區(qū)采購(gòu)。

所用儀器有FD-1DF型冷凍凍干機(jī)（上海滬粵明科學(xué)儀器有限公司）、XL-06A家用小型粉碎機(jī)（北京市旭眾致朋機(jī)械設(shè)備有限公司）。

1.2 工藝流程

柳青等7研究發(fā)現(xiàn)，利用雙孢菇真空冷凍干燥產(chǎn)品工藝技術(shù)，預(yù)凍溫度 能較充分地保留雙孢菇的形、色、鮮、香等性狀和營(yíng)養(yǎng)成分，具有良好的復(fù)水性。夏業(yè)鮑等[8研究發(fā)現(xiàn)，胡蘿卜切片在預(yù)凍板溫度 下預(yù)凍5h，較好地保持了胡蘿卜中的維生素C、胡蘿卜素等營(yíng)養(yǎng)成分。由于預(yù)凍會(huì)使細(xì)胞內(nèi)部產(chǎn)生結(jié)晶，冰晶過(guò)多或過(guò)大都會(huì)對(duì)細(xì)胞造成不同程度的機(jī)械損傷9，因此凍結(jié)終溫的選擇對(duì)梔子花品質(zhì)至關(guān)重要。此次試驗(yàn)選擇 作為預(yù)凍溫度。工藝流程如下。

1.2.1 清洗與整理

將鮮花用清水輕柔漂洗干凈，去除雜質(zhì)和多余的枝葉，確保花朵干凈整潔。根據(jù)需要，對(duì)鮮花進(jìn)行簡(jiǎn)單修剪，如去掉花托、底部葉子、多余的花瓣或褪色的花瓣等。

1.2.2 預(yù)凍

將處理好的鮮花整齊地?cái)[放在凍干機(jī)的物料盤(pán)上，不要堆疊，保持一定的間隔，以便冷空氣能夠充分循環(huán)。將裝有鮮花的物料盤(pán)放入預(yù)凍庫(kù)或凍干機(jī)的冷凍室中，設(shè)置為 ，使鮮花中的水分逐漸凍結(jié)成固態(tài)冰。此過(guò)程通常需要 2～3 h 。

1.2.3 真空冷凍干燥

將凍干機(jī)的真空室抽真空，使內(nèi)部壓力降到 5 P a 。在真空環(huán)境下，控制溫度和壓力，使鮮花中的固態(tài)冰直接升華為水蒸氣排出，從而達(dá)到干燥的目的。此過(guò)程一般需要 2 4～4 8 h 。

1.2.4 制作精油

取真空冷凍干燥成品凍干鮮花，使用高速粉碎機(jī)粉碎并過(guò) 2 5 0 μm 不銹鋼篩。按每朵梔子花加入2 5 m L 山茶油的比例，混勻或整朵浸泡，浸泡 4 8 h 每隔 1 2 h 攪拌混勻1次，避光、密封儲(chǔ)存。

1.3 質(zhì)量評(píng)價(jià)

1.3.1 干燥率評(píng)價(jià)

稱(chēng)量?jī)龈甚r花成品，按照式（1）計(jì)算干燥率，并 評(píng)價(jià)凍干效果。

式（1）中： 為梔子花凍干干燥率， 為預(yù)凍前樣品質(zhì)量， 為干制樣品重量， g 。

1.3.2 香氣評(píng)價(jià)

建立評(píng)價(jià)小組，分別采用定量描述性分析方法，對(duì)不同處理、預(yù)凍時(shí)間、真空冷凍干燥時(shí)間所得梔子花干制產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)價(jià)，并對(duì)不同山茶花油浸泡時(shí)所得精油進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。挑選具有正常嗅覺(jué)、經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)且對(duì)梔子花香氣有一定辨識(shí)能力的人員組成評(píng)價(jià)小組。小組成員應(yīng)具備一定的感官評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn)，能夠準(zhǔn)確描述和區(qū)分不同香氣特征。

采用10分制評(píng)分體系（標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1），評(píng)價(jià)指標(biāo)包括香氣強(qiáng)度、香氣純度和香氣持久性。

1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

收集試驗(yàn)所得原始數(shù)據(jù)，采用SPSS27.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1冷凍干燥工藝優(yōu)化

2.1.1 原料準(zhǔn)備

選擇在清晨進(jìn)行采摘，此時(shí)花朵的香氣最為濃郁。采摘處于盛花期的花朵，確?；ǘ錈o(wú)機(jī)械損傷及病蟲(chóng)害。采集的花朵保存在保鮮盒中，均在 2 h 內(nèi)送至四川農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行處理與試驗(yàn)。

2.1.2 原料清洗及預(yù)處理

用清水清洗梔子花，將清洗后的花朵置于陰涼通風(fēng)處進(jìn)行攤晾，攤晾時(shí)間約2h，直至花朵表面無(wú)明顯水分。使用消毒后的鋒利剪刀及鑷子處理?xiàng)d子花，采用完整整花、僅剪去花萼、僅保留花瓣（剪去花萼及雌雄蕊）的3種梔子花材料，預(yù)凍2h，凍干4 8 h ，探索凍干產(chǎn)品效果，結(jié)果如表2、圖1所示。

結(jié)果表明，僅剪去花萼的樣品干燥率最低且香氣表現(xiàn)最佳；完整整花所保留的花萼部分不僅無(wú)法在凍干 4 8 h 內(nèi)完全干燥，影響凍干效率，而且花萼部分有較明顯的青草味道，影響產(chǎn)品最終品質(zhì)，其富含葉綠素，在油浸過(guò)程中會(huì)析出并變色，影響產(chǎn)品外觀(guān)；僅保留花瓣的樣品干燥效果較好，花卉香氣主要由雄蕊、雌蕊提供。因此，后續(xù)均采用保留雌、雄蕊，僅剪去花萼的材料進(jìn)行試驗(yàn)，

2.1.3 預(yù)凍處理

攤晾后的梔子花僅剪去花萼部分，之后預(yù)先使用固定器具初步定型，放入 冰箱中預(yù)凍 0 . 5 h ）1 h， 1 . 5 h， 2 h ，使花朵內(nèi)部的水分完全凍結(jié)。預(yù)凍后放置于真空冷凍干燥機(jī)中干燥 4 8 h ，計(jì)算干燥率，結(jié)果如表3所示。

結(jié)果表明，預(yù)凍 1 . 5 h 及以上均能達(dá)到較好的凍干效果，而預(yù)凍時(shí)間低于 1 . 5 h ，材料不僅會(huì)發(fā)生變形，且在后續(xù)的 4 8 h 凍干過(guò)程中不能完全干燥。因此，在凍干梔子花制作過(guò)程中，應(yīng)采用不低于 1 . 5 h 的預(yù)凍時(shí)間，保證凍干效果，后續(xù)試驗(yàn)均采用預(yù)凍 2 h 處理。

2.1.4 真空冷凍凍干

將預(yù)處理、預(yù)凍 2 h 后的花朵放入冷凍真空干燥機(jī)中，其間真空度控制在 以下，擱板溫度分段控制，先在 下進(jìn)行初步干燥，隨后逐漸升溫至 ，結(jié)果如表4所示。

結(jié)果表明，選擇僅剪去花萼的梔子花作為材料，在預(yù)凍2h的處理下，需要于真空冷凍干燥機(jī)中干燥至少 4 0 h ，才能使梔子花材料含水量降至 5 % 以下，而干燥 4 8 h 可以使梔子花含水量降至 3 . 9 3 8 % 。

2.2梔子花精油工藝優(yōu)化

凍干技術(shù)通過(guò)低溫冷凍與真空干燥的協(xié)同作用，完整保留了梔子花內(nèi)部的總酚類(lèi)和總黃酮等有效成分。同時(shí)，該技術(shù)還能高效鎖住梔子花獨(dú)特的香氣，使其在精油制作過(guò)程中能夠充分釋放香氣，顯著提升精油的感官品質(zhì)和綜合功效。

山茶油的高穩(wěn)定性使其不易氧化變質(zhì)，能有效保護(hù)梔子花精油中的活性物質(zhì)，延長(zhǎng)精油的保質(zhì)期。

2.2.1 原料準(zhǔn)備

新鮮原料同2.1.1。

選擇梔子花整花20朵，預(yù)先剪去花萼部分，預(yù)凍 凍干 4 8 h 。并按相同方法制取一部分產(chǎn)品（20朵），置于粉碎機(jī)中粉碎，粉末過(guò) 2 5 0 μm 不銹鋼篩，用于后續(xù)試驗(yàn)。

2.2.2 精油制作

各取20朵新鮮梔子花及2種凍干處理后的梔子花材料，浸泡在食用級(jí)的 5 0 0 m L 山茶花油中，攪拌，使其充分接觸并完全浸沒(méi)在油中，浸泡 4 8 h ，每隔12h攪拌1次，以確保精油充分提取。油浸泡材料應(yīng)避光密封儲(chǔ)存，防止浸泡提取過(guò)程中山茶油中的不飽和脂肪酸和抗氧化物質(zhì)發(fā)生氧化變質(zhì)。梔子凍干花精油、梔子凍干粉精油外觀(guān)如圖2所示。

油浸泡完成后，采用過(guò)濾法直接分離原料與山茶花油，每隔7d攪拌1次，每30d評(píng)價(jià)1次，結(jié)果如表5所示。

結(jié)果表明，使用僅去除花萼的凍干花與凍干粉為材料，均能制得品質(zhì)較好的精油。其中，凍干粉效果最佳，其于制作后油浸60d便可得到香氣馥郁的精油。凍干花需要浸泡至少180d才能達(dá)到近似的標(biāo)準(zhǔn)；隨著儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng)，山茶花油會(huì)發(fā)生氧化，影響精油風(fēng)味。而采用鮮花制作精油，雖然避光密封在山茶花油中，但是其于制作后120d發(fā)生腐敗。

3討論與結(jié)論

研究?jī)?yōu)化了梔子花的真空冷凍干燥技術(shù)，并使用凍干產(chǎn)品改良梔子花山茶花精油工藝。在冷凍干燥方面，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)梔子花花萼部分會(huì)極大影響凍干時(shí)間，進(jìn)而影響凍干效果；預(yù)凍時(shí)間過(guò)低，也會(huì)導(dǎo)致凍干過(guò)程中梔子花產(chǎn)生形變，影響凍干效果；凍干時(shí)間需要長(zhǎng)于 3 2 h 才能使梔子花含水量低于5 % 。采用剪去花萼，預(yù)凍 凍干 4 8 h 的處理方式，能使梔子花成品在干燥率、形態(tài)、色澤和香氣等方面達(dá)到較優(yōu)效果，顯著提升梔子花產(chǎn)品的品質(zhì)和延長(zhǎng)保質(zhì)期，為其在高端市場(chǎng)的發(fā)展提供技術(shù)支持。在精油提取工藝中，利用凍干材料能制得品質(zhì)優(yōu)良的梔子花山茶油精油制品，而使用鮮花則會(huì)在貯存過(guò)程中發(fā)生腐敗。利用凍干整花作為原料，需要油浸至少180d才能得到較好的精油，而使用凍干粉作為原料油浸60d內(nèi)能快速制得品質(zhì)較佳的精油，為梔子花精油的高效提取提供了新途徑。

研究通過(guò)真空冷凍干燥技術(shù)賦能市梔子花產(chǎn)業(yè)，不僅豐富了梔子花產(chǎn)品，延長(zhǎng)了梔子花保質(zhì)期，對(duì)梔子花的商業(yè)化應(yīng)用具有重要意義。研究初步利用凍干產(chǎn)品制作梔子花山茶油精油，對(duì)梔子花深加工工藝進(jìn)行開(kāi)發(fā)和改良，能延長(zhǎng)市梔子花加工產(chǎn)業(yè)鏈，豐富梔子花產(chǎn)品，促進(jìn)梔子花產(chǎn)業(yè)升級(jí)、技術(shù)創(chuàng)新，為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展和鄉(xiāng)村振興做出更大的貢獻(xiàn)。

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Study on Vacuum Freeze-Drying Process Technology of Gardenia jasminoidesFlowers

LI YuanhuiZHANGYing' HEBing1 JIN Xin'ZHANG Xiaoai2NIAN Songhua' ZENGWeihao2XINGYinyuan

1.YibinAcademyofAgriculturalSciences，Yibin6440oo，China;2.CollgeofHorticulture，SichuanAgriculturalUni versity，Chengdu，China

Abstract： This research focuses on the optimization of gardenia（Gardenia jasminoides） processing technology and its application prospects.By employing freeze drying technology to process Gardenia flowers，the impacts of different pre-treatment methods，pre- freezing times，and freezedrying durations on the freeze drying effect were compared.Through systematic experiments and analysis，the optimal freeze drying process parameters for Gardenia were determined.Specifically， the pre treatment method of removing the calyx，pre-freezing for 2 hours，and vacuum freeze-drying for 48 hours were found to yield a high-quality product.In addition to optimizing the freeze drying process，this study also focused on improving the essential oil extraction process from Gardenia.Differentraw materials，including fresh flowers，freeze driedflowers，andfreeze dried powder，were compared in terms of their effectiveness in essential oil extraction using the maceration method.The results showed that the optimized freeze drying process could effectively preserve the shape，color， and active ingredients of Gardenia，thereby enhancing the product quality and added value.Among the different raw materials tested for essential oil extraction，freeze dried powder exhibited thebest performance.

Key words： Gardenia; freeze-drying technology; process optimization; essential oil