甘薯原料预处理及压差膨化工艺研究

摘要

本文以甘薯为研究对象，探讨了甘薯原料预处理对甘薯压差膨化效果的影响，并对影响其膨化工艺的各个参数进行了优化，确定了甘薯压差膨化的最优工艺参数。分析了压差膨化对甘薯脆片的营养成分及微观组织结构的影响。最后，以马铃薯为原料，验证研究结果在其他薯类物料压差膨化中应用的可行性。具体试验结果如下:
　　利用标准葡萄糖曲线，对甘薯的糊化度进行测定，得到了甘薯淀粉的糊化曲线。从曲线中可以发现，甘薯淀粉糊化度的变化是随着时间的延长急剧增加至最高值后又降低的过程。工艺参数条件相同，分别测定经三种不同的处理方式（蒸制、煮制、微波）制得的甘薯压差膨化脆片的品质，研究发现微波(700w)处理的淀粉糊化度在70％～80％的甘薯脆片品质最佳。
　　利用响应曲面法对中温α-淀粉酶酶解甘薯淀粉工艺进行优化。在单因素试验基础上，根据Box-Behnken中心组合设计原理对加酶量、酶解温度、酶解时间三因素进行优化，建立了中温α-淀粉酶酶解甘薯淀粉工艺的二次多项式回归模型。研究结果表明，中温α-淀粉酶酶解甘薯淀粉工艺的最佳工艺条件为:pH6.3，加酶量0.95％、酶解温度66℃、酶解时间60min，在此条件下酶解后样液中的葡萄糖含量为38.69mg/g。通过单因素试验和响应曲面分析，优化得到双酶协同酶解中糖化酶酶解甘薯淀粉的工艺为:酶解时间2.0h、酶解温度60.2℃、加酶量1.52％、pH4.5，酶解获得的还原糖可达51.29mg/g。将双酶协同酶解后的甘薯片在特定的压差膨化工艺参数下进行压差膨化，获得的脆片品质优于对照组，脆度可达342.43g，膨化度可达1.05。
　　对甘薯片采用糖渍预处理并利用SPSS软件分析试验结果，结果表明，在麦芽糖浆、麦芽糖醇、果葡糖浆及糊精四种浸渍液中，采用麦芽糖浆作为糖浸渍液，浸渍液的浓度为15％，在真空状态下(0.07～0.08MPa)下浸渍15min并冻藏12h以上后进行压差膨化加工，所获得的甘薯脆片品质优于其他处理。
　　通过SPSS软件对影响甘薯压差膨化效果的各个工艺参数进行分析，当甘薯片厚度为2～3mm时，甘薯压差膨化工艺的最佳工艺条件为:压力差为0.4MPa，停滞时间为10min，膨化温度为100℃，抽空温度为90～95℃，抽空时间为3h。经此工艺条件加工，甘薯压差膨化脆片的品质较好。
　　通过对甘薯鲜样、预处理后及压差膨化后样品营养成分的分析，发现膨化前后甘薯中的蛋白质、粗淀粉含量均有所下降，还原糖含量升高，但粗脂肪与粗纤维的含量变化不显著。通过对不同处理及不同加工方式的甘薯样品的微观结构分析，发现预处理有降低甘薯组织中淀粉含量与预膨化的作用;压差膨化技术加工的甘薯脆片明显比热风干燥技术加工的甘薯脆片组织结构更加膨大疏松。
　　以马铃薯为试验原料，采用甘薯压差膨化预处理及工艺加工马铃薯脆片，以验证甘薯压差膨化预处理及工艺在其他薯类脆片加工中应用的可行性。结果表明，马铃薯压差膨化脆片的理化性质与甘薯脆片的理化性质无显著性差异。另外，马铃薯脆片入口松脆，并具备马铃薯本身的色香味，结构疏松，脆片表面无气泡及裂痕。综合分析马铃薯脆片的理化性质及品质，说明甘薯压差膨化预处理及加工工艺在其他薯类脆片的加工中是可行的。

目录

摘要

1 绪论

1．1 甘薯

1．1．1 甘薯的种植及分布

1．1．2 甘薯的营养价值及保健作用

1．1．3 甘薯的加工现状

1．2 淀粉

1．2．1 淀粉的特性

1．2．2 淀粉与压差膨化的关系及其在压差膨化中的作用

1．3 国内外果蔬脆片技术研究现状

1．3．1 热风干燥技术

1．3．2 真空冷冻升华干燥技术

1．3．3 挤压膨化技术

1．3．4 微波膨化技术

1．3．5 油炸膨化技术

1．3．6 CO2膨化技术

1．4 压差膨化技术

1．4．1 压差膨化技术原理

1．4．2 国内外研究现状

1．5 本课题的研究内容及意义

1．5．1 研究内容

1．5．2 课题目的与意义

2 不同处理方式及不同糊化度对甘薯压差膨化效果的影响

2．1 引言

2．2 试验材料与仪器

2．2．1 材料与试剂

2．2．2 主要仪器与设备

2．3 试验内容与方法

2．3．1 葡萄糖标准曲线的制作

2．3．2 试验方法

2．3．3 甘薯压差膨化工艺流程

2．3．4 理化指标测定方法

2．4 结果与分析

2．4．1 不同处理方式对甘薯淀粉糊化度的影响

2．4．2 不同糊化度对甘薯压差膨化效果的影响

2．5 本章小结

3 双酶协同酶解淀粉工艺对甘薯压差膨化效果的影响

3．1 引言

3．2 试验材料与仪器

3．2．1 试验材料

3．2．2 主要仪器设备

3．3 试验内容与方法

3．3．1 还原糖量的测定

3．3．2 响应面法优化中温α-淀粉酶酶解甘薯淀粉工艺

3．3．3 响应面法优化糖化酶酶解甘薯淀粉工艺

3．3．4 双酶协同酶解对甘薯压差膨化效果的影响

3．3．5 理化指标的测定

3．4 试验结果与分析

3．4．1 中温α-淀粉酶酶解工艺单因素试验结果

3．4．2 中温α-淀粉酶酶解工艺优化试验结果

3．4．3 糖化酶酶解工艺单因素试验结果

3．4．4 糖化酶酶解工艺响应曲面法试验结果

3．4．5 双酶协同酶解甘薯淀粉工艺在甘薯压差膨化工艺中的应用

3．5 本章小结

4 糖浸渍工艺对甘薯脆片膨化效果的影响

4．1 引言

4．2 试验材料与仪器

4．2．1 试验材料

4．2．2 主要仪器设备

4．3 试验内容与方法

4．3．1 理化指标的测定

4．3．2 试验方法

4．4 试验结果与分析

4．4．1 不同浸渍液对甘薯压差膨化效果的影响

4．4．2 不同浸渍浓度对甘薯压差膨化效果的影响

4．4．3 不同压力和不同浸渍时间对甘薯压差膨化效果的影响

4．5 本章小结

5 甘薯压差膨化工艺条件的优化及其对脆片营养成分和微观结构的影响

5．1 引言

5．2 试验材料与仪器

5．2．1 试验材料

5．2．2 主要仪器设备

5．3 试验内容与方法

5．3．1 试验内容

5．3．2 理化指标的测定

5．3．3 甘薯压差膨化工艺流程

5．3．4 甘薯压差膨化工艺在马铃薯脆片加工中的可行性

5．3．5 数据处理方法

5．4 试验结果与分析

5．4．1 甘薯压差膨化工艺条件优化

5．4．2 甘薯预处理及压差膨化对甘薯营养成分的影响

5．4．3 甘薯压差膨化工艺对甘薯微观结构的影响

5．4．4 甘薯压差膨化工艺在马铃薯脆片加工中的可行性

5．5 本章小结

6 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及出版的著作目录

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