马铃薯颗粒全粉加工中细胞抗破损机理的初步研究

马铃薯颗粒全粉加工中细胞抗破损机理的初步研究

康文宇[1]2002年在《马铃薯颗粒全粉加工中细胞抗破损机理的初步研究》文中进行了进一步梳理马铃薯颗粒全粉是马铃薯食品加工重要的中间原料,保持细胞完整是加工中的关键技术问题,研究加工中细胞抗破损机理具有重要的理论和现实意义。此类研究在国外业已展开,在国内未见报道。 本文以马铃薯“大西洋”品种为材料,用物理结构检测、化学提取分析、显微摄影观察等方法研究了回填法马铃薯颗粒全粉加工过程中细胞破损状况,研究加工过程中马铃薯细胞结构的变化以及预热、浸钙处理对结构变化的影响,及其最佳预热、浸钙条件。在此基础上研究钙离子对马铃薯淀粉膨胀率、糊化温度、粘度、溶解度的影响;细胞壁多糖物质的组成成分及加热分解状况;总结细胞抗破损的机理。最后简要分析冻融法颗粒全粉尘产工艺最佳工艺参数和细胞的破损状况,为生产提供技术支持。 试验结果发现:回填法生产马铃薯颗粒全粉过程中,蒸制时间对产品的质量起到重要作用,蒸制2分钟后淀粉的糊化有利于细胞间的分离,但并不导致细胞的破损,随着蒸制时间的延长,细胞壁果胶物质分解并溶出,细胞容易分散且破碎现象增加,细胞壁果胶物质的分解是细胞破碎的主要原因;预热可使细胞壁变结实,降低细胞的破损;浸钙可使果胶链间的结合度增大,同时可与淀粉上的磷酸根结合使淀粉的膨胀率降低,有利于保持细胞的完整;预热同时浸钙对保持细胞完整的作用好于单一因素。65℃预热、100ppm浸钙、蒸制10分钟是最佳的工艺参数;本研究首次发现当熟化的马铃薯块的破碎力在1500克左右时,以其加工成的马铃薯颗粒全粉细胞破损处于最低水平。冻融法生产的马铃薯颗粒个粉细胞完整度好,游离淀粉含量低,产品质量稳定。不预热、50ppm浸钙、蒸制7分钟、-40℃冷冻是最佳的工艺参数。

丁聪[2]2018年在《马铃薯颗粒全粉加工工艺研究》文中提出马铃薯颗粒全粉是新鲜马铃薯的脱水制品,它不仅能较长时间的保存,且复水后具有新鲜薯泥的营养、风味及口感,是马铃薯食品加工的优质原材料。本文针对马铃薯颗粒全粉加工过程中因褐变引起的色泽不佳及细胞破碎导致其风味物质及营养物质流失严重,游离淀粉含量高和黏度过大等问题,筛选了适宜加工颗粒全粉的马铃薯品种及制备马铃薯颗粒全粉的最佳工艺;研究了低温预热和浸钙处理强化细胞壁,降低全粉中的游离淀粉率,旨在得到一种色泽良好,细胞完整、风味物质及营养物质保留率高的优质马铃薯颗粒全粉,主要研究内容如下:(1)适宜马铃薯颗粒全粉加工品种的筛选根据马铃薯颗粒全粉的质量要求标准,在收集全国12个马铃薯品种的基础上,初选了冀张8号、陇薯3号、克新14号、延薯4号四个品种为试验品种,分别对原料薯的干物质、淀粉、直链淀粉、维生素C、全粉得率等指标进行检测,并运用变异系数法对这8项指标进行综合评分。结果表明陇薯3号综合评分最高为11.04。因此陇薯3号品种比较适宜制备马铃薯颗粒全粉。(2)马铃薯颗粒全粉加工工艺比较研究目前,国内加工马铃薯颗粒全粉采用的工艺有回填工艺、制片工艺等,在此基础上提出了刮板式工艺,并探讨了不同加工工艺对马铃薯颗粒全粉理化性质和感官特性的影响规律,研究结果表明:通过对颗粒全粉游离淀粉率的检测发现,刮板式工艺制得的游离淀粉率值最低4.81%,而制片工艺制备的游离淀粉率高达7.51%,说明有大量细胞被破坏,释放出较多的游离淀粉;从马铃薯颗粒全粉的营养成分检测分析,其营养物质含量均较低于刮板式工艺和回填工艺;从感官评价方面分析,刮板式工艺制备的马铃薯颗粒全粉色泽、风味均高于制片工艺及回填工艺。综合评价,刮板式工艺是制备马铃薯颗粒全粉的最佳工艺。(3)刮板式工艺参数优化通过低温预热及浸钙处理,降低马铃薯颗粒全粉中的游离淀粉率,并通过预热时间、浸钙浓度和蒸制时间单因素试验以及叁因素叁水平响应面优化试验得到了刮板式工艺制备马铃薯颗粒全粉的最佳工艺条件为:预热温度60℃、浸钙浓度150mg/kg、蒸制时间35m in,其回归方程为R=4.13-0.85A-0.58B-0.35C+0.67AB+0.35AC+0.60BC+1.37A~2+0.82B~2+0.57C~2。可以预测在此条件下颗粒全粉中游离淀粉率的理论值为4.32%。(4)抗破碎机理的探究低温预热可以显着提高果胶甲酯酶(PME)的活性,并通过抗破碎力指标检测发现,低温预热后的马铃薯组织,抗破碎力的值是未经处理的1.8倍;同时在低温预热条件下,PME和Ca~(2+)可以通过形成架桥,有效增强细胞壁强度,且PG和β-淀粉酶对马铃薯细胞壁强度的不利影响被削弱,从而降低游离淀粉率。(5)马铃薯颗粒全粉理化指标检测及应用特性分析优化后的刮板式工艺制备出的马铃薯颗粒全粉品质优于市售马铃薯颗粒全粉,褐变程度低,其色泽与新鲜薯肉相近,游离淀粉率低(4.81%);并通过对刮板式工艺自制颗粒全粉及市售颗粒全粉进行理化性质检测,持水性、持油性及冻融稳定指数均低于市售马铃薯颗粒全粉,从理化性质的检测值也可以进一步表明自制颗粒全粉游离淀粉率低,较好的保持了细胞的完整度,其加工产品的风味及口感与新鲜马铃薯接近,这些特性显示了刮板式工艺所制备的马铃薯颗粒全粉的高品质。

袁丽娜[3]2009年在《甘薯全粉细胞抗破损及其浓浆食品研究》文中认为甘薯是我国第四大粮食作物,其全粉为食品工业提供了一种重要工业原料,它的开发不但解决了甘薯不耐贮藏和远距离运输问题,更有效的带动了加工增值,加强甘薯全粉及其食品研究,对于促进甘薯产业升级和贫困地区的新农村建设具有重要意义。本研究以红心甘薯为原料,采用细胞相对破损率为评价甘薯细胞抵抗机械力及热应力破坏能力的指标,确定甘薯全粉抗破损能力最强时的制备条件;针对甘薯护色中二氧化硫的问题,进一步探讨护色剂亚硫酸钠对甘薯淀粉结构、糊化和凝胶性能的影响;以甘薯全粉为原料,开发甘薯浓浆食品,并对其粘度和稳定性进行研究。主要研究结果如下:1、预煮温度、预煮时间、蒸煮时间和干燥温度分别为60℃、10min、15min、60℃时,可制备出细胞抗破损能力强的甘薯全粉;在预煮温度和蒸煮时间下,全粉碘兰值(BVI)与复水率(WAI)之间存在极显着负相关性。2、特性粘度结果表明:亚硫酸钠浓度、糊化温度及时间对淀粉分子降解有影响。在95℃下,当亚硫酸钠浓度为0.04%时,特性粘度最低,淀粉自由基氧化降解程度最大;在特定高温下,与空白对照相比,亚硫酸钠使淀粉特性粘度降低,降解作用仍存在,但原淀粉与含亚硫酸钠淀粉的特性粘度随温度升高而升高;水分充足时,糊化温度与时间影响淀粉分子溶出和热降解,从而影响特性粘度,即温度越低,热降解所需时间越长。3、DSC和RVA的研究结果表明:增加亚硫酸钠的添加量,淀粉的糊化和凝胶特性发生改变,糊化温度升高,糊的热浆粘度稳定、冷浆粘度不稳定,且易于老化,因此可结合实际用途有效控制亚硫酸钠的添加量。4、以氨基酸比值系数(RC)和化学分(CS)为标准,确定浓浆食品中全粉和奶粉的最佳配比为8:2(w/w),所得浓浆食品的蛋白质营养指数(NI)由原粉的3.52提高到6.39;添加剂对甘薯浓浆食品稳定性影响的先后次序为:黄原胶>羧甲基纤维素钠>蔗糖>单甘酯。

何继文[4]2014年在《甘薯全粉护色及降低游离淀粉率技术研究》文中指出甘薯全粉是甘薯的脱水制品,复水后具有新鲜甘薯的营养、风味和口感,是一种新型的食品原辅料。本论文针对甘薯全粉加工过程中的酶促褐变以及细胞破碎所导致营养和风味物质流失严重,游离淀粉率高,粘度过大等问题,研究了无硫复合护色技术抑制酶促褐变,并通过低温预煮两步热处理和浸钙强化细胞壁,降低游离淀粉率,以期得到一种色泽良好,细胞完整,营养和风味物质保留率高,应用方便的甘薯全粉。主要研究内容如下:首先,研究了五种单一护色剂(柠檬酸,柠檬酸亚锡二钠,植酸,抗坏血酸,亚硫酸氢钠)在不同浓度和护色时间下对甘薯全粉色泽的影响。研究结果表明,五种单一护色剂的护色效果依次为:亚硫酸氢钠>柠檬酸>柠檬酸亚锡二钠>抗坏血酸>植酸。为了提高和改善食品的安全性和口感,同时降低单一护色剂的使用量,选择柠檬酸和抗坏血酸复配,进行无硫复合护色工艺优化;通过正交试验,我们得到最佳复合护色工艺为:复合护色液中柠檬酸的质量分数为0.3%,抗坏血酸的质量分数为0.1%时,护色处理30min,可使制备的甘薯全粉色泽良好,甘薯全粉亮度值L*达90.58,PPO抑制率达88.13%。柠檬酸的添加能显着提高抗坏血酸的热稳定性,从而提高复合护色剂的护色效果;PPO酶促褐变产物紫外-可见光谱分析表明:随着复合护色剂的添加,抗坏血酸将醌类物质还原成酚,并与褐变形成的黑色物质生成无色加成产物,体系中的柠檬酸螯合PPO活性中心的铜离子,抑制PPO活性,使醌的含量不再增加。PPO酶蛋白圆二色谱表明复合护色剂可以改变PPO酶蛋白的分子构象,导致α-螺旋结构比例降低,β-折迭结构比例升高,从而抑制了酶的活性,达到抑制酶促褐变的效果。其次,对低温预煮两步热处理和浸钙降低游离淀粉率技术进行了研究。通过预煮温度、预煮时间、蒸煮时间和浸钙浓度单因素试验以及叁因素叁水平响应面优化试验得到了两步热处理的最佳工艺条件为预煮温度59.4℃、预煮时间29.7min、蒸煮时间14.6min,钙离子添加量为400mg/kg时,由回归方程预测在此条件下的游离淀粉率的理论值为7.25%。低温预煮可以显着提高果胶甲酯酶(PME)的活性,PME催化水解果胶分子中酯基,产生更多的游离羧基与钙离子相互交联,形成坚韧的网络结构。低温预煮处理后,甘薯组织破碎力上升为原来的2.5倍左右,果胶酯化度也显着下降。Ca2+和PME可以提高果胶凝胶强度,使细胞壁得到显着地强化。在低温预煮条件下,PG和β-淀粉酶对甘薯细胞壁强度和韧性的不利影响被削弱。因此Ca2+辅助低温预煮可以显着提高甘薯组织破碎力,达到强化细胞壁的效果,使其能够经受住加工过程中的剪切破坏力,从而降低游离淀粉率。最后,对甘薯全粉的理化指标和应用特性进行测定,并与甘薯淀粉、甘薯生粉以及市售甘薯全粉相对比,结果表明:优化工艺制备的甘薯全粉拥有良好的色泽和感官品质,游离淀粉率与市售甘薯全粉相比降低了40.77%,具有良好的应用效果。通过快速粘度分析仪,X-射线衍射分析以及明场显微观察可知,甘薯全粉具有完整的细胞壁,并能将淀粉包裹在细胞内,粘度适宜,营养和风味物质可以更好地保留;且其淀粉已经完全糊化,加工应用方便,复水具有新鲜薯泥的营养、风味和口感。

米谷, 薛文通, 陈明海[5]2008年在《甘薯全粉加工过程中防止细胞破壁工艺的研究》文中指出为减少甘薯全粉加工过程中细胞的破壁,降低其游离淀粉率,对不同条件下蒸煮过程中甘薯块破碎力、细胞游离淀粉率、细胞破碎的感官评价进行了研究,分析相关机理。结果表明:蒸煮时间、浸钙浓度、预热温度时间、乳化剂浓度这些指标不同程度地影响甘薯全粉的游离淀粉率。

付严萍[6]2012年在《单细胞化紫甘薯泥加工工艺及其脆片研究与开发》文中进行了进一步梳理本研究选用南紫薯65号紫甘薯品种为原料,优化了鲜紫甘薯切片护色工艺条件和低细胞破碎率单细胞化紫甘薯泥的加工工艺条件,研究了果浆酶酶解和超声细胞破碎仪处理对紫甘薯泥细胞分散性的影响,扫描电镜下观察细胞完整性和分散性,确定了单细胞化紫甘薯泥的处理条件。以单细胞化紫甘薯泥、土豆泥、糯米粉、白砂糖等为主要原料,比较研究了压差膨化和微波膨化对膨化紫甘薯脆片品质的影响,优化了配方,研制出了膨化紫甘薯脆片。主要研究结果如下:研究了亚硫酸氢钠、柠檬酸和抗坏血酸对紫甘薯片护色效果并正交优化,结果表明:影响紫甘薯护色效果的主次因素依次为亚硫酸氢钠>柠檬酸>抗坏血酸,最佳护色配方为:亚硫酸氢钠0.05%,抗坏血酸0.06%,柠檬酸0.16%,护色10min。考察预煮时间、预煮温度、蒸煮时间、浸钙浓度、乳化剂浓度以及切片厚度对紫甘薯泥对紫甘薯泥细胞完整性的影响,叁因素叁水平正交优化实验,得出适宜的低细胞破碎率紫甘薯泥加工工艺参数为:预煮温度70℃,预煮时间10min,蒸煮时间为9min,测得游离淀粉的含量为5.75%。对果浆酶处理和超声细胞破碎仪处理下紫甘薯泥品质变化进行分析比较,扫描电镜下观察细胞分散性和细胞完整性,结果表明:果浆酶处理比超声处理分散细胞效果明显,单细胞化效果好,但细胞破碎率比超声处理的高,综合比较,选择酶解处理制备单细胞化紫甘薯泥。研究了-18℃冷冻条件下紫薯片和紫薯泥的品质变化,发现冷冻45d后紫薯泥细胞破碎率增高,花色苷含量和总酚指数均随着冷冻时间的增加而降低。进行了糯米膨化紫薯脆片的研制,对比压差膨化和气流膨化两种方式下紫薯脆片的口感以及硬度,结果表明:微波膨化下紫薯脆片的膨化率和酥脆度优于压差膨化,但是受热均匀性稍微低于压差膨化。最佳糯米紫薯脆片的配方为:土豆泥:紫薯泥为60:40,糯米粉为10%,白砂糖8%,食盐0.2%,膨松剂0.2%,经过模糊评价该产品达到“较喜欢”级别。

参考文献:

[1]. 马铃薯颗粒全粉加工中细胞抗破损机理的初步研究[D]. 康文宇. 中国农业科学院. 2002

[2]. 马铃薯颗粒全粉加工工艺研究[D]. 丁聪. 陕西科技大学. 2018

[3]. 甘薯全粉细胞抗破损及其浓浆食品研究[D]. 袁丽娜. 华中农业大学. 2009

[4]. 甘薯全粉护色及降低游离淀粉率技术研究[D]. 何继文. 江南大学. 2014

[5]. 甘薯全粉加工过程中防止细胞破壁工艺的研究[J]. 米谷, 薛文通, 陈明海. 食品工业科技. 2008

[6]. 单细胞化紫甘薯泥加工工艺及其脆片研究与开发[D]. 付严萍. 南京农业大学. 2012

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