摘要:甘薯因为具有一系列独特的特性,使得其成为在全球种植的主要作物,本文主要对甘薯茎叶利用现状予以简单分析的基础上,对甘薯茎叶干燥制粉技术及青汁固体饮料制造技术予以简单分析。
关键词:甘薯茎叶;干燥技术;青汁固体饮料
除了地下部分,其地上部分茎叶也是非常丰富的资源,其中包含有多种维生素及生物活性成分,作为各种营养素的来源,研究其茎叶的干燥制粉技术及青汁固体饮料技术具有非常重要的研究意义。
一、甘薯茎叶的加用利用现状
甘薯茎叶具备非常多的保健功能,但目前由于其加工利用技术还不普遍,导致大部分的甘薯茎叶被弃于田间或是只作为肥料、饲料使用,不仅会在一定程度上造成环境污染,也会导致甘薯产业附加值降低的问题。近年来,随着人们生活习惯的改变,人们逐渐认识到甘薯茎叶的营养价值,其不仅蕴含着丰富的营养成分,另外一方面甘薯在栽培的过程中很少应用到农药,所以甘薯茎叶也是非常好的绿色食品,虽然关于茎叶加工技术也在不断的更新,当时当前对于甘薯茎叶的利用,还主要集中于方便食品、茶饮料等方法开发啤酒等,还没有太多关于干燥方法与超微粉碎技术相结合应用于甘薯茎叶粉制备中的报告。目前所常用的甘薯茎叶干燥制粉技术主要集中于喷雾、真空冷冻等,不同的干燥制粉技术存在着各自不同的优缺点。
二、不同干燥方法对甘薯茎叶粉营养及功能特性的影响
1、不同干燥制粉技术对甘薯茎叶粉总酚含量的影响
在甘薯茎叶当中包含有大量的酚类化合物,其会在液泡当中聚集。采用真空冷冻干燥技术,整个技术当中,样品会经历一个零下40摄氏度的预冷冻过程中,在此过程中会使得大部分细胞当中的酶类失去活性,在后续的工艺处理过程中,其整体的温度会控制在零下60摄氏度以下,在该过程当中会终止细胞当中的生物代谢,这能够很好的防止甘薯茎叶当中酚类物质的损失;相对于真空冷冻干燥技术,热风干燥技术条件相对来说比较温和,且能够保持原甘薯茎叶当中的良好结构,不会导致出现酚类物质损失的问题;而喷雾干燥技术当中,在正式开展干燥之前,会对甘薯茎叶实施机械均质化处理,在此过程中会导致液泡当中的细胞组织破裂,水解酶类肌氧化酶类在经过触发之后会大量的释放,这就会引发酚类物质氧化水解的问题。不同干燥方法对甘薯茎叶粉总酚含量影响如图1所示。
2、不同干燥制粉技术对于甘薯茎叶粉总黄酮含量的影响
不同干燥方法对甘薯茎叶粉总黄酮含量的影响如图2所示。之所以应用不同干燥制粉技术最终所得到的甘薯茎叶粉当中黄酮含量不尽相同,是因为实际操作过程中不同干燥方法得操作温度是存在明显差异的,温度值越低,其对于黄酮化合物的破坏就会越小,那么黄酮化合物的保留率就会越高,真空冷冻干燥的温度值为零下60摄氏度,喷雾干燥技术所应用的温度值为160摄氏度,热风干燥的温度值为60摄氏度,所以说在这三种方法当中,真空冷冻干燥法对于甘薯茎叶活性成分的破坏是最小的,也是最适宜于甘薯茎叶干燥的方法,采用这种方法所得到的甘薯茎叶粉总黄酮含量越高。喷雾干燥技术与热风干燥技术相对于真空冷冻干燥技术相比,甘薯茎叶当中总黄酮含量较低,主要是因为在高温条件下会导致氧化缩合反应的发生,这会导致一些不稳定的黄酮类化合物分解,进而对总体的含量产生影响。
3、不同干燥制粉技术对于甘薯茎叶粉总糖含量的影响
果蔬的总要组成部分即为总糖,其整体含量会对果蔬的PH值、颜色等品质特性产生影响,不同干燥制粉方法所得到的甘薯茎叶粉总糖含量是存在明显差异的,具体如图3所示。此外不同品种间总糖含量差异显著。其中徐053601、廊薯7-12这两个品种总糖含量显著高于其他品种。经不同干燥方法干燥的甘薯茎叶粉总糖含量在2.55 %~2.96%之间,宁紫1号、徐053601和福薯2号经三种干燥方法干燥后无显著性差异。廊薯7-12经热风干燥和真空冷冻干燥后无显著性差异,但喷雾干燥则显著提高了甘薯茎叶总糖含量;冀薯65经喷雾干燥后总糖含量显著高于热风干燥(p<0.05),分析原因可能为:喷雾干燥因其高温使多糖大分子降解成单糖,导致总糖含量增加。
4、不同干燥制粉技术对于甘薯茎叶粉氨基酸组成及含量的影响
不同干燥方法制得的甘薯茎叶粉的氨基酸组成及含量分析结果,共17种氨基酸被检出,其中必需氨基酸色氨酸未被检出,原因是色氨酸在预处理过程——酸水解中被破坏。从甘薯茎叶粉的氨基酸组成上来看,人体必需氨基酸含量占氨基酸总量的比例在34.72 %~38.93 %之间,其中以亮氨酸含量最高。从不同干燥方法来看,热风干燥、真空冷冻干燥和喷雾干燥氨基酸总量差异显著,说明不同的干燥方法对氨基酸含量有影响。分析认为热风干燥和喷雾干燥时间短,温度较适宜,各类蛋白酶、肽酶及氨肽酶活力较强,蛋白质被分解,因此干燥后氨基酸总量升高,而真空冷冻干燥温度较低,偏离了相应酶的最适作用温度,导致其氨基酸总量稍低[1]。
三、甘薯茎叶青汁固体饮料的制备
1、甘薯茎叶青汁固体饮料制备工艺
本产品以喷雾干燥制备的甘薯茎叶粉为主要原料,适量添加稳定剂和风味剂,混匀造粒后即可包装成品。工艺流程如下:甘薯茎叶粉+稳定剂、风味剂→调配→搅拌→沸腾造粒→间歇杀菌(80℃恒温1h,25℃保持24h,重复4次)→铝+PE复合包装袋包装→成品。
2、沸腾造粒法
沸腾造粒是集物料混合、制粒、干燥3个步骤于一体的新型制粒技术,也称为一步制粒。造粒的目的主要是解决物料速溶性、分散性、稳定性等粉体特性,并使外观优良,便于包装,从而提高商品价值。探讨了不同配方的粘结剂对高膳食纤维藕粉造粒效果的影响。
3、喷雾干燥法
喷雾干燥法被广泛用于商业化生产奶粉和果蔬固体饮料。在干燥过程中,进料溶液在干燥热气流的喷射下变成小液滴,内部的高温会使得小液滴瞬间变干,得到的产品呈粉状、粒状或凝聚体。喷雾干燥可以通过参数的控制来获得流动性好、粒度分布均匀的颗粒,但对热敏性成分影响较大。
4、真空冷冻干燥法
真空冷冻干燥过程中没有液态水,物料中的水分以冻结状态直接升华为水蒸气。整个干燥过程低温、低氧,大多数生物处于反应停滞状态,不破坏物料的原有结构和形状,从而得到具有优良品质的产品。然而真空冷冻干燥使得加工过程不连续,且成本高,因而只有少部分附加值较高的产品如速溶茶粉、咖啡粉等使用该方法。
结束语
本文主要以新鲜甘薯茎叶为原料比较了热风干燥、真空冷冻干燥和喷雾干燥三种干燥方法对甘薯茎叶粉物化、营养及功能特性的影响,并采用主成分分析筛选甘薯茎叶粉的品质评价指标;探讨了制备甘薯茎叶固体饮料的最佳配方。此方法对这次研究具有重要意义。
参考文献:
[1]宋振,木泰华,孙红男.不同干燥方法对甘薯茎叶粉营养及功能特性的影响及其品质评价指标的筛选[J].食品科技,2014(11):163-169.
论文作者:韩宏伟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期
论文发表时间:2018/10/1
标签:甘薯论文; 干燥论文; 茎叶论文; 含量论文; 制粉论文; 技术论文; 方法论文; 《基层建设》2018年第26期论文;