不同干燥方式對紫薯全粉品質(zhì)的影響

鄧資靖，蔣和體

(西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶400715)

不同干燥方式對紫薯全粉品質(zhì)的影響

鄧資靖，蔣和體*

(西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶400715)

紫甘薯具有很高的營養(yǎng)價(jià)值，紫薯全粉的開發(fā)研究有利于其加工的擴(kuò)大化和優(yōu)質(zhì)化。以紫薯為原料，通過鼓風(fēng)干燥、真空冷凍干燥、真空干燥三種干燥方法對紫薯全粉的制備進(jìn)行研究，探討三種方式對于紫薯全粉基本化學(xué)成分、色差、碘藍(lán)值、持水性和持油性、總花青素含量等品質(zhì)的影響。通過對比實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論，真空冷凍干燥對于紫薯全粉的基本化學(xué)成分、色差、碘藍(lán)值、持水性和持油性、總花青素含量等品質(zhì)的綜合影響最小，真空干燥緊隨其后。因此，為了保持紫薯全粉的完整性，同時考慮生產(chǎn)成本，在加工紫薯全粉過程中以真空干燥方法為最佳。

紫薯全粉，鼓風(fēng)干燥，真空干燥，真空冷凍干燥

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

新鮮紫薯 西南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院重慶甘薯研究中心渝薯6-12-3號;金龍魚 第二代食用調(diào)和油;其它試劑 為實(shí)驗(yàn)室常用試劑。

ULTRASCAN測色儀 配有帶溯源數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)白板、綠板、Didyfilter-釹鐠濾色片以及標(biāo)準(zhǔn)D65光源，美國HunterLab公司;ALPAAI-4CSC冷凍干燥器配有二級旋葉真空泵、LD-2型LCD顯示的控制器、隔板、壓蓋裝置及有機(jī)玻璃干燥室?guī)И?dú)立控制真空的外接口，美國Christ公司;CS101-1A型電熱鼓風(fēng)干燥箱 中華人民共和國重慶實(shí)驗(yàn)設(shè)備制造廠; DZF-6020型真空干燥箱 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;FA2004A電子天平 上海精天電子儀器廠; HR2027飛利浦?jǐn)嚢铏C(jī) 飛利浦電子香港有限公司; DZKW-4電子恒溫水浴鍋、DL-1萬用電爐 北京中興偉業(yè)儀器有限公司;HWT-10C恒溫振蕩水浴鍋天津市恒奧科技發(fā)展有限公司;800型離心沉淀器上海手術(shù)器械廠;722s可見分光光度計(jì) 上海棱光技術(shù)有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 紫薯全粉制作工藝 根據(jù)前者研究結(jié)果與自身?xiàng)l件，采用不同干燥工藝，使紫薯全粉產(chǎn)品達(dá)到5%含水率為要求，進(jìn)行紫薯全粉的制備。

1.2.1.1 鼓風(fēng)干燥工藝 鮮紫薯→清洗→蒸制(100℃，20min)→去皮→制泥→冷卻→鼓風(fēng)干燥箱干燥(80℃，7h)→粉碎磨粉→篩分→成品

1.2.1.2 真空干燥工藝 鮮紫薯→清洗→蒸制(100℃，20min)→去皮→制泥→冷卻→真空干燥箱干燥(0.08Pa，70℃，9h)→粉碎磨粉→篩分→成品

1.2.1.3 真空冷凍干燥工藝 鮮紫薯→清洗→蒸制(100℃，20min)→去皮→制泥→冷卻→冰箱冷凍(12h)→冷凍干燥機(jī)干燥(280Pa，-1℃，28h)→粉碎磨粉→篩分→成品

1.2.2 紫薯全粉產(chǎn)品性質(zhì)

1.2.2.1 紫薯全粉基本化學(xué)組分測定 水分測定采用GB5009.3-2010;灰分測定采用GB5009.3-2010;還原糖測定采用直接滴定法;淀粉含量測定采用GB/T5009.9-2008酸水解法;蛋白質(zhì)含量測定采用GB 5009.5-2010分光光度法;脂肪測定采用GB5009.6-85酸水解法。

1.2.2.2 紫薯全粉色澤的測定［16］利用ULTRASCAN型測色儀進(jìn)行測定，以儀器白板為標(biāo)準(zhǔn)，測量紫薯全粉的明度指數(shù)L*、彩度指數(shù)a*和b*。L*稱為明度指數(shù)，反映白度和亮度的綜合值，該值越大表明被測物越白亮。L*=0表示黑色，L*=100表示白色;a*、b*代表一個直角坐標(biāo)的兩個方向，+a*值越大，顏色越接近純紅色;a*=0時為灰色;-a*的絕對值越大，顏色越接近純綠色。+b*值越大，顏色越接近純黃色;b*=0時為灰色;-b*的絕對值越大，顏色越接近純藍(lán)色。L*a*b*表色系還可以表示兩種色調(diào)之間的差值，即色差，可用ΔΕ表示，它表示所測物體的L、a、b值與標(biāo)準(zhǔn)白板之間色差值，其公式為：ΔΕ值Δb*分別為兩點(diǎn)間三個坐標(biāo)值的差。通過比較ΔΕ值反映紫薯全粉色澤，它能較好地反映干燥產(chǎn)品的顏色改變。

1.2.2.3 游離淀粉碘藍(lán)值(BVI)測定［17-18］取100mL容量瓶，加蒸餾水至近刻度，65.5℃預(yù)熱并至刻度定容，準(zhǔn)確量取樣品0.5mL置于250mL錐形瓶中，倒入預(yù)熱并定容的100mL蒸餾水，保持于65.5℃恒溫振蕩水浴鍋中振蕩5min，靜置1min后過濾。濾液保持于65.5℃并趁熱吸取5mL置于25mL顯色管中，加1mL 0.02mol/L的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液，定容至刻度，同時取1mL 0.02mol/L碘標(biāo)準(zhǔn)溶液，定容至25mL以試劑空白對照，以試劑空白調(diào)零點(diǎn)，使用可見分光光度計(jì)，于660nm處比色，測得吸光度值A(chǔ)660。

式中：W為稱取的樣品質(zhì)量;dm為樣品中干物質(zhì)含量，%。

1.2.2.4 持水與持油特性測定［18-19］根據(jù) Singh，袁麗娜等人的方法：取0.5g樣品加入離心管中，稱重W1，加入10mL蒸餾水，在沸水下加熱15min并加以攪拌。加熱全粉糊冷卻至室溫并轉(zhuǎn)移到離心管中3000r/min離心15min，將試管倒置在試管架上，下面墊吸水紙，靜置10min瀝清水分后精確稱質(zhì)量W2，持水性(WHC)根據(jù)式(2)計(jì)算：

將5.0g樣品置于試管中，稱質(zhì)量M1，用移液管準(zhǔn)確加入30mL油，在沸水中加熱20min，在3000r/min條件下離心15min，小心傾倒出上層游離油，然后將離心管倒置15min，瀝盡油后稱質(zhì)量M2。持油能力(OHC)用1.0g樣品所吸油的質(zhì)量來表示：

1.2.2.5 總花青素的測定［20］取適量紫薯干粉樣品2g左右置于250mL錐形瓶，加入100mL 0.1mol/L檸檬酸水溶液，超聲0.5h后過濾。取澄清濾液進(jìn)行下一步分析。取5mL樣品液置于10mL試管中，用0.1mol/L檸檬酸水溶液稀釋至10mL。對照空白試管取相同量樣品液，在定容前加入0.5mL 10%Na2SO3溶液。加塞混勻，靜置5min后分別置于1cm的比色皿中，用分光光度計(jì)在波長518nm處測定其吸光度A，樣品稀釋液扣除空白為測定值。

2 結(jié)果與討論

2.1 紫薯全粉基本化學(xué)組分特性

由表1可以看出，無論哪種干燥方法對于紫薯全粉的基本成分都會造成一定程度的損失，但就具體而言，真空冷凍干燥對于淀粉、脂肪和蛋白質(zhì)的損失較鼓風(fēng)干燥和真空干燥少，真空干燥對全粉的各種基本化學(xué)成分損失量均處于另兩種干燥方法之間，損失量都不大。

表1 不同干燥工藝紫薯全粉的基本化學(xué)成分

2.2 紫薯全粉的色差

由圖1可知，三種干燥方法都會增大紫薯全粉的色差。其中，真空冷凍干燥和真空干燥對全粉造成的色差較鼓風(fēng)干燥小，真空干燥對色差的影響略大于真空冷凍干燥。因此，真空冷凍干燥是對紫薯全粉顏色的影響是最小的，真空干燥次之。

2.3 紫薯全粉的碘藍(lán)值

紫薯全粉中游離淀粉含量的多少是全粉質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)，現(xiàn)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)采用藍(lán)值來表明游離淀粉含量的高低;藍(lán)值高表明大量紫薯細(xì)胞被破壞，從而釋放出大量游離淀粉。由圖2可以看出，三種干燥方法都會增大紫薯全粉的碘藍(lán)值。其中，真空冷凍干燥和真空干燥的紫薯全粉碘藍(lán)值均低于鼓風(fēng)干燥，真空冷凍干燥又略低于真空干燥，因此，真空冷凍干燥對紫薯細(xì)胞破壞性小，全粉質(zhì)量較高，真空干燥次之。

圖1 不同干燥工藝紫薯全粉的色差

圖2 不同干燥工藝紫薯全粉的碘藍(lán)值

2.4 紫薯全粉的持水性和持油性

從圖3和圖4可以看出，三種干燥方法都會增大紫薯全粉的持水性和持油性。持水力的差異與淀粉內(nèi)部束水的位置不同有關(guān)，主要是由淀粉分子內(nèi)部羥基與分子鏈或水形成氫鍵和共價(jià)鍵結(jié)合所致。羥基與淀粉分子結(jié)合的作用大于與水分子的結(jié)合，顯示出較低的持水力，反之則顯示較高的持水力。有研究者認(rèn)為直鏈淀粉含量越高，膨脹勢越小。吸油能力的大小受蛋白質(zhì)的來源、加工條件、添加劑的成分顆粒的大小和溫度的影響，如含非極性尾端較多的蛋白質(zhì)含量增加，則吸油能力也隨著增加［21-22］。三種干燥對全粉持油性的增大影響相近，只有鼓風(fēng)干燥對其持油性增大影響略微大一些。但冷凍干燥對持水性增大影響最小，真空干燥次之，鼓風(fēng)干燥最大。

圖3 不同干燥工藝紫薯全粉的持水性

圖4 不同干燥工藝紫薯全粉的持油性

2.5 紫薯全粉的總花青素

從圖5可以得知，三種干燥方法都會不同程度地降低紫薯全粉的總花青素含量，其中，鼓風(fēng)干燥損失量最大，真空冷凍干燥損失最小，真空干燥與真空冷凍干燥相近。就保留全粉花青素而言，真空冷凍干燥最優(yōu)，真空干燥次之，而這兩者均明顯優(yōu)于鼓風(fēng)干燥。

圖5 不同干燥工藝紫薯全粉的總花青素

3 結(jié)論

3.1 從感官上對比了鼓風(fēng)干燥、真空干燥和真空冷凍干燥紫薯全粉成品的效果，在使其保持紫薯特有的香氣、色澤實(shí)驗(yàn)中，干燥溫度越高，對其褐變地影響越大，花青素破壞越嚴(yán)重，真空干燥和真空冷凍干燥與鼓風(fēng)干燥相比都能較好地保留紫薯本身的色澤，呈深紫色，較接近紫薯原料顏色。

3.2 從紫薯全粉的基本營養(yǎng)特性分析，真空冷凍干燥可以盡可能地保存紫薯的營養(yǎng)物質(zhì)，出粉率也較高，各項(xiàng)指標(biāo)都明顯優(yōu)于鼓風(fēng)干燥后的產(chǎn)品。

3.3 從產(chǎn)品的碘藍(lán)值測定看，鼓風(fēng)干燥產(chǎn)品藍(lán)值較高，表明大量紫薯細(xì)胞被破壞，從而釋放出大量游離淀粉。從持水性、持油性、總花青素含量測定分析，由于真空干燥和真空冷凍干燥都能夠盡可能地保持紫薯營養(yǎng)、結(jié)構(gòu)的完整性，從而表現(xiàn)出較好的品質(zhì)，使其以后在食品原料或輔料加工方面應(yīng)用具有更好的加工性能。

3.4 整體而言，真空冷凍干燥雖然對于紫薯全粉品質(zhì)的影響最小，但其費(fèi)時較多，消耗能源太大，目前考慮到生產(chǎn)條件的限制，還是選擇真空干燥，其各項(xiàng)指標(biāo)較好，也能夠較好地保存紫薯的營養(yǎng)價(jià)值。后期實(shí)驗(yàn)還需多研究比較其它干燥方式，彌補(bǔ)成本較高這一不足。

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Different drying methods on quality of the purple sweet potato flour

DENG Zi-jing，JIANG He-ti*
(College of Food Science，Southwest University，Chongqing 400715，China)

Sweet potatoe has high nutritional value，thus the research and development of sweet potato flour is beneficial to the extendibility and quality improvement of its process.Taking sweet potato as raw material to discuss the impacts of blasting drying，vacuum freeze-drying and vacuum drying these three dry methods on the quality of sweet potato flour，such as its chemical composition，chromatist，iodine blue value，water holding capacity，oil holding and total anthocyanin content.Through contrast experiments，a conclusion that vacuum freeze-drying has the lowest comprehensive effect，and vacuum drying followed closely was obtained.So vacuum drying method was the best method to prepare sweet potato flour，in order to keep its integrality and consider the cost of production.

purple sweet potato flour;blasting drying;vacuum drying;vacuum freeze-drying

TS210.1

B

1002-0306(2011)12-0359-04

甘薯原產(chǎn)于南美洲，16世紀(jì)傳入我國，最初在福建、廣東一帶栽培，后來逐漸遍及全國各地，故又名番薯，目前我國甘薯的種植面積和產(chǎn)量均居世界首位［1-2］。紫色甘薯［Ipomoea batatas(L.)Lam.］，又稱“黑紅薯”、“紫心甘薯”、“紫肉甘薯”或紫番薯，其含有豐富的花青素，為薯皮紫黑色、肉質(zhì)紫紅色至深紫色的甘薯新品種［3-7］。各國培育成了不少紫薯良種，我國目前已育成的紫色甘薯品種有濟(jì)薯18號、廣薯135、寧紫4號等［8］。紫薯不同于一般的甘薯品種，其營養(yǎng)成分含量明顯高于普通的紅薯。近年來，國內(nèi)外研究表明：紫色甘薯具有清除自由基抗氧化功能，常食用紫薯可明顯增強(qiáng)人體免疫能力、抗腫瘤、預(yù)防和治療心血管疾病、抑菌等，具有降壓、補(bǔ)血、益氣、潤肺、養(yǎng)顏之功效，紫薯的防癌抗癌能力居各種食物之首［9-14］。目前以紫薯為原料制作的炸薯片、冷凍薯餅和粉絲等，以其營養(yǎng)豐富、口感好，頗受市場青睞［15］。紫薯還可去皮烘干粉碎后加工成全粉，色澤美觀，營養(yǎng)豐富，是極好的食品加工原料。但目前國內(nèi)外在紫薯全粉的生產(chǎn)實(shí)踐中，沒有較為一致的、先進(jìn)的工藝技術(shù)，工藝技術(shù)很不成熟。本實(shí)驗(yàn)在前期確定的工藝基礎(chǔ)上，對比了鼓風(fēng)干燥、真空干燥和真空冷凍干燥這三種不同干燥方式對紫薯全粉的品質(zhì)的影響，分析其理化性質(zhì)與功能特性。最大程度地保留紫薯營養(yǎng)的完整性，優(yōu)化其全粉制作工藝，并延長其貯藏時間，為工廠的生產(chǎn)提供一定的數(shù)據(jù)參考。

2011-08-24 *通訊聯(lián)系人

鄧資靖(1987-)，女，碩士研究生，主要從事農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏工程的研究。