紅安苕生全粉熱風氣流干燥工藝條件的研究

◎ 畢 宇，代金國，周桃英

（1.黃岡職業(yè)技術學院生物與制藥工程學院，湖北 黃岡 438000；2.黃岡師范學院 生物與農業(yè)資源學院，湖北 黃岡 438000）

在溫度不超過70 ℃的低溫條件下或短時高溫條件下，將可食用植物的根、莖、葉進行脫水干燥，制成的粉末狀植物制品即為生全粉。由于生全粉的蛋白質未變性、淀粉顆粒結構完整、其他熱敏營養(yǎng)物質基本上被保留，所以生全粉的加工性能優(yōu)良[1]。

紅安苕是紅薯的一種，產(chǎn)自將軍縣紅安，因其形狀、質地不同于其他紅薯，因此成為紅安特產(chǎn)。紅安苕富含蛋白質、脂肪、多糖、胡蘿卜素，維生素A、C、E和維生素B1、B2，以及磷、鈣、鉀等多種礦物質和纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、色氨酸等多種氨基酸，含有糧谷類食品中比較缺乏的賴氨酸。胡蘿卜素含量是胡蘿卜的3.5倍。紅安苕產(chǎn)量高但不耐儲存，經(jīng)濟效益有待提高。將其加工成全粉可以很好保留紅安苕的營養(yǎng)成分，同時相對于鮮品別有一番風味。鑒于紅安苕生全粉的特性及適用性仍未有系統(tǒng)的研究，一定程度上限制了紅安苕生全粉的應用[2]。為此，本文以試驗室前期確定的生產(chǎn)紅安苕生全粉的最佳干燥法為基礎，通過單因素試驗和正交試驗，進一步確定最佳的熱風干燥工藝參數(shù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試品種為紅安苕（市售）。

1.2 試驗方法

熱風干燥法制備紅安苕生全粉工藝流程：原料選擇→清洗→去皮→切片→護色→干燥→粉碎→成品。

1.3 操作要點

①原料的選擇。選用無機械損傷、表面光滑、無霉變、無腐爛、無發(fā)芽現(xiàn)象的原料。②清洗。洗去紅安苕表面的泥土、雜草等雜質。③去皮。用果刨人工去皮。④切片。將去皮的紅安苕切片，然后立即放入護色液體中20 min。⑤干燥。護色后的紅安苕片瀝干后，進行干燥。⑥粉碎。利用粉碎機進行粉碎，過篩后得到成品。

1.4 試驗設計

1.4.1 單因素試驗

（1）不同切片厚度對生全粉復水能力及感官評分的影響。選擇新鮮的紅安苕，清洗干凈后去皮，然后分別切成厚度為2 mm、4 mm、6 mm、8 mm、10 mm、12 mm和14 mm的片狀，經(jīng)護色處理后，進行熱風干燥（70 ℃），粉碎過篩后得到成品。根據(jù)其復水能力和感官評分，確定最佳的厚度范圍[3]。

（2）不同干燥溫度對生全粉復水能力及感官評分的影響。選擇新鮮的紅安苕，清洗干凈后去皮，選用4 mm的切片厚度，分別用50 ℃、55 ℃、60 ℃、65 ℃和70 ℃的干燥溫度進行熱風干燥12 h，粉碎過篩后得紅安苕生全粉的成品。根據(jù)其復水能力和感官評分，確定最佳的干燥溫度范圍。

1.4.2 正交試驗

在確定最佳的厚度范圍和干燥溫度范圍后，通過2因素3水平正交試驗，確定最佳的熱風干燥條件。

1.5 檢驗指標

1.5.1 生全粉感官評價

生全粉感官評價標準表見表1[4]。

表1 生全粉感官評價標準表

1.5.2 生全粉復水能力

生全粉中游離淀粉含量是評價紅薯生全粉質量的重要標準之一，紅薯生全粉的品質與其游離淀粉含量呈反比，游離淀粉含量越少，紅薯細胞越完整，其復水性越好[5]。紅薯全粉粘度越低、分散性好、吸水速度快。復水過程均勻快速。

復水能力應先記錄空離心管的重量A1，在離心管中加入0.5 g紅薯生全粉樣品。少量多次加入煮沸的蒸餾水，并攪拌均勻至無水析出，樣品成漿狀。在2 000 r/min轉速下離心10 min后倒掉上清液。若無上清液，則重復加沸水離心操作，直至有上清液為止。記錄離心管和沉淀物的重量A2。重復測量3次，取其平均值。

復水能力=[A2-（A1+0.5）]/0.5

2 結果與分析

2.1 不同切片厚度對生全粉質量的影響

由圖1、圖2可知，干燥時間與切片厚度呈正相關關系，干燥時間隨著切片厚度的增加，不斷延長。反之，生全粉的復水能力隨著切片厚度的增加呈下降趨勢。在本試驗設定的條件下，紅安苕切片厚度為2～8 mm范圍內，生全粉的復水能力下降較快，但當切片厚度超過8 mm時，復水能力下降減慢。綜合考慮切片厚度對復水能力和干燥時間的影響，從節(jié)約能量的角度考慮，工業(yè)生產(chǎn)上應盡量縮短干燥時間，所以選擇切片厚度為4 mm、6 mm、8 mm進行后續(xù)的正交試驗。

圖1 不同切片厚度對熱風氣流干燥所需要的時間圖

圖2 不同厚度切片的復水比圖

2.2 不同干燥溫度對生全粉質量的影響

在相同的試驗條件下，選用4 mm的切片厚度，分別用50 ℃、55 ℃、60 ℃、65 ℃和70 ℃的干燥溫度進行熱風干燥12 h，粉碎過篩后得紅安苕生全粉的成品，測定其復水比，并進行感官測定。由圖3可知，相同條件下，隨著熱風氣流干燥溫度的升高，生全粉的復水能力呈上升趨勢。說明隨著溫度升高，游離淀粉的含量不斷減少。究其原因，可能跟淀粉酶的活力有關。當溫度不足60 ℃時，酶活較低，不能有效分解淀粉，游離淀粉含量較高。由圖4可知，經(jīng)感官評定，評分呈正態(tài)分布，取評分前3的溫度為最佳的干燥溫度范圍，55 ℃、60 ℃、65 ℃，然后進行后續(xù)的正交試驗。

圖3 不同干燥溫度制備的生全粉的復水比圖

圖4 不同干燥溫度制備的生全粉感官評分圖

2.3 正交試驗

根據(jù)單因素試驗，確定最佳的切片厚度和干燥溫度范圍，設計正交試驗，通過數(shù)據(jù)分析和感官評分，確定最佳的干燥條件。正交試驗水平設計見表2。由表3知，RB＞RA，說明干燥溫度對生全粉質量的影響程度高于切片厚度。感官評分最高的組合是A1B3。對感官評分前3名的3個組合進行復水能力的測定，發(fā)現(xiàn)復水能力最好的組合是感官評分最高的組合。

表2 正交試驗水平表

表3 正交試驗結果表

3 結論

本研究選用熱風氣流干燥，以切片厚度和干燥溫度為單因素設計試驗，確定了3個因素水平進行正交試。正交試驗結果顯示，在本實驗條件范圍內，采用熱風氣流干燥制備紅安苕生全粉，最佳的干燥條件是切片厚度為4 mm，干燥溫度為65 ℃。