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粉葛全粉加工工艺研究



全 文 :无纤维粉葛(下称粉葛)为葛根中的一种,以粉
质多、纤维细少、无渣、清甜质脆等特点著称,所含葛
根素具有防癌作用和较高的药用价值, 不同品种鲜
葛根主要化学成分见表 1。粉葛用来制粉,所得全粉
既可作为最终产品,也可作为中间原料生产多种后续
健康产品,如糕点、面食类等,本试验对粉葛全粉加工
工艺进行研究,为粉葛综合开发提供思路与指导。
1 材料与方法
1.1 材料
无纤维粉葛:佛山市卖口乖食品有限公司提供,
其主要成分见表 1中栽培粉葛。
花生油:市售,质量符合一级花生油标准。
1.2 设备
101A-2 型电热恒温鼓风干燥箱;ZKF035 型电
热真空干燥箱;WD800 型微波炉;722 型分光光度
计;JM 型胶体磨;TDL-40B 型离心机; 其他实验室
常用仪器、设备。
1.3 加工工艺
粉葛全粉加工工艺流程见图 1。
由图 1可见, 干燥方法的确定是优化全粉工艺
的关键。
1.4 操作要点
1.4.1 清洗、去皮
微细化处理 制浆
护色切片
压滤
去皮后粉葛
粉饼
去皮
干燥
清洗粉葛
粉葛全粉
图1 粉葛全粉加工工艺流程
Fig.1 processing flow of arrowroot powder
粉葛全粉加工工艺研究
王蕾 1,王刚 1,饶箐 1,赖雄伟 2,廖子海 2,何国斌 2
(1.四川大学轻纺与食品学院,四川成都 610065;2.佛山市卖口乖食品有限公司,广东佛山 528000)
摘 要:研究了粉葛全粉的加工工艺,采用感官评价、单因素试验、正交试验等方法,优化出粉葛全粉加工工艺参数为:
护色剂比例为食盐∶柠檬酸∶水=10∶1∶1000,护色时间为 25min,微波干燥功率为 800W,真空干燥温度为 60℃。
关键词:无纤维粉葛;粉葛全粉;加工工艺;参数优化
中图分类号:TS235.5 文献标识码:A 文章编号:1674-506X(2012)01-0092-0005
Study on Processing of Pachyrhizua Angulatus Powder
WANG Lei1, WANG Gang1, RAO Qing1, LAI Xiong-wei2, LIAO Zi-hai2, HE Guo-bin2
(1.Department of Food Engineering,Sichuan University,Chengdu 610065,China;
2.Guangdong Maikouguai Food Co.,Ltd,Guangdong,Foshan 518000,China)
Abstract: The processing of arrowroot powder was studied. By means of sensory evaluation, one-factor experiment
and orthogonal experiment, the optimum conditions obtained in this work were: browning inhibitor salt: citric acid:
water=10∶1∶1000, color preserving time of 25min, microwave drying capacity of 800W, vacuum drying temperature of
60℃.
Key words: fibreless pachyrhizua angulatus; arrowroot powder; process procedure; condition optimization
doi:10.3969/j.issn.1674-506X.2012.01-024
收稿日期:2011-08-09
基金项目:广东省教育部产学研结合项目,项目编号(2009B090300460)。
作者简介:王蕾(1987-),女,硕士学位研究生,研究方向:食品加工与保藏应用技术。
Food and Fermentation Technology
第 48卷(第 1期) Vol.48,No.1
第 48 卷(总第 167 期)
品种
化学成分
野生粉葛 栽培粉葛 野葛 峨嵋葛
水分/g/100g 68.89 64.34 79.19 70.26
蛋白质/g/100g 4.58 3.40 1.53 3.48
脂肪/g/100g 0.23 0.41 0.08 0.18
淀粉/g/100g 16.59 17.96 4.24 10.35
粗纤维/g/100g 1.83 2.10 8.08 5.24
维生素 C/mg/100g 0.70 1.01 3.52 1.01
维生素 E/mg/100g - - - -
维生素 B1/mg/100g 0.03 0.02 0.04 0.01
铁/mg/100g 1.40 1.42 2.36 1.35
钙/mg/100g 26.52 28.03 22.08 25.66
磷/mg/100g 15.15 16.01 13.22 14.64
硒/μg/100g 0.18 - 1.25 -
总异黄酮/mg/100g 8.89 9.85 21.59 14.82
表 1 不同品种鲜葛根主要化学成分
Tab.1 Main chemical composition of different kinds of fresh puerarin
将粉葛放入清洗去皮机中进行清洗、去皮,处理
后的粉葛中不得混有沙粒等外来物质。
1.4.2 切片
将粉葛切片(长、宽 2cm,厚度 5mm)。
1.4.3 护色
将切片后物料进行护色:
护色剂(质量比):食盐∶柠檬酸∶水=10∶1∶1000
料液比(质量比):粉葛片∶护色液=1∶3
浸泡时间:20min-30min。
1.4.4 制浆
将护色后物料捣至完全粉碎。
1.4.5 微细化处理
用胶体磨对浆液进行微细化处理, 至无颗粒感
为止。
1.4.6 脱水
将浆液在离心机中进行脱水。
1.4.7 干燥
将脱水后的滤饼进行干燥, 干燥至水分含量≤
14%,物料细度为 120目。
1.5 试验方法
1.5.1 干燥方法的确定
试验采用热风干燥、微波干燥、冷冻干燥和真空
冷冻干燥四种常用粉状食品干燥方法, 分别干燥至
成品水分含量≤12%, 对干燥后粉葛全粉的感官品
质、特性指标及葛根素保存率进行测评,确定适宜干
燥方法。
粉葛全粉的热风干燥: 对经过预处理的浆料利
用电热干燥箱进行干燥, 试验中风温采用 70℃,浆
料厚度 5mm[1]。
粉葛全粉的微波干燥:采用微波炉对经过预处理
的浆料进行干燥,微波功率 750W,浆料厚度 5mm。
粉葛全粉的真空干燥: 采用间歇式真空干燥箱
对浆料进行干燥,干燥温度 60℃,浆料厚度 5mm。
粉葛全粉的微波-真空干燥: 对经预处理的浆
料,先采用微波进行干燥,微波功率 750W,浆料厚
度 5mm。干燥到水分含量 20%后,采用真空干燥,干
燥温度为 60℃。
1.5.2 粉葛全粉加工工艺研究
通过正交试验对加工工艺及参数进行优化,评
价体系由感官和特性指标两部分组成, 所得总分为
各指标所得分数之和。
1.5.3 感官质量评定方法
粉葛全粉的感官品质评定标准见表 2。
1.5.4 特性指标测定方法
粉葛全粉流动性的测定:将 50g 全粉沿 5cm 高
度漏斗落下至水平放置的平板上,带粉完全落下后,
测定全粉堆积斜面与平板的夹角,记作休止角[2]。
粉葛全粉堆积密度的测定:用小量筒进行测定,
将样品慢慢的加入到量筒中,加入到一定体积时,对
样品进行称质量,得到它的堆积密度,反复测定,以
减少误差[3]。
粉葛全粉分散性的测定:在 25℃下,10g 全粉在
100mL水中, 记下从搅拌开始到完全溶解所需的时
间[3-4]。
粉葛全粉水合能力的测定:称取 3.0g 的样品置
项目 好 中 差
色泽
(5 分)
色泽正常
4~5 分
色泽稍显淡
2~4 分
色泽淡,发灰
1~2 分
气味
(5 分)
有特殊香气,无不
良香气
4~5 分
特殊香气淡,无
不良香气
2~4 分
无特殊香气,
有不良香气
1~2 分
口味
(5 分)
有特殊香味,无异

4~5 分
香味淡,无异味
2~4 分
无香味,有异

1~2 分
口感
(5 分)
口感细滑,无粗糙
感,无结块
4~5 分
口感细滑或稍
过于滑腻,略有
粗糙感
2~4 分
口感粗糙,有
结块
1~2 分
备注:感官质量最终得分为各项得分之和
表 2 粉葛全粉感官评定指标
Tab.2 Sensory indexes of arrowroot powder
王蕾等:粉葛全粉加工工艺研究 93
2012 年第 1 期
于预先称量过的离心管中,逐步加水,每次加水都用
玻璃棒将样品搅拌均匀,加至样品成浆状。直到无水
析出为止,按下式计算水合能力:
水合能力 (g 水/g 样品)=(离心管质量+沉淀物
质量)-(离心管质量+样品质量)
粉葛全粉吸油性的测定:称取 1.5g 样品置于离
心管中,加色拉油 12mL,并搅拌均匀,静置 30min
后,以 3000r/min,离心 25min,测出游离体体积,计
算每克样品的吸油体积,计算式如下:
吸油能力(mL/g)=(12-游离油体积)/1.5
1.5.5 葛根素保留率测定方法
分别测定干燥前后葛根素含量, 计算不同干燥
方法的葛根素保留率, 葛根素的含量用分光光度法
进行测定[5]。
1.5.6 粉葛全粉特性指标评价方法
对各特性指标按阶梯评分方式,即最优组 5分,
最差组 1分,中间组则按梯度换算成相应得分。
2 结果与分析
2.1 干燥方法的确定
2.1.1 成品水分含量测定结果
为保证粉葛全粉质量, 成品水分含量应控制在
12%以下。成品水分含量测定结果见图 2。由图 2 可
知,各试验组成品的含水量均达到 12%以下,符合
质量标准。
2.1.2 不同干燥方法对粉葛全粉感官质量的影响
产品感官质量评价结果如表 3所示。
由表 3 所示,4 种干燥方法制作粉葛全粉的感
官品质较好的是真空干燥和微波-真空干燥, 分析
原因为热风干燥时温度过高,导致产品颜色加深,气
味及口味不佳, 而微波干燥中, 当大部分水分失去
时,产品内部温度不均,发生局部过热,导致产品焦
糊,影响色泽和风味,另外,物料受热不均,也会产生
结块现象,影响口感。真空干燥在低温和真空状态下
进行干燥,可以有效地保持良好的色泽、气味等感官
指标,微波-真空干燥在前期采用微波处理,但前期
物料中水分含量高, 不会导致产品发生局部过热而
焦糊,更大程度地避免了风味物质的损失。
2.1.3 不同干燥方法对粉葛全粉特性指标的影响
粉体的流动性主要是由颗粒大小和其表面特性
来决定,由表 4 可知:微波-真空干燥所得粉体的流
动性较好。
堆积密度是反映粉体质构的重要参数, 由表 4
可看出:真空干燥所得粉体的堆积密度最小,这是由
于真空干燥所得粉体比较疏松, 而热风干燥与微
波-真空干燥所得结果很接近, 可能是由于热风干
燥所得粉体表面容易有表面硬化的现象, 致使质构
比较严密。
分散性反映粉体的溶解速度, 与粉体的复水性
相似,由表 4 可知:真空干燥和微波-真空干燥所得
粉体的分散性最好,溶解速度最快,热风干燥和微波
干燥所得粉体的分散性较为接近,稍差一些。
水合能力是指粉体再加工对水分的保持能力,
从表 4可看出, 不同干燥方法所得的粉体水合能力
差异显著,4 种方法所得的粉葛全粉中,真空干燥和
微波-真空干燥的水合能力较高, 微波干燥和热风
干燥的粉葛全粉的水合能力较差。 这可能是因为较
高干燥温度加热过程中淀粉、蛋白质焦化程度较高,
导致水合能力降低。
指标
方法
色泽 气味 口味 口感 总分
热风干燥 3.6 3.6 3.6 4.0 14.8
微波干燥 3.5 3.7 3.4 4.2 14.8
真空干燥 4.6 4.5 4.6 4.6 18.3
微波-真空干燥 4.7 4.8 4.6 4.7 18.8
表 3 感官质量评价结果
Tab.3 Evaluation results of sensory quality
方法
指标
热风干燥 微波干燥 真空干燥
微波-真空
干燥
流动性/taga 0.95 0.77 0.60 0.45
堆积密度/g/mL 0.51 0.47 0.43 0.49
分散性/s 22 21 15 17
吸水性/g 水/g 粉 4.29 4.27 5.51 5.42
吸油性/mL/g 1.11 1.35 1.71 1.69
表 4 不同干燥方法对粉葛全粉特性指标的影响
Tab.4 Effect of different drying methods on the property indexes
of arrowroot powder
注:taga 表示粉体休止角的正切值。
94
第 48 卷(总第 167 期)
从表 4可知:不同干燥方法所得的粉体吸油能力
差异显著,4 种方法所得的粉葛全粉中,真空干燥和
微波-真空干燥的吸油能力强, 微波干燥和热风干
燥的粉葛全粉的吸油能力弱, 这可能是由于微波干
燥和热风干燥后的粉体中蛋白质的变性程度较大。
2.1.4 不同干燥方法对葛根素损失的影响
不同干燥方法对葛根素损失的影响结果见图 3。
由图 3可见,热风干燥葛根素的损失最大,这是
由于热风干燥温度高,时间长,葛根素与氧气接触时
间长而易氧化;微波干燥样品的损失也较大,这是由
于微波干燥温度不均匀,局部温度过高造成的。而采
用微波-真空干燥的样品,葛根素损失率最小。
经过以上试验可以得到: 采用热风干燥和微波
干燥,产品感官品质好,特性指标较差;采用真空干
燥产品质量好, 但干燥时间长; 采用微波-真空干
燥,在前期通过微波快速去除大量水分,然后再用真
空干燥,不仅可以保持较好的产品质量,而且干燥时
间也比较适宜,是加工粉葛全粉的适宜方法。
2.2 粉葛全粉加工工艺研究
2.2.1 正交试验
通过正交试验, 对护色工艺与干燥工艺参数进
行优化。选择护色剂比例(A),护色时间(B)、微波干
燥功率(C)以及真空干燥温度(D)为单因素,以粉葛
全粉品质为评价指标进行正交试验, 正交试验的因
素水平表见表 5。
2.2.2 结果与讨论
通过正交试验, 按粉葛全粉品质评价体系进行
水平
A
护色剂比例
/质量比
B
护色时间
/min
C
微波干燥功率
/W
D
真空干燥温度
/℃
1 15∶1∶1000 20 750 60
2 10∶1∶1000 25 800 65
3 5∶1∶1000 30 850 70
表 5 因素水平表
Tab.5 Factors and levels table
试验号
全粉感官质量评价(20 分)
总分
色泽(5 分) 气味(5 分) 口味(5 分) 口感(5 分) 流动性 堆积密度 分散性 吸水性 吸油性
1 3.5 3.2 3.8 3.9 4.0 3.8 3.7 3.7 3.9 25.5
2 3.3 3.6 3.4 3.5 3.2 3.5 3.4 3.1 3.6 27.3
3 3.2 3.1 3.0 2.9 3.2 3.3 3.1 3.4 3.1 25.1
4 3.5 3.5 3.3 3.9 3.7 3.6 3.7 3.9 4.0 29.6
5 3.2 3.1 3.5 3.0 3.4 3.4 3.5 3.0 3.1 26.0
6 3.4 3.5 3.0 3.1 3.5 3.0 3.4 3.4 3.1 26.0
7 2.6 2.8 2.9 2.5 2.9 2.7 2.6 3.0 2.9 22.3
8 3.3 3.9 3.7 3.6 3.7 3.5 3.5 3.3 3.9 29.1
9 3.5 3.3 3.9 3.7 3.6 3.7 3.7 3.6 3.7 29.2
全粉特性指标评价(25 分)
表 6 正交试验评价结果
Tab.6 Evaluation results of orthogonal test
评价,对各工艺参数进行优化。得到的各试验组感官
评价结果如表 6,正交试验结果分析如表 7。
从表 7可知,影响成品品质的因素主次顺序为:
护色时间>微波干燥功率>真空干燥温度>护色剂比
例。最优组合为:护色剂比例为食盐∶柠檬酸∶水=10∶
1∶1000,护色时间为 25min,微波干燥功率为 800W,
真空干燥温度为 60℃。
通过试验得到优化后粉葛全粉加工工艺参数
为:护色剂比例为食盐:柠檬酸:水=10:1:1000,护色
时间为 25min,微波干燥功率为 800W,真空干燥温
度为 60℃。
3 结论
微波-真空干燥方法为粉葛全粉适宜干燥方
法。粉葛全粉优化后工艺及参数为:护色剂比例(质
王蕾等:粉葛全粉加工工艺研究 95
2012 年第 1 期
行业动态
量比) 为食盐 ∶柠檬酸 ∶水=10∶1∶1000, 护色时间为
25min, 微波干燥功率为 800W, 真空干燥温度为
60℃。在此工艺条件下制得的粉葛全粉颜色正常,具
有粉葛应有的气味,口感细滑,无粗糙感。
参考文献
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包装与食品机械,2005,23(3):10-12.
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2006,2(6):110-112.
试验号
A
护色剂比例
/质量比
B
护色时间
/min
C
微波干燥
功率/W
D
微细化处理
时间/min
总分
yi
1 1 1 1 1 25.5
2 1 2 2 2 27.3
3 1 3 3 3 25.1
4 2 1 2 3 29.6
5 2 2 3 1 26.0
6 2 3 1 2 26.0
7 3 1 3 2 22.3
8 3 2 1 3 29.1
9 3 3 2 1 29.2
yj1 77.9 77.4 80.6 80.7
yj2 81.6 82.4 86.1 79.3
yj3 80.6 60.3 73.4 83.8
yj1 26.0 25.8 26.9 26.9
yj2 27.2 27.5 28.7 26.4
yj3 26.9 20.1 24.5 27.9
Rj 1.2 7.4 4.2 1.5
优水平 A2 B2 C2 D1
主次因素 B>C>D>A
最优组合 A2 B2 C2 D1
表 7 试验结果分析
Tab.7 Analysis of test results
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食用豆产业技术体系推出 26个新品
日前, 国家食用豆产业技术体系首席科学家程须珍研究员在湖北省武汉市年会上通报:2011 年食
用豆产业技术体系筛选出 32 个适宜不同生态区域在不同耕作制度下种植的广适、多抗、专用食用豆优
良品种,培育并审(鉴)定新品种 26个,研究集成机械化管理、间作套种、抗旱节水、稻茬免耕等适宜不同
耕作制度的高产、高效配套栽培技术 10套。
程须珍介绍说,一年来,在食用豆产业技术体系全体人员的努力下,收集我国传统地方品种、现代育
成品种和国外引进品种 260个,从中选出 140个优良品种,在 24个综合试验站和 7个岗位设置 70个试
点进行品种适应性联合鉴定试验,筛选出冀绿 7 号、品红 2000-107、品芸 2 号、青海 12 号、草原 276 等
28 个适宜不同生态区种植的优良品种。通过配套栽培技术研究及抗性和加工品质评价,筛选出适合机
械化耕作的龙芸豆 5 号、中绿 5 号等;适宜间套种的绿豆冀绿 7 号、保绿 942、中绿 5 号等;抗旱绿豆中
绿 5 号等;抗叶斑病绿豆中绿 5 号、中绿 8 号等;抗虫绿豆晋绿豆 3 号等;豆沙加工型小豆中红 6 号、保
红 947,绿豆中绿 10 号、白绿 8 号等专用品种。体系还研究集成芸豆、绿豆、小豆机械化生产、华北及东
北区绿豆(小豆)-玉米间作套种、西北区蚕豆(豌豆)-玉米的间作套种、西南区芸豆-玉米间作套种、西
北区抗旱节水栽培、西南区冬闲田蚕豆(豌豆)稻田免耕等轻简化实用技术 10套,经在长春、唐山、合肥、
南阳、重庆、成都、毕节等相关试验站示范,比传统种植模式增产 10%左右,为提高食用豆产量水平提供
了技术保障。
2011 年体系建立起一支学科齐全的研发队伍,并调查了主产区豆象发生种类、分布区域及为害情
况,提出综合防控技术措施,还筛选出 20 份抗豆象优异种质;提出白粉病、赤斑病、叶斑病、细菌性疫病
等重要病害综合防控技术 3 套,筛选出 116 份抗病种质;鉴定出绿豆、小豆降血糖等功能成分,筛选出
14份高功效成分含量种质,研发出相关新产品,建立完善 16个产业基础数据库。
96