葛根全粉制備工藝及品質(zhì)研究.pdf

1、葛根營養(yǎng)價值豐富，富含淀粉、膳食纖維、糖類、礦物質(zhì)和豐富的異黃酮類化合物。葛根全粉是以新鮮葛根為原料，經(jīng)過清洗、去皮、切片、護(hù)色、熱燙、蒸煮、干燥、粉碎等工藝過程，得到的葛根全部干物質(zhì)的粉末狀產(chǎn)品，其風(fēng)味品質(zhì)和加工性能受生產(chǎn)工藝及干燥方式影響較大。本研究以葛根為材料，研究葛根多酚氧化酶基本特性及褐變控制，對比分析熱風(fēng)干燥、真空干燥、真空冷凍干燥對全粉理化性質(zhì)、加工性能、抗氧化性能、香氣成分及感官評價的影響，經(jīng)過綜合評定后選擇真空干燥進(jìn)行

2、單因素和響應(yīng)面工藝優(yōu)化研究，為葛根全粉的生產(chǎn)加工提供理論基礎(chǔ)。研究結(jié)果如下：
　　1、葛根多酚氧化酶（PPO）最適pH值為4.5，在pH3.5～5時，PPO相對活性高于40％，pH小于3或大于5.5時，PPO相對活性迅速降低。溫度45℃時葛根PPO活性最高，隨著溫度進(jìn)一步上升相對活性顯著降低（P＜0.05）。高溫處理可以短時間內(nèi)使酶迅速失活，100℃處理80s和90℃處理160s可導(dǎo)致酶活性喪失。單一抑制劑可不同程度抑制葛根PPO

3、活性，PPO殘余活性隨抑制劑濃度的增大而降低，異抗壞血酸鈉濃度由0.1%升至0.5%時，PPO殘余活性由64%降至43.3%。氯化鈉濃度由0.5%升至2.5%時，PPO殘余活性由75.3%降至61.3%。檸檬酸和氯化鈣濃度為0.4%時，PPO殘余酶活分別為59%和67.3%，濃度進(jìn)一步升高，酶活降低不顯著（P＞0.05）。正交實(shí)驗(yàn)最優(yōu)復(fù)合護(hù)色劑配比為氯化鈉1.5%、異抗壞血酸鈉0.5%、檸檬酸0.8%，測得PPO殘余酶活10.19%，按

4、此護(hù)色劑對葛根護(hù)色，隨護(hù)色時間的延長，色差△E值逐漸降低，30min時△E值為28.90，時間進(jìn)一步延長，△E值變化不顯著（P＞0.05），選取30min護(hù)色較合適。
　　2、不同干燥方式對葛根全粉主要營養(yǎng)成分的影響差異顯著（P＜0.05），熱風(fēng)干燥全粉還原糖含量最高（4.33g/100g），真空冷凍干燥全粉粗蛋白含量最高（6.89g/100g），真空干燥全粉淀粉和粗脂肪含量最高，分別為60.68g/100g和1.57g/100g

5、。熱風(fēng)干燥全粉碘藍(lán)值為9.96，顯著高于真空干燥和真空冷凍干燥（P＜0.05）。不同干燥方式下葛根全粉色差△E有顯著性差異（P＜0.05），熱風(fēng)干燥對全粉色澤的影響最大，△E為29.56。從粉體粒徑和電鏡微觀結(jié)構(gòu)測定分析，不同干燥方式粉體平均粒徑有顯著性差異性（P＜0.05）。真空干燥和真空冷凍干燥更易于保持全粉顆粒的完整性與均一性。從加工特性看，不同干燥方式全粉溶解度、吸水吸油能力、乳化性和凍融析水率均存在顯著差異（P＜0.05）。溶

6、解度熱風(fēng)干燥最高（30.18g/100ml），真空冷凍干燥最低（18.84g/100ml）。真空干燥吸水能力為7.82ml/g，真空冷凍干燥吸油能力為1.15ml/g，為三種方式最高（P＜0.05）。乳化性和乳化穩(wěn)定性熱風(fēng)干燥分別為5.49%和3.36%，顯著高于真空干燥和真空冷凍干燥（P＜0.05）。乳化穩(wěn)定性真空干燥和真空冷凍干燥無顯著差異（P＞0.05）。真空冷凍干燥凍融析水最低（P＜0.05），穩(wěn)定性最好。從糊化特性看，熱風(fēng)干燥

7、和真空干燥全粉黏度曲線未呈現(xiàn)出明顯的波峰和波谷，起糊溫度分別為72.5℃和75.75℃。真空冷凍干燥峰值黏度（2109）和崩解值（782）最高，真空干燥最終黏度最低（1296）。從消化特性看，經(jīng)4小時消化，真空干燥全粉消化率最高（40%），熱風(fēng)干燥次之（38%），真空冷凍干燥最低（36%）。
　　3、不同干燥方式對葛根全粉的抗氧化物質(zhì)含量有顯著影響（P＜0.05），冷凍干燥方式下葛根全粉的總黃酮含量和總酚含量最高，分別為2.46

8、g/100 g和1.37 g/100 g。加工各環(huán)節(jié)對抗氧化成分有不同程度的影響，總黃酮在護(hù)色、熱燙和蒸煮等環(huán)節(jié)后分別下降14.5%、12%和12.5%（P＜0.05）。總酚在三個環(huán)節(jié)中分別下降8.6%、6.3%和33.3%，但在護(hù)色和熱燙后測定無顯著性差異（P＞0.05）。不同干燥方式葛根全粉的DPPH自由基清除率、羥自由基清除率和ABTS自由基清除率均隨著粉末量的增加而顯著提高（P＜0.05）。真空冷凍干燥方式的清除效果最強(qiáng)，粉末量

9、為10mg時對DPPH自由基的清除率為82.80%。全粉對DPPH自由基的清除率顯著高于對羥自由基和ABTS自由基的清除率（P＜0.05）。不同干燥方式全粉的還原能力有顯著差異（P＜0.05），真空冷凍干燥全粉還原力最高，粉末量為10mg時吸光值為1.354。對Fe3+的螯合能力大小為：真空冷凍干燥>真空干燥>熱風(fēng)干燥。隨粉末量的增加，真空干燥和熱風(fēng)干燥全粉的螯合能力變化趨勢相似。粉末量為10mg時，真空冷凍干燥全粉螯合2.54mL標(biāo)準(zhǔn)

10、Fe3+溶液，熱風(fēng)干燥和真空干燥全粉螯合能力無顯著差異（P＞0.05）。
　　4、運(yùn)用SPME-GC-MS法檢測出鮮葛根和3種干燥方式葛根全粉的香氣物質(zhì)共有90種，鮮葛根、熱風(fēng)干燥、真空干燥和真空冷凍干燥全粉各自鑒定出43、68、66種和64種揮發(fā)性香氣成分。鮮葛根主體香氣成分為正己醇、順-3-己烯醇和正己醛，酯類相對含量僅為0.34%。葛根全粉香氣物質(zhì)中醇類含量較少，主要包括1-辛烯-3-醇、芳樟醇以及1-戊醇和α-松油醇等。全

11、粉主體香氣成分為醛酮類和酯類，熱風(fēng)干燥、真空干燥、真空冷凍干燥葛根全粉的醛類較鮮葛根分別增加了14.35%、13.86%和20.43%。比起熱風(fēng)干燥，真空干燥和真空冷凍干燥對于鮮葛根中的香氣成分有更好的保留和增加效果，并且減少了部分對風(fēng)味有反作用的物質(zhì)。采用模糊數(shù)學(xué)進(jìn)行感官評定，真空干燥全粉感官評價分?jǐn)?shù)為64.70分，熱風(fēng)干燥為59.68分，真空冷凍干燥為59.10分。選取干燥時間、主要營養(yǎng)成分、碘藍(lán)值、色差值、抗氧化物質(zhì)含量、感官評分

12、等指標(biāo)對不同干燥方式葛根全粉進(jìn)行綜合評價， Z熱風(fēng)=20.15分，Z真空=22.25分，Z冷凍=19.53分。真空干燥全粉綜合評價分?jǐn)?shù)最高，選擇真空干燥進(jìn)行工藝優(yōu)化。
　　5、按照綜合評價分?jǐn)?shù)，選擇真空干燥進(jìn)行工藝優(yōu)化。通過單因素和響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)對制備工藝中的熱燙時間、蒸煮溫度、蒸煮時間和干燥條件進(jìn)行優(yōu)化，建立葛根全粉工藝各因素以及交互因素對碘藍(lán)值水平的響應(yīng)面回歸模型Y=7.83-0.10A-0.077B+0.51C-0.37D+0.