組合預處理對提高甘薯壓差膨化干燥品質的影響研究

佘彬，周文化，何新益

（1.中南林業(yè)科技大學食品科學與工程學院，湖南長沙410004；2.天津農學院食品科學與生物工程學院，天津300384；3.天津農副產品深加工技術工程中心，天津300384）

組合預處理對提高甘薯壓差膨化干燥品質的影響研究

佘彬1，2，3，周文化1，何新益2，3，*

（1.中南林業(yè)科技大學食品科學與工程學院，湖南長沙410004；2.天津農學院食品科學與生物工程學院，天津300384；3.天津農副產品深加工技術工程中心，天津300384）

為提高甘薯變溫壓差膨化干燥品質，比較了糖滲透、凍融及組合的預處理方式對膨化甘薯的硬度、色澤、復水性、感官分值等指標的影響。研究表明：麥芽糖漿比蔗糖更適合作為甘薯的滲透溶液；預處理方式的組合能有效提高膨化甘薯品質?！疤侵?凍融+糖浸”組合預處理后所制得的膨化甘薯口感、色澤、綜合評分最優(yōu)。糖滲透與凍融組合預處理方式可有效提高甘薯變溫壓差膨化干燥品質。

變溫壓差膨化；甘薯；糖滲透；凍融

食品預處理的方式很多，常見的有熱燙、預干燥、滲透、冷凍等。如用糖處理芒果等[1-4]可適當提高產品的色澤和口感等品質；用鹽處理[5-6]原料可獲得更好的產品重量；用堿處理[7]原料可改善原料的物理性質；某些原料經過凍融[8-11]、熱燙[12-14]、預干燥，其終產品的口感，色澤更能得到顧客的認同。對于不同的原料，采用適當?shù)念A處理方式將有利于改善原料和產品的品質。黃宗海[14]等對胡蘿卜進行糖煮、冷凍和預干燥，從而改善膨化胡蘿卜的品質；郭婷[10]等則探討了初始含水量、糖煮和凍融處理對膨化甘薯硬度、表觀密度和感官等的影響。但國內外對于組合預處理方式對提高果蔬膨化干燥品質鮮有報道。本文采用不同預處理方式及組合，通過測定膨化干燥產品的色澤、脆度、復水性、感官評價等品質，確定組合預處理方式對膨化甘薯品質的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

市售新鮮甘薯（龍薯9號），購于天津市紅旗批發(fā)市場。

1.2 儀器與設備

QDPH-20果蔬變溫壓差膨化干燥機：天津勤德新材料科技有限公司；TA.XTPlus質構儀：英國Stable Micro System公司；SH10A水份快速測定儀：上海精密科學儀器有限公司；FA4000精密電子天平：天津天馬衡基儀器有限公司；DGH-9240A電熱鼓風干燥箱：上海精密實驗設備有限公司；BCD-24WE/Y冰箱：青島海爾股份有限公司。

1.3 實驗工藝流程

甘薯—清洗—去皮—切條—預處理—膨化干燥—冷卻—包裝—測定指標。

切條：將甘薯切成約為0.5 cm×0.5 cm×5cm的條狀。

糖煮：將切條后的鮮甘薯投于煮沸的糖漿溶液中，煮制一定時間。

凍融：將糖煮后的甘薯于-18℃下冷凍18 h，再在室溫條件下（20℃）自然解凍6 h。根據(jù)凍融次數(shù)的不同，將原料表示為FTn（n表示不同的凍融次數(shù)）。不同的預處理方法，見表1。

表1 預處理組合方法Table1 Thecombinationmethodsof pre-treatment

1.4 膨化干燥品質的測定

1.4.1 水分含量的測定

根據(jù)GB5009.3-2010食品安全國家標準食品中水分的測定。

1.4.2 硬度的測定

用質構儀進行測定，選取樣品中大小粗細均勻的樣品進行質構，重復5次，取平均值。測量模式：下壓過程中測量力；測試前速度：5.0mm/s；測試速度：1.0mm/s；測試后速度：1.0mm/s；測試距離：2mm；數(shù)據(jù)采集速度：500次/s；探頭：P/0.25球型探頭。儀器給出應力隨時間變化的曲線，硬度值等于曲線中力的峰值，單位為“g”，值越大表示被測物體的硬度越大。

1.4.3 色澤的測定

本試驗采用CR-400型色彩色差計進行色澤測定和評價。這種儀器采用的色彩圖稱為CIELAB表色系統(tǒng)，亦稱L*a*b*表色系。通過比較ΔE值評價甘薯膨化干燥產品的色澤變化。

式中：L*，a*，b*為標準白色板的測定值；L，a，b為樣品的測定值；ΔE*為色差值。

1.4.4 復水性的測定

取膨化后甘薯片樣品1.5 g，復水容器為300mL燒杯，用水量為樣品體積的20倍，將試樣浸漬其中，在室溫條件下浸漬30min后撈出，自然瀝水5min，稱質量，計算復水比。計算公式為：

式中：m1為復水后樣品的質量，g；m2為復水前樣品的質量，g。

1.4.5 感官指標的測定

采用權重評分法對膨化的甘薯產品的色澤、形態(tài)、氣味和質地等方面進行感官評價。其標準見表2。

表2 甘薯膨化產品感官評價標準Table2 Thesensory evaluation criteria of puffed sweet potato products

2 結果與分析

2.1 糖煮時間對膨化甘薯品質的影響

糖煮時間對膨化甘薯品質的影響如圖1所示。

圖1 糖煮時間對膨化甘薯品質的影響Fig.1 Theeffectof sugar boiled timeon puffed sweet potato's quality

由圖1可知，隨著糖煮時間的增加，甘薯初始含水量逐漸下降，但下降的不是很明顯。膨化后，產品的硬度先下降，后趨于平緩。色澤則呈現(xiàn)一種降低后上升的現(xiàn)象。將膨化甘薯復水后，測得其復水性先上升后下降，在3min～5min之間達到最高，約為1.26左右。通過感官評分、色澤、硬度等的比較，甘薯糖煮時間在3min左右為宜。

2.2 凍融次數(shù)對膨化甘薯品質的影響

凍融次數(shù)對膨化甘薯品質的影響結果如圖2所示。

由圖2可知，隨著凍融次數(shù)的增加，甘薯初始含水量呈緩慢下降的趨勢。隨著凍融次數(shù)的增加，甘薯的復水性先上升，后下降，在FT2達到最大，為1.40± 0.05。產品的硬度也隨著凍融次數(shù)的增加而不斷減小。產品的顏色在FT2較好。比較膨化甘薯的色澤，硬度和感官評分，我們可知，將甘薯凍融2次～3次，得到的產品品質較好，其中凍融2次最好。

圖2 凍融對膨化甘薯品質的影響Fig.2 Theeffectof freeze-thaw on puffed sweet potato'squality

2.3 組合預處理對膨化甘薯品質的影響

組合預處理方式對膨化甘薯品質的影響如表3所示。

表3 組合預處理方式對膨化甘薯品質的影響Table3 The coMbination pre-treatmentmethodson puffed sweet potato'squality

從表3，我們可以看出糖浸、糖煮和凍融對改善膨化甘薯的品質起到了積極的作用。將糖煮、糖浸和凍融進行適當?shù)慕M合，對甘薯進行預處理，發(fā)現(xiàn)不同的組合方式，對產品品質的影響程度不同。糖煮后再次經過凍融或糖煮/糖浸的樣品，其硬度顯然比未經過再次處理的樣品要小，且色澤和復水性都較對照組的要好。預處理甘薯的含水量會隨著糖煮、糖浸和凍融而有所下降。通過上表的數(shù)據(jù)表明：“糖煮+凍融+糖浸”的預處理組合方式，得到的產品更優(yōu)，味道更好。

2.4 不同的糖液對膨化甘薯品質的影響

采用最佳的組合預處理方式，即，糖煮（3min）+凍融（2次）+糖浸（4 h），研究不同的糖煮對膨化甘薯品質的影響，結果如表4所示。

表4 不同的糖煮對膨化甘薯品質的影響Table4 Theeffectof different sugar on puffed sweet potato's quality

通過表4看出，蔗糖處理的甘薯硬度較麥芽糖漿的低；兩種糖處理后，膨化甘薯的色澤差異性不大，雖然麥芽糖處理的膨化甘薯復水性比蔗糖處理的膨化甘薯復水性要稍高一點，但不過總體而言，相較于麥芽糖漿，蔗糖對改善膨化甘薯品質更有效。蔗糖改善產品的硬度，色澤，復水性等方面都比麥芽糖漿的效果好。

3 結論

不同的糖煮時間、不同的凍融次數(shù)和不同的預處理組合方式，都能適當?shù)母纳婆蚧适淼钠焚|。糖煮和糖浸都會破壞甘薯的組織結構，并可通過滲透作用，使糖液進入甘薯細胞，最終達到動態(tài)平衡。糖煮時間過長，將導致甘薯易斷、易碎，所以應選取適當?shù)奶侵髸r間，研究表明，糖煮3min膨化甘薯產品品質最佳。凍融能改善膨化甘薯品質，可能是由于，凍融會導致甘薯細胞組織的細胞膜發(fā)生變化，增加細胞的透性，并造成組織損傷，破壞甘薯的細胞結構，從而增加了細胞膜或細胞壁對水分和離子的滲透性。甘薯凍融2次后，膨化產品最優(yōu)。麥芽糖和蔗糖都屬于二糖，但麥芽糖漿比蔗糖作為糖煮和糖浸的原料效果更好，可能是麥芽糖屬于還原糖，蔗糖不屬于還原糖，還原糖更容易進入甘薯內部。預處理組合很多，本文研究了6種不同的預處理組合方式，研究表明：多種預處理方式相結合能有效的改善產品品質，其中“糖煮+凍融+糖浸”方式得到的膨化甘薯口感、色澤都最好。

[1]PUSHPA K,NEENA JOSHI,K G VIJAYALAKSHMI.Effect of Different Pretreatment on Drying Rate of Tomato Slices[J].Mysore J Agric Sci,2010,44(1)：188-192

[2]Kejian Zou,Jianwen Teng,Li Huang,et al.Effect of osmotic pretreatmenton quality ofmango chips by explosion puffing drying[J]. LWT-Food Scienceand Technology,2013(51)：253-259

[3]Graziella Colato Antonio,Denise Gomes Alves,Patr'lcia Moreira Az oubel,etal.Influence of osmotic dehydration and high temperature short time processes on dried sweet potato(Ipomoea batatas Lam.) [J].Journalof Food Engineering,2008(84)：375-382

[4]宋陽,羅紅霞,句容輝,等.前處理對甘薯變溫壓差膨化效果影響[J].食品工業(yè),2012,33(5)：17-20

[5]Maruf Ahmed,Mst Sorifa Akter,Jong-Bang Eun.Peeling,drying temperatures,and sulphite-treatmentaffect physicochemical propertiesand nutritionalqualityofsweetpotato flour[J].Food Chemistry, 2010(121)：112-118

[6]URFALINO D P,QUIROGA A.Desarrollo de técnicas combinadas de secado para la obtención de duraznos deshidratados con bajo contenido desulfitos[J].Argentina,2011(37)：165-171

[7]KariMA A,NadihaMZ,Chen FK,etal.Pasting and retrogradation properties of alkali-treated sago(Metroxylon sagu)starch[J].Food Hydrocolloids,2008(22)：1044-1058

[8]Ramírez C,Troncoso E,Mu?oz J,et al.Microstructure analysis on pre-treated apple slices and its effect on water release during air drying[J].Journalof Food Engineering,2011(106)：253-261

[9]Joanna Szymonska,KrystynaWodnicka.Effect ofmultiple freezing and thawing on the surface and functional properties of granular potatostarch[J].Food Hydrocolloids,2005(19)：753-760

[10]郭婷,鄧放明,何新益.預處理方式對甘薯變溫壓差膨化干燥產品品質的影響[J].食品與機械,2012,28(6)：202-205

[11]Szymonska J,Krok F,Komorowska-Czepirska E,etal.Modification of granular potato starch bymultiple deep-freezing and thawing[J]. Carbohydrate Polymers,2003(52)：1-10

[12]K A Taiwo,O D Baik.Effects of pre-treatments on the shrinkage and textural properties of fried sweet potatoes[J].LWT,2007(40)：661-668

[13]TTMai Tran,Xiao Dong Chen,Christopher Southern.Reducing oil contentof fried potato crisps considerably usinga'sweet'pre-treatmenttechnique[J].JournalofFood Engineering,2007(80)：719-726

[14]黃宗海,何新益,王佳蕊,等.預處理方式對胡蘿卜變溫壓差膨化干燥品質的影響[J].食品與機械,2011,27(1)：124-126

Effect of Combination Pre-treatment on the Quality of Explosion Puffing Drying Sweet Potato at Variable Temperature and Pressure Difference

SHEBin1，2，3，ZHOUWen-hua1，HEXin-yi2，3，*
（1.Collegeof Food Scienceand Technology，Central South University of Forestry and Technology，Changsha 410004，Hunan，China；2.College of Food Science and BiologicalEngineering，Tianjin Agriculture University，Tianjin 300384，China；3.Tianjin Engineeringand Technology Research CenterofAgricultural Products Processing，Tianjin 3000384，China）

In order to improve the quality of explosion puffing drying sweet potato at variable temperature and pressuredifference，theeffectsofsugarpenetration，freeze-thaw and itscombinationspretreatmentonpuffed sweet potatohardness，color，rehydration，sensoryevaluationandotheindicatorswerecompared.The resultsshowed thatmaltosesyrupwasbetterthansucrosesolutionaspenetrationsolute forsweetpotato.Combinedpretreatmentmethod could effectively improve thequalityofpuffed potato.The'sugarboiled+freeze-thaw+sugarsoaked'wasthebest combination to achieve the good taste，color，composite score of products.Sugar penetration and freeze-thaw combinationpretreatmentcouldeffectivelyimprove thequalityofpuffedsweetpotato.

explosion puffing dryingatvariable temperatureand pressure difference；sweetpotato；sugar penetration；freeze-thaw

10.3969/j.issn.1005-6521.2014.18.003

2014-09-15

天津市農業(yè)科技合作項目（07050309）

佘彬（1990—），女（漢），在讀研究生，研究方向：糧油產品深加工。

*通信作者：何新益（1974—），男，教授，博士。