不同糖渗透处理和干燥方式对苹果脆片质构品质形成影响的研究

摘要

本文以苹果为研究对象，用不同糖渗透苹果片，研究苹果片渗透脱水特性及热风-压差闪蒸联合干燥（Hot air combined with instant controlled pressure drop drying，HA-ICPDD）苹果脆片质构品质，得到较优的渗透糖种类，在此基础上探究不同温度和时间水苏糖渗透对HA-ICPDD苹果脆片品质的影响;采用不同干燥技术处理，分析干燥后质构特性及其与果胶的关系。为苹果片干燥渗透预处理的糖种类和渗透条件的选择提供理论依据，初步揭示果胶在苹果片干燥过程中质构形成所起的作用，主要结论如下:
　　1.所选单糖（葡萄糖、果糖）、双糖（麦芽糖、蔗糖）、三糖（棉籽糖）、四糖（水苏糖）渗透处理均能显著增加HA-ICPDD苹果脆片的硬度和脆度，其中棉籽糖和水苏糖对脆度增加作用最显著。所选糖对苹果片均具有色泽保护作用，但作用效果无显著差异。水苏糖渗透预处理后所得HA-ICPDD苹果片的玻璃化转变温度(Glass transition temperature，Tg)值最大(29.74℃)，且具有均匀多孔结构。通过感官评价，水苏糖和麦芽糖渗透处理后的苹果片综合得分最高。结合本文研究结果及棉籽糖和水苏糖作为功能性低聚糖的优势，可利用水苏糖进行渗透脱水联合压差闪蒸干燥制备苹果脆片，其不仅口感酥脆，易于贮藏，而且具有改善人体消化道内环境等功能性作用。
　　2.不同温度和时间条件下用水苏糖溶液渗透苹果片，随着渗透液温度升高和渗透时间延长，苹果片的WL和SG均呈增加趋势。与未渗透组相比，所有处理组均能提高HA-ICPDD苹果片的脆度，40℃条件下渗透30 min后制得的HA-ICPDD苹果脆片色泽与鲜样相近，且总酚含量与未渗透组相比呈现增加的趋势。综合色泽、质构、营养等品质，将苹果片于40℃条件下水苏糖渗透处理30 min后再进行热风-压差闪蒸联合干燥，可以提高苹果脆片的品质。
　　3.苹果片热风干燥（Hot air drying, AD）和中短波红外干燥(Medium and shortwave infraredradiation drying，IR)过程均属于降速干燥，且随着干燥温度升高，干燥速率增加，苹果片体积、复水比、脆度均增加。几种干燥方式中，真空冷冻干燥(Freeze drying，FD)和HA-ICPDD苹果片具有均匀的海绵多孔状结构。FD苹果片的体积比和复水比分别为0.76和7.55，其它干燥方式的体积比和复水比的范围分别为0.19～0.31和4.56～5.48，FD苹果片在体积、复水性方面的优势显著大于其它干燥方式。HA-ICPDD苹果片脆度（92个）最大，而FD苹果片脆度较小（10个）。
　　4.不同干燥方式中，FD苹果片水溶性果胶(Water-soluble pectin，WSP)含量最高(112.7mg/gAIR)，对于热风和中短波红外干燥，随着干燥温度升高，WSP含量下降。一方面，真空冷冻干燥条件下，样品温度低，细胞结构未被破坏，WSP含量较高使得细胞间粘结强度和机械强度低，导致苹果片硬度低;另一方面，热风干燥、中短波红外干燥和热风-压差闪蒸联合干燥条件下，温度高时，WSP含量较低，Tg下降，物料温度高于Tg，导致粘弹性和可塑性增加，且水分散失速度较快，有助于形成稳定的多孔结构。CSP的酯化度随着温度的升高而降低，AD90℃、IR90和HA-ICPDD苹果片的CSP酯化度最低。酯化度低导致游离的羧基多，更易与组织中金属离子交联，有利于增强苹果片多孔结构强度，这可能是AD90℃、IR90℃和HA-ICPDD苹果片具有较大脆度的原因。总的来说，WSP含量可能是影响干燥苹果片硬度和微观结构的因素之一，而CSP酯化度可能影响干燥苹果片脆度的因素之一。

目录

声明

摘要

英文缩略

第一章 引言

1．1．1 原料特性

1．1．2 渗透溶质种类

1．1．3 渗透液浓度

1．1．4 渗透液温度

1．1．5 料液比

1．1．6 搅拌

1．2 干燥方式与质构的关系

1．2．1 热风干燥

1．2．2 中短波红外干燥

1．2．3 微波干燥

1．2．4 真空冷冻干燥

1．2．5 压差闪蒸干燥

1．3 果蔬质构的物质基础

1．3．1 细胞壁大分子物质

1．3．2 其它小分子物质

1．4 研究目的、研究意义和研究内容

1．4．1 研究的目的、研究意义

1．4．2 研究内容

第二章 不同糖渗透处理对苹果脆片质构品质形成的影响

2．1 材料与方法

2．1．1 试验材料

2．1．2 试验仪器

2．1．3 试验方法

2．1．4 测试指标

2．2 结果与分析

2．2．1 不同聚合度糖渗透特性

2．2．2 苹果片渗透脱水-热风干燥模型

2．2．3 不同渗透液对苹果片热风干燥水分扩散系数的影响

2．2．4 不同渗透液对热风-压差闪蒸联合干燥苹果脆片硬度、脆度的影响

2．2．6 不同渗透液对热风-压差闪蒸联合干燥苹果脆片微观结构的影响

2．2．7 不同渗透液对热风-压差闪蒸联合干燥苹果脆片可溶性糖的影响

2．2．8 不同渗透液对热风-压差闪燕联合干燥苹果脆片玻璃化转变温度的影响

2．2．9 不同渗透液对热风-压差闪蒸联合干燥苹果脆片感官评价的影响

2．3 小结

第三章 水苏糖渗透处理对苹果脆片质构品质形成的影响

3．1 材料与方法

3．1．1 试验材料

3．1．2 试验仪器

3．1．3 试验方法

3．1．4 测定指标

3．1．5 数据分析

3．2 结果与分析

3．2．1 苹果片的渗透特性

3．2．2 水苏糖渗透处理对苹果片热风干燥特性的影响

3．2．3 水苏糖渗透处理后苹果片热风干燥过程模型拟合及水分扩散系数

3．2．4 水苏糖渗透处理对压差闪蒸苹果脆片Tg、Aw的影响

3．2．5 水苏糖渗透处理对压差闪蒸苹果脆片硬度和脆度的影响

3．2．6 水苏糖渗透处理对压差闪蒸苹果脆片色泽的影响

3．2．7 水苏糖渗透处理对压差闪蒸苹果脆片微观结构的影响

3．2．8 水苏糖渗透处理对压差闪蒸苹果脆片总酚含量的影响

4．3 小结

第四章 不同干燥方式对苹果片质构的影响及其与果胶关系的初探

4．1 材料与方法

4．1．1 试验材料

4．1．2 试验仪器

4．1．3 试验方法

4．1．4 测试指标

4．1．5 数据分析

4．2 结果与分析

4．2．1 苹果片热风干燥和中短波红外干燥的干燥曲线

4．2．2 不同干燥方式对硬度和脆度的影响

4．2．3 不同干燥方式对体积的影响

4．2．4 不同干燥方式对复水比的影响

4．2．5 不同干燥方式对微观结构的影响

4．2．6 干燥方式对脱水苹果片果胶含量的影响

4．2．7 干燥方式对脱水苹果片酯化度的影响

4．2．8 干燥方式对脱水苹果片果胶单糖含量的影响

4．2．9 干燥方式对脱水苹果片果胶傅里叶红外光谱的影响

4．3 小结

第五章 全文结论

5．1 主要结论

5．2 讨论

5．3 展望

参考文献

致谢

作者简历