低糖板栗果脯加工的关键技术研究

摘要

本课题主要研究了板栗褐变机理和低糖板栗果脯的水解、渗糖、干燥几个关键技术,并将微波灭酶技术、微波渗糖技术和微波干燥技术应用于低糖板栗果脯加工的灭酶、渗糖、干燥过程中。通过对微波技术进行一系列的基础性研究,丰富微波技术理论、优化加工工艺、提高产品品质,主要研究结果如下： 1.酶和单宁是板栗褐变的两个主要因素。板栗中影响褐变的酶主要有PPO和POD,其中PPO较POD热稳定性略高,板栗加工中应以板栗PPO活力降至8％以下作为是否灭酶充分的标准。新鲜板栗PPO的最适温度为20℃,最适pH在6.2-6.6之间。冻藏处理后的板栗PPO的耐冷性增强,最佳酶反应温度为10℃,最佳酶反应pH值基本不变。以邻苯二酚为底物,在pH6.5、10℃的条件下冻藏后的板栗PPO的酶反应方程为1/V=1.015/[S]17+18.182,Km=108mmol/L、Vmax=0.106△OD410/min。在褐变过程中,板栗单宁含量逐渐减少,臭氧处理使得褐变程度加强。热烫处理不仅能灭酶,也能降低单宁的含量。微波灭酶最佳条件是：4 W/g功率密度,6min。 2.料液比1:3条件下,α-淀粉酶处理和盐酸处理能明显改善低糖板栗果脯的软化度和透明度。α-淀粉酶预处理的最佳条件为：4％浓度酶液在70℃和pH值5.0条件下处理2h;酸解预处理最优方案是：1％浓度盐酸、酸解温度90℃、酸解时间80min。从产品质量来看,酸解产品的色泽和质构的指标都要好于酶解处理的产品。本实验选择的预处理方式为酸水解法。 3.料液比1:3,用40％浓度蔗糖溶液渗糖的真空渗糖的最佳工艺条件是：真空度0.09 Mpa、真空保持时间45min、真空渗透温度50℃。另外,微波对低糖板栗果脯的渗糖有明显的促进效果,微波功率密度3.5 W/g的微波短时间处理的低糖板栗果脯的褐变程度较小。微波真空渗糖的最佳工艺条件是：微波功率密度3.5 W/g,微波时间120s,真空度0.09MPa。 4.低糖板栗果脯的微波干燥模型可用Page方程MR=exp(-ktn)来描述,方程中的k和n受微波功率密度P的影响。经回归拟合得出的方程MR=exp(-e(a+bP+cP2)·t(d+eP+fP2))显著,可用来对1-5W/g功率密度的微波干燥过程中低糖板栗果脯含水量的变化进行预测,式中,a=-4.7131,b=0.308,c=0.0324,d=1.3908,e=0.0540,f=-0.0097该模型的R2值为0.9184,说明其拟合度好；低糖板栗果脯的热风干燥亦模型可用Page方程MR=exp(-ktn)来描述,方程中的k和n受热风温度T的影响。经回归拟合得出的方程MR=exp(-e(α+bP+cP2)·t(d+eP+fP2))显著,可用来对50-90℃温度的热风干燥过程中低糖板栗果脯含水量的变化进行预测。式中,α=1.3059,b=-0.0054,c=-10.1840,d=0.0758,e=-0.0002,f=0.000。该方程的R2值为0.992,说明其拟合度极好。 5.低糖板栗果脯的微波-热风干燥工艺参数为：初始微波干燥功率密度2W/g,干燥至水分含量20％时(干燥时间18min),再换用60℃热风干燥至水分含量15％,总干燥时间138min。板栗干燥全过程的数学模型方程为： MR=exp(-0.0159t-1.4776) 0≤t≤18minMR=0.3587e-0.0019t t≥18min6.确定板栗果脯加工的工艺为：冻藏板栗(-18℃)→去壳→微波灭酶(4 W/g功率密度,6min)→盐酸酸解(料液比1:3,浓度1％,90℃,80min)→清水漂洗→渗糖(料液比1:3,40％蔗糖溶液,3.5W/g功率密度,真空度0.09MPa,120s)→静置渗糖(56min)→微波干燥(2W/g功率密度,18min)→热风干燥(60℃,120min)

目录

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第一章绪论

1.1我国板栗资源及加工现状

1.1.1我国板栗资源概况

1.1.2板栗的营养价值和保健价值

1.1.3板栗制品加工现状

1.2低糖低糖板栗果脯加工中的关键技术

1.2.1板栗的剥壳

1.2.2渗糖

1.2.3褐变控制

1.2.4果肉破碎控制

1.2.5淀粉老化控制

1.3微波技术及其在食品行业中的应用

1.3.1微波技术基本原理

1.3.2微波技术的优点

1.3.3微波技术的缺点及改善措施

1.3.4微波技术在与本课题相关的加工工艺中的应用

1.4本课题研究意义、研究目标及内容

1.4.1本课题的立题背景

1.4.2本课题研究目标

1.4.3本课题的研究内容

第二章冻藏板栗褐变因素及灭酶技术的研究

2.1前言

2.2实验材料与方法

2.2.1实验原料及试剂

2.2.2主要仪器设备

2.2.3实验方法

2.2.4实验设计

2.3结果与讨论

2.3.1冻藏板栗的PPO和POD热稳定性比较

2.3.2冻藏板栗PPO性生质的检测

2.3.3褐变程度与单宁含量的关系

2.3.4臭氧处理对褐变和单宁含量的影响

2.3.5不同灭酶方式对板栗PPO活力的影响

2.3.6微波灭酶工艺的确定

2.4 本章小结

第三章低糖板栗果脯加工的预处理以及渗糖技术的研究

3.1前言

3.2实验材料与方法

3.2.1实验原料及试剂

3.2.2主要仪器设备

3.2.3实验方法

3.2.4实验设计

3.3 结果与讨论

3.3.1浸渍糖液浓度的选择

3.3.2 α-淀粉酶预处理作用效果研究

3.3.3酸预处理作用效果研究

3.3.4酶解工艺与酸解效果的比较

3.3.5辅助渗糖

3.4本章小结

第四章低糖板栗果脯微波-热风结合干燥技术的研究

4.1前言

4.2实验材料与方法

4.2.1主要原料

4.2.2主要仪器设备

4.2.3实验方法

4.3结果及分析

4.3.1低糖板栗果脯的微波干燥

4.3.2低糖板栗果脯的热风干燥

4.3.3低糖板栗果脯的微波-热风干燥工艺的确定

4.3.4低糖板栗果脯微波-热风干燥数学模型的建立

4.4本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间取得的研究成果