佘彬，周文化，何新益

（1.中南林業(yè)科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410004；2.天津農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與生物工程學(xué)院，天津300384；3.天津農(nóng)副產(chǎn)品深加工技術(shù)工程中心，天津300384）

組合預(yù)處理對(duì)提高甘薯壓差膨化干燥品質(zhì)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(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410004；2.天津農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與生物工程學(xué)院，天津300384；3.天津農(nóng)副產(chǎn)品深加工技術(shù)工程中心，天津300384）

為提高甘薯變溫壓差膨化干燥品質(zhì)，比較了糖滲透、凍融及組合的預(yù)處理方式對(duì)膨化甘薯的硬度、色澤、復(fù)水性、感官分值等指標(biāo)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(yù)處理方式的組合能有效提高膨化甘薯品質(zhì)?！疤侵?凍融+糖浸”組合預(yù)處理后所制得的膨化甘薯口感、色澤、綜合評(píng)分最優(yōu)。糖滲透與凍融組合預(yù)處理方式可有效提高甘薯變溫壓差膨化干燥品質(zhì)。

變溫壓差膨化；甘薯；糖滲透；凍融

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

1 材料與方法

1.1 材料

市售新鮮甘薯（龍薯9號(hào)），購(gòu)于天津市紅旗批發(fā)市場(chǎng)。

1.2 儀器與設(shè)備

QDPH-20果蔬變溫壓差膨化干燥機(jī)：天津勤德新材料科技有限公司；TA.XTPlus質(zhì)構(gòu)儀：英國(guó)Stable Micro System公司；SH10A水份快速測(cè)定儀：上海精密科學(xué)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(fēng)干燥箱：上海精密實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；BCD-24WE/Y冰箱：青島海爾股份有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)工藝流程

甘薯—清洗—去皮—切條—預(yù)處理—膨化干燥—冷卻—包裝—測(cè)定指標(biāo)。

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(shí)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(yù)處理方法，見表1。

表1 預(yù)處理組合方法Table1 Thecombinationmethodsof pre-treatment

1.4 膨化干燥品質(zhì)的測(cè)定

1.4.1 水分含量的測(cè)定

根據(jù)GB5009.3-2010食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測(cè)定。

1.4.2 硬度的測(cè)定

用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行測(cè)定，選取樣品中大小粗細(xì)均勻的樣品進(jìn)行質(zhì)構(gòu)，重復(fù)5次，取平均值。測(cè)量模式：下壓過程中測(cè)量力；測(cè)試前速度：5.0mm/s；測(cè)試速度：1.0mm/s；測(cè)試后速度：1.0mm/s；測(cè)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(yīng)力隨時(shí)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(cè)物體的硬度越大。

1.4.3 色澤的測(cè)定

本試驗(yàn)采用CR-400型色彩色差計(jì)進(jìn)行色澤測(cè)定和評(píng)價(jià)。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(píng)價(jià)甘薯膨化干燥產(chǎn)品的色澤變化。

式中：L*，a*，b*為標(biāo)準(zhǔn)白色板的測(cè)定值；L，a，b為樣品的測(cè)定值；ΔE*為色差值。

1.4.4 復(fù)水性的測(cè)定

取膨化后甘薯片樣品1.5 g，復(fù)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(zhì)量，計(jì)算復(fù)水比。計(jì)算公式為：

式中：m1為復(fù)水后樣品的質(zhì)量，g；m2為復(fù)水前樣品的質(zhì)量，g。

1.4.5 感官指標(biāo)的測(cè)定

采用權(quán)重評(píng)分法對(duì)膨化的甘薯產(chǎn)品的色澤、形態(tài)、氣味和質(zhì)地等方面進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。其標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 甘薯膨化產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table2 Thesensory evaluation criteria of puffed sweet potato products

2 結(jié)果與分析

2.1 糖煮時(shí)間對(duì)膨化甘薯品質(zhì)的影響

糖煮時(shí)間對(duì)膨化甘薯品質(zhì)的影響如圖1所示。

圖1 糖煮時(shí)間對(duì)膨化甘薯品質(zhì)的影響Fig.1 Theeffectof sugar boiled timeon puffed sweet potato's quality

由圖1可知，隨著糖煮時(shí)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(chǎn)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(fù)水后，測(cè)得其復(fù)水性先上升后下降，在3min～5min之間達(dá)到最高，約為1.26左右。通過感官評(píng)分、色澤、硬度等的比較，甘薯糖煮時(shí)間在3min左右為宜。

2.2 凍融次數(shù)對(duì)膨化甘薯品質(zhì)的影響

凍融次數(shù)對(duì)膨化甘薯品質(zhì)的影響結(jié)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(shì)。隨著凍融次數(shù)的增加，甘薯的復(fù)水性先上升，后下降，在FT2達(dá)到最大，為1.40± 0.05。產(chǎn)品的硬度也隨著凍融次數(shù)的增加而不斷減小。產(chǎn)品的顏色在FT2較好。比較膨化甘薯的色澤，硬度和感官評(píng)分，我們可知，將甘薯凍融2次～3次，得到的產(chǎn)品品質(zhì)較好，其中凍融2次最好。

圖2 凍融對(duì)膨化甘薯品質(zhì)的影響Fig.2 Theeffectof freeze-thaw on puffed sweet potato'squality

2.3 組合預(yù)處理對(duì)膨化甘薯品質(zhì)的影響

組合預(yù)處理方式對(duì)膨化甘薯品質(zhì)的影響如表3所示。

表3 組合預(yù)處理方式對(duì)膨化甘薯品質(zhì)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(duì)改善膨化甘薯的品質(zhì)起到了積極的作用。將糖煮、糖浸和凍融進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合，對(duì)甘薯進(jìn)行預(yù)處理，發(fā)現(xiàn)不同的組合方式，對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響程度不同。糖煮后再次經(jīng)過凍融或糖煮/糖浸的樣品，其硬度顯然比未經(jīng)過再次處理的樣品要小，且色澤和復(fù)水性都較對(duì)照組的要好。預(yù)處理甘薯的含水量會(huì)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(yù)處理組合方式，得到的產(chǎn)品更優(yōu)，味道更好。

2.4 不同的糖液對(duì)膨化甘薯品質(zhì)的影響

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

表4 不同的糖煮對(duì)膨化甘薯品質(zhì)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(fù)水性比蔗糖處理的膨化甘薯復(fù)水性要稍高一點(diǎn)，但不過總體而言，相較于麥芽糖漿，蔗糖對(duì)改善膨化甘薯品質(zhì)更有效。蔗糖改善產(chǎn)品的硬度，色澤，復(fù)水性等方面都比麥芽糖漿的效果好。

3 結(jié)論

不同的糖煮時(shí)間、不同的凍融次數(shù)和不同的預(yù)處理組合方式，都能適當(dāng)?shù)母纳婆蚧适淼钠焚|(zhì)。糖煮和糖浸都會(huì)破壞甘薯的組織結(jié)構(gòu)，并可通過滲透作用，使糖液進(jìn)入甘薯細(xì)胞，最終達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。糖煮時(shí)間過長(zhǎng)，將導(dǎo)致甘薯易斷、易碎，所以應(yīng)選取適當(dāng)?shù)奶侵髸r(shí)間，研究表明，糖煮3min膨化甘薯產(chǎn)品品質(zhì)最佳。凍融能改善膨化甘薯品質(zhì)，可能是由于，凍融會(huì)導(dǎo)致甘薯細(xì)胞組織的細(xì)胞膜發(fā)生變化，增加細(xì)胞的透性，并造成組織損傷，破壞甘薯的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，從而增加了細(xì)胞膜或細(xì)胞壁對(duì)水分和離子的滲透性。甘薯凍融2次后，膨化產(chǎn)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(jìn)入甘薯內(nèi)部。預(yù)處理組合很多，本文研究了6種不同的預(yù)處理組合方式，研究表明：多種預(yù)處理方式相結(jié)合能有效的改善產(chǎn)品品質(zhì)，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(yáng),羅紅霞,句容輝,等.前處理對(duì)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(yù)處理方式對(duì)甘薯變溫壓差膨化干燥產(chǎn)品品質(zhì)的影響[J].食品與機(jī)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(yù)處理方式對(duì)胡蘿卜變溫壓差膨化干燥品質(zhì)的影響[J].食品與機(jī)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(nóng)業(yè)科技合作項(xiàng)目（07050309）

佘彬（1990—），女（漢），在讀研究生，研究方向：糧油產(chǎn)品深加工。

*通信作者：何新益（1974—），男，教授，博士。