真空冷冻干燥山药粉的工艺研究

论文摘要

山药营养丰富,具有较高的营养价值和保健功效,富含多种营养成分和生理活性成分,是集药、食、滋补三大功能为一体的保健食品。为了提高我国山药的深加工水平,满足国内外市场对高品质的山药粉的需要。采用真空冷冻干燥法生产的山药粉可以较好的保留山药的营养成分和生理活性成分,还可以将山药粉添加到其他食品中,扩大山药的应用范围。本研究以新鲜山药为试验材料,对湿法超微粉真空冷冻干燥生产山药粉工艺进行了系统研究。通过研究确定了真空冷冻干燥生产山药粉的护色工艺、超微粉碎工艺和真空冷冻干燥工艺,并对山药粉在贮藏过程中的质量稳定性进行了研究。主要研究内容和研究结论如下:（1）护色工艺研究:首先采用单因素试验,对护色剂柠檬酸、Vc、植酸及氯化钙的适宜护色浓度进行了探讨,之后采用L9（34）正交试验结果的方差分析和多重比较结果确定护色工艺条件为:柠檬酸浓度为0.6%,植酸浓度为0.4%,氯化钙浓度为1.25%,在此条件下能很好的控制山药的褐变。（2）湿法超微粉碎工艺研究:首先通过研究加水量对山药浆营养成分、干燥速率和过筛率的影响,确定适宜的液固比为1:1;通过研究过胶磨次数对山药浆营养成分和过筛率的影响,确定适宜的过胶磨次数为3次,此时,山药浆粒度均一性较好,且营养成分保留率较高。然后通过向山药浆中添加助干剂以改善真空冷冻干燥过程,由L9（34）正交试验结果的方差分析和多重比较结果确定助干剂为麦芽糊精、CMC和β-环糊精,用量分别为山药浆可溶性固形物含量的50%、0.4%和5%。（3）共晶点和共熔点的确定:利用电阻法测定山药的共晶点温度区域为﹣14℃～﹣16℃,共熔点温度区域为﹣13℃～﹣15℃。（4）预冻工艺研究:山药共晶点温度区域为﹣14℃～﹣16℃,由于护色剂和助干剂等溶质的加入会使共晶点温度降低5℃～10℃,结合试验综合考虑,确定预冻终温为﹣24℃。选择物料装填厚度、预冻时间为因素,作5×5两因素交叉试验,确定装填厚度8 mm,预冻时间5 h。（5）真空冷冻干燥工艺研究:根据不同温度下冰晶表面的饱和蒸汽压力表,确定干燥室工作压力范围为66.65～4.00 Pa,选择干燥室工作压力、升华温度和解析温度为因素,作L9（34）正交试验,通过对试验结果进行方差分析和多重比较,确定较好的冻干工艺为:工作压力40 Pa,升华温度50℃,解析温度60℃。（6）山药多糖测定方法的确定:蒽酮-硫酸法测定山药多糖的回收率为74.33%,苯酚-硫酸法测定山药多糖的回收率为98.13%,因此采用苯酚-硫酸法测定山药多糖。（7）真空冷冻干燥山药粉质量稳定性研究:通过定期测定真空包装的冻干山药粉的营养成分含量,表明真空冷冻干燥山药粉能够较好地保留山药原有的营养成分,产品质量较好,特别是在贮藏的前四个月,山药粉营养物质含量基本保持稳定。研究还确定在打散时向山药粉中添加0.15 g/kg的SiO2,可以保证冻干山药粉具有良好的抗结性和流动性。（8）湿法超微粉碎真空冷冻干燥山药粉工艺研究:参照其他果蔬粉产品湿法超微粉碎方法和真空冷冻干燥方法进行山药粉湿法粉碎冻干工艺的研究,在整个试验过程中通过对每个具体工艺环节的研究,对生产工艺进行及时调整和修正,最终确定了山药粉湿法超微粉碎真空冷冻干燥工艺:新鲜山药、去皮、清洗、护色、湿法超微粉碎（打浆、调制、胶磨）、真空冷冻干燥、打散、包装。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 山药概述
• 1.1.1 山药的起源及分布
• 1.1.2 山药的形态
• 1.1.3 山药的营养价值
• 1.1.4 山药的药理作用
• 1.1.5 山药的加工利用与综合开发
• 1.2 真空冷冻干燥
• 1.2.1 真空冷冻干燥原理
• 1.2.2 真空冷冻干燥食品的发展现状及前景展望
• 1.2.3 真空冷冻干燥技术的特点
• 1.3 果蔬粉加工
• 1.3.1 果蔬粉的特点及应用
• 1.3.2 果蔬粉的粉碎工艺
• 1.3.3 真空冷冻干燥生产果蔬粉发展前景
• 1.4 研究意义
• 1.5 研究目标
• 1.6 技术路线
• 2 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.2 试剂与仪器
• 2.2.1 试剂
• 2.2.2 仪器设备
• 2.3 试验方法
• 2.3.1 真空冷冻干燥山药粉工艺流程
• 2.3.2 护色工艺研究
• 2.3.3 湿法超微粉碎工艺研究
• 2.3.4 真空冷冻干燥工艺研究
• 2.3.5 真空冷冻山药粉质量稳定性研究
• 2.3.6 理化指标检测方法
• 2.3.7 计算公式
• 3. 结果与分析
• 3.1 护色工艺结果及分析
• 3.2 湿法超微粉碎工艺结果及分析
• 3.2.1 加水量的确定
• 3.2.2 胶体磨参数的确定
• 3.2.3 助干剂用量的确定
• 3.3 预冻工艺结果及分析
• 3.3.1 共晶点与共熔点的测定结果
• 3.3.2 预冻工艺的结果及分析
• 3.4 真空冷冻干燥工艺结果及分析
• 3.4.1 干燥室工作压力的选择
• 3.4.2 真空冷冻干燥结果及分析
• 3.4.3 真空冷冻干燥工艺参数的确定
• 3.4.4 山药粉的真空冷冻干燥曲线
• 3.5 真空冷冻干燥山药粉质量稳定性研究
• 3.5.1 山药多糖测定方法确定
• 3.5.2 真空冷冻干燥山药粉稳定性
• 3.5.3 真空冷冻干燥山药粉的抗结性
• 4 讨论
• 4.1 护色工艺
• 4.2 湿法超微粉碎和干法超微粉碎
• 4.3 助干剂的选择
• 4.4 解析干燥工艺条件对制品的影响
• 4.5 真空冷冻干燥过程中应注意的问题
• 4.6 山药多糖测定方法的确定
• 4.7 真空冷冻干燥山药粉贮藏中应注意的问题
• 5 结论
• 参考文献
• 在读期间发表学术论文
• 作者简介
• 致谢