速溶杨梅—甘蓝固体饮料的加工及贮藏工艺研究

论文摘要

固体饮料营养丰富,冲饮方便,但目前固体饮料的产品大多以添加剂调配而成,以新鲜原料加工的较少。果蔬速溶固体饮料加工中普遍存在色素降解、结块等问题,本论文以新鲜杨梅和甘蓝为原料,着重研究影响喷雾干燥杨梅-甘蓝粉加工、贮藏过程中容易出现的粘壁、结块及褪色等问题,首次研究了杨梅中主要的风味物质为反-丁子香烯,占总量的60%,主要结果如下:甘蓝浆和杨梅汁流变特性研究。甘蓝浆在3 oBrix到6 oBrix范围内,流动系数n在0.22-0.33之间变化,为非牛顿流体,浓度对粘度的影响比温度的大;甘蓝浆具有一定的屈服应力,甘蓝浆表观粘度与浓度和温度的关系符合ηa=0.21exp（1.159 C+1222/T）。喷雾干燥甘蓝粉加工工艺及甘蓝中硫苷成分的分析。结果表明:加工甘蓝粉较好的喷雾干燥条件是进出口温度为185℃/80℃,均质压力为20 MPa 2次,麦芽糊精添加量占甘蓝粉总干物质含量的60%,进料浓度为5 oBrix,生产的甘蓝粉品质较好;通过液质联用在甘蓝中检测到4种硫苷组分,内叶和外叶的组分相同,喷雾干燥后硫苷保存率较高,为97.6%。速溶杨梅粉的加工及抗氧化性研究。利用响应面分析研究了喷雾干燥杨梅粉的优化工艺,结果表明:进出口温度,浓度对杨梅粉含水率有显著差异,麦芽糊精DE值的影响不显著,进口温度（140-160℃）和出口温度（65-85℃）对杨梅粉Hunter a值有显著影响,喷雾干燥杨梅粉最佳条件为进出口温度150℃/75℃,浓度12 oBrix和19 DE麦芽糊精;150-250μm之间的杨梅粉冲调性最好;杨梅粉浓度与清除自由基能力呈线性关系,1 g杨梅粉约相当于1 mgVc对自由基的清除能力,杨梅粉对不同自由基的清除能力为:DPPH·自由基>氧自由基>NO2-自由基。单粉和混合粉等温吸湿规律及显微结构分析。甘蓝粉和混合粉的等温吸湿规律呈反“S”型,喷雾干燥甘蓝粉比其它干燥方式的甘蓝粉平衡含水率低,比混合粉平衡含水率高,GAB模型可以较好地预测混合粉在不同温度下的吸附规律;混合粉中含量较高的葡萄糖和果糖是其粘壁、吸湿、结块的主要原因;杨梅粉水分活度与玻璃化转变温度呈线性关系,Tg=45.758-168.8 aw;造粒后粉内部结构疏松多孔是其冲调好的根本原因。杨梅-甘蓝粉最适加工贮藏条件的研究。混合粉加工的最适环境为温度低于25℃,相对湿度低于44%;混合粉在180天贮藏过程中,除总酚变化较大外,其余营养变化不明显,含水率为4.9%的混合粉,37℃时其半衰期为349天;含水率为7.2%的混合粉,在常温和37℃其半衰期为133和213天。杨梅-甘蓝粉冲调后色泽和风味研究。冲调混合粉温度为45℃、55℃、65℃时,花色苷降解一半所需的时间t1/2分别为173.3 min、101.9 min和50.6 min,活化能Ea为54.97 kJ/mol,Q10在1.75-1.88之间;通过HS-SPME-GC-MS对50℃和80℃冲调后杨梅粉的风味物质进行检测,风味物质有醇、烷、烯、醛、酯、酸、苯及呋喃等,杨梅中主要的风味物质是萜烯类化合物,分别占50℃和80℃风味总量的69.37%和25.59%,含量最多的萜烯是反-丁子香烯,分别占60%和22.62%,其次还有壬醛、甲氧苯基肟等。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 固体饮料研究现状
• 1.1.1 固体饮料定义及主流品种
• 1.1.2 固体饮料加工方法
• 1.1.3 果蔬复合粉固体饮料的研究进展
• 1.1.4 固体饮料冲调性的定义
• 1.1.5 固体饮料冲调性的理论研究
• 1.1.6 粉体流动性研究进展
• 1.2 喷雾干燥研究进展
• 1.2.1 喷雾干燥定义及研究现状
• 1.2.2 计算机流体动力学（CFD）定义
• 1.2.3 计算机流体动力学在喷雾干燥中的应用
• 1.2.4 计算机流体动力学在研究壁沉积率中的应用
• 1.3 喷雾干燥果蔬粉加工过程中粘壁问题的研究
• 1.3.1 粘壁的原因
• 1.3.2 粘壁的解决方式
• 1.3.3 含糖类物料粘性理论基础的研究
• 1.4 杨梅和甘蓝加工研究进展和存在的问题
• 1.4.1 杨梅加工研究进展及存在问题
• 1.4.2 甘蓝加工研究进展及存在问题
• 1.5 立题背景及意义
• 1.5.1 喷雾干燥杨梅粉和甘蓝粉的立题背景及意义
• 1.5.2 混合粉在加工过程中遇到的主要问题
• 1.6 本论文的主要研究内容
• 参考文献
• 第二章 甘蓝浆和杨梅汁流变特性研究
• 2.1 前言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 主要仪器
• 2.2.2 浆料的制备
• 2.2.3 流变性测定
• 2.2.4 统计软件
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 浓度对甘蓝浆表观粘度的影响
• 2.3.2 不同浓度甘蓝浆和杨梅汁粘度对照
• 2.3.3 不同温度下甘蓝浆剪切速率对剪切应力的影响
• 2.3.4 浓度和温度对甘蓝浆屈服应力的影响
• 2.3.5 浓度和温度对甘蓝浆n 和k 的影响
• 2.3.6 甘蓝浆表观粘度模型的建立
• 2.4 本章小结
• 参考文献
• 第三章 喷雾干燥甘蓝粉的工艺研究及甘蓝中硫苷成分的分析
• 3.1 前言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 材料与试剂
• 3.2.2 主要仪器
• 3.2.3 工艺流程
• 3.2.4 水分的测定
• 3.2.5 色泽的测定
• 3.2.6 维生素C 的测定
• 3.2.7 溶解度的测定
• 3.2.8 出粉率的测定
• 3.2.9 表观密度的测定
• 3.2.10 硫代葡萄糖苷的提取和测定-HPLC 法
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 喷雾干燥进出口温度的选择
• 3.3.2 喷雾干燥对维生素C 的影响
• 3.3.3 均质次数和压力对喷雾干燥甘蓝粉品质的影响
• 3.3.4 助干剂对甘蓝粉品质的影响
• 3.3.5 麦芽糊精添加量的选择
• 3.3.6 进料浓度的选择
• 3.3.7 硫代葡萄糖苷种类的鉴定
• 3.3.8 喷雾干燥对硫苷含量的影响
• 3.4 本章小结
• 参考文献
• 第四章 速溶杨梅粉加工及抗氧化性研究
• 4.1 前言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 试验材料
• 4.2.2 主要仪器
• 4.2.3 速溶杨梅粉试验流程
• 4.2.4 喷雾干燥响应面试验设计
• 4.2.5 水分和色泽的测定
• 4.2.6 表观密度的测定
• 4.2.7 湿润性的测定
• 4.2.8 分散性的测定
• 4.2.9 粒子大小的测定
• 4.2.10 休止角的测定
• 4.2.11 杨梅粉还原能力的测定
• 2^-·效果的测定'>4.2.12 杨梅粉清除超氧阴离子O₂^-·效果的测定
• 4.2.13 杨梅粉清除二苯代苦味肼基自由基（DPPH·）的测定
• 2^-效果的测定'>4.2.14 杨梅粉清除NO₂^-效果的测定
• 4.2.15 杨梅粉清除卵磷脂脂质体中抗氧化活性的测定
• 4.2.16 统计方法
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 喷雾干燥对杨梅粉含水率的影响
• 4.3.2 喷雾干燥对杨梅粉Hunter a 值的影响
• 4.3.3 离心雾化器转速对杨梅粉粒径的影响
• 4.3.4 空气湿度对杨梅粉性能的影响
• 4.3.5 造粒对杨梅粉物性的影响
• 4.3.6 粒径对杨梅粉湿润性的影响
• 4.3.7 速溶杨梅-甘蓝粉加工的工艺路线
• 4.3.8 杨梅粉还原能力的测定
• 2^-·的效果'>4.3.9 杨梅粉清除O₂^-·的效果
• 4.3.10 杨梅粉清除二苯代苦味肼基自由基（DPPH·）的测定
• 2^-效果的测定'>4.3.11 杨梅粉清除NO₂^-效果的测定
• 4.3.12 杨梅粉清除卵磷脂脂质体中抗氧化活性的测定
• 4.4 本章小结
• 参考文献
• 第五章 单粉和混合粉的吸湿特性与显微结构分析
• 5.1 前言
• 5.2 材料与方法
• 5.2.1 试验材料
• 5.2.2 主要仪器
• 5.2.3 可溶性糖的测定
• 5.2.4 粗纤维测定
• 5.2.5 总酚含量分析
• 5.2.6 黄酮含量的测定
• 5.2.7 水分等温吸湿线
• 5.2.8 吸湿平衡含水率模型的模拟与分析
• 5.2.9 杨梅粉玻璃化转变温度的测定
• 5.2.10 光学显微结构分析
• 5.2.11 扫描电镜结构分析
• 5.2.12 统计分析
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 甘蓝粉和杨梅粉中主要成分分析
• 5.3.2 不同干燥方式甘蓝粉水分等温吸湿线对照
• 5.3.3 甘蓝粉与混合粉水分等温吸湿线对照
• 5.3.4 温度对混合粉吸附平衡含水率的影响
• 5.3.5 吸附平衡含水率模型的模拟与分析
• 5.3.6 杨梅粉水分活度与玻璃化转变温度的关系
• 5.3.7 造粒前后杨梅粉光镜和电镜分析
• 5.4 本章小结
• 参考文献
• 第六章 单粉和混合粉结块及贮藏稳定性研究
• 6.1 前言
• 6.2 材料与方法
• 6.2.1 主要仪器
• 6.2.2 温度、相对湿度和时间对混合粉含水率的影响
• 6.2.3 杨梅粉和甘蓝粉结块强度的测定
• 6.2.4 杨梅粉结块光镜图
• 6.2.5 抗结块剂对混合粉结块的影响
• 6.2.6 混合粉贮藏稳定性试验
• 6.2.7 水分活度的测定
• 6.2.8 褐变指数的测定
• 6.2.9 总糖和还原糖的测定-DNS 法
• 6.2.10 总酚含量分析
• 6.2.11 总单体花色苷含量的测定
• 6.2.12 色泽的测定
• 6.2.13 微生物检测
• 6.3 结果和讨论
• 6.3.1 温度、湿度和时间对混合粉含水率的影响
• 6.3.2 杨梅粉和甘蓝粉结块特性研究
• 6.3.3 杨梅粉结块光镜图
• 6.3.4 抗结剂对混合粉结块的影响
• 6.3.5 混合粉贮藏过程中含水率、水分活度及褐变指数的变化
• 6.3.6 贮藏过程中还原糖、总糖及总酚的变化
• 6.3.7 贮藏过程中结块的变化
• 6.3.8 贮藏过程中花色苷降解动力学变化
• 6.3.9 贮藏过程中色差的变化
• 6.3.10 贮藏过程中微生物变化
• 6.4 本章小结
• 参考文献
• 第七章 温度对冲调后混合粉色泽和风味的影响
• 7.1 前言
• 7.2 材料与方法
• 7.2.1 主要仪器
• 7.2.2 冲调温度和时间对混合粉花色苷降解的影响
• 7.2.3 顶空固相微萃取（HS-SPME）条件
• 7.2.4 气相色谱条件
• 7.2.5 质谱条件
• 7.2.6 数据处理
• 7.3 结果与讨论
• 7.3.1 冲调温度和时间对混合粉复水后花色苷降解的影响
• 7.3.2 冲调温度对杨梅粉风味的影响
• 7.4 本章小结
• 参考文献
• 主要结论
• 论文创新点
• 攻读博士学位期间发表的相关论文和成果
• 致谢