微胶囊速溶香蕉粉的制备及其相关技术的研究

论文摘要

本课题重点研究香蕉汁的喷雾干燥微胶囊化工艺,以及与制备微胶囊速溶香蕉粉过程相关的酶促褐变的抑制方法,通过响应面试验研究了复合酶液化香蕉果浆的最佳工艺及喷雾干燥工艺对香蕉汁微胶囊化的效果,得到最佳喷雾干燥工艺。通过GC-MS技术,研究香蕉香气在整个加工过程中的变化。通过单因素实验得到L-半胱氨酸是最有效的褐变抑制剂,而且与抗坏血酸具有协同作用。通过正交实验,得出最佳抑制剂复配处理为0.2%L-半胱氨酸和0.3%抗坏血酸复配,处理30min。结合最佳抑制剂处理,在微波功率495W处理30s可得到满意的护色效果。通过对酶解后香蕉浆和香蕉汁的成分和特性分析,对两种酶的酶解效果进行了比较。结果表明Viscozyme L降解香蕉浆中的果胶和纤维素的活力较强,酶解效果较佳。选用Viscozyme L以及真菌α-淀粉酶酶解香蕉果浆,采用响应曲面法进行实验设计,研究Viscozyme L添加量、真菌α-淀粉酶添加量、酶解温度和酶解时间对可溶性固形物含量、澄清度、浊度和粘度的影响。试验得到最佳酶解工艺为:Viscozyme L添加量110.05 FGB/kg,真菌α-淀粉酶添加量4702.36 SKBU/kg,酶解温度40.4℃,酶解时间152min。在此工艺下得到的香蕉汁,测得可溶性固形物含量为23.2 oBrix,粘度为2.868 mPa·s,与预测值接近,表明响应曲面得到的回归方程具有一定的实践指导意义。以酶解澄清香蕉汁为原料,研究了进风温度、助干剂添加量、热空气流量、压缩空气流量的变化对香蕉汁喷雾干燥效果的影响,并采用响应曲面法优化喷雾干燥微胶囊化工艺。结果显示:当进风温度为170.0℃、热空气流量为36.08m3/h、压缩空气流量为489.70L/h时,出风温度为76-80℃,产品得率最高,达44.28%。在此基础上通过GC-MS技术分析了天然香蕉、酶解澄清香蕉汁、微胶囊香蕉粉和复原香蕉汁的挥发性香气成分,研究了香蕉香气成分在加工过程中的变化。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 香蕉的研究进展
• 1.1.1 香蕉概述
• 1.1.2 香蕉的营养价值
• 1.1.3 香蕉的保健功能
• 1.1.4 香蕉的开发利用
• 1.2 香蕉加工中酶促褐变的抑制研究概况
• 1.2.1 香蕉的酶促褐变
• 1.2.2 酶促褐变的国内外研究现状
• 1.3 复合酶液化香蕉果浆的研究概况
• 1.3.1 酶法液化香蕉果浆的机理
• 1.3.2 复合酶液化香蕉果浆的国内外研究现状
• 1.4 微胶囊技术研究概况
• 1.4.1 微胶囊化技术概况
• 1.4.2 喷雾干燥法微胶囊化技术概况
• 1.4.3 喷雾干燥的玻璃态微胶囊化
• 1.5 本课题研究的意义和研究内容
• 1.5.1 研究意义
• 1.5.2 研究内容
• 第二章 香蕉加工过程中褐变控制的研究
• 引言
• 2.1 实验材料与设备
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 主要实验试剂和药品
• 2.1.3 实验设备
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 不同抑制剂对香蕉褐变的处理
• 2.2.2 复合褐变抑制剂的确定
• 2.2.3 抑制剂结合微波灭酶处理
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 柠檬酸对香蕉褐变的抑制作用
• 2.3.2 L-抗坏酸对香蕉褐变的抑制作用
• 2.3.3 氯化钠对香蕉褐变的抑制作用
• 2.3.4 L-半胱氨酸对香蕉褐变的抑制作用
• 2.3.5 茶多酚对香蕉褐变的抑制作用
• 2.3.6 草酸对香蕉褐变的抑制作用
• 2.3.7 复合抑制剂的确定
• 2.3.8 抑制剂结合微波处理
• 2.4 本章小结
• 第三章 复合酶对香蕉果浆的酶解效果优化研究
• 引言
• 3.1 实验材料与设备
• 3.1.1 实验材料
• 3.1.2 主要实验试剂和药品
• 3.1.3 实验设备
• 3.2 试验方法
• 3.2.1 技术路线
• 3.2.2 产品指标的测定方法
• 3.2.3 酶解pH值的确定
• 3.2.4 单因素试验设计
• 3.2.5 Pectinex xxl、Viscozyme L的酶解效果比较
• 3.2.6 响应曲面分析（response surface analysis）试验设计
• 3.2.7 数据分析
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 果浆酶Pectinex xxl的单因素实验
• 3.3.2 Viscozyme L的单因素实验
• 3.3.3 Pectinex xxl和Viscozyme L对香蕉浆的酶解效果比较
• 3.3.4 响应面分析（response surface analysis）试验
• 3.4 本章小结
• 第四章 喷雾干燥法制备香蕉粉微胶囊的工艺研究
• 引言
• 4.1 实验材料与设备
• 4.1.1 实验材料
• 4.1.2 主要实验试剂和药品
• 4.1.3 实验设备
• 4.2 试验方法
• 4.2.1 技术路线
• 4.2.2 产品指标的测定方法
• 4.2.3 单因素试验设计
• 4.2.4 响应曲面分析（response surface analysis）试验设计
• 4.2.5 数据分析
• 4.2.6 微胶囊的表征
• 4.2.7 微胶囊对香蕉汁颜色的保护效果
• 4.2.8 微胶囊对香蕉汁香气成分的保护效果
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 进风温度对喷雾干燥效果的影响
• 4.3.2 壁材添加量对喷雾干燥效果的影响
• 4.3.3 热空气流量对喷雾干燥效果的影响
• 4.3.4 压缩空气流量对喷雾干燥效果的影响
• 4.3.5 响应面分析（response surface analysis）试验
• 4.3.6 微胶囊香蕉粉的形态观察
• 4.3.7 微胶囊化对香蕉汁颜色的保护效果
• 4.3.8 微胶囊化对香蕉汁香气成分的保护效果
• 4.4 本章小结
• 第五章 澄清香蕉汁及微胶囊香蕉粉加工过程中香气成分变化研究
• 引言
• 5.1 实验材料与设备
• 5.1.1 实验材料
• 5.1.2 实验设备
• 5.2 试验方法
• 5.2.1 技术路线
• 5.2.2 顶空固相微萃取
• 5.2.3 气相色谱-质谱联用分析（GC-MS）
• 5.2.4 主成分分析（PCA, Principal component analysis）
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 挥发性香气成分的鉴定
• 5.3.2 挥发性酯类化合物在加工过程中的变化
• 5.3.3 挥发性醇类化合物在加工过程中的变化
• 5.3.4 挥发性羰基类化合物在加工过程中的变化
• 5.3.5 其他挥发性化合物在加工过程中的变化
• 5.3.6 主成分分析
• 5.4 本章小结
• 结论和展望
• 一、结论
• 二、展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢