紅豆粒餡加工特性、品質及工藝研究
本文關鍵詞:紅豆粒餡加工特性、品質及工藝研究
【摘要】:紅小豆是一種高蛋白、低脂肪、多營養(yǎng)的食品,其產品紅豆豆沙風味獨特、口感細膩,在亞洲國家具有很大的消費市場。常見的去皮豆沙,雖然去除了由豆皮引起的口感粗糙,但有產品營養(yǎng)素的損失和出品率的降低等問題。利用全豆蒸煮制得紅小豆全豆粒餡,保留豆皮及其所含的功效成分,符合“全谷物食品”和“全食物營養(yǎng)”的消費趨勢。本文研究蒸煮條件對不同品種紅小豆及其湯汁抗氧化特性等指標的影響,結果表明:蒸煮過程中紅小豆湯汁p H值由中性快速降低至弱酸性,湯汁亮度降低,彩度增加;品種間各指標差異較大,但變化趨勢一致:蒸煮初期,湯汁和豆粒的總抗氧化能力顯著下降,之后保持穩(wěn)定;蒸煮過程對湯汁和豆粒的DPPH清除率、總酚含量影響極顯著。對各指標之間的相關性進行分析,結果表明湯汁的總酚含量與色值具有較大相關性,而蒸煮紅小豆豆粒中總酚含量與其抗氧化能力或者清除DPPH的能力無顯著相關性。采用中心組合試驗設計方法,蒸煮時間、加熱功率、浸糖時間和糖液的p H值為加工條件,以紅豆粒餡的感官、色澤、質構特性、總抗氧化能力品質指標,研究了加工條件對紅豆粒餡品質的影響規(guī)律,優(yōu)化出紅豆粒餡加工工藝。結果顯示:蒸煮時間、加熱功率、浸糖時間與粒餡硬度、豆皮硬度呈負相關;蒸煮時間對粒餡粘著性和豆粒內部硬度的影響大于其他因素;糖液p H值越高,粒餡的粘著性越大;低加熱功率下,蒸煮時間對粒餡彈性的影響要大于高加熱功率水平;蒸煮使粒餡總抗氧化能力顯著下降。各因素對粒餡感官的作用從大到小依次為蒸煮時間、浸糖時間、加熱功率、糖液p H值。提出紅小豆全豆粒餡蒸煮工藝條件:蒸煮時間50 min,加熱功率1.1 k W,浸糖時間2 h,糖液p H值8.0。采用全質構分析方法研究糖類及其衍生物(糖醇、糖酯)對紅豆粒餡質構特性的影響。結果顯示:蔗糖對粒餡硬度、粘著性、膠粘性均有很大的影響。蔗糖增加,粒餡初始硬度、膠粘性增大,粘著性降低;麥芽糖可明顯提高粒餡的粘著性并降低膠粘性;糖酯的加入對紅豆粒餡的硬度、黏著性、凝聚性、膠粘性等指標均有顯著影響,但對彈性影響不顯著;隨著糖酯添加量的增加,紅豆粒餡的硬度值、粘著性和膠粘性均降低。分析糖類及其衍生物(糖醇、糖酯)對紅豆粒餡低溫貯藏過程中質構特性的影響,結果表明:1)糖類及其衍生物,對粒餡貯藏過程中硬度影響顯著,其中蔗糖的抗老化能力較強;麥芽糖或木糖醇部分替代蔗糖,沒有改變粒餡硬度的增長速率,但可明顯降低粒餡的初始硬度;蔗糖單酯對紅豆粒餡的老化抑制效果要優(yōu)于麥芽糖單酯;2)蔗糖的加入會使粒餡的粘著性明顯下降;以麥芽糖部分替代蔗糖,粒餡的粘著性顯著增加;木糖醇替代部分蔗糖,對粒餡的粘著性影響差異不顯著;糖酯的加入對粒餡貯藏過程中粘著性的影響不顯著;粒餡質構改善的最佳時間是在粒餡制備后立即進行。3)加糖使粒餡的彈性明顯降低;麥芽糖替代部分蔗糖顯著影響貯藏過程中粒餡的彈性,當麥芽糖替代粒餡中蔗糖的15%質量分數(shù),紅豆粒餡的彈性較大;木糖醇部分替代蔗糖對貯藏過程中粒餡彈性的影響顯著,隨著木糖醇比例的增加,粒餡彈性有降低的趨勢;蔗糖單酯和麥芽糖單酯影響粒餡貯藏過程中的彈性,粒餡4℃下貯藏7 d,以加入0.05%蔗糖單酯的粒餡彈性最好。4)蔗糖的添加使粒餡的凝聚性降低;麥芽糖比例增加,粒餡的凝聚性增加;木糖醇部分替代蔗糖對紅豆粒餡凝聚性的影響不顯著;蔗糖單酯和麥芽糖單酯的添加對紅豆粒餡的凝聚性有極顯著影響,添加0.15%的蔗糖單酯或麥芽糖單酯效果最佳;5)麥芽糖部分替代蔗糖,對粒餡的膠粘性影響極顯著;添加蔗糖的粒餡比添加木糖醇的粒餡膠粘性更強。木糖醇的添加影響粒餡膠粘性,但不影響粒餡貯藏過程中膠粘性;糖酯對紅豆粒餡4℃貯藏期間的膠粘性具有穩(wěn)定效果,以0.15%質量分數(shù)的糖酯降低體系膠粘性的效果最好。針對豆粒內部淀粉老化帶來的產品儲運、貨架期間的品質劣變問題,通過熱特性分析研究了8個品種的紅小豆粉糊化、老化特性以及糖酯對紅小豆淀粉糊化、老化特性的影響。結果顯示:不同品種紅小豆粉,其淀粉顆粒的溶脹速度、糊化能及其分配具有明顯差別。與紅小豆淀粉相比,紅小豆粉的起始糊化溫度升高,糊化熱焓值下降,其老化呈先慢、后快、又慢的變化趨勢,是由紅小豆粉中直鏈淀粉的短期老化和支鏈淀粉的長期老化交替、共存引起的。在老化初期,紅小豆粉由于含有除淀粉之外的蛋白、脂肪等物質,阻礙了淀粉的老化。不同品種的紅小豆粉在晶核成核和生長方式上有一定差異,Avrami方程能夠較好的描述淀粉-蛋白-脂肪-水體系內部的老化過程,晶核成核方式對老化速率有非常顯著的影響,因此不同品種的紅小豆粉在老化過程中呈現(xiàn)出差異。體系中脂肪含量對紅小豆粉中淀粉老化的成核方式沒有顯著影響,但脂肪具有抑制老化作用。加入糖酯,體系的糊化焓值明顯提高。糖酯可以降低紅小豆粉的老化度,蔗糖單酯的老化抑制效果要優(yōu)于麥芽糖單酯。根據優(yōu)化的工藝條件,研制出自動化煮豆設備,對每一階段進行水量、水溫、時間等參數(shù)設定,通過溫度傳感和液位監(jiān)測進行加熱速率和加水量的調整,精準控制實現(xiàn)自動化程度更高的蒸煮,經中試試驗驗證了其煮豆效果。
【關鍵詞】:紅小豆 粒餡 感官 質構 抗氧化 煮豆設備
【學位授予單位】:東北農業(yè)大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TS214.9
【目錄】:
- 摘要11-13
- 英文摘要13-16
- 1 引言16-24
- 1.1 研究背景及意義16-17
- 1.2 紅豆沙(餡)加工技術現(xiàn)狀17-19
- 1.3 紅豆沙(餡)品質評價及功能特性研究進展19-20
- 1.4 紅小豆淀粉特性研究進展20
- 1.5 淀粉糊化和老化特性研究進展20-21
- 1.6 糖類、蛋白、脂類物質對淀粉性質的影響21-22
- 1.7 研究內容22-24
- 2 蒸煮過程對紅小豆及其湯汁的抗氧化特性影響研究24-36
- 2.1 前言24
- 2.2 材料和儀器24-25
- 2.2.1 試驗材料24-25
- 2.2.2 試驗儀器25
- 2.3 試驗方法25-29
- 2.3.1 紅小豆蒸煮25-26
- 2.3.2 湯汁樣品制備26
- 2.3.3 豆粒樣品制備26-27
- 2.3.4 測定方法27-29
- 2.4 結果與討論29-35
- 2.4.1 煮制時間對湯汁p H值的影響29-30
- 2.4.2 煮制時間對湯汁色值的影響30-31
- 2.4.3 煮制時間對總抗氧化能力的影響31-32
- 2.4.4 煮制時間對DPPH清除率的影響32-33
- 2.4.5 煮制時間對總酚含量的影響33
- 2.4.6 紅小豆樣品各項指標相關性分析33-35
- 2.5 本章小結35-36
- 3 加工條件對紅小豆全豆粒餡品質的影響研究36-58
- 3.1 前言36
- 3.2 材料和儀器36-37
- 3.2.1 試驗材料36
- 3.2.2 試驗儀器36-37
- 3.3 試驗方法37-40
- 3.3.1 三聚磷酸鈉豆皮軟化預試驗37
- 3.3.2 試驗設計37-38
- 3.3.3 全豆粒餡制備(未加糖)38
- 3.3.4 全豆粒餡制備(加糖)38-39
- 3.3.5 分析測試39-40
- 3.3.6 統(tǒng)計分析40
- 3.4 結果與討論40-57
- 3.4.1 三聚磷酸鈉對豆皮的軟化作用40-41
- 3.4.2 加工條件對紅小豆全豆粒餡感官品質的交互影響41-45
- 3.4.3 加工條件對紅小豆全豆粒餡色值的交互影響45-49
- 3.4.4 加工條件對紅小豆全豆粒餡質構特性的交互影響49-53
- 3.4.5 加工條件對浸糖后紅小豆種皮和內部硬度的交互影響53-55
- 3.4.6 加工條件對紅小豆全豆粒餡總抗氧化能力的交互影響55-57
- 3.4.7 紅小豆全豆粒餡加工工藝參數(shù)優(yōu)化57
- 3.5 本章小結57-58
- 4 糖類對紅小豆全豆粒餡質構特性的影響研究58-77
- 4.1 前言58-59
- 4.2 材料和儀器59
- 4.2.1 試驗材料59
- 4.2.2 試驗儀器59
- 4.3 試驗方法59-61
- 4.3.1 樣品制備59
- 4.3.2 質構測試59-61
- 4.4 結果與討論61-76
- 4.4.1 糖類及其衍生物對紅豆粒餡質構特性的影響61-63
- 4.4.2 糖對紅豆粒餡貯藏過程中硬度變化及老化程度的影響63-66
- 4.4.3 糖對紅豆粒餡貯藏過程中粘著性變化的影響66-68
- 4.4.4 糖對紅豆粒餡貯藏過程中彈性變化的影響68-71
- 4.4.5 糖對紅豆粒餡貯藏過程中凝聚性變化的影響71-73
- 4.4.6 糖對紅豆粒餡貯藏過程中膠粘性變化的影響73-76
- 4.5 本章小結76-77
- 5 紅小豆粉的糊化、老化特性研究77-96
- 5.1 前言77
- 5.2 材料和儀器77-78
- 5.2.1 試驗材料77-78
- 5.2.2 試驗儀器78
- 5.3 試驗方法78-80
- 5.3.1 樣品制備78
- 5.3.2 紅小豆粉(去皮)基本組分含量測定78-79
- 5.3.3 紅小豆粉(去皮)糊化和老化及Avrami方程的計算79
- 5.3.4 試驗方案79-80
- 5.3.5 統(tǒng)計分析80
- 5.4 結果與討論80-95
- 5.4.1 紅小豆粉糊化、老化特性及其淀粉顯微結構80-84
- 5.4.2 紅小豆粉的糊化、老化特性分析84-89
- 5.4.3 糖酯對紅小豆去皮全粉糊化、老化特性的影響89-95
- 5.5 本章小結95-96
- 6 自動煮豆工藝及設備的研究96-109
- 6.1 蒸煮過程對紅小豆結構及淀粉顆粒影響96-99
- 6.2 煮豆工藝的改進99-102
- 6.2.1“熱水蒸煮”取代“預煮”99-100
- 6.2.2“預煮浸泡”取代傳統(tǒng)工藝“加水”100-101
- 6.2.3“蒸飯式蒸煮”取代“正式蒸煮”101-102
- 6.3 煮豆新工藝試驗研究102-105
- 6.3.1 煮豆新工藝流程102-103
- 6.3.2 改進的煮豆工藝與原工藝對比103-105
- 6.4 自動化煮豆設備的研制105-108
- 6.4.1 煮豆設備結構設計105-107
- 6.4.2 自動化煮豆設備程序設計107-108
- 6.5 本章小結108-109
- 7 結論109-114
- 7.1 主要結論109-113
- 7.1.1 蒸煮對湯汁、豆粒的影響109
- 7.1.2 加工條件對紅小豆粒餡品質的影響109-110
- 7.1.3 糖類對紅小豆全豆粒餡質構特性的影響110-112
- 7.1.4 紅小豆粉的糊化、老化特性112-113
- 7.1.5 自動煮豆設備的研制113
- 7.2 創(chuàng)新點113
- 7.3 不足與完善113-114
- 致謝114-115
- 參考文獻115-124
- 附錄124-128
- 攻讀博士學位期間發(fā)表的學術論文128
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