紅安苕生全粉熱風(fēng)氣流干燥工藝條件的研究

◎ 畢 宇，代金國(guó)，周桃英

（1.黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院生物與制藥工程學(xué)院，湖北 黃岡 438000；2.黃岡師范學(xué)院 生物與農(nóng)業(yè)資源學(xué)院，湖北 黃岡 438000）

在溫度不超過70 ℃的低溫條件下或短時(shí)高溫條件下，將可食用植物的根、莖、葉進(jìn)行脫水干燥，制成的粉末狀植物制品即為生全粉。由于生全粉的蛋白質(zhì)未變性、淀粉顆粒結(jié)構(gòu)完整、其他熱敏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)基本上被保留，所以生全粉的加工性能優(yōu)良[1]。

紅安苕是紅薯的一種，產(chǎn)自將軍縣紅安，因其形狀、質(zhì)地不同于其他紅薯，因此成為紅安特產(chǎn)。紅安苕富含蛋白質(zhì)、脂肪、多糖、胡蘿卜素，維生素A、C、E和維生素B1、B2，以及磷、鈣、鉀等多種礦物質(zhì)和纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、色氨酸等多種氨基酸，含有糧谷類食品中比較缺乏的賴氨酸。胡蘿卜素含量是胡蘿卜的3.5倍。紅安苕產(chǎn)量高但不耐儲(chǔ)存，經(jīng)濟(jì)效益有待提高。將其加工成全粉可以很好保留紅安苕的營(yíng)養(yǎng)成分，同時(shí)相對(duì)于鮮品別有一番風(fēng)味。鑒于紅安苕生全粉的特性及適用性仍未有系統(tǒng)的研究，一定程度上限制了紅安苕生全粉的應(yīng)用[2]。為此，本文以試驗(yàn)室前期確定的生產(chǎn)紅安苕生全粉的最佳干燥法為基礎(chǔ)，通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，進(jìn)一步確定最佳的熱風(fēng)干燥工藝參數(shù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試品種為紅安苕（市售）。

1.2 試驗(yàn)方法

熱風(fēng)干燥法制備紅安苕生全粉工藝流程：原料選擇→清洗→去皮→切片→護(hù)色→干燥→粉碎→成品。

1.3 操作要點(diǎn)

①原料的選擇。選用無機(jī)械損傷、表面光滑、無霉變、無腐爛、無發(fā)芽現(xiàn)象的原料。②清洗。洗去紅安苕表面的泥土、雜草等雜質(zhì)。③去皮。用果刨人工去皮。④切片。將去皮的紅安苕切片，然后立即放入護(hù)色液體中20 min。⑤干燥。護(hù)色后的紅安苕片瀝干后，進(jìn)行干燥。⑥粉碎。利用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，過篩后得到成品。

1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.4.1 單因素試驗(yàn)

（1）不同切片厚度對(duì)生全粉復(fù)水能力及感官評(píng)分的影響。選擇新鮮的紅安苕，清洗干凈后去皮，然后分別切成厚度為2 mm、4 mm、6 mm、8 mm、10 mm、12 mm和14 mm的片狀，經(jīng)護(hù)色處理后，進(jìn)行熱風(fēng)干燥（70 ℃），粉碎過篩后得到成品。根據(jù)其復(fù)水能力和感官評(píng)分，確定最佳的厚度范圍[3]。

（2）不同干燥溫度對(duì)生全粉復(fù)水能力及感官評(píng)分的影響。選擇新鮮的紅安苕，清洗干凈后去皮，選用4 mm的切片厚度，分別用50 ℃、55 ℃、60 ℃、65 ℃和70 ℃的干燥溫度進(jìn)行熱風(fēng)干燥12 h，粉碎過篩后得紅安苕生全粉的成品。根據(jù)其復(fù)水能力和感官評(píng)分，確定最佳的干燥溫度范圍。

1.4.2 正交試驗(yàn)

在確定最佳的厚度范圍和干燥溫度范圍后，通過2因素3水平正交試驗(yàn)，確定最佳的熱風(fēng)干燥條件。

1.5 檢驗(yàn)指標(biāo)

1.5.1 生全粉感官評(píng)價(jià)

生全粉感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表見表1[4]。

表1 生全粉感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表

1.5.2 生全粉復(fù)水能力

生全粉中游離淀粉含量是評(píng)價(jià)紅薯生全粉質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)之一，紅薯生全粉的品質(zhì)與其游離淀粉含量呈反比，游離淀粉含量越少，紅薯細(xì)胞越完整，其復(fù)水性越好[5]。紅薯全粉粘度越低、分散性好、吸水速度快。復(fù)水過程均勻快速。

復(fù)水能力應(yīng)先記錄空離心管的重量A1，在離心管中加入0.5 g紅薯生全粉樣品。少量多次加入煮沸的蒸餾水，并攪拌均勻至無水析出，樣品成漿狀。在2 000 r/min轉(zhuǎn)速下離心10 min后倒掉上清液。若無上清液，則重復(fù)加沸水離心操作，直至有上清液為止。記錄離心管和沉淀物的重量A2。重復(fù)測(cè)量3次，取其平均值。

復(fù)水能力=[A2-（A1+0.5）]/0.5

2 結(jié)果與分析

2.1 不同切片厚度對(duì)生全粉質(zhì)量的影響

由圖1、圖2可知，干燥時(shí)間與切片厚度呈正相關(guān)關(guān)系，干燥時(shí)間隨著切片厚度的增加，不斷延長(zhǎng)。反之，生全粉的復(fù)水能力隨著切片厚度的增加呈下降趨勢(shì)。在本試驗(yàn)設(shè)定的條件下，紅安苕切片厚度為2～8 mm范圍內(nèi)，生全粉的復(fù)水能力下降較快，但當(dāng)切片厚度超過8 mm時(shí)，復(fù)水能力下降減慢。綜合考慮切片厚度對(duì)復(fù)水能力和干燥時(shí)間的影響，從節(jié)約能量的角度考慮，工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)盡量縮短干燥時(shí)間，所以選擇切片厚度為4 mm、6 mm、8 mm進(jìn)行后續(xù)的正交試驗(yàn)。

圖1 不同切片厚度對(duì)熱風(fēng)氣流干燥所需要的時(shí)間圖

圖2 不同厚度切片的復(fù)水比圖

2.2 不同干燥溫度對(duì)生全粉質(zhì)量的影響

在相同的試驗(yàn)條件下，選用4 mm的切片厚度，分別用50 ℃、55 ℃、60 ℃、65 ℃和70 ℃的干燥溫度進(jìn)行熱風(fēng)干燥12 h，粉碎過篩后得紅安苕生全粉的成品，測(cè)定其復(fù)水比，并進(jìn)行感官測(cè)定。由圖3可知，相同條件下，隨著熱風(fēng)氣流干燥溫度的升高，生全粉的復(fù)水能力呈上升趨勢(shì)。說明隨著溫度升高，游離淀粉的含量不斷減少。究其原因，可能跟淀粉酶的活力有關(guān)。當(dāng)溫度不足60 ℃時(shí)，酶活較低，不能有效分解淀粉，游離淀粉含量較高。由圖4可知，經(jīng)感官評(píng)定，評(píng)分呈正態(tài)分布，取評(píng)分前3的溫度為最佳的干燥溫度范圍，55 ℃、60 ℃、65 ℃，然后進(jìn)行后續(xù)的正交試驗(yàn)。

圖3 不同干燥溫度制備的生全粉的復(fù)水比圖

圖4 不同干燥溫度制備的生全粉感官評(píng)分圖

2.3 正交試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)，確定最佳的切片厚度和干燥溫度范圍，設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，通過數(shù)據(jù)分析和感官評(píng)分，確定最佳的干燥條件。正交試驗(yàn)水平設(shè)計(jì)見表2。由表3知，RB＞RA，說明干燥溫度對(duì)生全粉質(zhì)量的影響程度高于切片厚度。感官評(píng)分最高的組合是A1B3。對(duì)感官評(píng)分前3名的3個(gè)組合進(jìn)行復(fù)水能力的測(cè)定，發(fā)現(xiàn)復(fù)水能力最好的組合是感官評(píng)分最高的組合。

表2 正交試驗(yàn)水平表

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果表

3 結(jié)論

本研究選用熱風(fēng)氣流干燥，以切片厚度和干燥溫度為單因素設(shè)計(jì)試驗(yàn)，確定了3個(gè)因素水平進(jìn)行正交試。正交試驗(yàn)結(jié)果顯示，在本實(shí)驗(yàn)條件范圍內(nèi)，采用熱風(fēng)氣流干燥制備紅安苕生全粉，最佳的干燥條件是切片厚度為4 mm，干燥溫度為65 ℃。