蒸汽爆破技术对甘薯渣膳食纤维改性研究
我国是甘薯种植最多的国家，每年大概有410万公顷土地上种植甘薯，年总产量约为1.2亿吨，占世界甘薯产量的80%，位居世界甘薯产量的第一位。甘薯可以作为食物直接食用，也可以作为食品加工的主要原材料，而其绝大部分产量主要用于生产淀粉和甘薯浓缩汁等产品，而甘薯渣是其提取淀粉和浓缩汁后的副产品，甘薯渣中含有极为丰富的膳食纤维资源。我国每年大约有1000万吨左右的甘薯渣产生，然而甘薯渣的再利用率却非常低，除了小部分被用作动物饲料的原材料外，大部分甘薯渣通常作为废弃物来处理，在污染生态环境的同时，还造成了膳食纤维原材料的浪费。而膳食纤维具有预防便秘和结肠癌预防心血管疾病、治疗肥胖症、消除外源有害物质等功效。研究证明，蒸汽爆破技术能显著提高甘薯渣膳食纤维中可溶性膳食纤维含量。因此，本文通过优化蒸汽爆破条件，获得最大可溶性膳食纤维的含量，并研究蒸汽爆破对甘薯渣可溶性膳食纤维的物化、功能及结构性质的影响，探讨蒸汽爆破后的甘薯渣粉与小麦粉混合后的粉质面粉特性，并探讨不同蒸汽爆破后的甘薯渣粉添加量对饼干品质的影响。 本研究主要内容包括：⑴七个品种甘薯（徐薯22、百郑2、百郑3、商薯19、徐薯55、济薯5、济薯50），去淀粉后的薯渣主要营养成分，矿物质元素、膳食纤维和氨基酸含量测定，结果表明，商薯19膳食纤维、蛋白质含量最高，分别可达到42.73%、6.23%，脂肪含量为0.49%，可以作为优良资源再利用。⑵在甘薯渣蒸汽爆破处理中，选择蒸汽压力、压力时间和粒径三个因素进行单因素试验，以甘薯渣中可溶性膳食纤维含量为指标，利用响应面进行优化。结果表明，蒸汽爆破的最佳爆破条件为：蒸汽压力0.51 MPa，维压时间165 s，物料粒径60目。在此条件下，甘薯渣经蒸汽爆破后可溶性膳食纤维的含量可达到22.75%。⑶在蒸汽爆破处理的最佳条件下，提取甘薯渣中可溶性膳食纤维，比较处理前后可溶性膳食纤维的物化和功能特性，结果表明，蒸汽爆破后甘薯渣的可溶性膳食纤维的持油力（1.23~2.43 g/g）、持水力（3.51~5.17 g/g）、吸水膨胀力（2.44~3.43 g/g）、葡萄糖的吸收能力（2.99~7.55 mmol/g）、阳离子交换能力（0.33~0.92 mmol/g）、α-淀粉酶的抑制能力（25.26~40.32%）和胰脂肪酶的抑制能力（13.17~21.49%）均增加，通过红外光谱和x-衍射分析蒸汽爆破甘薯渣可溶性膳食纤维可知，蒸汽爆破对甘薯渣可溶性膳食纤维的化学组成影响不大，扫描电镜下观察蒸汽爆破甘薯渣可溶性膳食纤维，其表面细胞皱缩。⑷研究蒸汽爆破甘薯渣粉对小麦面粉（低筋和高筋）粉质及饼干品质特性的影响，结果表明：小麦粉中添加不同量的蒸汽爆破甘薯渣粉后，由于面筋蛋白被稀释，低筋小麦混合粉和高筋小麦混合粉的沉淀值、粘度值、稀释值和反弹值都逐渐降低；蒸汽爆破甘薯渣粉添加到小麦粉中，由于面筋蛋白被稀释，吸水能力随可溶性膳食纤维的增加而增加，面团的形成时间和稳定时间降低，弱化度升高，粉质质量分数降低；添加不同量的蒸汽爆破甘薯渣粉到小麦粉中，其焙烤出的饼干的质构特性因此发生变化。根据饼干的感官评定可知，在饼干中添加6%的蒸汽爆破甘薯渣粉时，饼干的感官评分最高为91.3分，在饼干中加入一定量的蒸汽爆破甘薯渣粉，以补充人体对膳食纤维的摄取。
面制食品;甘薯渣粉;纤维改性;蒸汽爆破
河南科技学院
硕士
农产品加工与贮藏工程
孙俊良
2017
中文
TS213.2;TS201.1
76
2018-03-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）