1、 湖南农业大学东方科技学院 全日制普通本科生毕业论 淮山全粉加工工艺研究 Study on technology of yam flour 学生姓名 ： 唐泽文 学 号： 201041905210 年级专业及班级： 2010级食品科学与工程 (2)班 指导老师及职称： 李清明 副教授 学 部： 理工学部 湖南 长沙 提交日期： 20 年 月 湖南农业大学东方科 技学院全日制普通本科生 毕业论文（设计）诚信声明 本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文是本人在指导老师的指导下，进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作
2、品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。同时，本论文的著作权由本人与湖南农业大学东方科技学院、指导教师共同拥有。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 毕业论文（设计）作者签名： 年 月 日 目 录 摘要 . 1 关键词 . 1 1 前言 . 2 1.1 国内外研究现状 . 2 1.1.1 淮山产品的加工现状 . 2 1.1.2 淮山 制粉加工的干燥技术现状 . 2 1.1.3 淮山制粉加工存在的问题 . 3 1.2 研究目的与研究内容 . 4 1.2.1 研究目的 . 4 1.2.2 研究内容 . 4 2 材料与方法 . 4 2.1 试验 原 材料
3、 . 4 2.1.1 试验材料 . 4 2.1.2 试验试剂 . 4 2.1.3 试验主要设备和器材 . 4 2.2 试验方法 . 4 2.2.1 淮山冷冻干燥流程 . 4 2.2.2 影响因素实验 . 5 2.3 检测指 标与方法 . 6 2.3.1 含水量 . 6 2.3.2 色泽 . 6 2.3.3 冲调性测定 . 6 2.3.4 感官评价 . 6 3 结果与分析 . 7 3.1 淮山全粉加工工艺的确定 . 7 3.1.1 装料液面厚度的选择 . 7 3.1.2 最佳干燥时间的确定 .9 3.1.3 最佳预冻时间的确定 .11 3.1.4 最佳漂烫时间的确定 .11 3.1.5 麦芽糊精
4、最优比例的选择 . 14 4 结论 . 15 参考文 献 . 16 致谢 . 17 1 淮山全粉加工工艺研究 学 生 ： 唐泽文 指导老师：李清明 （湖南农业大学东方科技学院，长沙 410128） 摘 要 ： 淮山具有丰富的营养成分和极高的药用价值，是一种药食同源的保健食 物 。 新鲜的淮山不易储存，收获季节集中， 在此 期间对淮山进行及时加工 开发 尤为重要，淮山全粉的研制 应运而生 ， 也成为淮山加工的一大方向，受到消费者的青睐。 本文研究旨在以淮山为加工原料 ,在前人的基础上寻求新的 淮山制粉加工技术 ,并择优选择以真空冷冻干燥的淮山全粉的加工工艺 研究，主要对影响淮山粉品质的因素进行分
5、析整理，从而制得的淮山全粉 品质佳色泽艳，无明显褐变，有效的克制因干燥时间过长导致的黏蛋白降低，溶解度差的现象。 关键词 ： 淮山 ； 全粉 ； 真空冷冻干燥 ； 溶解度 Study on technology of yam flour Author:Liu Tang Zewen Tutor:Li Qingming (Oriental Science Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128) Abstract： Yam have rich nutrition ingredients and hig
6、h medicinal value, is a kind of medicine food homology of health food. Concentrated fresh Yam not easy storage, harvest season, in the meantime to timely processing yam development is particularly important, Yam powder development arises at the historic moment, all of them, and also become a main di
7、rection yam processing, get the favour of consumers. This yam as feedstock, on the basis of predecessors seeking new yam powder processing technology, and preferred choice to vacuum freeze drying yam powder processing technology research, all of them, and analyze the main factors affecting the quali
8、ty of yam powder, thus obtained yam powder quality, colour and lustre is bright beautiful, all have no obvious Browning, effective restraint of mucins decrease as a result of the drying time is too long, the phenomenon of poor solubility. Key words： Yam ;flour vacuum; freeze drying; solubility 2 1 前
9、言 淮山 是薯蓣属 (Dioscorea)薯蓣 (D. oppositaThunb.)的地下块茎， 又称 山药、山芋、山菇 ，既可以食用也可以药用。药用淮山分布较北，并且以山西和河南交界处为中心，而南方诸省则以食用淮山为主。国家卫生部已将淮山列入了第一批药食兼用资源目录。淮山 具有较高的食用和药用价值，近年来 越来越多 人们进行 关注和研究。 而早在古代就有淮山功效的记载，在 神农本草经 中 谓之“主健中补虚，除寒热邪气，补中益气力，长肌肉， 在本草纲目中将其功用概括为“益肾气 ,健脾胃 ,止泄痢 ,化痰 涎 ,润皮 毛 ” 五个主要方面 15。 淮山 中的营养成分及生物活性成分较多，主要含淀
10、粉、多糖 (包括黏液质及糖蛋白 )、 蛋白质 ， 并含游离氨基酸、尿囊素、胆碱、 3， 4-二羟基苯乙胺、胆甾醇、麦角甾醇、油菜甾醇、 -谷甾醇和淀粉酶、多酚氧化酶等多种酶。 淮山具有诱导产生干扰素、增强人体免疫能力的作用，所含胆碱和卵磷脂有助于提高人的记忆力，经常食用能够健身强体、延缓衰老。 而 其中淮山中含有的皂甙 更是 药用价值最高 ，能调整血压 ，降血糖 、血脂，辅助治疗各种癌症。 淮山 滋补养生，而 淮山粉 工艺大部分 保留着淮山本身的药理保健作用 ，不 同年龄的人都适宜食用 ，成为 高档保健食品。 1、 2、 3 1.1国内外研究现状 1.1.1 淮山产 品的加工现状 淮山制品的研
11、究报道十分多 ,淮山制品的品种也是丰富多样， 其中山药饮料是最主要的淮山制品，其次还有山药罐头，山药果脯等是较常 开发的淮山产品；而许多新产品如山药片、山药果冻、山药冰淇淋、药豆腐、药面包、山药啤酒、山药果月皮、山药丝、山药挂面、山药粉肠、山药食醋构成了丰富多样的淮山制品 8。 把淮山作为材料，把淮山制 备 成保健食品 是当今淮山加工的热门。而对淮山粉的利用也是淮山产品的加工基础，淮山 淀粉具有聚 合度低 , 分子量小 , 支链淀粉含量高 , 易糊化 , 吸水膨胀性强等特性 ， 其纤维素含量低 , 将 淮山 经酶处理后提取多糖、糖蛋白等保健因子可作为加工饮品的原料 ， 余下的淀粉类经再酶解等加
12、工 工 艺后被用来生产山药预糊化淀粉 ， 山药可溶性淀粉等 ， 山药 黏 液所含的糖蛋白、粘多糖、胆碱、山药、 皂苷 是极其重要的保健成份。可采用科学生产方法将山药的保健成份提取制成山药营养口服液、营养奶及其它饮料 ， 作为食品添加剂可广泛添加于各种糕点、奶酪和奶粉、营养麦片、麦乳精等冲调食品中 4。 1.1.2 淮山 制粉 加工的 干燥 技术现状 （ 1） 热风干 燥主要包括高温短时干燥、喷雾干燥、转鼓干燥、隧道式干燥以3 及厢式干燥等方式。此法具有处理量大，适应性广，结构简单，制造方便等特点。但其对食品的质量影响比较大，产品营养品质较差。 （ 2） 挤压膨化技术是将物料放于挤压机之中，借助
13、螺杆的强制输送，通过压延效应和加热产生的高温、高压，使物料在机简中被挤压、混合、剪切、熔融、杀菌和熟化等一系列复杂的连续化处理。当物料从机筒中被挤压出时，压力骤降到常压，水分急剧汽化而产生巨大的膨胀力，物料也瞬间膨化。挤压膨化技术是一项经济实用的新型加工方法，它具有工艺简单、原料利 用率高、占地面积小、生产能力高等特 点，但所生产的淮山产品营养和色泽均有较大影响。 （ 3） 滚筒干燥技术主要应用于生产 淀粉类食品 全质微粉，其操作原理是将料浆均匀地分布于以蒸气加热的滚筒表面，形成一层薄膜，水分随即迅速被蒸发掉。然后利用刮刀将薄膜刮下，产品为片状，再进行破碎，以取得颗粒状的干燥产品。滚筒干燥法生
14、产的甘薯全质微粉在保持产品的色泽、香气和滋味等方面具有较大的优势，这主要是由于滚筒干燥的时间短，风味物质的损失比较少。但滚筒干燥因其对物料的薄层处理而使产品颗粒破碎情况较严重，完全丧失了颗粒结构，使 得产品缺 乏食品本身固有的颗粒质地口感 12。 （ 4） 真空冷冻干燥 (简称冻干 )是先将需冻干的物料在冻结设备中快速冻结，然后置于真空容器中，在一定的真空度下对物料加热，使物料中的水分从固态直接升华为汽态，并通过真空系统将水蒸气排走，从而除去湿物料中的水分，获得干燥制品的干燥方法。真空冷冻干燥产品具有复水性好、营养成分损失少等优点，但此技术也存在一些问题如干燥时间 长、成本高、生产能力小，在一
15、定程度上限制了其在食品 工业上的应用。 但是随着冷冻干燥技术和冻干设备的不断完善，冻干食品已经成为 21世纪食品工业的发展方向。冻干食品 所具有的各项优越性，适应了社会的需求，势必会受到消费者更多好评和欢迎。因此运用冻干制作淮山粉，不但可以优化淮山全粉的工艺制做， 保存淮山的营养和色泽， 还能借此更加了解冻干的各项工艺参数 17。 1.1.3 淮山制粉加工存在的问题 根据 现有 淮山 加工技术的研究报道， 淮山 粉加工 报道 得相对简单 ， 操作技术 也 不够完善 ，所 加工 得到的 淮山 粉 产品的质量也没有系统的描述和讨论。 淮山为薯蓣 类 植物，淀粉是 其 主要的化学成分， 如果 没有有
16、效的针对 淀粉加工，势必会影响到所得粉末的质量准备，并在这方 面以前的报告并没有 专 门 探讨 过， 有的工艺路 线中出现了利用酶解工艺进行制粉 ,但是所用的制粉原料为酶解后的滤渣 ,不但造成淮山 利用的浪费 ，对其粉制品的品质提高也是不利的。对于淮山 进行制粉加工的技术研究亚需进一步探4 索 ,以扩大淮山的消费范围 ,有效而合理地利用淮山这种高营养与高药用价值作物 6。 1.2研究目的与研究内容 1.2.1 研究目的 本研究旨在以淮山为加工原料 ,寻求新的淮山制粉加工技术 ,淮山全粉的加工工艺的研究，找到淮山粉简单易于操作的加工方式，制得的淮山粉达到色泽 、溶解性能和风味均良好的产品，可直接
17、开水冲服或用作其他食品加工， 同时也为其余淮山制 品提供加工思路。 1.2.2 研究 内容 由于淮山去皮、干燥及粉碎过程中易褐变，使淮山变色，严重影响产品的质量和色泽； 同时由于干燥时间长，淮山中的黏蛋白大量降解、淮山粉溶解性差。运用 本试验 进行冻干 淮山全粉 的 制作 ，减少 了 淮山加工过程中的褐变 、营养流失、减少淮山中黏蛋白的降解。因试验的方式是鲜淮山打浆后再干燥 ，又 大大减少了干燥时间，降低了成本，还提高了淮山性能 。 综合起来本 试验旨在得到 最佳 的淮山全粉制作 工艺参数 。 2 材料与方法 2.1 试验材料 2.1.1 试验 原 材料 淮山： 农大 超市购得的 新鲜 铁棍
18、淮山。 2.1.2 试验试剂 护色剂： 5% NaCl、 10% 葡萄糖、 10% 麦芽糊精按 1:1:1混合均匀 8。 麦芽糊精： DE 15-20 2.1.3 试验主要设备和器材 真空冷冻干燥机 benchtop K 美国 Virtis 超低温冰箱 DW-HL 中科美菱 色差仪 CR 一 40 日本 Konic 电热恒温鼓风干燥箱 101-1-B 上海跃进器械 厂 2.2 试验方法 2.2.1 淮山冷冻干燥流程 新鲜山药 精选 清洗 去皮切片护色烫漂 打浆 装料 预冻 冷冻干燥粉碎调配成品 具体操作流程： (1)精选：选择外形圆整、表面光滑、瘤少而小、无病虫害、无冻伤的淮山作为干5 制原料
19、。 (2)清洗：淮山放入水中浸泡 10 15min，洗净。 (3)去皮：淮山去皮后，表面无黑点、光滑、色白。 (4)切片：用刀具将淮山切成方便打浆 厚度的薄片，放入护色液中。 (5)护色：护色液选用 5% NaCl、 10% 葡萄糖、 10% 麦芽糊精的复合液，防止褐变。 (6)烫漂 ：试验中，按照每组实验不同的条件需要进行。 (7)打浆：将护色烫漂好的淮山片，放入打浆机内快速打浆至浆液混合均匀。 (8)装料：将打匀的淮山液细致 铺料，装料时均匀快速。 (9)预冻：将装料好的淮山液放入超低温冰箱进行冻结处理，以便后者冷冻干燥。 (10)冷冻干燥：按照每组不同的试验组需要的因素条件进行实验。 (
20、11)粉碎：将冷冻干燥好的淮山液放入研钵磨制，至颗粒细密，并装袋以备检测 。 (12)调配：按不同配比加入麦芽糊精 ， 通过感官评价 确定成品数据。 2.2.2 影响 因素实验 (1)液面厚度对淮山全 粉品质的影响 ：打浆装料至于一次性培养基时，倾倒不同厚度淮山液的培养基，标号后再进行冷冻干燥，根据干燥后淮山全粉 的含水量和感官评价来判定 淮山冷冻干燥工艺中最佳的液面厚度范围。设定的液面厚度为 1mm、 2mm、 3 mm、 4 mm、 5mm，其他条件为预冻时间 20h，漂烫时间 1min，干燥时间 8.5h。 (2)漂烫时间对淮山全粉品质的影响 ：漂烫时间的长短会直接影响淮山冷冻干燥后的品
21、质特性，因此，选取不同的漂烫时间以研究漂烫时间对淮山全粉加工 工艺中 色泽品质影响的变化。不同漂烫时间为 1min、 2 min、 3 min、 4 min、 5 min，其他条件为预冻时间 20h，干燥时间 8.5h，液面 厚度 2mm。 (3)预冻时间对淮山全粉品质的影响 ：冷冻干燥工艺的功耗主要来自与预冻和真空干燥两个步骤，研究最佳的预冻时间和干燥时间对提高淮山冷冻干燥工艺的效率将会有有很大的帮助。因此，选取不同的预冻时间，研究出最合理的预冻时间 ，以提高淮山全粉的干燥品质 。预冻时间为 4h、 6h、 8 h、 10 h、 12 h、 14 h、 16h。其他条件为干燥时间 8.5h，
22、漂烫时间 1min，液面 厚度 2mm。 (4)干燥时间对淮山全粉品质的影响 ：在干 燥的过程中，选取不 同的时间点对经过冷冻干燥的淮山粉进行含水量测定 ，确定出最有效率的干燥时间。选取干燥时间为 4 h、5.5 h、 7 h、 8.5h、 10 h，其他条件为预冻时间 20h，漂烫时间 1min，切片厚度 2mm。 (5)麦芽糊精 添加比 对淮山全粉品质的影响 ：研磨 好的 淮山粉 ， 按不同比例 加入麦芽糊精 混合 ，由于麦芽糊精对口感、溶解性、冲调性的影响，通过冲调性测定与感官6 评价 确定最佳混合比例 。 分别在淮山粉中加入含量 10%、 20%、 30%、 40%、 50%（ w/w
23、）麦芽糊精 ，其他条件为预冻时间 20h， 干燥时间 8.5h， 漂烫时间 1min，液 面 厚度 2mm。 2.3 检测指标与方法 2.3.1 含水量 水分含量的测定采用直接干燥法，参见 GB/T5009.3-2003。 2.3.2 色泽 用色差计分别测定样品的 L、 a*、 b*值。同时 ,根据 L、 a*、 b*值算出白度 W 本试验主要以 L值和 W 值作为山药褐变程度的指标 ,L值和 W 值越大 ,表示颜色越白 ,褐变越轻。 其中 ， 式中 ， L 表示颜色透明度 ； a*表示红绿方向 ； b*表示黄蓝方向。 2.3.3 冲调性测定 称 5g 山药粉 ,采用 80的水配制 浓度为 5
24、%(w/w)的山药粉悬浮液 ,用玻璃棒搅拌 ,同时记录从加水开始到完全分散所需时间 ,以此作为样品分散时间 ;之后将液体搅拌均匀 ,静置的同时计时 ,待液体完全分层后停止计时 ,以此作为样品分散稳定时间“冲调过程中观察有无团块 ,杯底有无沉淀 ,体系是否均一稳定”然后将其搅拌均匀后测粘度 ,方法采用 NDJ-79 型旋转粘度计 ,在常温条件下控制 750r/min 转速进行样品的粘度测定 ,试验选取转子旋转 3min 时的最终值 ,单位为 mPa.s 每项测定均重复三次 ,取其平均值 6、 9、 20。 2.3.4感官评价 表 1 淮山全粉感官评分标准 Table 1 Sensory eval
25、uation standard of yam flour 分 值 色泽 3.0 分 外观 3.0 分 气味和滋味 2.0 分 冲调性 2.0 分 总分 10 分 优 2.1-3.0 纯白色 2.1-3.0 粉状，无杂质 1.5-2.0 气味明显，口感好 1.5-2.0 润湿下沉快，易溶解 7 分以上 中 1.1-2.0 乳白色，有淡黄色 1.1-2.0 微粒状，无结块 1.1-1.5 气味较淡 1.1-1.5 下沉较快 4 分以上 无 杂质 口感不纯 有少量团块不 溶解 差 0.0-1.0 色泽暗沉，偏灰黄 0-1.0 有结块，有杂质 0.0-1.0 气味很淡，口感差 0.0-1.0 有团块不溶解 4 分以下 222 *)100(100W baL
