速冻紫薯丁制备工艺研究

速冻紫薯丁制备工艺研究摘要：本研究以新鲜紫薯为原料，将紫薯切丁后经护色、速冻后冻藏制备速冻紫薯丁。以护色工艺作为研究重点，分别采用热烫护色，海藻酸钠和壳聚糖涂膜护色，并以不护色直接真空包装作为空白对照组进行实验。以冻藏过程中PPO活性、褐变强度、色泽、糖类物质（淀粉，还原糖，总糖）的变化作为衡量指标，优选制备工艺。结果表明：1.6%的海藻酸钠涂膜护色后再经速冻后冻藏是最佳的速冻紫薯丁制备工艺，保质期可达90d。关键词：紫薯丁；护色；冻藏Preparationofquick-frozenpurplesweetpotatocubesAbstract:Thispaperstudiedthepreparationtechnologyofquick-frozenpurplesweetcubes.Colorprotectiontechnologywasusedafterpurplesweetpotatoeswerecutintocubes,thenthecubeswerestoragedinafrozenhouseafterquick-freezing.Inthisexperiment,colorprotectionwasaresearchfocus.Takingcolorprotectionbymeansofblanching,sodiumalginatesolutioncoatingandchitosansolutioncoatingrespectivelytogetherwithavacuum-packedcubesasacontrolgroup.Duringfrozenstorage,wetookthechangeofpolyphenoloxidaseactivity(PPO),browningintensity,colorandcarbohydratecontent(includingstarch,sugarandtotalsugar)inpurplesweetcubesasindextoselectthepreparingprocess.Theresultsshowedthatthepurplesweetpotatocubescoatingby1.6%sodiumalginatesolutionforcolorprotectionandthenfollowedbyfrozenstorageafterquick-freezewouldhavethebestquality,whoseshelflifeupto90d.Keywords:purplesweetpotato;colorprotection;frozenstorage紫薯又称黑薯，薯肉和薯皮都是紫色至深紫色，是茎尖、块根兼用型品种。除具有普通的甘薯营养成分外，它还有更加独特的保健成分。紫薯中富含硒、花青素、膳食纤维、矿物质，多种维生素等功能性成分。经常食用紫薯可明显增强人体的免疫能力，对消化道、心脑血管疾病有较高的预防效果。而且，紫薯的抗癌防癌能力居各种食物之首。而且，紫薯在日本、韩国等受到消费者的青睐，市场发展前景极为广阔。但是，目前市场上以紫色甘薯加工的产品有:果汁、醋、酒、炸薯条、紫薯粉、面包、副食品、果冻、馒头、饼等多种食品。而薯条以油炸为主，根据近年来的研究表明，油炸食品不仅会使食物本身的许多营养成分流失，而且会有很多致癌物质产生。因此，非油炸食品受到了越来越多的青睐。鉴于此，本实验以紫薯为原料制备薯丁，冷冻后直接投放于市场销售，这样不仅可以最大限度的保持紫甘薯中各种营养成分，而且不经过油炸工序，产品更加健康，并能调节市场，满足周年供应之需，有望得到广大消费者的青睐。1实验材料与方法1.1实验材料与设备紫薯品种：越南紫、YY、南紫008、广安紫和宁紫，由四川金堂绿山农业发展有限公司提供。主要仪器设备：DC-P3新型全自动测色色差计（北京市兴光测色仪器公司），TA.XTPlus质构仪（英国诺顿科技责任有限公司），真空包装机（诸城市舜康包装机械有限公司），UV-2600紫外分光光度计（上海尤尼科仪器有限公司），超低温冰箱（DW-MW328，上海精密仪器厂）。主要试剂：壳聚糖，海藻酸钠（食品级，济南海得贝公司），盐酸、亚铁氰化钾、氯化锡、硫酸铜、氯化钙、碱性酒石酸铜、氢氧化钠，邻苯二酚等分析纯，成都市科龙化工试剂厂。1.2紫薯品种筛选1.2.1紫薯品种基本指标的测定分别测定不同紫薯品种的基本指标，包括PPO（polyphenoloxidase，多酚氧化酶）活性、色差、硬度、淀粉含量、还原糖含量、总糖含量，水分和干物质含量等，测定方法见1.5。1.2.2紫薯品种的感官评定[9]将不同品种的紫薯削皮后直接蒸熟，由5名有经验的评定者根据紫薯的色泽，香气，口感对其进行综合评分，评分标准见表1，满分30分。表1评定标准色泽（10分）香气（10分）口感（10分）1～3分，紫红色，偏红1～3分，香气较淡1～3分，不甜且粗糙，不适口4～7分，紫色4～7分，有紫薯特有的香气4～7分，甜味适合，比较细腻，适口8～10分，深紫色8～10分，香气浓厚8～10分，细腻，香甜可口1.3紫薯丁制备工艺流程和操作要点1.3.1工艺流程原料选择→清洗→去皮→切丁→护色→真空包装→速冻→冻藏13.2操作要点紫甘薯应选择无腐烂、无伤痕、无霉斑、新鲜的原料。原料用清水洗净，出去表面的泥沙等杂质，不要对表皮造成损伤。洗好后切成20mm的正方体，护色处理（详见1.4）后紫薯丁经自然风干后装入塑料袋（30g/袋），用全自动真空包装机真空包装（真空度达到-0.1MPa）。将包装后的产品送入超低温冰箱速冻，速冻的温度在-60℃～-75℃之间，以保证冻品的中心温度能在较短的时间(30min)内降至-18℃[10]，然后于冰箱的冻藏室（-18℃）进行冻藏。1.4紫薯护色单因素实验1.4.1对照：不经过任何处理，切丁后直接真空包装。1.4.2壳聚糖涂膜处理适量的壳聚糖溶解于0.5%的乙酸溶液中，分别制得浓度为0.5%、0.8%、1.1%壳聚糖溶液。然后将紫薯丁浸泡于壳聚糖溶液中30s后捞出，自然风干后真空包装。1.4.3海藻酸钠涂膜处理适量的海藻酸钠缓慢添加于沸水中，分别制得浓度为0.4%、1.0%、1.6%的海藻酸钠溶液。然后将紫薯丁浸泡于海藻酸钠溶液中30s后捞出，自然风干后真空包装。1.4.4热烫处理将切好的薯丁于沸水中热烫2min后马上捞出迅速用冷水冲淋，真空包装。1.5检测方法1.5.1紫薯PPO活性和褐变强度的测定1.5.1.1粗酶液的提取称取10.0g紫甘薯样品迅速切成小块，加入100ml冰水，在研钵中磨成匀浆后抽虑，得到的清液即粗酶液。1.5.1.2PPO酶活性的测定吸取pH=6.84的缓冲液5.0ml和5.0ml0.2％邻苯二酚，再加入1.0ml初酶液后迅速摇匀，25℃水浴12min，在402nm波长下测定其吸光值。以吸光度来表示紫甘薯PPO的酶活性，测定值用Amax表示。1.5.1.3褐变强度的测定吸取初酶液50ml，加水定容至100ml，在420nm波长下测定其吸光值。以吸光度来表示褐变强度，测定值用Amax表示。1.5.2紫薯色泽感官评定将不同处理方法的紫薯样品取出，由5名有经验的评定者根据紫薯的色泽对其进行评分，评分标准见表1中的色泽标准，满分10分。1.5.3紫薯硬度的测定用咀嚼试验的测试方式，将样品切成2mm厚的薄片，用质构仪测定其硬度。操作条件：测前速度2mm/s，测中速度2mm/s，测后速度10mm/s，压缩比50%。1.5.4紫薯淀粉含量的测定GB/T20378-2006原淀粉淀粉含量的测定旋光法1.5.5紫薯还原糖的测定（还原糖以葡萄糖计，%）GB/T13662－20001.5.6紫薯总糖的测定（以转化糖计，%）GB/T13662－20001.5.7紫薯水分和干物质含量测定（直接干燥法）GB5009.3-2010食品安全国家标准食品中水分的测定1.6统计方法用SPSS17.0统计软件分析，实验数据以均数±标准差(x±s)表示，多个样本间的显著性差异用方差分析检验。2结果与分析2.1紫薯的基本指标和感官评定结果表2鲜薯基本指标（x..s,n=3）注：不同小写字母表示同列数据进行比较，P0.05。表3感官评定结果（x..s,n=5）注：不同小写字母表示同列数据进行比较，P0.05。表2和表3描述了不同品种的基本指标和感官评定的结果，从表3看出，越南紫、广安紫和南紫008感官评分都较好，综合表2的基本指标可以看出，广安紫的水分含量偏高，因此可选择越南紫或南紫008作为实验材料，本实验以越南紫作为实验材料。2.2冻藏过程中PPO活性和褐变强度的变化情况紫薯的褐变主要是由多酚氧化酶（PPO）引起的酶促褐变，因此PPO活性是冻藏过程中的重要检测指标。而褐变强度可以反映紫薯样品冻藏过程中褐变的程度以及褐色物质的积累量，褐变强度的大小将直接影响紫薯样品的颜色，因此对这两个指标的测定可以判断护色处理的效果。表4冻藏过程中PPO活性的变化（x..s,n=3）注：标注字母相同表示同列数据比较,P0.05;相邻字母表示P0.05，相间字母表示P0.01。品种水分含量（%）还原糖（%）总糖（%）淀粉含量（%）硬度(g)干物质含量（%）PPO活性褐变强度YY71.83±0.16c3.40±0.13b6.36±0.11b17.80±0.21d2035.57±15.08b28.17±0.16c2.031±0.002d1.026±0.001d越南紫63.27±0.23a1.90±0.05a3.15±0.08a16.35±0.09c1422.91±88.76a36.73±0.23e1.923±0.003c0.926±0.003c广安紫87.32±0.04e5.24±0.05d12.6±0.14e16.18±0.05c1401.43±3.20a12.67±0.04a2.172±0.003e0.821±0.002b南紫00868.91±0.04b3.92±0.03c7.74±0.06d14.69±0.09b1582.87±63.32b31.09±0.04d0.903±0.001a0.845±0.003b宁紫76.19±0.05d3.82±0.04c7.06±0.02c14.28±0.02a1447.19±24.96a24.80±0.05b1.243±0.004b0.478±0.002a色泽香气口感总分YY7.0±0.6b6.6±0.4a8.0±0.4ab21.6±0.3b越南紫8.3±0.3d8.4±0.2c7.4±0.4a24.1±0.5d广安紫7.8±0.3c7.6±0.3b8.2±0.3b23.6±0.2c南紫0088.5±0.2d8.1±0.2c8.7±0.3b25.3±0.5e宁紫5.7±0.3a7.0±0.3a7.7±0.3a20.4±0.4a冻藏时间（d）鲜薯514306090120真空1.923±0.002Ba1.846±0.001Ag1.923±0.001Be2.062±0.001Ce2.214±0.001De2.221±0.002Ee2.233±0.002Fe热烫1.923±0.002Ga0.542±0.001Aa0.653±0.001Ba0.664±0.002Ca0.674±0.001Da0.689±0.002Ea0.702±0.002Fa0.4%海藻酸钠1.923±0.002Aa2.192±0.002Bh2.381±0.001Dh2.305±0.002Cf2.421±0.002Ef2.435±0.001Ff2.465±0.001Gf1.0%海藻酸钠1.923±0.002Ba1.821±0.002Af2.027±0.002Cf2.597±0.001Dh2.647±0.002Eh2.701±0.001Fh2.801±0.001Gh1.6%海藻酸钠1.923±0.002Ba1.725±0.001Ae2.134±0.001Cg2.553±0.001Dg2.632±0.001Eg2.