（食品科学专业论文）重组糯米藕食品的研究.pdf

摘要 摘要 目前我国的莲藕加工业主要是以盐渍藕、永煮藕片等出口产品和藕粉、藕汁饮料为 主的国内销售产品为主导产品，莲藕方便食品的加工还不能满足国内日益增长的需要， 作为富有民族特色的传统食品糯米藕是一秭深受消费者喜爱的莲藕方便食品，匿前该产 品以工业化生产并达到一定的产量，产品主要通过手工将糯米罐装到藕孔里，封口后在 高压釜进行高温杀菌，这种加工对原料规格要求较高，需要选用形状规则、藕孑l 大和直 的藕，对一些藕孔小和不太规则的原料就不能利用，导致原料利用率低，生产成本高。 本课题研究针对上述情况，从充分利用原料的角度出发，将不规则的藕、藕孔小和 碎藕与糯米粉等应用重组技术制成新型重组糯米藕产品，通过对现有工艺进行创新，解 决重组糯米藕经高温杀菌后产品变软破碎等问题，保证重组糯米藕产品的成型和硬度， 降低企业的生产成本，适合于机械化、规范化和大规模的工业化生产，形成以重组糯米 藕为主的莲藕开袋即食食品工业化生产技术，对于促进我国莲藕方便食品的发展有重要 意义，将会有力的推动我国莲藕产业的发展。 首先，由于莲藕在加工和贮藏过程中极易褐变，故需要在生产前对莲藕进行护色处 理，通过单因素和正交试验确定莲藕的护色条件为抗坏血酸为0 。6 、柠檬酸为o 2 、 焦磷酸钠为o 2 、氯化钠为0 1 ，采用料液比l ：5 浸泡8 m i n 。重组糯米藕生产中关 键是保证产品的成型和硬度，故需在杀菌处理前对莲藕进行硬化处理，通过实验得出硬 化条件是c a c l 2 的浓度为0 。5 0 7 ，对藕片浸泡处理1 0m i n ，料液比为l ：3 。 其次，对影响重组糯米藕品质的因素进行了研究，糯米粉、增稠剂及杀菌条件对糯 米藕的成型影响较大，通过正交实验褥出最佳品质的糯米藕的工艺条件为卡拉胶0 。8 、 魔芋胶0 2 、糯米粉为1 3 、自砂糖6 、杀菌条件为1 2 1 1 0 m i n ，生产出的重组糯 米藕边角整齐，软硬适中，色泽香味最好，口感最佳。 再次，糯米藕经过高温杀菌最，在贮藏期内因糯米藕含肖淀粉会老化返生丽影响品 质，为了延长糯米藕等常温保藏食品的货架期，采用d s c 和质构仪等研究藕淀粉老化 情况，利用响应面设计，以羟丙基淀粉、单甘酯、芬一环糊精为医素，糯米藕回生的硬度 值为响应值，建立响应曲面模型，以确定抑制糯米藕淀粉老化最佳配方，优化结果表明： 添加羟丙基淀粉1 6 9 ，单甘酯0 4 7 ，多环糊精0 8 9 ，糯米藕的硬度值变化最小， 对糯米藕有良好的抗老化效果。 最后，通过对重组糯米藕在贮藏期内品质研究发现，添加抗老化剂的重组糯米藕酶 解力和碘兰值下降较原样小，说囊抗老化斋| j 能有效的防止重组糯米藕在贮藏期的淀粉老 化。同时制定了重组糯米藕的质量卫生标准，保证了产品在贮藏期内的品质。 关键词：糯米藕重组硬化护色老化保藏 a b s t r a c t a b s t r a c t a tp r e s e n t ，t h e r ea r es o m em a j o ri n d u s t r i a lp r o d u c t so fl o t u sr o o ti nc h i n a , w h i c ha r e s a l t e do rb o i l e df o re x p o r t i n ga sw e l la sl o t u sr o o ts t a r c ha n dl o t u sj u i c ef o rd o m e s t i cs a l e b u t t h ec o n v e n i e n tf o o df r o ml o t u sr o o tc a nn o tm e e td e m a n do ft h eg r o w i n gd o m e s t i cm a r k e t l o t u sr o o t so ft h es t i c k yr i c ew h i c hi st h et r a d i t i o n a lf o o di sl i k e db yc o n s u m e r s i n d u s t r i a l p r o d u c t i o nh a sr e a c h e ds o m ec e r t a i np r o d u c t i o nl e v e la n dt h ep r o d u c t sa r el o t u sr o o t so ft h e s t i c k yr i c e ，s i m i l a rt ot h ep r o c e s s i n go ft h ep r o d u c tf a m i l yw o r k s h o p s ，p r o d u c t st h r o u g h m a n u a lw i l lp r i m a r i l yf i l ls t i c k yr i c et ot h el o t u s ，s e a l i n g 、 ，i t ht h ep l a s t i cp a c k a g i n gb a g s b e f o r ei nh i g h t e m p e r a t u r ef o rs t e r i l i z i n g ，h o w e v e r , t h i sp r o c e s s i n gn e e d sh i g h e rs p e c i f i c a t i o n o fr a wm a t e r i a la ss a m ea sn e e d st oc h o o s et h es h a p e ，s ot h eb u s i n e s s e sa n de c o n o m i cd e c l i n e b e c a u s eal o wu t i l i z a t i o nr a t eo fr a wm a t e r i a l so f r e s u l t i n gi nh i g h e rp r o d u c t i o nc o s t sr e l a t e d i nt h i sd i s s e r t a t i o n ，t a k i n gt h el o t u sr o o ta so b j e c t o u rr e s e a r c ho b j e c t i v ei st or e f o r m w i t hb r o k e no fl o t u sr o o ta n ds t i c k yr i c eb yr e c o n s t r u c t e x t r u s i o nt e c h n o l o g y t h ek e yf a c t o r s i nt h ep r o c e s s i n ga n dt h ep r o c e s s i n go ft h el o t u sr o o tf i l l e dw i t hs t i c k yr i c ew e r eh a r d n e s sa n d f o r m i n ga f t e rs t e r i l i z a t i o n i te n s u r e st h a tt h ep r o d u c t sh a sag o o df o r m i n ga n da v o i d sl o t u s r o o tb r o k e n i tr e a l i z e sm e c h a n i z a t i o n ，s t a n d a r d i z a t i o na n dl a g e r - s c a l ei n d u s t r i a l i z a t i o n s ot h a t t h ec o n v e n i e n tf o o d sw e r em a i n l yp r o d u c e ds u c ha sl o t u sr o o tf i l l e dw i t hs t i c k yr i c ea n dr e a d y t oe a tl o t u s l o t u si n d u s t r i a l i z e dp r o d u c t i o nt e c h n o l o g yw a sa t t e m p t e d n e wt e c h n o l o g yw i l l b eas t r o n gi m p e t u st ot h ed e v e l o p m e n to ft h ei n d u s t r yo fl o t u sp r o d u c ei nc h i n a f i r s t l y ，b e c a u s eo fl o t u sr o o tb r o w n i n g ，i tm u s tp r o t e c tc o l o u r t h eo p t i m a lp r o c e s s i n go f p r e t r e a t m e n tf o rl o t u sr o o tw a ss t u d i e db yu s i n gs i n g l ef a c t e ra n do r t h o g o n a le x p e r i m e n t t h e o p t i m u mp r o p o r t i o n so fa s c o r b i ca c i d ，c i t r i ca c i d ，s o d i u mp y r o p h o s p h a t ea n dn a c lw e r e o 6 ，0 2 ，0 2 a n do 1 s ot h eb e s td i p p i n gt i m ew a s8m i n u t e sa n dt h eb e s tr a t i oo f m a t e r i a l st ow a t e ri s1 ：5 t h eh a r d n e s so fi n f l u e n c i n gl o t u sr o o tf i l l e dw i t hs t i c k yr i c ew a sa k e yf a c t o r si no r d e rt oa v o i dl o t u sr o o tb r o k e na f t e rs t e r i l i z a t i o n s oi tm u s tb ed i p p i n gt h e l o t u sr o o ti n0 5 - 0 7 c a c l 2f o r10m i n u t e sa n dt h er a t i oo f m a t e r i a l st ow a t e ri s1 ：3 s e c o n d l y , a c o r d i n gt oo r t h o g o n a lt e x t ，t h eb e s tp r o p o r t i o no fc a r r a g e e n a n ，k o n j a c ，s t i c k y r i c ea n d s u g a rw e r e0 8 ，0 2 ，13 a n d6 p r o d u c t sw a sa b l et o p r o v e du pt ot h e c o m m e r c i a ls t e r i l ec r i t e r i o na f t e rs t e r i l i z e da t121 f o r10 m i n u t e s t h ec r a f tc o n d i t i o no f p r o c e s s i n gh a sb e e na s c e r t a i n e d ，t h es o f tp a c k a g e dl o t u sr o o tf i l l e dw i t hs t i c k yr i c e ，w i t ht h e b e s tc o l o u rb r i t t l e n e s sm o u t hf e e l i n g ，u pt ot h ec o m m e r c i a ls t e r i l ec r i t e r i o n ，w a so b t a i n e d t h i r d l y , l o t u sr o o tf i l l e dw i t hs t i c k yr i c eo fs t a l i n gi sa ni m p o r t a n tf a c t o ri n f l u e n c i n g p r o d u c tq u a l i t yb yh i g ht e m p e r a t u r es t e r i l i z a t i o n i no r d e rt oi m p r o v es h e l fl i f e ，t h e r e t r o g r a d a t i o no fl o t u sr i c eh a sb e e nr e s e a r c h e db yd s ca n dh a r d n e s sb yr e s p o n ds u r f a c e d e s i g n t h eo p t i m u mp r e s c r i p t i o nf o ri n h i b i t i o no fs t a l i n gw a so p t i m i z e d u n d e ra d d i t i o no f h y d r o x y l p r o p y ls t a r c h1 6 9 ，m o n o g l y c e r i d e s0 4 7 ，p c do 8 9 i nl o t u sr o o tf i l l e dw i t h i i 一垒! ! 堕! s t i c k yr i c e ，t h ec h a n g eo fh a r d n e s sw a sl o w e s t ，t h er e s u l to fe x p e r i m e n ts h o w e dt l l a t a n t i 。r e t r o g r a d a t i o nh a dr e m a r k a b l yi n f l u e n c eo nl o t u sr o o tf i l l e dw i t hs t i c k yr i c e f i n a l l y , t h r o u g hm e a s u r i n gt h eb vv a l u e sa n de hv a l u e so ft h el o t u sr o o tf i l l e dw i t h s t i c k yl i c ed u r i n gs t o r a g e ，t h er e s u l ts h o w e dt h a ta n t i - r e t r o g r a d a t i o no ft h eb v v a l u e sa n de h v a l u e sd e c l i n e dl o w l y , m e a n t i m ei tw a sg o o df o rr e t r o g r a d a t i o n o fl o t u sr o o ts t a 】汜h n g u a r a n t e e st h eq u a l i t yo fp r o d u c t si nt h es t o r a g et i m ea f t e rd e v e l o p m e n to f q u a l i t ys t a n d a r d s k e yw o r d s ：l o t u s r o o tf i l l e dw i t h s t i c k y r i c e r e c o m b i n i n g r i g i d i f i c a t i o n c o l o u r - p r o t e c t i n g s t a l i n g p r e s e r v a t i o n i i i 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是长人在导师指导下进行的研究工作及取 得的研究成果尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文 中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人为获得江南 大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志 对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意 ) 签名： 盘旌 日 期：堡丝：至! 塞 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解江南大学有关保留、使用学位论文的规定： 江南大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件扣磁盘，允 许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文， 并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致 保密的学位论文在解密后也遵守此规定。 签名盔堑 导师签名：孤彬 日 期：洳扩少。沪 第一章绪论 1 1 立题的背景与意义 第一章绪论 1 1 1 立题背景 莲藕，又名芙蓉、朱华，是一种多年生宿根水生草本植物以肥嫩根状茎供食用，在 我国是一种广为栽培的植物，深受广大人民所喜爱，是我国极重要的水生蔬菜。莲藕色 白、质脆、集营养与药用于一体，自古以来就是我国人们所喜爱的一种水生蔬菜，既可 生吃当水果，又可做凉拌菜，既可经炒、煮、蒸、煨等做成各种菜肴，如拔丝藕片、加 热藕、糖醋藕片、栗子莲藕汤、糯米藕、蜜汁藕片等，又可加工成藕粉、藕汁、蜜饯、 罐头等食品，其中许多是富有民族特色的传统食品【l 捌。 莲藕的消费主要还是直接在市场购买后以家庭、餐馆烹饪消费为主。我国莲藕加工 是在手工家庭作坊制备藕粉和菜肴的基础上发展起来的，2 0 世纪9 0 年代，随着国际果 蔬贸易的增加，在江苏、山东、浙江等地做逐渐形成了以盐渍藕和水煮藕片为主的加工 产业，2 0 世纪9 0 年代中期随着我国经济的发展，莲藕饮料的加工有了相应的水平，糯 米藕的加工也有了商业化生产。目前我国莲藕加工食品种类主要有水煮藕片、盐渍藕、 藕粉、藕汁饮料和糯米藕等【3 j 。 江苏宝应地区拥有藕制品加工企业较多，比较有规模的大约有十几家，作为生产糯 米藕等食品的天禾食品集团就是其中之一，该工厂已工业化生产并达到一定产量的产品 有糯米藕和糯米藕段片，该产品的加工类似于家庭作坊，产品主要通过手工将糯米灌装 到藕孔里，封口后以耐高温塑料复合袋包装，然后再在高压釜进行高温杀菌。这些产品 即可作为主食，又可作为菜肴，深受消费者欢迎，销售呈良好态势。随着人们经济水平 的提高和生活工作节奏的加快，传统的以家庭自我料理为主的消费形式正逐渐向省时省 力的社会化服务发展，各种成品、半成品越来越多的进入超市，成为人们的餐桌食品， 像糯米藕这样的方便食品越来越受到广大消费者的欢迎。 但目前糯米藕在加工技术和产品质量还存在一些问题，这种加工对原料规格要求较 高，需要选用形状规则、藕孔大和直的藕，对一些藕孔小和不太规则的原料就不能利用， 原料利用率低，生产成本高，手工操作，劳动效率低，产量不大，同时糯米藕经高温杀 菌贮藏一段时间后，其中的糯米会老化变稀和渗水，影响外观而难以销售，因而如何改 进加工技术，提高加工水平很值得研究。对于加工常温保藏的糯米藕，可以对现有的加 工工艺进行创新，采用食品工程高新技术如挤压成型重组技术，杀菌技术及微胶囊技术， 研究新的配料和加工设备，以解决高温杀菌后淀粉老化返生而影响品质的难题，同时将 工程技术和设备进行集成，形成规模化的生产线。糯米藕大多保留了莲藕的原有形状， 为了充分利用原料资源，可以将不规则的藕、藕孔小和碎藕与糯米等应用重组技术制成 重组糯米藕，这样的产品可适合规范化、机械化和大规模化的工业生产。 江南大学硕士学位论文 目前我国的莲藕加工业主要是以盐渍藕，水煮藕片出口产品和以藕粉、藕汁饮料为 主的国内销售产品为主导产品，莲藕方便食品的加工还不能满足国内日益增长的需要， 研究快速冷冻技术、挤压成型重组技术、杀菌技术和微胶囊技术等食品加工新技术开发 莲藕方便食品并加强加工下角料的利用，形成以藕饼、藕糕为主的莲藕调味食品，风味 食品和开袋即食食品的工业化生产技术，将会有力的推动我国的莲藕产业的发展。 1 1 2 其它莲藕制品的概况 1 1 2 1 藕片 目前莲藕加工工业化生产的藕片主要有盐渍藕片、白糖藕片、酱藕片、糖醋藕片、 脱水藕片，生姜藕片、速冻藕片等，其中盐渍藕加工工艺包括鲜藕的清洗、去皮、浸泡 漂洗、盐渍、装桶等步骤。刮完皮后要求马上进行第一次盐渍，盐水腌渍3 天后再转入 另一个容器进行第二次腌渍，腌渍3 天后即可放进出口用的塑料桶里，再加入盐水里， 同时加入一定的柠檬酸或冰醋酸，将p h 值调节到2 8 3 5 即可。水煮藕是在盐渍藕的基 础上发展起来的，主要步骤包括脱盐、护色、漂烫、硬化、装袋、真空包装、杀菌等步 骤。其中关键技术是护色，它是衡量藕片的重要指标。故有许多关于护色的报道，陈移 平【4 】采用0 4 m 试剂或者o 2 柠檬酸、0 1 v c 、0 3 六偏磷酸钠和0 2 明矾浸泡2 3 h 。 罗金国等【5 】人采用0 2 柠檬酸、o 7 v c 、o 3 氯化钙，o 2 焦磷酸钠进行护色，取得 不错的效果。李宁【6 】单独采用柠檬酸，e d t a 、二钠盐、抗坏血酸、异抗坏血酸、l 半 胱氨酸，醋酸锌都成功的抑制了鲜切藕片的褐变。王清章1 7 j 研究发现e d t a 、柠檬酸、 氯化钠、半胱氨酸不同程度抑制藕片的褐变，通过试验证明o 3 的半胱氨酸、1 的氯 化钠、o 5 的柠檬酸、o 1 e d t a 有良好的协同作用，对藕片有显著的抑制作用。速冻 藕片是我国发展较快的主要品种之一，因此关于这方面的报道很多，其主要工艺流程为 原料清洗、去皮、护色、漂烫、冷却、冻结、包装。关键技术在于速冻，冻结速度越快， 形成的冰晶越小，对藕片品质破坏越小。脱水藕片也是我国出口藕片的主要品种之一， 它的加工工流程为原料的清洗、去皮、护色、热烫、干燥冷却、包装。邵邻相瞪j 等详细 介绍了出口脱水藕片的加工工艺，藕片在5 0 5 5 。c 进行鼓风干燥，干燥时间为8 小时左 右为宜。上述产品多属于半成品，产品附加值不高，同时对其原料的形状、大小要求较 高，加工时产生大量下脚料，原料的利用率低。 1 1 2 2 藕粉 藕粉是这几年藕制品发展最快的产品之一，传统的藕粉加工包括：选料一清洗一磨 浆_ 洗浆一漂浆一烘晒_ 包装。其中漂浆是其关键，一般把冲洗出的藕浆用清水漂1 2 天，每天搅动一次，沉浆后把表层的细藕渣和泥沙除掉，中间的藕浆再放进另一容器， 加清水搅稀，反复数次即可。但由于藕粉分散性差不溶于冷水，使用起来不方便，故速 溶藕粉研究比较热，一般是向藕粉中添加麦芽糊精和糖来增加其速溶性并提高产品风 味，达到一冲即食的效果。朱t 9 】报道在传统藕粉加工中添加白糖和碳酸氢钠，得到 了含有微孔疏松的速溶藕粉，直接用9 0 c 以上的开水冲调即可，同时也可向藕粉中加入 猕猴桃汁、苹果汁、葡萄汁、咖啡等制作成不同口味的速溶藕粉产品。 2 第一苹绪论 1 1 2 3 藕汁 藕汁饮料是近年来工业化生产较多的产品，其主要加工流程为原料的选取_ 切片_ 护色_ 预煮一破碎一压榨一过滤_ 调配_ 均质一灌装_ 封口_ 杀菌。莲藕中含有大量淀 粉，莲藕汁加工中常采用静置沉淀、离心分离、精滤等方法将沉淀去除，但由于处理不 足常造成饮料在贮藏期内产生沉淀，有关这方面的报道有张家骊【l0 】的莲藕汁饮料，利用 生物酶法水解淀粉，有效地抑制淀粉的沉淀。李学红【l l 】也采用淀粉酶法防止沉淀，同时 利用柠檬酸、v c 和1 3 - c d 的协同作用进行护色，对莲藕汁的褐变有一定的效果。近年 来有许多以藕汁为原料的饮品，例如莲藕双歧因子饮料、莲藕果蔬汁饮料、藕汁牛奶饮 品等，藕汁饮料的加工在原料的预处理和取汁工艺都采用相应的机械设备，饮料调配和 罐装杀菌则根据相应的品种包装容器采用成熟的饮料生产线，加工技术及水平在藕工业 中是比较高的。 1 1 2 4 莲藕加工下脚料 莲藕制品在加工工程中通常会产生一些下脚料，如藕皮、藕节、藕渣、不规则的藕、 碎藕片等，这些下脚料本身就含有膳食纤维，有的本身就是藕原料，藕节还有一定的药 效作用。这些都可以利用开发。不仅充分利用了资源，还在一定程度上解决了环境污染。 国内关于藕的下脚料研究已初见成效。周全明【1 2 】等利用莲藕榨汁后的藕渣，加入切碎的 精细猪肉，经过拌料、真空灌装、高压高温灭菌( 1 2 1 1 5 m i n ) 得到即食的藕肠制品。 邓思达【l3 】发明一种藕纤维颗粒剂，采用藕粉加工后的剩余物藕渣为原料，按藕渣7 0 9 0 份，食用辅1 0 3 0 份的重量比组成，其加工工程为将藕渣在7 0 8 0 。c 干燥脱水，然后磨 成6 0 8 0 目筛的粉末，在加入用温水调开的糯米粉糊中，再在7 0 8 0 低温干燥，磨细 制粒。具有降低脂肪和胆固醇的作用，是一种理想的药食同源的纯天然植物减肥药。潘 玲1 1 4 j 利用藕节等原料发明了多功能保健食品。由藕节粉4 1 5 、藕节提取物4 7 5 、绿茶 提取物1 1 5 、三七提取物1 的重量比组成，将各组分混合均匀后制粒，加入肉桂挥发 油的d 环糊精包合物，混匀，装入胶囊即可。可有效地改善人体的i r ，预防肥胖症的 发生，对改善高血压，糖尿病，高血脂症，心脑血管病也有一定的效果。周测1 5 】以藕根 为原料发明一种保健品，其浸泡液的组成为：柠檬酸0 5 1 5 、食盐1 - 5 ；料汁组成： 醋酸o 3 3 、食盐o 5 4 、v c 0 0 1 1 磷酸二氢钠0 0 5 1 。其加工工程为：将浸泡过 的藕根装入耐热塑料袋加入料汁，放进8 0 1 0 0 的水加热1 0 2 0 m i n ，即可。与其他保健 品相比，具有原料科学丰富，配料科学，营养价值高的特点，具有抗癌防癌作用。 1 1 3 立题意义 近年来，我国莲藕制品的出口量增长迅速，日本、韩国、新加坡、菲律宾、美国等国 家纷纷从我国进1 2 1 大量的水煮藕片、盐渍藕及脱水藕片等产品。但是不难发现这些产品 大多是初级加工产品，产品的附加值不高，而且对原料的要求又很高，一些达不到规格 要求的藕不能被利用，不能被利用的藕即使作为蔬菜卖的话价值也不高；另一方面加工 过程中还会产生大量破碎的、不成规格的加工下脚料，这些下脚料大多被废弃，造成资 源浪费，导致相关企业生产成本高而经济效益下降。因此，开展莲藕资源的利用和新产品 江南大学硕士学位论文 的开发研究，突破莲藕深加工的瓶颈，对促进我国莲藕加工业的壮大、推进农村经济的发 展具有十分重要的意义。 本课题研究意义在于利用现代食品工程重组技术和保藏技术，以莲藕加工的下脚料 为原料生产新型重组糯米藕，为莲藕的深加工提供了一条新的途径。不仅保持了莲藕原 有的成分、营养价值以及风味、口感，而且对莲藕原料的大小、形状要求不高，最大限 度地增加了莲藕资源的利用率，使得莲藕的利用程度大大提高，提高了莲藕的附加值， 并且应用食品工程重组技术和保藏技术，易于实现工业化生产。而对于加工企业来说， 可以充分利用加工其他产品如盐渍藕、水煮藕片的加工下脚料，进行综合利用，从而提 高企业的整体效益。利用本方法生产的重组糯米藕具有传统糯米藕的特色的同时，保留 了莲藕原有的营养价值。经过高温杀菌的即食糯米藕，能够长期保藏、开袋即食，而速 冻糯米藕制品，微波加热后即可食用，食用方便，满足了现代人快节奏生活的需要。 1 2 国内外莲藕食品的加工现状与进展 1 2 1 国外对莲藕的研究现状 莲藕既是一种蔬菜，又兼有水果的特性，并集营养与保健于一体，是一种药食同源 食品，莲藕含有丰富的碳水化合物，蛋白质，维生素，矿物质，鞣质，据分析每1 0 0 克 藕含水分7 7 9 8 9 9 ，淀粉1 0 2 0 9 ，蛋白质1 2 9 ，维生素c2 5 5 5 m g ，以及棉子糖、水苏糖、 米糖、蔗糖及多酚氧化物等【l6 。目前，国外主要以进e l 盐渍藕、速冻藕片、脱水藕片等 初产品为主，这些莲藕产品主要销往日本、韩国、美国等国家，莲藕的经济用途很广， 莲藕和莲子是营养价值较高的食品，因而莲藕一直是国内外研究的热点，c o u r 1 7 j 等在寻 找既能治疗高血脂症而不良反应又低的新药时发现，藕能降低总胆固醇和三酰甘油及磷 酸的含量，并且没有不良反应，p u l o k l l 8 1 等用藕的乙醇提取液做小鼠试验时发现，其提 取液能降低糖尿病小鼠的血糖浓度，抑制胆固醇的升高，此提取液还能增强对糖的忍耐， 对体外注射胰岛素有明显的增强及其效果的作用，此外还有许多研究人员将荷叶做成减 肥茶、减肥食品，用于减肥降脂。p u l o k l l 9 j 等用藕的甲醇提取物进行小鼠试验，发现其 能减少小鼠的自主性反应，增强其心理素质，有类似于镇静剂的功效。傅水玉【2 0 j 等用 x a d 2 型树脂采集荷叶天然香气，采用一双柱毛细管g c m s d s 联用法和三柱毛细管 保留指数法分离鉴定了8 7 种组分；占总峰面积的9 3 2 6 ，其中5 0 种组分是用上述两 种方法共同确证的。占总峰面积的8 1 3 1 、含量较大的组分有顺3 己烯醇、二丙胺、 长叶烯、己醇、苯。杜力军【2 l 】等以急性高脂血症小鼠为整体模型，观察荷叶水提取物对 血清胆固醇及三酰甘油的影响，结果表明荷叶水提取物有明显的降脂作用，其活性成分 主要是荷叶黄酮，其次荷叶生物碱，其作用是促进胆固醇的代谢，陈海光【2 2 】等采用电子 自旋共振法发现荷叶对体外氧自由基有很好的清除效果。陈健芳【2 3 】等对荷叶提取物有效 成分通过层析分离和化学结构鉴定得到了对口腔细菌有抑制作用的黄酮类物质，并将其 应用于牙膏产品中。胡榴燕【2 4 】等发现藕节具有很强的抗氧化性，其抗氧化性与提取物中 羟基类化合物的含量成正比，并认为这将是提取抗氧化剂的一种很好的原料。 4 第一章绪论 1 2 2 国内莲藕食品的加工现状 近些年来，一些传统的莲藕特色菜肴如藕夹通过加各种馅心使营养和风味更加丰 富，通过油炸产生香脆的口味，深受消费者欢迎。国内王尚玉【2 5 】报道一种速冻藕夹加工 工艺：鲜藕清洗_ 去皮、去节_ 切片_ 漂烫一脱水一加肉_ 裹面拖_ 油炸_ 冷却_ 速冻。 消费者微波加热时即食。微波预油炸藕夹的裹面拖料对于保脆是至关重要的。其配比为 低筋粉和玉米粉配比为1 ：1 5 ，含4 h p m c 和1 0 的预糊化淀粉。类似的加工技术还 有张长法1 2 6 j 的藕合的加工技术：藕片，藕合馅加工成生藕合，在进行蒸煮，在上浆机上 浆，在油炸成熟藕合，最后将熟藕合速冻，这种藕合经过热杀菌，速冻实现了长期保藏， 消费者只要微波加热即可。目前只要解决好快速冻结技术结合低温油炸技术必定拥有广 泛的市场。藕粉圆也是典型的传统的藕制品之一，这些产品以藕粉为原料，充分利用了 加工藕片剩余的边角余料生产藕粉，提高原料的利用率。国内顾友芬【2 7 1 报道一种速冻藕 粉圆加工工艺，以藕粉做外皮，腌渍过的糖板油丁加入桃浦，核桃仁，花生仁混合成馅， 将馅心热烫后滚粉，然后重复热烫，滚粉3 次，冷却速冻包装。冷信生【2 8 】等人在藕粉中 添加何首乌以增加其保健功能，并采用速冻技术可以长时间保藏。王清章【2 9 】等把藕擦成 藕茸然后再与藕粉、淀粉、肉混合成型后油炸、包装、杀菌制成各种藕粉圆子。开袋即 食。董连文 3 0 1 发明一种薄荷藕粉凉糕，由藕粉、琼脂、白糖、酸味剂，薄荷香料、食用 色素，其加工过程为把泡煮好的琼脂液和糖液混合熬煮，然后加入藕粉煮沸，最后加入 食用香料和薄荷后，冷却装盒即可。马明义1 3 l j 等人把藕破碎成浆，然后加入百合、红枣、 莲子、枸杞等混合后杀菌包装后成为携带方便的莲藕羹。这些产品从充分利用原料的角 度出发，利用加工藕片剩下来的形状不规则边角余料生产藕粉，开发藕糕、藕圆等产品， 将提高莲藕资源的利用率，进一步降低企业的加工成本，丰富藕制品种类，进一步开拓 莲藕制品市场。 1 3 研究目的与研究内容 1 3 1 研究目的 糯米藕是在我国深受消费者欢迎的一种莲藕制品，是江南的传统菜肴及点心，目前 主要是选用形状规则、又粗又直、藕孔均匀的藕将糯米手工装入藕孔中再烧熟而成，对 藕的品质规格要求较高，这就使得很多个体较小、形状不规则的藕不能得到很好的利用。 造成原料利用率低，生产成本高，手工操作，劳动生产率低，产量不大，而且糯米藕经 高温杀菌后淀粉老化返生而影响品质的现象比较严重，因而如何改进加工技术，提高加 工水平视颇值得研究的。本课题以价值相对较低的莲藕原料及莲藕加工下脚料，将不规 则的藕、藕孔小和碎藕与糯米粉等应用重组技术制成新型重组糯米藕产品，通过对现有 工艺进行创新，解决重组糯米藕经高温杀菌后产品变软破碎等问题，保证重组糯米藕产 品的成型和硬度，降低企业的生产成本，适合于机械化、规范化和大规模的工业化生产， 形成以重组糯米藕为主的莲藕开袋即食食品工业化生产技术，为工业化生产提供理论依 据。 5 江南大学硕士学位论文 1 3 2 研究内容 本课题采用食品工程高新技术如挤压成型重组技术，杀菌技术研究新的配料和相应 的加工技术，最大限度地利用资源，降低生产成本，形成工业化生产线，也可实现将藕 糕、藕饼产品开发成常温保藏食品的目的。 主要研究内容如下： 1 研究重组糯米藕生产中硬化工艺和护色工艺。 2 研究不同的配料对糯米藕品质和成型性等方面的影响，增稠剂添加量对重组糯米 藕质构、色泽的影响。选择合适的配料并初步确定配料的最佳配比。 3 研究莲藕淀粉的理化特性并研究不同添加剂对其流变特性的影响。 4 研究了重组糯米藕在贮藏期内淀粉老化，找出影响糯米藕品质的关键因素，并通 过实验确定抗老化配方。 5 研究糯米藕在贮藏过程中酶解力，碘兰值变化。同时研究保藏过程中水分活度、 色泽变化及质构特性，确定合适的保藏条件。 6 第二章重组糯米藕护色和硬化工艺的研究 2 1 前言 第二章重组糯米藕护色和硬化工艺的研究 在莲藕及藕汁加工和贮藏过程过程中至少发生下列四种褐变反应：酶促褐变、美拉 德反应、抗坏血酸氧化褐变及焦糖化反应，其中以酶促褐变和美拉德褐变为主。莲藕中 由于存在多酚氧化酶和多酚物质，在加工中极易发生酶促褐变和非酶褐变，而影响非酶 褐变主要有以下几个因素，首先，加热对非酶褐变有促进作用，其次，多酚类物质与铁 反应生成单宁铁，使莲藕色泽变成褐黑色，最后，莲藕组织本身含有铁成分也会引起变 色。亚硫酸盐可以显著抑制藕片的褐变，但残存的二氧化硫对人体健康有害，抑制鲜切 果蔬褐变的方法很多，其中化学抑制剂使用最为普遍，许多学者对果蔬采用柠檬酸、抗 坏血酸、半光氨酸、醋酸锌、乙二胺四乙酸二钠等进行单一或复合处理抑制褐变，取得一 定的效果。国外研究资料表明，4 取代基间苯二酚尤其是4 乙基间苯二酚能较好的抑制 鲜切果蔬的p p o 活性和阻止褐变。0 1 的4 h r 能抑制牛蒡p p o 的7 0 ，4 h r 和抗坏血 酸混合物1 o 在5 m i n 中能抑制牛蒡粗酶活性9 0 以上，以醋酸锌、乙二胺四乙酸二钠、 抗坏血酸、异抗坏血酸等六种单一物质抑制鲜切藕片褐变效果研究发现，3 0 m g m l 一1 的 半光氨酸效果最好，单一的抑制剂效果还不能令人满意，不含亚硫酸盐的高效抑制剂报 道也比较少3 2 , 3 3 , 3 4 , 3 5 , 3 6 3 7 1 。本章旨在研究鲜切藕片在加工工程中色泽变化，以确保在后续 的加工过程中对产品质量起到积极作用，同时找到经济高效的褐变抑制。 由于重组糯米藕要进行高温杀菌处理以保证产品有较长保质期，但莲藕组织脆嫩， 经高温处理后，藕质地变软，硬度下降，严重影响产品的品质，故需在高温处理前进行 硬化，常用的硬化剂有氯化钙、氢氧化钙，其硬化原理为：c a 2 + 的存在可以激活果胶甲 酯酶，提高酶的活性，促使果胶转化为甲氧基果胶，再与c a 2 十作用生成不溶性的果胶酸 钙，此盐具有凝胶作用，能在细胞间隙凝结，增强细胞间的连接，从而使果蔬变得硬而 脆。果蔬硬度取决于在蔬菜组织中起粘连细胞和保持组织硬脆性能作用的水溶性果胶： 其次是细胞膨压，膨压就越大，脆性就越强；最后由于氧化、水分蒸发、表面磨损等因 素引起的细胞结构的变化【3 8 , 3 9 , 4 0 1 。本章主要找出合适的硬化剂，为糯米藕的加工提供理 论依据和实践依据。 2 2 材料与仪器 2 2 1 材料与试剂 新鲜莲藕、盐渍藕由江苏宝应县天禾食品公司提供，聚酯聚烯烃耐高温食品蒸煮袋； 柠檬酸、抗坏血酸、焦磷酸钠、氯化钠，浓流酸、硫酸钾等采用分析纯，4 0 的氢 氧化钠溶液，o 1 0 0 0 m o l l 盐酸标准溶液，1 2 5 硫酸，1 2 5 氢氧化钾，甲基红指示剂， 6 m o l l 盐酸溶液，2 0 氢氧化钠溶液，4 硼酸吸收液，甲基红一溴甲酚绿混合指示剂， 7 江南大学硕士学位论文 0 1 甲基红乙醇溶液，碱性酒石酸铜甲液，碱性酒石酸铜乙液，乙酸锌溶液，亚铁氰化 钾溶液，上述试剂购于国药集团化学试剂有限公司 2 2 2 仪器与设备 h h 2 数显恒温水浴锅上海国华电器有限公司 u v 2 1 0 0 紫外分光光度计尤尼柯( 上海) 仪器有限公司 多功能食品加工机上海帅佳电子科技有限公司 d s 一1 高速组织捣碎机上海标本模型厂 电热恒温鼓风干燥箱 上海跃进医疗器械厂 s u ng a k a g uc o l t d 质构测定仪 日本产 色差仪 c h r o m am e t e rc r 一4 0 0 美的电磁炉 广东美的生活电器制造有限公司 v m k1 8 0 0 马弗炉德国产 2 3 实验方法 2 3 1 藕原料基本成分分析 2 3 1 1 水分的测定 采用直接干燥法参照g b t5 0 0 9 3 2 0 0 3 2 3 1 2 粗脂肪测定 采用索氏提取法参照g b t5 0 0 9 6 2 0 0 3 2 3 1 3 粗蛋白测定 采用凯氏定氮法参照g b t5 0 0 9 5 2 0 0 3 2 3 1 4 淀粉的测定 采用酸水解法参照g b t5 0 0 9 9 2 0 0 3 2 3 1 5 膳食纤维的测定 采用重量法参照g b t5 0 0 9 10 - 2 0 0 3 2 3 1 6v e 的测定 采用2 ，6 二氯酚靛酚滴定法参照g b6 1 9 5 8 6 2 3 2 护色条件的选择 本实验采用柠檬酸，抗坏血酸，焦磷酸钠，氯化钠等配置护色剂，现以上述四种物 质进行单一护色实验，考察单一护色剂对莲藕色泽变化的影响。同时根据单一护色剂情 况配置复合护色剂。选出对莲藕最佳的护色方案。 将鲜切藕片放进配好的护色液中浸泡，放置一段时问后沥水，然后用保鲜膜包好， 进行色泽的测定，用c r 一4 0 0 型色差仪测量色泽参数，其中l 表示明度，l 越大，明度越 大：瘃示红绿色度，正代表红色程度，负代表绿色程度；b 表示黄蓝色度，正表示黄色 程度，负表示蓝色程度，e 表示色差。 8 第二章重组糯米藕护色和硬化工艺的研究 2 3 3 莲藕硬化处理 采用0 1 ，0 3 ，0 5 ，0 7 ，1 浓度的c a c l 2 溶液，浸泡温度为室温( 2 0 2 5 ) 所用藕片厚度约为l c m 。料液比为1 ：3 ，浸泡时间分别为1 0 m i n 、3 0 m i n 、l h ，然后高温 杀菌1 2 1 1 5 m i n 后考察指标为硬度和口感，质构测定采用本实验室的s u ng a k a g u c o l t d 质构测定仪进行测定。质构测试速度为2 0 m m s 。 2 4 结果与讨论 2 4 1 藕原料的基本成分的测定 由于莲藕是一种季节性蔬菜作物，而且离开生长环境易褐变，因此藕制品生产厂家 要做到周年生产，必须在收获时将莲藕及时制成盐渍藕段或藕片，本研究对江苏宝应县 新鲜莲藕及盐渍藕的基本成分进行测定。 表2 1 表明莲藕中主要含有淀粉，少量的粗蛋白和粗脂肪及膳食纤维。同时新鲜莲 藕的淀粉及粗蛋白等基本成分含量均比盐渍藕的高，同时宝应县的莲藕淀粉含量比当地 藕要高，品质较好【4 1 1 。 表2 - 1 不同莲藕原料的基本成分 t a b l e2 - 1d i f f e r e n tc o m p o n e n t so fl o t u sr o o ta n dl o t u ss l a g 2 4 2 护色条件的选择 2 4 2 1 单一护色剂对藕片护色的效果 分别对柠檬酸、抗坏血酸、焦磷酸钠、氯化钠进行单因素试验，从中选出合适的浓 度范围，对照样为新鲜莲藕，从表2 2 可以看出，经0 2 柠檬酸护色后藕片色差a e 最 小，与对照样最为接近，说明此浓度有良好的护色效果，主要因为柠檬酸是一种食品加 工中常用的护色剂，既可以降低p h 值，又可以螯合部分铜离子，而莲藕片在降低p h 后，多酚在酸性环境下容易出现红褐色，因此用柠檬酸防止多酚的成色反应又可以螯合 金属离子抑制非酶褐变。但随着时间的延长，褐变度有增加的趋势。 表2 - 2 柠檬酸浓度对色泽的影响 t a b l e2 - 2e f f e c to fc i t r i ca c i dw i t hd i