不同产地香芋加工特性差异比较研究

[26]。a.多酚氧化酶（PPO）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）的酶活性含量b.过氧化物酶（POD）的酶活性含量c.总酚（TP）含量d.总黄酮（TF）含量图2-1不同产地香芋全粉酶活性指标2.2不同产地香芋全粉基本成分比较由表2-1可知，这3个品种香芋的粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、灰分含量均具有显著差异性，说明实验所选用的三个产地的香芋具有代表性，但恭城香芋和荔浦香芋干物质含量两者间无显著性差异。3个品种香芋粗脂肪含量均不到1%，表明这3个香芋脂肪含量均较低，不适合作为油料作物。3种香芋的总淀粉含量较高，平均值高达80.65%，属于高淀粉含量食品，其中恭城香芋的总淀粉含量和直链淀粉含量最高。综上所述，说明恭城香芋更适合用于高粘度要求的食品（香芋淀粉、芋泥等），福建芋头更适合用于速冻食品和即食产品的开发，而荔浦香芋则可根据加工产品的要求进行选择。表2-1不同产地香芋全粉理化指标品种干物质/（%）粗蛋白/（%）粗脂肪/（%）粗纤维/（%）灰分/（%）总淀粉/（%）直链淀粉/（%）恭城香芋36.77b5.39a0.38b0.96b2.61a86.88c6.30b福建香芋21.06a9.78c0.48c1.56c4.15c75.65a4.58a荔浦香芋36.48b7.68b0.15a0.53a3.03b79.41a4.99a平均值/（%）31.447.620.341.023.2680.655.29【注】同一列不同小写字母代表不同产地品种间的显著差异（P＜0.05），下同。2.3不同产地香芋全粉色泽比较由表2-2可知，3个品种的香芋L*值、a*值、b*值均存在显著性差异。这3个香芋L*值均较高，从小到大依次为福建＜荔浦＜恭城，而a*值和b*均较低，范围分别在0.17~0.86和3.76~5.33之间。全粉的色泽会影响消费者的购买欲，一般样品色泽白亮更受消费者的喜爱REF_Ref196752132\r\h[17]。从总体来看，无论是L*值、a*值或是b*值3种香芋相差不大，说明这3个香芋全粉的色泽均属于鲜亮、白度也相对较高的品种，适用于加工成全粉。一般来说，亮度值和褐变度呈反比，即亮度值愈高褐变程度愈低，从表中可知恭城香芋的亮度值最高，福建香芋亮度值最低，与实验中记录的褐变程度相反，具体原因还有待进一步研究。表2-2不同产地香芋全粉色差值产地L*（亮度）a*（红绿度）b*（黄蓝度）桂林恭城94.48±0.08c0.17±0.03a4.47±0.01b福建临武93.26±0.17a0.44±0.04b5.33±0.37c桂林荔浦93.93±0.05b0.86±0.19c3.76±0.35a2.4糊化特性从表中可知，不同产地的香芋全粉糊化特性存在明显差异。淀粉糊化时黏度上升至最大值，这一特征参数被定义为峰值黏度。崩解值指是峰值黏度与最低黏度之间的差异值。该数值越小，表明淀粉的热稳定性越好，抗剪切能力和耐搅拌性能越强REF_Ref196752144\r\h[19]。淀粉回生会影响淀粉类食品的食用品质REF_Ref196752165\r\h[20]，回生值增大将加速淀粉的老化进程REF_Ref196752144\r\h[19]，糊化温度低则有利于降低加工能耗和时间REF_Ref196752176\r\h[21]。3个不同产地香芋的峰值黏度从小到大依次为恭城＞福建＞荔浦，谷值黏度从小到大以此为福建＞恭城＞荔浦，最终黏度从小到大依次为福建＞恭城＞荔浦。恭城香芋的崩解值最高，达到了1270mPa·s，说明其热稳定性和抗剪切力较弱，而荔浦香芋崩解值最低，说明其热稳定性和抗剪切力较强，福建香芋则处于中等水平。恭城香芋的回生值也相对较高，表明其在3个品种中属于比较容易发生老化的品种，而糊化温度相差不大范围在83~86℃左右。表2-3不同产地香芋全粉糊化特性参数品种峰值黏度/(mPa·s)谷值黏度/(mPa·s)最终黏度/(mPa·s)崩解值/(mPa·s)回生值/(mPa·s)糊化温度/(℃)恭城香芋2373±31b1103±29c1692±24b1270±56c588±43c83.8±0.8a福建香芋2351±11b1174±22b1702±43b1177±23b528±21b84.2±0.7a荔浦香芋1722±42a886±23a1340±28a837±22a455±8a86.1±0.3b2.5吸水性和吸油性三个品种香芋的吸水性和吸油性结果见图3。香芋全粉的吸水指数在0.93~1.21g/g范围内，吸油指数在1.59~2.03g/g范围内。其中，吸水性较高的是恭城香芋，而吸油性较高的是福建香芋，荔浦香芋处于中间位置。全粉的吸水性特性能够显著提升其在黏度较高产品中的应用效果，有效维持水分含量，减少加工过程中的水分流失REF_Ref196752201\r\h[22]。较高的吸油性能可降低脂肪析出量，由于脂肪是食品风味物质的主要载体，这一特性有助于增强产品风味特征、改善口感REF_Ref196752210\r\h[23]。因此，表明恭城香芋具有较强的保水性能，水分蒸发较慢，保鲜效果更好，而福建香芋具有较强的吸油性，在加工过程中可以减少脂肪的渗出，保持香芋的良好风味，适用于烘焙食品和肉制品的制作中。图2-2不同产地香芋全粉吸水性和吸油性2.6冻融稳定性香芋全粉的冻融稳定性主要由淀粉分子结构和其与其它成分的相互作用决定，通常通过冻融析水率来表示REF_Ref196752229\r\h[24]。实验结果显示，3个品种香芋全粉的冻融析水率均不超过10%。其中荔浦香芋的冻融析水率达到了9.82%，较福建香芋和恭城香芋冻融析水率要高，表明荔浦香芋在低温下稳定性较差，而恭城香芋则较好。冻融析水率是衡量全粉在冷冻加工和低温制品中稳定性的重要指标。研究表明，冻融析水率与产品在低温下的稳定性呈负相关，冻融稳定性较好的全粉更适合用于冷冻食品加工，而稳定性较差的产品则需通过改性处理来提高其应用性能REF_Ref196752237\r\h[25]。图2-3不同产地香芋全粉冻融稳定性2.7香芋品质指标的相关性分析相关性分析表明，TP和POD呈高度正相关（r=1.000，P＜0.01），由于总酚和过氧化物酶是影响食品褐变的重要因素之一，因此在香芋加工过程中应采用一定的手段阻断酚酶褐变途径。L*值与POD、WAC与a*值均呈现高度负相关（r=-1.000，P＜0.01），表明过氧化物酶含量越高和吸水性越强，其亮度和红绿度就越越低。在P＜0.05的水平上，Pro与TP（r=-0.998）、SB与a*值（r=-0.997）、L*与TF（r=-1.000）均呈显著负相关性，其中，L*与TF的负相关性达最高，表明总黄酮含量的高低，能显著引起香芋全粉亮度值的变化。在RVA糊化参数中，FV与PV（r=0.999，P＜0.05）呈高度正相关性，即具有较高峰值黏度的香芋全粉其最终黏度亦越高，这与张雅媛REF_Ref196752001\r\h[14]等在考察马铃薯品种全粉基本特性时的研究结论一致。从图中还能看出，WAC与SB（r=0.998，P＜0.05）也呈现出显著正相关，即香芋全粉的吸水性能越好其回生值也越大，而回生值增大亦将加速淀粉的老化进程，这意味着在这3个品种香芋中，吸水性能好的品种其老化速度也最快。表2-4不同品种香芋营养品质指标和加工特性的相关性分析缩写PODPPOPALTPTFMcAshProFatCFTSALLabPVTVBDFVSBWACOACFSPOD1PPO-0.9621PAL0.187-0.4481TP-0.9880.909-0.0351TF1.000**-0.9660.200-0.9861Mc-0.9050.987-0.5870.830-0.9111Ash0.983-0.9960.364-0.9440.985-0.9681Pro0.995-0.9310.093-0.998*0.994-0.8610.9611Fat0.346-0.5890.986-0.1990.359-0.7120.5130.2551CF0.632-0.8200.880-0.5070.642-0.9010.7640.5550.9461TS-0.9670.8610.0690.995-0.9640.768-0.904-0.987-0.096-0.4141AL-0.9350.8020.1750.978-0.9300.695-0.853-0.9640.100-0.3150.9941L-1.000**0.958-0.1740.990-1.000*0.899-0.980-0.997-0.333-0.6210.9710.9391a0.321-0.050-0.870-0.4610.3080.1120.1410.410-0.778-0.531-0.551-0.637-0.3341b0.603-0.7980.896-0.4750.614-0.8850.7400.5250.9570.999*-0.381-0.280-0.592-0.5621PV0.039-0.3110.9890.1140.053-0.4600.222-0.0560.9510.7990.2160.319-0.025-0.9340.8201TV0.301-0.5510.993-0.1530.314-0.6780.4710.2090.999*0.929-0.0490.057-0.288-0.8060.9420.9651BD-0.136-0.1410.9480.284-0.122-0.2980.049-0.2290.8830.6820.3830.4790.149-0.9820.7090.9850.9041FV0.093-0.3620.9950.0600.106-0.5070.274-0.0020.9660.8300.1630.267-0.079-0.9130.8500.999*0.9770.9741SB-0.3910.1240.8310.526-0.378-0.037-0.215-0.4770.7280.4660.6120.6930.404-0.997*0.4980.9040.7600.9650.8801WAC-0.3300.0590.8860.470-0.317-0.102-0.151-0.4190.7720.5230.5590.6440.343-1.000**0.5540.9300.8010.9800.9090.998*1OAC0.831-0.9520.701-0.7370.839-0.9890.9190.7750.8090.956-0.663-0.580-0.824-0.2590.9450.5870.7800.4380.6300.1860.2501FS0.734-0.521-0.530-0.8290.725-0.3760.5970.796-0.383-0.062-0.883-0.928-0.7430.879-0.099-0.650-0.426-0.772-0.608-0.912-0.8830.2331【注】：**：在0.01水平（双侧）上显著相关；*：在0.05水平（双侧）上显著相关。POD代表过氧化物酶、PPO代表多酚氧化酶、PAL代表苯丙氨酸解氨酶、TP代表总酚、TF代表总黄酮、Mc代表干物质、Ash代表灰分、Pro代表蛋白质、Fat代表脂肪、CF代表粗纤维、TS代表淀粉、AL代表直链淀粉、L*代表亮度、a*代表红绿度、b*代表黄蓝度、PV代表峰值黏度、TV代表谷值黏度、BD代表衰减值、FV代表最终黏度、SB代表回生值、WAC代表吸水性、OAC代表吸油性、FS代表冻融稳定性。3结论（1）由酶促反应引起的褐变是导致香芋色泽劣变、易腐烂、保质期短的主要原因，通过研究发现3个不同产地香芋酶活性含量具有显著差异。PPO含量从大到小依次为恭城＞荔浦＞福建，PAL含量从大到小依次为福建＞恭城＞荔浦。PPO和POD含量高会加速酶促褐变的进行，导致产品色泽变劣、保质期缩短，此结论与实验时预期结果一致，3种香芋均较容易发生褐变，其中恭城香芋的褐变速度最快。此外，在三大酚代谢酶中，这3个品种香芋的POD含量最高，因此加工时需要进行一定的抗褐变处理。3个品种香芋的总酚含量不高，均未超过5mg/g，总酚含量低能降低酶促褐变风险，有利于保持原料色泽稳定性。总黄酮含量范围为0.10~0.13mg/g，与马铃薯相比含量相对较低。（2）通过实验发现，3个不同产地香芋的基本成分和加工特性也存在较为明显的差异。总淀粉含量范围为75.65%~86.88%，这3个香芋的淀粉含量均较高，属于高淀粉（≥65%）含量食品。对不同品种香芋全粉的加工特性研究表明，荔浦香芋崩解值低，热稳定性和抗剪切能力则较强，而恭城香芋的峰值黏度较高，因此更适合应用于高黏度产品中，以增强产品的粘稠度。福建香芋的吸油性高，吸水性相对较低，且冻融稳定性相对较差，因此适合用于焙烤食品和肉糜制品中，以改善产品的风味和口感。相关性分析表示，在P＜0.01水平上，