红小豆是一种高蛋白、低脂肪、多营养的食品,其产品红豆豆沙风味独特、口感细腻,在亚洲国家具有很大的消费市场。常见的去皮豆沙,虽然去除了由豆皮引起的口感粗糙,但有产品营养素的损失和出品率的降低等问题。利用全豆蒸煮制得红小豆全豆粒馅,保留豆皮及其所含的功效成分,符合“全谷物食品”和“全食物营养”的消费趋势。本文研究蒸煮条件对不同品种红小豆及其汤汁抗氧化特性等指标的影响,结果表明:蒸煮过程中红小豆汤汁p H值由中性快速降低至弱酸性,汤汁亮度降低,彩度增加;品种间各指标差异较大,但变化趋势一致:蒸煮初期,汤汁和豆粒的总抗氧化能力显著下降,之后保持稳定;蒸煮过程对汤汁和豆粒的DPPH清除率、总酚含量影响极显著。对各指标之间的相关性进行分析,结果表明汤汁的总酚含量与色值具有较大相关性,而蒸煮红小豆豆粒中总酚含量与其抗氧化能力或者清除DPPH的能力无显著相关性。采用中心组合试验设计方法,蒸煮时间、加热功率、浸糖时间和糖液的p H值为加工条件,以红豆粒馅的感官、色泽、质构特性、总抗氧化能力品质指标,研究了加工条件对红豆粒馅品质的影响规律,优化出红豆粒馅加工工艺。结果显示:蒸煮时间、加热功率、浸糖时间与粒馅硬度、豆皮硬度呈负相关;蒸煮时间对粒馅粘着性和豆粒内部硬度的影响大于其他因素;糖液p H值越高,粒馅的粘着性越大;低加热功率下,蒸煮时间对粒馅弹性的影响要大于高加热功率水平;蒸煮使粒馅总抗氧化能力显著下降。各因素对粒馅感官的作用从大到小依次为蒸煮时间、浸糖时间、加热功率、糖液p H值。提出红小豆全豆粒馅蒸煮工艺条件:蒸煮时间50 min,加热功率1.1 k W,浸糖时间2 h,糖液p H值8.0。采用全质构分析方法研究糖类及其衍生物(糖醇、糖酯)对红豆粒馅质构特性的影响。结果显示:蔗糖对粒馅硬度、粘着性、胶粘性均有很大的影响。蔗糖增加,粒馅初始硬度、胶粘性增大,粘着性降低;麦芽糖可明显提高粒馅的粘着性并降低胶粘性;糖酯的加入对红豆粒馅的硬度、黏着性、凝聚性、胶粘性等指标均有显著影响,但对弹性影响不显著;随着糖酯添加量的增加,红豆粒馅的硬度值、粘着性和胶粘性均降低。分析糖类及其衍生物(糖醇、糖酯)对红豆粒馅低温贮藏过程中质构特性的影响,结果表明:1)糖类及其衍生物,对粒馅贮藏过程中硬度影响显著,其中蔗糖的抗老化能力较强;麦芽糖或木糖醇部分替代蔗糖,没有改变粒馅硬度的增长速率,但可明显降低粒馅的初始硬度;蔗糖单酯对红豆粒馅的老化抑制效果要优于麦芽糖单酯;2)蔗糖的加入会使粒馅的粘着性明显下降;以麦芽糖部分替代蔗糖,粒馅的粘着性显著增加;木糖醇替代部分蔗糖,对粒馅的粘着性影响差异不显著;糖酯的加入对粒馅贮藏过程中粘着性的影响不显著;粒馅质构改善的最佳时间是在粒馅制备后立即进行。3)加糖使粒馅的弹性明显降低;麦芽糖替代部分蔗糖显著影响贮藏过程中粒馅的弹性,当麦芽糖替代粒馅中蔗糖的15%质量分数,红豆粒馅的弹性较大;木糖醇部分替代蔗糖对贮藏过程中粒馅弹性的影响显著,随着木糖醇比例的增加,粒馅弹性有降低的趋势;蔗糖单酯和麦芽糖单酯影响粒馅贮藏过程中的弹性,粒馅4℃下贮藏7 d,以加入0.05%蔗糖单酯的粒馅弹性最好。4)蔗糖的添加使粒馅的凝聚性降低;麦芽糖比例增加,粒馅的凝聚性增加;木糖醇部分替代蔗糖对红豆粒馅凝聚性的影响不显著;蔗糖单酯和麦芽糖单酯的添加对红豆粒馅的凝聚性有极显著影响,添加0.15%的蔗糖单酯或麦芽糖单酯效果最佳;5)麦芽糖部分替代蔗糖,对粒馅的胶粘性影响极显著;添加蔗糖的粒馅比添加木糖醇的粒馅胶粘性更强。木糖醇的添加影响粒馅胶粘性,但不影响粒馅贮藏过程中胶粘性;糖酯对红豆粒馅4℃贮藏期间的胶粘性具有稳定效果,以0.15%质量分数的糖酯降低体系胶粘性的效果最好。针对豆粒内部淀粉老化带来的产品储运、货架期间的品质劣变问题,通过热特性分析研究了8个品种的红小豆粉糊化、老化特性以及糖酯对红小豆淀粉糊化、老化特性的影响。结果显示:不同品种红小豆粉,其淀粉颗粒的溶胀速度、糊化能及其分配具有明显差别。与红小豆淀粉相比,红小豆粉的起始糊化温度升高,糊化热焓值下降,其老化呈先慢、后快、又慢的变化趋势,是由红小豆粉中直链淀粉的短期老化和支链淀粉的长期老化交替、共存引起的。在老化初期,红小豆粉由于含有除淀粉之外的蛋白、脂肪等物质,阻碍了淀粉的老化。不同品种的红小豆粉在晶核成核和生长方式上有一定差异,Avrami方程能够较好的描述淀粉-蛋白-脂肪-水体系内部的老化过程,晶核成核方式对老化速率有非常显著的影响,因此不同品种的红小豆粉在老化过程中呈现出差异。体系中脂肪含量对红小豆粉中淀粉老化的成核方式没有显著影响,但脂肪具有抑制老化作用。加入糖酯,体系的糊化焓值明显提高。糖酯可以降低红小豆粉的老化度,蔗糖单酯的老化抑制效果要优于麦芽糖单酯。根据优化的工艺条件,研制出自动化煮豆设备,对每一阶段进行水量、水温、时间等参数设定,通过温度传感和液位监测进行加热速率和加水量的调整,精准控制实现自动化程度更高的蒸煮,经中试试验验证了其煮豆效果。