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随着世界经济的发展和人民生活水平的不断提高,国内外的消费者对红枣的需求量不断增加,品质要求也越来越高。红枣的深加工技术受到广泛的关注,也是延长贮藏期,提高红枣附加值的前提条件。新疆红枣原料资源丰富,品质优良。红枣制粉不仅可降低微生物的生成机会,能够在室温条件下长期保藏,还可以延长产品的供应季节,平衡产销高峰。因此,本课题的实施将取得良好的经济效益和社会效益,研究成果的应用前景十分广阔。 本研究以新疆和田大枣为对象,通过运用响应面分析法对大枣多酚氧化酶抑制剂的复配进行优化,从而获得防褐变效果较优的复合抑制剂,为红枣粉过程中褐变的控制提供理论依据。并在将破碎后的红枣加热软化的基础上添加果胶酶进行处理,从而确定果胶酶酶解红枣浆的最佳工艺条件。在单因素实验基础上,运用Plackett-Burman实验设计法,筛选出影响红枣粉喷雾干燥效果的主要因素,并利用Box-Behnken响应面设计原理进行优化,获得红枣粉喷雾干燥最佳工艺条件。 (1)红枣多酚氧化酶对pH和温度较为敏感,最适pH为6.0~6.5,最适温度为27℃,通过调节pH和适当的热处理即可有效抑制其活性。 (2)以柠檬酸、抗坏血酸、亚硫酸钠作为红枣多酚氧化酶的抑制剂,在单因素实验的基础上,采用响应面分析法对复合抑制剂的复配进行了优化,获得最佳添加配比为:柠檬酸0.24%,抗坏血酸0.14%,亚硫酸钠0.08%,此条件下红枣多酚氧化酶相对残余酶活为0.51%。与使用单一抑制剂相比,复合抑制剂对红枣多酚氧化酶的抑制作用有了很大提高,在低添加量情况下即可达到显著的防褐变效果。 (3)红枣预处理时,预煮温度在70~90℃范围、料液比在1:5~1:7范围、预煮时间为10~30min范围,红枣浆汁率较高。在单因素实验基础上,通过正交实验得到红枣预煮最佳工艺条件为预煮温度80℃,料液比1:7,预煮时间30min,此条件下红枣浆出汁率为70.5%。 (4)果胶酶处理红枣浆在酶解温度30~50℃范围内、酶解pH4.5~5.5、果胶酶添加量0.01~0.03%、酶解时间80~120min红枣浆可溶性固形物含量较高,酶解效果较好。利用响应面法获得果胶酶处理红枣浆最佳工艺条件为酶解温度38℃,酶解pH5.0,果胶酶添加量0.02%,酶解时间115min,此条件下测得红枣浆可溶性固形物含量为9.33%,比未进行果胶酶酶解提高了5%。 (5)通过单一抗结剂及复合抗结剂对红枣喷雾干燥效果影响实验,确定选择50%麦芽糊精和7%β-环糊精进行复配添加到红枣浆中用于喷雾干燥制粉。 (6)根据单因素实验,采用Mintab15.0软件为实验设计分析的辅助手段运用Plackett-Burman实验设计法,以红枣粉出粉率为主要指标,对影响红枣喷雾干燥效果的6个因素进行筛选,确定了进风流量、进料流量、进风温度3个主要因素。 (7)根据Plackett-Burman实验结果,以红枣粉出粉率为响应值指标,固定进料浓度20%,雾化压力200kPa,进料温度30℃,针对进风流量、进料流量、进风温度3个主要因素,采用Design-Expert7.1软件为实验设计分析的辅助手段,运用Box-Behnken设计原理进行三因素三水平响应面分析实验,获得最佳工艺为进风流量0.75m3/min,进料流量260mL/h,进风温度155℃,此条件下测得的红枣粉出粉率为57.95%。 (8)红枣粉喷雾干燥最优工艺条件为:麦芽糊精添加量50%,β-环糊精添加量7%,进料浓度20%,进风流量0.75m3/min,进料流量260mL/h,进风温度155℃,雾化压力200kPa,进料温度30℃。此条件下红枣粉出粉率为57.95%,红枣粉水分含量为4.23%;红枣粉色泽呈黄色,颗粒均匀,无结块,枣香浓郁,具有红枣应有的口味,能够完全溶解,冲溶后为红枣具有的红色且无肉眼可见杂质。 (9)干燥食品具有吸湿性,其吸湿量在未达到饱和之前会随着环境湿度的增加以及贮藏时间的延长而增加,超过一定范围,食品的品质会发生变化,从而引起变质。红枣粉水分含量低,含糖量较高,吸湿性较强,为保证产品质量及其在贮藏有效期内的品质,喷雾干燥制得的红枣粉应选择适当的包装材料如防湿阻氧性较好的PE、PVDC包装袋进行及时的包装。