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甘薯全粉是甘薯的脱水制品,复水后具有新鲜甘薯的营养、风味和口感,是一种新型的食品原辅料。本论文针对甘薯全粉加工过程中的酶促褐变以及细胞破碎所导致营养和风味物质流失严重,游离淀粉率高,粘度过大等问题,研究了无硫复合护色技术抑制酶促褐变,并通过低温预煮两步热处理和浸钙强化细胞壁,降低游离淀粉率,以期得到一种色泽良好,细胞完整,营养和风味物质保留率高,应用方便的甘薯全粉。主要研究内容如下:首先,研究了五种单一护色剂(柠檬酸,柠檬酸亚锡二钠,植酸,抗坏血酸,亚硫酸氢钠)在不同浓度和护色时间下对甘薯全粉色泽的影响。研究结果表明,五种单一护色剂的护色效果依次为:亚硫酸氢钠>柠檬酸>柠檬酸亚锡二钠>抗坏血酸>植酸。为了提高和改善食品的安全性和口感,同时降低单一护色剂的使用量,选择柠檬酸和抗坏血酸复配,进行无硫复合护色工艺优化;通过正交试验,我们得到最佳复合护色工艺为:复合护色液中柠檬酸的质量分数为0.3%,抗坏血酸的质量分数为0.1%时,护色处理30min,可使制备的甘薯全粉色泽良好,甘薯全粉亮度值L*达90.58,PPO抑制率达88.13%。柠檬酸的添加能显著提高抗坏血酸的热稳定性,从而提高复合护色剂的护色效果;PPO酶促褐变产物紫外-可见光谱分析表明:随着复合护色剂的添加,抗坏血酸将醌类物质还原成酚,并与褐变形成的黑色物质生成无色加成产物,体系中的柠檬酸螯合PPO活性中心的铜离子,抑制PPO活性,使醌的含量不再增加。PPO酶蛋白圆二色谱表明复合护色剂可以改变PPO酶蛋白的分子构象,导致α-螺旋结构比例降低,β-折叠结构比例升高,从而抑制了酶的活性,达到抑制酶促褐变的效果。其次,对低温预煮两步热处理和浸钙降低游离淀粉率技术进行了研究。通过预煮温度、预煮时间、蒸煮时间和浸钙浓度单因素试验以及三因素三水平响应面优化试验得到了两步热处理的最佳工艺条件为预煮温度59.4℃、预煮时间29.7min、蒸煮时间14.6min,钙离子添加量为400mg/kg时,由回归方程预测在此条件下的游离淀粉率的理论值为7.25%。低温预煮可以显著提高果胶甲酯酶(PME)的活性,PME催化水解果胶分子中酯基,产生更多的游离羧基与钙离子相互交联,形成坚韧的网络结构。低温预煮处理后,甘薯组织破碎力上升为原来的2.5倍左右,果胶酯化度也显著下降。Ca2+和PME可以提高果胶凝胶强度,使细胞壁得到显著地强化。在低温预煮条件下,PG和β-淀粉酶对甘薯细胞壁强度和韧性的不利影响被削弱。因此Ca2+辅助低温预煮可以显著提高甘薯组织破碎力,达到强化细胞壁的效果,使其能够经受住加工过程中的剪切破坏力,从而降低游离淀粉率。最后,对甘薯全粉的理化指标和应用特性进行测定,并与甘薯淀粉、甘薯生粉以及市售甘薯全粉相对比,结果表明:优化工艺制备的甘薯全粉拥有良好的色泽和感官品质,游离淀粉率与市售甘薯全粉相比降低了40.77%,具有良好的应用效果。通过快速粘度分析仪,X-射线衍射分析以及明场显微观察可知,甘薯全粉具有完整的细胞壁,并能将淀粉包裹在细胞内,粘度适宜,营养和风味物质可以更好地保留;且其淀粉已经完全糊化,加工应用方便,复水具有新鲜薯泥的营养、风味和口感。