0 引言

紫甘薯含有丰富的花青素、氨基酸,以及维生素 C,B,A和磷、铁等多种天然矿物质元素[1]．据报道,紫甘薯的营养成分含量比普通甘薯高,如赖氨酸、铜、锰、钾、锌的含量比一般甘薯高 3～8 倍[2-3],碘元素和硒元素的含量是普通甘薯的20倍以上[4]．长期食用紫甘薯,能起到清除活性氧、抑制致癌物质的产生、改善肝功能以及改善视力等保健作用,并具有降压、补血、益气、润肺、养颜等功效．

紫甘薯雪花粉是新鲜紫甘薯经蒸煮、制泥、干燥、铲粉、粉碎等主要工序加工而成的片状产品．该技术能最大限度地保持紫甘薯细胞颗粒的完好性,复水后的紫甘薯雪花粉呈现良好的薯泥状态,并具有新鲜紫甘薯的营养、风味和口感[5]．紫甘薯雪花粉具有良好的再加工性能,可添加到调味品、糕点、膨化食品、固体饮料、婴儿食品中,既赋予食品诱人的色泽,又提高了食品的营养价值．目前,国内外对紫甘薯全粉的研究主要集中在加工工艺及其对品质的影响[6-10],而工艺的研究主要集中在热风干燥、冷冻干燥、微波干燥和喷雾干燥等方面,鲜见有关紫甘薯滚筒干燥及其对紫甘薯全粉品质和物化特性的研究报道[11],因此，限制了紫甘薯全粉的进一步应用．本文以6种紫甘薯为原料,采用滚筒干燥技术制备紫甘薯雪花全粉,并分析其品质指标与理化性质,旨在为我国紫甘薯全粉的进一步加工应用提供理论基础和技术支持．

1 试验材料与仪器设备

1.1 试验材料

宁紫薯2号、徐紫薯8号、徐紫薯3号、浙紫薯3号、商徐紫薯1号、徐紫薯6号,由江苏徐淮地区徐州农业科学研究所提供;氢氧化钠、盐酸、无水乙醇、无水乙醚、3,5-二硝基水杨酸、醋酸铅、硫酸钠等试剂均为分析纯;鲁花花生油,市售．

1.2 仪器设备

滚筒干燥机组(EMG0608,东台市民益机械厂)，蒸箱(YDX-80,山东省博兴县伊德欣厨业有限公司)，电子天平(JA3003,上海天平仪器厂)，离心机(TD5M-WS,上海卢湘仪离心机仪器有限公司)，恒温水浴锅(DK-S26,上海精宏实验设备有限公司)，紫外分光光度计(UV-2450,日本岛津公司)，马弗炉(F6010CN,天津市华北试验电炉厂)，凯氏定氮仪(KDY-9820,北京瑞邦兴业科技有限公司)，黏度计(DV-Ⅱ+,美国Brookfield公司)．

原材料经有资质的第三方检测机构试验选定，通过对原材料、计量、运输、泵送过程等系统控制，现场质量严格把关，C30F200W4泵送混凝土的各项性能均满足工程设计和施工要求。

2 试验方法

2.1 紫薯雪花粉的制备

本研究所采用的紫薯雪花粉制备工艺为:紫薯→清洗→去皮→切片→护色→漂洗→蒸制→冷却→制泥→滚筒干燥→粉碎→筛分→雪花粉成品.

操作要点:将洗净、去皮的紫薯经蒸熟后冷却到中心温度25 ℃以下;当滚筒表面温度达到120 ℃开始布料,在温度125～150 ℃,压力0.5～0.8 MPa,转速20～30 r/min条件下进行滚筒干燥;利用粉碎机进行粉碎,然后过20目筛,即得到紫薯雪花粉．

2.2 试验方法

2.2.1 紫薯雪花粉主要品质指标及得率的测定 淀粉采用GB/T 5009.9—2003方法测定，还原糖采用3,5-二硝基水杨酸比色法测定，蛋白质采用凯氏定氮法按照GB/T 5009.5—2010方法测定，灰分采用GB/T 5009.4—2010方法测定，干率采用吕长文等[12]方法测定，花青素含量采用pH示差法[13]测定，得率按照全粉质量/鲜薯质量的百分数计算．

图3为空心轴与车轴、电机外壳间隙示意图。图3中，Gd为空心轴与车轴以及空心轴与电机下部垂向间隙设计值，Gu为空心轴与车轴以及空心轴与电机上部垂向间隙设计值。

2.2.2 紫薯雪花粉的感官评价 组织10位视觉、味觉均正常的人员共同完成对紫甘薯全粉的感官评价．其中,各指标分值均为10分,分值处理取10人评分的平均值．感官评价标准如表1所示．

 

表1 紫薯雪花粉的感官评价标准Tab.1 Criteria for sensory evaluation of purple sweetpotato flour

  

项目 性状分值色泽深紫色9～10紫色5～8淡紫色1～4香味浓郁的特有紫薯香味,口味纯正,无异味9～10较浓郁的特有紫薯香味7～8淡淡的紫薯香味4～6紫薯香味寡淡或有刺激性味1～3颗粒感润滑,无沙粒感9～10较润滑,但无沙粒感6～8粗糙,有沙粒感1～5分散性分散性好,无结块现象9～10分散性较好,少量结块现象6～8分散性差,大量结块现象1～5

2.3 紫甘薯雪花粉的物化特性分析

3.4.3 紫薯雪花粉的持水性 持水性对添加紫薯全粉食品的配方设计有重要参考意义,一般来讲,配方的吸水率高则可以适当提高添加水的比例,持水性高的紫薯全粉可以防止产品水分过度挥发,稳定食品的质构．图3表明,商徐紫薯1号持水性最高,徐紫薯8号次之,徐紫薯3号最低,但总体差异不明显．

T=102-D×100%.

2.3.2 冻融稳定性测定 取适当容积的离心管,称量后加入2 g样品和30 mL蒸馏水,充分混匀．将上述混合液在沸水中水浴30 min,每15 min振荡一次,然后在转速3 000 r/min下离心15 min,弃去上清液,倒置2 min后称质量m1,再将离心管放入-18 ℃冷柜中冷冻24 h后解冻至室温,然后在转速3 000 r/min下离心25 min,弃去上清液,倒置2 min后称质量m2,用冻融析水率来反映冻融稳定性的大小[15]，按下式计算:

冻融析水率%.

从表2可以看出,不同品种之间主要品质指标均有显著差异．商徐紫薯1号的淀粉含量最高,而还原糖含量和花青素含量均最低;宁紫薯2号、浙紫薯3号和徐紫薯8号的还原糖含量较高,并与其它品种有显著或有极显著差异;徐紫薯3号的蛋白质含量高达6.87%,是商徐紫薯1号的3.4倍;徐紫薯6号灰分含量最高,表明其矿物质含量较高;徐紫薯8号花青素含量最高,为1.20 mg/g,是商徐紫薯1号和徐紫薯6号的6.3倍左右．从加工用途上分析,淀粉含量高的原料比较适合于主食型及焙烤食品的加工,因此，商徐紫薯1号比较合适;而休闲食品、固体饮料等加工往往需要还原糖含量和花青素较高的全粉,宁紫薯2号、浙紫薯3号和徐紫薯8号比较理想;徐紫薯3号、徐紫薯6号、宁紫薯2号属于蛋白质含量较高的品种,可用于保健型食品的精深加工．

持水性

2.3.4 持油特性测定 将5.0 g样品置入试管中,称质量M1,用移液管准确加入30 mL鲁花一级压榨花生油,在沸水中加热20 min,在3 000 r/min条件下离心15 min,小心倾倒出上层游离油,然后将离心管倒置15 min,沥尽油后称质量M2．持油能力用样品所吸油的质量来表示[16]:

从式(4)中可以得到输出电压幅值与被测磁场强度成正比。因此本文选用差分结构的磁通门传感器并采用脉冲幅值法[10]实现被测磁场强度测量。

持油能力

由表3可知,紫薯全粉的淀粉含量与灰分含量呈显著负相关,与干率和得率呈显著正相关;得率与干率呈极显著正相关．其它指标之间差异不显著．

信息采集模块界面主要包括机床列表对车间设备状态进行总览，如图5所示，可以实现对机床状态监控、数据库连接管理、机床管理、各机床实时数据监控等功能。机床列表界面对机床编号、IP地址、名称、加工状态、急停状态、报警状态进行实时监控显示。

2.4 统计分析

3.4.1 紫薯雪花粉的透光率 透光率是反映紫薯全粉加工性能的重要指标之一,它主要影响食品的外观．由图1知，6种紫薯雪花粉全粉糊的透光率大小顺序依次为浙紫薯3号>徐紫薯3号>商徐紫薯1号>宁紫薯2号>徐紫薯8号>徐紫薯6号．浙紫薯3号和徐紫薯3号全粉糊的透光率较高,说明其全粉糊的透明性能较好,如果用作主食食品或休闲食品加工,可以改善产品的外观色泽．徐紫薯6号全粉糊透光率最低,主要原因可能与其含有较多的蛋白质、脂肪等大分子物质及不溶于水的灰分、粗纤维等有关．

3 结果与分析

3.1 紫甘薯雪花粉主要品质成分及得率分析

由表2知,不同品种紫甘薯之间的干率和雪花粉加工得率差异较大,其中徐紫薯3号、徐紫薯8号和商徐紫薯1号的干率均超过30%,并与宁紫薯2号和徐紫薯6号有显著差异;雪花粉得率以徐紫薯8号和商徐紫薯1号较高,并与宁紫薯2号和徐紫薯6号之间的差异达显著水平．

 

表2 不同紫甘薯品种的干物率和雪花粉加工得率及主要品质成分

 

Tab.2 The dry rate and the flour ratio and quality components of purple sweetpotatos

  

品种 干率/%得率/%主要品质成分w淀粉/%w还原糖/%w蛋白质/%w灰分/%w花青素/(mg/g)宁紫薯2号25.45±0.55cC16.59±0.91cdB41.36±1.13dD31.95±0.03aA5.90±0.17bAB3.13±0.21cB0.47±0.01bcBC徐紫薯8号31.99±1.12aA23.15±0.08aA45.49±1.87bBC28.14±1.79abAB3.21±0.63dC3.56±0.01bB1.20±0.21aA徐紫薯3号32.05±1.00aA20.66±0.17bA46.55±0.33bB24.34±3.44bcB6.87±0.05aA2.51±0.25dC0.60±0.12bB浙紫薯3号29.06±0.59bAB17.96±0.74cB43.55±1.49cC28.62±0.47aAB4.90±0.43cB3.34±0.28bcB0.27±0.07cdBC商徐紫薯1号31.30±0.30aA22.16±0.09abA53.24±1.42aA15.95±1.07dC2.02±0.17eD2.49±0.30dC0.19±0.01dC徐紫薯6号25.96±0.36cBC15.69±0.09dB32.34±1.38eE23.10±0.15cB6.37±0.06abA4.35±0.23aA0.20±0.01dC同一列中,不同大(小)写字母表示在P<0.01(0.05)水平上差异显著,下同

2.3.3 持水特性测定 准确称取2 g样品加入离心管中,精确称质量W1,加入30 mL蒸馏水,充分混匀．将上述混合液在沸水中加热15 min,冷却至室温,然后在转速3 000 r/min下离心20 min,弃去上清液,将试管倒置在试管架上,下面垫吸水纸,静置10 min沥清水分后精确称质量W2,持水性按下式计算[16]:

3.2 各指标间的相关性

2.3.5 流变特性测定 配制质量浓度为15%的紫甘薯全粉糊,使用旋转黏度计,选用4号转子,在29 ℃下测定其在不同转速下的黏度变化[17]．重复实验3次,取每次测定结果的平均值．

3.3 紫甘薯雪花粉的感官评价

对不同品种紫甘薯制得的雪花粉进行感官评定,结果见表4.不同品种紫甘薯的雪花粉差异较大,其中以徐紫薯8号和宁紫薯2号的雪花粉色泽好、风味浓郁、冲调性好、分散性好;徐紫薯3号、浙紫薯3号和商徐紫薯1号的雪花粉次之,色泽好、风味较浓郁、冲调较好、分散性好;徐紫薯6号的雪花粉色泽暗淡,香味和冲调性也差．从综合得分看,徐紫薯8号表现最佳,其次为宁紫薯2号．

3.4.2 紫薯雪花粉的析水率 冷冻食品往往需要冷链储运、冷冻保藏．冻融稳定性与冷冻食品的品质有密切关系,经低温冷冻后,淀粉的胶体结构会被破坏，从而降低其持水性,冷冻时间越长,淀粉糊中淀粉分子间的交互作用越强,分子链在平行趋向上形成凝胶束时,水分子被从凝胶中挤出,这即是析水作用[15]．析水率低，说明冷冻、解冻过程对其结构破坏小,抗冻融效果好,在低温条件下加工和储藏性好;析水率高,则说明其在低温条件下的耐受能为较差,老化速率快,在低温条件下加工和储藏性差．徐紫薯1号>徐紫薯3号>宁紫薯2号>徐紫薯8号>徐紫薯6号>浙紫薯3号．商徐紫薯1号、徐紫薯3号和宁紫薯2号冻融稳定性较好,适宜添加在速冻食品中;徐紫薯6号和浙紫薯3号冻融稳定性较差,说明在使用全粉制作冷冻或冷藏食品时,必须考虑通过添加食品添加剂来提高其稳定性,以改善外观和口感等指标．

 

表3 各指标间的相关系数

 

Tab.3 Correlation coefficient between indexes

  

指标相关系数w淀粉w还原糖w蛋白质w灰分w花青素干率得率w淀粉1.00-0.40-0.67-0.87*0.160.76*0.81*w还原糖1.000.440.300.42-0.39-0.37w蛋白质1.000.26-0.15-0.48-0.69w灰分1.000.02-0.57-0.54w花青素1.000.470.58干率1.000.93**得率1.00*表示在0.05水平上差异显著;**表示在0.01水平上差异显著

表4 紫薯雪花粉的感官评价

Tab.4 The sensory evaluation of purple sweetpotato flours 分

  

品种色泽香味颗粒感分散性合计宁紫薯2号6.59.69.89.635.5徐紫薯8号9.89.29.59.838.3徐紫薯3号7.57.23.89.227.7浙紫薯3号6.47.54.29.227.3商徐紫薯1号5.55.16.79.326.6徐紫薯6号3.53.56.29.122.3

3.4 紫薯雪花粉的物化特性分析

采用SPSS 18.0软件对数据进行显著性分析,以平均值±标准误差表示.显著性水平设为：P<0.05，差异显著;P<0.01，差异极显著．

  

图1 紫薯雪花粉的透光率

 

Fig.1 Diaphaneity of purple sweetpotato flour

管理的本质是管理企业的复制能力和变革能力，那我们怎么实现这种管理？管理的核心，是管理经营要素的积累和变化，经营主要有四个要素：

  

图2 紫薯雪花粉的冻融析水率Fig.2 Water holding capacity of purple sweetpotato flour after freeze and thaw

2.3.1 透光率(T)测定 取1 g待测样品置于25 mL具塞试管,并加入20 mL 0.05 mol/L的HCl溶液稍加振荡,静置24 h待沉淀完全后,吸取相同高度的上层清液,以0.05 mol/L的HCl作参照,用1 cm比色皿在670 nm波长处测定吸光度(D)[14],

经过60年开发建设，我国钾肥产业不断壮大，由完全依赖进口到目前自给率近60%，大大提升了在国际钾肥市场的话语权，促进了我国粮食生产。

  

图3 紫薯雪花粉的持水性Fig.3 Water holding capacity of purple sweetpotato flour

3.4.4 紫薯雪花粉的持油性 紫薯雪花粉的持油性对含油食品的加工和保藏具有重要意义,它可以在食品表面形成一层屏障,防止水分的蒸发及油脂的散失,进而改善产品的口感．持油能力的大小可能与蛋白质种类、加工条件、添加剂的成分及颗粒的大小和干燥温度等有关,如含非极性尾端较多的蛋白质含量越高,吸油能力也越强[18]．由图4可见,6种紫薯雪花粉的持油能力以徐紫薯8号最高,宁紫薯2号最低．因此,徐紫薯8号雪花粉可以用作曲奇饼干、蛋糕等食品的加工,除了可使产品呈现诱人的紫色外,还可改善食品的感官品质和保藏性能．

  

图4 紫薯雪花粉的持油性

 

Fig.4 Oil holding capacity of purple sweetpotato flour

3.4.5 紫薯雪花粉的流变性 由图5可以看出,随着固定转子转速的提高,6种紫薯全粉糊的表观黏度均呈下降的趋势;当转速到达80 r/min后,表观黏度下降的速率逐渐趋于平缓．这是因为紫薯全粉糊在静止或者较低的剪切速率下时,样品中的淀粉等链状高分子之间会相互连结、缠绕,形成了一定的3维网状结构,从而增加了分子间的作用力,表现为样品黏度较高的性质．当剪切速率较大时,样品中聚集的淀粉等链状高分子会被解体或发生形变,原来分子间形成的网络结构即被随之破坏,流体阻力降低,使得全粉糊的表观黏度下降．紫薯全粉糊剪切稀化的流变性质有利于其在产品加工中的聚送和灌注．

研究结果表明,6种紫薯全粉糊的黏度大小依次为:徐紫薯8号>宁紫薯2号>徐紫薯6号>浙紫薯3号>商徐紫薯1号>徐紫薯3号．徐紫薯8号和宁紫薯2号全粉糊的黏度较高,比较适合添加到固体饮料中,既可以增加产品的黏稠度,又可改善食品风味和口感．

  

图5 紫薯全粉糊的黏度特性

 

Fig.5 Viscosity characteristics of purple sweetpotato flour

4 结论

紫甘薯雪花粉可作为优良的食品原料,在食品工业上具有广泛的用途,它既可以作为速溶固体饮料直接冲饮,也可以作为其它食品的添加成分,加工成各种不同类型的食品,用于改善食品的营养结构和外观色泽．不同的品种由于其全粉品质及加工特性的差异,加工用途也存在差异．本研究结果表明,宁紫薯2号还原糖含量高,具有较高的持水性和冻融稳定性且全粉糊黏度较高,可添加到休闲食品或者冷冻食品中稳定食品的质构,改善产品的外观和口感,也可以加工成速溶固体饮料．徐紫薯8号花青素含量高,色泽较深,透光率较低,其持水性和吸油率较高,适宜用作休闲食品或油炸食品的加工原料,增强产品风味或防止油脂散失;由于该品种雪花粉色泽好,冲调性和分散性好,也可用于固体饮料加工．徐紫薯3号蛋白质含量高,透光率较高,可添加到烘焙食品中，增加产品的透明度和松脆性;冻融稳定性好,可作为辅料添加到速冻食品中．浙紫薯3号透光率高、冻融稳定差,可添加到烘焙食品中,改善产品外观．商徐紫薯1号的淀粉含量高,还原糖含量最低,具有较好的冻融稳定性,可用于主食型或速冻食品的加工．徐紫薯6号灰分含量高,持水性较高,透光率较低,适合添加到膨化食品中．

紫甘薯雪花粉作为食品工业的原料,稳定性好、耐储运,极大地延长了食品加工企业的生产周期．开展紫薯雪花粉品质和物化特性的研究,可为紫甘薯的精深加工开辟新的途径提供参考．

乔治·桑：生活中的某个时刻，我们争取幸福、获得信任、感受陶醉的能力达到顶点。接下来，疑虑与忧郁就笼罩上来，并把我们永远裹住，就好像我们的灵魂不能再满足它们的需求。或许这就是其实正在黯然隐去的命运，我们被判定要缓缓地步下曾经乘兴勇敢地攀上的高坡。

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