马铃薯经过清洗、去皮、切片、蒸煮、干燥、粉碎可制成马铃薯全粉。其中马铃薯切片厚度、蒸煮时间、蒸煮与切片顺序、干燥温度、干燥时间均可不同程度地影响全粉的品质。为确保简化马铃薯颗粒全粉生产工艺满足全粉质量要求,研究主要通过以下工艺进行全粉制备,并通过正交试验,确定最优的工艺参数。
(1)马铃薯清洗:机械去皮2 mm,根据切片需要,调节切片机切片厚度进行切片。切片厚度影响马铃薯薯片水分的散失、干燥的时间及薯粉的感官品质。切片太厚,薯片不易烘干,水分的存在会使薯片滋生细菌,霉变;切片太薄,蒸煮过程中,片易碎,干燥过程中易焦化褐变,同时影响全粉品质。设3 mm、6 mm、8 mm 三个厚度进行试验。
(2)蒸煮:蒸煮时间影响马铃薯褐变程度及全粉品质。解决细胞的破碎是生产中的技术关键,对于全粉加工至关重要,其中涉及细胞结构的复杂变化和一系列的生化反应。马铃薯分生粉和熟粉,两者在理化与功能特性上有着明显的不同。有研究表明,热学性质方面,生粉比熟粉更难以糊化,且熟粉有较高的吸水能力,但吸油能力、起泡能力等较生粉差。实验主要研究熟粉制粉工艺,前期试验表明,切片厚度8 mm,煮3 min,即可制得熟粉,时间若过长则片易碎。因此蒸煮时间设 3 min、5 min、10 min 三个水平进行试验。
(3)干燥:由于马铃薯属高含糖量的热敏性物料,长时间的受热时,内部的还原糖会与蛋白质等发生焦糖反应,从而使原料产生非酶褐变,影响产品品质。研究采用热风干燥方式,研究发现热风干燥对马铃薯干燥状态有明显影响。马铃薯片热风干燥后外观形貌如图2-1 所示。
图2-1 马铃薯片热风干燥后外观形貌(www.xing528.com)
(a)、(b)、(c)、(d)分别为不同切片厚度在60 °C、70 °C、80 °C、90 °C 下干燥后的外观形貌
从图2-1 可以明显看出,马铃薯薯片在不同温度下干燥后,薯片的外观有明显的不同。随着试验温度的升高,薯片颜色由浅变深。经60 °C 干燥后,三组薯片未完全变干,仍有一些水分存在。部分样品已变质,有异味,表面有黏稠的白色丝状物出现。马铃薯干燥初期,近表面水分较少,干燥较快。干燥时间大部分用于除去薯片最后的含水量。干燥温度较低,薯片较厚,很容易引起变质。
马铃薯在4 个温度下干燥,通过水分蒸发情况,可以看出:(1)在干燥初期,马铃薯水分减少较快,干燥速率随着水分含量减少而降低;(2)随着温度的升高,马铃薯干燥速率增大;(3)随着切片厚度增大,马铃薯干燥速率减少;(4)干燥温度越高,时间越长,马铃薯边缘易褐变,且褐变面积变大。
提高温度可以打破吸附于食品的水分的束缚,除去内部剩余的少量水分。但温度升高10 °C,美拉德反应加快3~5 倍,对马铃薯色泽、营养会产生不良影响。综合上述因素,干燥温度设为70 °C、80 °C、90 °C 三个水平,干燥时间设7 h、8 h、9 h 三个水平。
综合上述条件,为获得干燥时间较短,马铃薯粉色泽质地良好的制粉工艺,在切片厚度、蒸煮时间、热风干燥温度、时间四个因素三个水平下进行L9(34)正交试验。正交试验设计见表2-1。设经热风干燥后的马铃薯片在粉碎机中粉碎3 min,过60 目筛得马铃薯全粉。
表2-1 马铃薯全粉加工正交试验表
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