低温固态渗透制备茉莉花风味糖浆传质及品质研究

来源 :广西大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yangyuwu21
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近年我国甘蔗糖业因原料甘蔗生产成本居高不下、产品单一、市场竞争力较弱等因素导致全行业亏损问题日益严重,开发甘蔗资源多元高值化产品成为产业提高经济效益有效途径。随着食品、饮料等下游市场产品专用化、营养化、功能化等发展,富含花卉、果蔬或枸子、红枣等具有保健功效物质的功能成分或风味的糖浆,市场需求日益增大。然而目前我国风味糖浆主要采用热浓缩技术进行生产,易导致营养、保健及芳香物质损失。鉴于此,本文以茉莉花和黄冰糖为原料,采用超声辅助低温固态渗透脱水方法(SOD)制备具有茉莉花风味和营养物质的糖浆,对固态渗透工艺及浸透过程传质动力学进行研究,同时对风味糖浆理化性质及功能特性等进行研究。主要研究内容和结果如下:(1)低温固态渗透制备茉莉花风味糖浆工艺及糖浆品质研究。研究不同工艺参数(糖用量和糖颗粒)对茉莉花低温SOD失水率、固增率、糖浆产量及品质等影响,发现较高的糖用量120%(w/w)和适中糖颗粒6~20目下茉莉花SOD 168 h后失水率、固增率均达到最大,分别为36.42和36.74g/100 g、27.52和27.72 g/100 g,所得糖浆产量最高,相对于其他工艺参数条件下提高了28.15~149.53%和8.41~9.65%。低温SOD能有效将茉莉花中大部分芳香化合物及多酚、黄酮等活性成分提取出来,但工艺参数对主要挥发性物质的提取量影响不显著(p>0.05)。较低糖用量40%(w/w)下糖浆总酚、总黄酮和DPPH最高,分别达到297.25 mg GAE·kg-1 dw、347.59 mg RU·kg-1 dw和421.90 mg Tx·kg-1 dw。(2)超声波对低温固态渗透制备茉莉花风味糖浆传质与品质的影响。在SOD 48 h、60 h、84 h分别进行三次超声处理,研究超声对茉莉花低温固态渗透失水率、固增率、糖浆产量及品质的影响。发现超声作用能显著促进茉莉花水分、糖、有机酸、多酚、类黄酮及抗氧化活性等物质浸出,从而提高糖浆的产量和抗氧化活性。超声对茉莉花水分、多酚、类黄酮及抗氧化活性等物质浸出的促进作用随着超声时间延长而增强,超声作用120 min后茉莉花失水率、固增率和糖浆产量分别提高了14.52%、17.47%和14.73%。(3)低温固态渗透脱水制备茉莉花风味糖浆过程动力学研究。使用了Azuara模型、Weibull模型、Crank模型和一级动力学方程对固态渗透过程传质动力学进行研究。Azuara模型和Weibull模型较高的R~2值(0.9675~0.9995)和较低的χ~2(0.0008~0.3843)、RMSE(0.0056~0.8820),表明Azuara模型和Weibull模型能较好地描绘茉莉花SOD水分和溶质传质规律。当糖用量120%(w/w)和糖颗粒大小6~20目时,茉莉花SOD传质速率最快,水分损失和溶质吸收最多。超声作用能显著提高茉莉花SOD传质速率,促进茉莉花水分、糖、有机酸等溶质扩散。当超声作用时间为120 min时,茉莉花平衡失水率和平衡固增率分别提高了8.50%和11.01%,水分扩散系数和溶质扩散系数分别提高了4.20%和3.90%,这是因为超声能破坏茉莉花瓣组织结构完整性,在花瓣表面形成微观通道和孔隙,从而促进了茉莉花物质传递。(4)在茉莉花低温固态渗透体系添加适量的琥珀酸、苹果酸及葡萄糖,研究它们对低温固态渗透传质及所得糖浆品质的影响,了解茉莉花成分变化对糖浆产量及品质影响。发现葡萄糖和苹果酸能显著提高茉莉花水分与溶质扩散速率进而提高糖浆产量及其抗氧化活性。2倍葡萄糖体系DG2和5倍苹果酸体系DM5糖浆产量分别提高了5.33%和19.36%,糖浆DPPH分别提高了8.56%和22.31%。这是因为在DG2和DM5体系中,传质动力和糖浆渗透压显著大于D0,且苹果酸使茉莉花组织发生软化,从而促进了茉莉花固态渗透过程物质传递。
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