猕猴桃VC降解规律及果粉干燥工艺的研究

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本研究以温州‘华特’品种猕猴桃为试验原料,研究了猕猴桃中维生素C(简称VC)降解的影响因素和规律;以及对猕猴桃榨汁工序和喷雾干燥工艺的优化研究,从而减少了VC的损失,为猕猴桃的深加工提供新的理论依据。本文的研究内容及结果如下:猕猴桃果实营养丰富,‘华特’猕猴桃中VC的含量更是普通猕猴桃的5倍以上,有“VC之王”之称。但是天然VC在加工中易受环境条件影响而降解。本研究选择了光线、酸碱性、金属离子、空气及温度等加工中最常见的影响因素,探讨了其对猕猴桃中VC的降解规律,结果表明:自然光线能够促进VC的降解,VC损失主要是由还原型VC(AA)氧化造成的,AA降解生成氧化型VC(DHAA)的同时也生成其它产物;在酸性条件下总VC的保存率较高,且在pH为3.8的溶液中最稳定;相对于K+、Na+、Ca2+、Al3+而言,在Fe3+作用下VC降解的速率最快,即高价碱性金属离子能与AA产生氧化还原反应;受温度的影响AA降解反应符合一级降解动力学模型,且其反应活化能Ea为11.0269kJ·mol-1, DHAA转化为AA的反应活化能Ea为32.9584kJ·mol-1。光线、pH、金属离子、氧气及温度对猕猴桃中VC的影响顺序为:pH>温度>光线>氧气>金属离子。根据上述猕猴桃VC的降解规律,又基于二丁基羟基甲苯(BHT)和维生素E作为抗氧化剂,能吸收自由基,阻断自由基连锁反应;六偏磷酸钠能与碱土金属离子如钙、镁等离子生成可溶性化合物,EDTA二钠作为金属螯合剂,能与金属形成金属螯合物。选择上述四种物质加入在榨汁工序中,用于减少VC在加工中的降解,在单因素的基础上确定以EDTA二钠、BHT作为榨汁过程中的抗氧化添加剂,并采用Box-Behnken响应面优化法进行优化研究,得到以还原型VC作为响应值的模型方程为Y=-2.6713+156.4303Xi+30.7011X2+99.2276X3+606.3750X1X2-238.2500X1X3-145.6875X2X3-1203.5563Xi2-572.9938X22-864.6188X32研究表明:三种抗氧化剂对VC降解的主效应关系为VE>BHT>EDTA二钠,且VE、EDTA二钠、BHT三种抗氧化剂的最优浓度分别为0.07%、0.04%、0.035%,使榨汁后的VC保存率可达到94.17%。针对上述前处理后的猕猴桃汁,采用喷雾干燥法研制猕猴桃果粉并对工艺参数进行优化研究。经预实验和单因素试验选择麦芽糊精作为助干剂,猕猴桃汁中可溶性固形物与麦芽糊精的比例为4:6,工艺参数优选水平为:进风温度:175℃,出风温度:50℃,进料量:1200mL/h,进料浓度:25%。以果粉产率、水分含量、维生素C的含量和果粉的色值为主要评判指标,经主成分分析,建立回归模型方程为:Z=0.6933Y1+0.2193Y2。以四因素三水平设计正交实验,得到最佳喷雾干燥工艺条件为:进风温度:180℃,出风温度:55℃,进料量:1000mL/h,进料浓度:25%。将上述研制出的喷雾干燥果粉与冷冻干燥果粉进行品质的对比及其贮藏温度的研究。冷冻干燥果粉较喷雾干燥果粉粘性大,水分含量高,综合考虑喷雾干燥的猕猴桃果粉与冷冻干燥的猕猴桃果粉的品质以及生产成本,猕猴桃果粉较适宜用喷雾干燥方式进行干燥,且果粉最好贮藏在低温环境下。
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