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        預處理工藝參數(shù)對脫水甘藍加工品質的影響分析

        2021-12-12 13:11:15李巖王娟趙乘風
        新農(nóng)民 2021年29期
        關鍵詞:工藝參數(shù)預處理

        李巖 王娟 趙乘風

        摘要:本文先簡明脫水甘藍預處理工藝存在的問題,通過實驗的方式,做好設備、試劑的準備工作,確定測定與評價方法,以此為基礎,得出不同工藝參數(shù)對脫水甘藍品質產(chǎn)生的不同影響。

        關鍵詞:預處理;工藝參數(shù);脫水甘藍;加工品質

        甘藍中富含大量的蛋白質、礦物質鈣、鐵元素等,同時,又能為食用者補充其日常所需的維生素。因此,為了能夠充分發(fā)揮出甘藍的食用價值,便在常壓熱風干燥的條件下,對脫水甘藍進行漂燙、浸漬、護綠等預處理,借助實驗得出不同工藝參數(shù)對脫水甘藍加工品質的不同影響,促使脫水甘藍品質得以提高。

        1 脫水甘藍預處理工藝存在的問題

        加工脫水甘藍時,最主要的加工環(huán)節(jié)為預處理,其主要目的是保護甘藍顏色,從根本上提高脫水蔬菜的加工品質,促使甘藍商業(yè)價值最大化,但現(xiàn)階段我國在該方面的研究工作并不完善,致使沒有科學的預處理工藝支持脫水甘藍加工的進行。此外,生產(chǎn)期間,各加工廠商在控制預處理上均存在差異,無法保證甘藍的品質,而一些加工廠將其所擁有的預處理工藝作為核心機密。比如真空滲糖,對此針對生產(chǎn)工藝制定統(tǒng)一規(guī)范,有助于各類技術的使用。一些加工廠已對傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝進行相應的改良,并研制出新的生產(chǎn)工藝及預處理技術,如真空冷凍干燥技術,在加工后能夠得到高品質的脫水甘藍,但這一技術的應用存有弊端即加工時間長且生產(chǎn)成本較高[1]。

        2 預處理工藝參數(shù)對脫水甘藍加工品質影響實驗

        2.1 實驗材料與方法

        2.1.1 實驗準備

        首先是加工期間最為重要的材料即甘藍,需保證所選用的甘藍新鮮,且品質優(yōu)良;其次,準備脫水加工過程中使用到的試劑,包括氯化鈣、碳酸氫鈉、甲基紅、雙氧水、葡萄糖等;最后,準備預處理加工設備,主要有組織搗碎機、電熱恒溫鼓風干燥箱以及分光光度計。

        2.1.2 操作要點

        使用預處理工藝開展脫水甘藍加工時,需在加工前確定工藝流程,本實驗的操作步驟為選擇原材料、清洗并切塊、甘藍脫蠟、清洗漂燙與護色、清洗瀝水、脫水干制。在此期間,需明確各環(huán)節(jié)的操作要點:選擇甘藍時,盡可能保證其肉質厚、整體為綠色,外表無損傷且未受病蟲害侵擾的新鮮高品質甘藍;對甘藍切塊時,寬度為1cm、長度為3cm即可,緊接著需將切好的甘藍放置于碳酸氫鈉溶液中,溶液濃度為0.25mol/L,浸漬時間不低于1min,緊接著再將浸漬后的甘藍放入護綠劑中進行品漂燙與護綠,時間在30min左右即可。所使用的護綠劑由800mg/LCaCl2、100mg/LMgCl2以及200mg/LZn(AC)2構成。經(jīng)過護色處理的甘藍需先清洗并瀝干水漬后,方可對其干燥,最佳的干燥溫度為65℃,干燥時間不少于1.5h,緊接著將處理后的甘藍置于50℃的環(huán)境下繼續(xù)干燥30min,最終得到實驗所需的脫水甘藍[2]。

        2.1.3 測定評價方法

        維C的測定為2,4-二硝基苯肼法;使用微量凱式定氮法測定蛋白質;3,5-二硝基水楊酸法測定多糖;水分的測定方法為常壓干燥法;此外在對脫水甘藍整體品質進行判斷時,可以通過觀察色澤,評判標準如下:達到未處理時的新鮮甘藍顏色時為10分、甘藍顏色為深綠色的分值為8分、綠色為7分、黃綠色為6分,分值以此類推,顏色變化為褐綠色、黃色、黃褐色、褐色、黑褐色,若脫水甘藍的顏色位于上述兩種顏色之間,則可以根據(jù)其整體品質加以評分。

        2.2 實驗結果與分析

        2.2.1 漂燙對脫水甘藍VC含量影響

        甘藍中含有豐富的VC,該營養(yǎng)成分的存在可以保證預處理加工過程中,能夠充分發(fā)揮出其護綠及抗氧化的作用。該營養(yǎng)成分易溶于水,且易被抗壞血酸氧化酶氧化,在對甘藍進行漂燙工藝加工時,會面臨VC損失的問題。實驗結果如下:當漂燙溫度相同時,VC含量會隨著漂燙時間的延長而不斷減少;當漂燙時間相同而溫度不同時,甘藍中VC的含量會隨著溫度的不斷升高而呈現(xiàn)逐漸減少的趨勢。對四種溫度條件下的VC含量變化情況進行分析,得出最佳漂燙時間與溫度即45s、90℃。

        2.2.2 漂燙對過氧化物酶活性的影響

        漂燙工藝是在對甘藍進行預處理加工前最重要的操作環(huán)節(jié)之一,該項工作的目的是對甘藍本身所具有的酶活性進行抑制并破壞,避免甘藍出現(xiàn)褐變現(xiàn)象,或發(fā)生維生素氧化問題,還能起到排除甘藍內部水分的作用。

        通過預處理加工實驗可知:當提高漂燙溫度時,蔬菜多酚氧化酶鈍化的時間也會隨之而減少,比如,漂燙溫度為80℃或在該溫度以下時,多酚酶的鈍化時間為一分半,而當溫度達到85℃時,鈍化時間則由原來的一分半減少到一分鐘;漂燙溫度處于90~95℃時,鈍化時間分別為45s、30s。由此可見,隨著漂燙溫度的不斷升高,甘藍的多酚氧化酶度鈍化時間會隨之減少,與此同時,會對甘藍含有的各類營養(yǎng)物質進行破壞,甚至影響脫水甘藍的復水性。通過對實驗結論進行全面分析并綜合考慮生活中甘藍的品質及經(jīng)濟性,最佳漂燙時間為90℃,時間為45s[3]。

        2.2.3 碳酸氫鈉浸漬濃度對色澤影響

        碳酸氫鈉溶液為弱堿性,是預處理工藝加工脫水甘藍時最常應用的浸漬溶液,該溶液所起到的作用是對甘藍所處的酸性環(huán)境進行適當調節(jié),以此避免酶促褐變以及非酶促褐變的問題出現(xiàn)。

        甘藍中富含大量的檸檬酸、酒石酸以及蘋果酸,蔬菜的酸堿度為5.2,類屬于酸性蔬菜,加工并生產(chǎn)脫水甘藍時,可以利用弱堿性的碳酸氫鈉溶液對甘藍的酸堿度進行調節(jié),以此提高甘藍整體色度。實驗過程中,使用的溶液濃度為0.05~0.35mol/L,將蔬菜置于溶液中浸漬1min,再經(jīng)過一系列的干燥工序后,對所加工出來的色澤進行評分。按照上述操作流程對甘藍進行脫水加工,得到的試驗結論如下:若使用的碳酸氫鈉溶液濃度越高,最終得到的脫水甘藍色澤越好,但當溶液的濃度超過0.25mol/L時,甘藍色澤不會再有明顯變化,且甘藍評分值始終保持在6分左右,由此可見,本實驗中,最佳的碳酸氫鈉溶液濃度為0.25mol/L。

        2.2.4 護綠液最佳配比對甘藍的影響

        加工脫水甘藍時,需先對蔬菜進行護色處理,現(xiàn)階段常使用的護綠試劑中一般含有鋅離子、鎂離子、鈣離子等,基于前期對甘藍單因素護色實驗研究,最終確定四種護綠試劑,分別為氯化鎂、氯化鈣、乙二胺四乙酸以及乙酸鋅,并對不同溶液開展L9(34)正交實驗研究,得出最佳護綠液配比如下:氯化鎂2ml、氯化鈣3ml、乙二胺四乙酸2ml、乙酸鋅3ml;而四種試劑單獨護綠效果為乙酸鋅>乙二胺四乙酸>氯化鎂>氯化鈣即。

        3 不同滲透時間與溶液用量對脫水甘藍的影響

        3.1 對失水率的影響

        先對甘藍進行熱燙處理,完成該環(huán)節(jié)后,將甘藍按照相同規(guī)格分成四等分,并向其中分別加入25g/dL的葡萄糖、乳糖、高麥芽糖以及麥芽糊精,靜置一段時間待各類糖溶液滲入到甘藍后,對甘藍的失水率進行觀察,以此得出滲透溶液對甘藍問失水率的影響:高麥芽糖溶液是葡糖糖的4.22倍,與乳糖相比,其所具有的脫水能力高出6倍,由此可知,使用高麥芽糖溶液作為滲透劑,能夠避免甘藍在脫水過程中,因熱風干燥而產(chǎn)生的水負荷,極大程度地節(jié)約了能量損耗。

        基于此,選擇高麥芽糖以及麥芽糊精作為脫水甘藍預處理的滲透溶液,向甘藍中分別加入以上兩種糖溶液,記錄不同時間下,甘藍的失水率情況,當滲透時間為0.5h時,不同溶液下的甘藍失水率均呈上升趨勢,其中在高麥芽糖滲透環(huán)境下,甘藍的失水率上升至原來的439%,而在麥芽糊精滲透下,甘藍的失水率與最初形態(tài)相比,上升392%,通過這一實驗可以看出,甘藍的脫水過程主要發(fā)生于0.5h,且隨著滲透時間的增加,甘藍的失水率也在不斷增加。為了保證甘藍失水率,實現(xiàn)甘藍脫水的預處理效果,同時,確保加工效率不受影響,最佳的滲透糖溶液為麥芽糖與麥芽糊精,只需滲透0.5h即可,但若選用乳糖與葡糖糖,則需保證滲透時間為1h,且達到滲透時間后,不需再繼續(xù)維持滲透行為[4]。

        3.2 對固形物增加率的影響

        通過上文分析可知,四種糖溶液相對比,高麥芽糖的脫水效果最好,說明其滲透性能低,而葡糖糖的脫水能力最低,表明在四種糖溶液中,其具有良好的滲透能力,乳糖以及麥芽糊精的滲透性一般,出現(xiàn)這一情況的原因是乳糖與麥芽糊精不具備較強的溶解性,實驗過程中可以發(fā)現(xiàn),甘藍吸收高麥芽糖、麥芽糊精以及葡萄糖時,時間發(fā)生在0.5h,隨著時間的增加,甘藍的固形物基本保持不變,但將乳糖作為滲透溶液時,甘藍固形物增加率在2h前上升較為遲緩,但在3h后呈明顯上升趨勢。

        此外,糖溶液的用量對甘藍的脫水效果也會產(chǎn)生不同的影響。依托于上述實驗,明確不同糖溶液的脫水效果,控制糖溶液的用量,展開對比實驗,當溶液用量不足10g/dL時,隨著糖溶液用量的增加,甘藍的失水率也會隨之提高;當用量超過10g/dL時,甘藍的失水率變化趨勢不明顯,尤其是添加葡萄糖與乳糖的甘藍。

        將葡萄糖作為甘藍滲透溶液時,滲透1h后,甘藍的固形增長率最高,而乳糖以及高麥芽糖在該方面的效果不明顯。更改葡萄糖的用量,當所使用的含量小于10g/dL時,對甘藍的固形增長率影響較大,且隨著溶液用量的不斷增加,其增長率也會呈現(xiàn)明顯變化趨勢,直至用量為25g/dL時,甘藍的增長趨近于平緩。當高麥芽糖用量不超過25g/dL時,隨著糖溶液用量的增加,甘藍固形增長率也會隨之增加,但增長速率緩慢,但用量大于25g/dL,甘藍對高麥芽糖的吸收達到飽和,再增加溶液用量也不會對甘藍固形增長率產(chǎn)生較大的影響。

        4 結論

        通過對上述實驗過程以及得到的數(shù)據(jù)結果進行分析后可以發(fā)現(xiàn),碳酸氫鈉的最佳濃度為0.25mol/L,漂燙最有利的條件為時間45s,溫度90℃,在這一條件下,脫水甘藍會獲得最佳的滅酶效果。由此可見,加工脫水甘藍時,在最佳預處理工藝參數(shù)下進行能夠保證甘藍的整體品質,達到市場對該類蔬菜的要求。

        參考文獻

        [1] 王海平,黃和升,田青.不同腌制方式對泡甘藍品質的影響[J].食品研究與開發(fā),2019,40(23):149-152,224.

        [2] 李躍飛,李彬,陶加樂,等.氮磷鉀不同配比對甘藍產(chǎn)量和品質的影響[J].北方農(nóng)業(yè)學報,2020,48(1):65-69.

        [3] 王紅利,郁志芳.不同干燥方式對甘藍理化性質和抗氧化活性的影響[J].食品工業(yè)科技,2020,41(21):89-94.

        [4] 舒勇,董春華.噴施中量元素水溶肥對甘藍產(chǎn)量,品質及效益的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)科學,2020,418(7):66-68.

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