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低温介质粉碎系统制备超细抹茶与抹茶面包开发

低温介质粉碎系统制备超细抹茶与抹茶面包开发

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作者：江得禹南昌大学

学位级别：硕士

抹茶传统生产过程涉及多个环节,包括遮荫处理、蒸汽杀青和低温粉碎等步骤,旨在最大程度地保留茶叶的色泽、滋味和香气。蒸汽杀青和低温粉碎是其中关键的步骤。对于粉碎工艺,传统方法多采用天然石磨在恒定低温下进行粉碎,但产量有限,在... 详细信息

抹茶传统生产过程涉及多个环节,包括遮荫处理、蒸汽杀青和低温粉碎等步骤,旨在最大程度地保留茶叶的色泽、滋味和香气。蒸汽杀青和低温粉碎是其中关键的步骤。对于粉碎工艺,传统方法多采用天然石磨在恒定低温下进行粉碎,但产量有限,在规模化的抹茶生产车间中,一般使用球磨机进行粉碎。然而,使用球磨机替代石磨依旧存在一些缺陷,如无法实现连续生产以及粉碎过程中产生的热量导致茶粉品质下降等。在此背景下,低温介质磨技术具有粉碎效率高、粉碎时物料温度低的优点,用于抹茶的低温超细粉碎可解决上述问题。然而介质磨目前一般应用于流体物料加工,而在干法中暂未有相关研究。本研究针对此问题,在低温介质磨的基础上,设计并开发了一套介质磨干法粉碎系统,以此设备制备出高品质的抹茶,同时探究了抹茶添加对面包理化性质的影响机制:1.针对介质磨干法粉碎收料困难、出料量低且无法连续化生产的问题,设计一套车间中试简化模型,并创制出一套适用于抹茶的介质磨干法粉碎系统（DGMS）,最终实现抹茶的连续化生产。进一步地,分析了不同加工参数对茶粉粉碎效果的影响。采用尺寸较大的介质珠（2.0 mm、4.0 mm）粉碎茶粉,产生的颗粒粒径呈单峰分布,随粉碎时间增加,粒径峰不断左移,表现出冲击式粉碎的方式。而尺寸较小的介质珠（0.6 mm、1.2 mm）易使茶粉粒径呈双峰分布,随粉碎时间增加,细颗粒峰逐渐增高,粗颗粒峰降低,表现出磨剥式粉碎。在不同介质物料比方面,添加过多的茶粉（介质物料比为1:2）易降低粉碎效率且容易造成腔体的堵塞,减少物料量有利于茶粉的进一步粉碎但是会影响产量,研究结果表明,介质物料比为1:1时最适合该粉碎方式。在介质珠填充率方面,填充率过少（介质填充率10%）会显著降低碰撞频率从而影响粉碎效果,而填充率过大（介质填充率30%）容易造成粉体的过粉碎现象且不利于茶粉的收集,20%填充率最适合该粉碎方式。2.将上述改造的介质磨干法粉碎系统设备,使用最佳工艺条件应用于超细抹茶粉的制备,收集不同粉碎时间下（0-140 min）的抹茶,分析其在粉碎过程中颗粒特性、营养成分和挥发性成分的变化。结果表明,随着粉碎时间从20 min增加到140 min,抹茶的粒径逐渐降低,其D50从330.3μm减小到17.1μm,比表面积从0.5 m2/g增加到2.3 m2/g,这与茶粉中长纤维逐渐断裂有关。同时,粉碎后抹茶的色泽变得更亮更绿,叶绿素可提取量从10.4 mg/g增加到12.3 mg/g,活性多酚和氨基酸含量不变,而可溶性多糖测定量从77.5 mg/g减少到60.4 mg/g。此外,粉碎过程促进了抹茶特征风味物质苯甲醛和α-紫罗兰酮物质的形成,使抹茶的特征风味更浓。这些结果表明,DGMS是一种制备具有理想外观、营养成分和香气的抹茶的极具潜力的技术,粉碎至140 min抹茶品质最佳。3.进一步将抹茶用于面包产品开发。选择不同颗粒尺寸抹茶（不同粉碎时间,大颗粒D50约200μm、中等颗粒约60μm,小颗粒20～40μm）进一步探讨其对面团和面包品质的影响。质构结果显示,加入抹茶粉后,面团的硬度和粘性增加（提高5.6-9.6 N）。微观结构分析表明,大颗粒抹茶破坏了面团和面包的原始网络结构。相反,中等尺寸颗粒的抹茶充当了“钢筋结构”,显著增强了面包的硬度和弹性。小颗粒抹茶粒子融入到面包的内部结构中,对面团和面包结构的影响相对较小。在面包香气方面,随着添加抹茶颗粒尺寸减小,抹茶面包中抹茶的特征香气逐渐增强;然而,小颗粒对保留面包香气的效果下降,这可能是因原本面团疏松的孔隙结构使得面包烘焙过程中香气逸散加剧。在面包的消化方面,大颗粒抹茶显著降低了消化速率(小麦面包:0.021 min-1,抹茶面包:0.007～0.014min-1)。随着抹茶颗粒尺寸的减小,这种抑制消化的效应逐渐减弱,大颗粒抹茶的添加对淀粉的消化抑制效果最佳。

关键词：抹茶加工粉碎技术品质优化面包特性

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锥栗双酶法酶解优化及酶解产物的应用研究

锥栗双酶法酶解优化及酶解产物的应用研究

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作者：孙音福建农林大学

学位级别：硕士

锥栗的营养价值高,可直接食用,也可用于烹饪,制作凉拌菜,以及糕点制作。近年来,通过对锥栗种业的集约管理,锥栗种数不断增加,生产已初具规模,但目前锥栗种数仍然以新鲜水果的外销为主,深加工的品种较少。由于其生产规模不断扩大,对其深... 详细信息

锥栗的营养价值高,可直接食用,也可用于烹饪,制作凉拌菜,以及糕点制作。近年来,通过对锥栗种业的集约管理,锥栗种数不断增加,生产已初具规模,但目前锥栗种数仍然以新鲜水果的外销为主,深加工的品种较少。由于其生产规模不断扩大,对其深加工也提出了更高的要求。因此,深入开展锥栗的加工特点及利用方面的相关理论与技术的研究,对锥栗的开发利用有着重大的现实意义。以福建锥栗为试材,基于湿法剪切技术,采用双酶法制备锥栗酶解产物,并将其加入到面包中,研究其加入到面包中的效果,探索其加入比例等对其在面制品中的作用,为锥栗酶解液在面制品中的应用奠定理论依据。研究结果如下:1.当剪切机剪切参数设定为剪切频率35 Hz,剪切时间11 min,料液比1:10时,对锥栗进行湿法剪切,试验设定双酶添加量、酶作用p H、酶作用时间和酶作用温度为四个单因素,采用L(3)正交表进行正交优化试验,以糖度、透光率和离心沉淀率为指标进行综合评价。经过分析得出,在糊化时间为30 min,酶解p H值为4.0,双酶加量为真菌α-淀粉酶:糖化酶=0.2 g/L:0.4 m L/L,酶解温度为55℃,酶解时间为70 min的条件下,酶解效果最好,溶液体系的糖度最高和透光率最高,离心沉淀率最大,并且还保持着锥栗的特殊香气。2.最佳酶解方案湿法剪切处理后酶解产物的性质研究剪切酶解所得淀粉与原淀粉相比较,有以下特点:(1)剪切作用基本保留了淀粉的平坦平滑的表面,没有出现表层坍塌、破碎、凹陷等现象,但能实现其他粉碎方式的粉碎效果,粒度都在10 pm左右。(2)经剪切酶解得到的锥栗淀粉比未经剪切酶解得到的锥栗淀粉具有更高的振实密度,达到0.711 g/cm。(3)经剪切酶解制得的锥栗淀粉与原淀粉相比,持水性稍差,为15.88%。(4)经剪切酶水解得到的锥栗淀粉,其透光率明显小于未加工过的淀粉;从光透过系数的降低来判断,经剪切处理后的淀粉老化速度缓慢。(5)经剪切酶水解得到的锥栗淀粉,其沉降速率高于未处理的锥栗淀粉。(6)剪切酶解得到的锥栗淀粉比原淀粉在冷冻和融化过程中的稳定性较差。(7)经剪切酶解制得的淀粉,其峰粘性明显高于原淀粉,其抗高温能力略低于原淀粉,因而其崩解值也高于原淀粉,可见经剪切酶解制得的淀粉,在不同的温度条件下,比原淀粉具有更好的形貌和更好的加工性。(8)酶解淀粉为高e GI食物,达到92.48,与高筋麦芯小麦粉相比,能快速提升血糖,易于被人体吸收。(9)酶解过程显著提高了上清液中的粗多糖含量,达到了31.2 mg/m L。3.锥栗面包制备工艺研究在传统面包的制作基础上,添加锥栗酶解液制作出营养面包。研究不同的添加量如锥栗酶解液、白砂糖、酵母和面包改良剂对面包的比容和综合品质的影响。本文采用单因素试验和二次旋转正交实验相结合的方法来确定方案,提高面包的品质。面包的最佳配方为:面包粉100 g、酵母1.54 g、糖4.64 g、鸡蛋8 g、奶粉8 g、油脂8 g、面包改良剂0.3 g、食盐1 g、90%锥栗酶解液53 g。此配方下制备的面包体积适中,质构指标良好,感官评价得分较高,估计血糖生成指数e GI为108.66。

关键词：锥栗双酶法面团特性面包特性

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重组华根霉脂肪酶的酶学性质及在面包面团体系的应用

重组华根霉脂肪酶的酶学性质及在面包面团体系的应用

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作者：张峦江南大学

学位级别：硕士

本文主要研究了一种新型重组华根霉脂肪酶（Rhizopus chinensis lipase, RCL）的酶学性质及其在面包和面团体系中的应用。文章利用酶流变分析仪（Mixolab）、全质构分析仪（TPA）、差示扫描量热仪（DSC）等对比分析了RCL和两种诺维信商... 详细信息

本文主要研究了一种新型重组华根霉脂肪酶（Rhizopus chinensis lipase, RCL）的酶学性质及其在面包和面团体系中的应用。文章利用酶流变分析仪（Mixolab）、全质构分析仪（TPA）、差示扫描量热仪（DSC）等对比分析了RCL和两种诺维信商业脂肪酶（lipopan F BG、FBG,lipopan S BG、SBG）在改善面团热机械学特性、面包烘焙特性及面包抗老化特性方面的效果;利用F3发酵流变仪和动态流变仪等研究了RCL对面团持气性、稳定性、粘弹性模量、乳化性和乳化稳定性的影响,并探索了其内在影响因素;最后探讨了RCL和双乙酰酒石酸单甘脂（DATEM）之间的协同作用和代替作用。 RCL的酶学性质研究表明,此RCL可以同时表现出甘油三酯酶活性和磷脂酶活性。表现为甘油三酯酶活性时,最适反应条件为45℃、pH 8.5,其在低于40℃、pH 7.0～9.0范围内稳定性较好;表现为磷脂酶活性时,最适反应条件为50℃、pH 8.0,其在低于50℃、pH 6.0～9.0范围内稳定性较好。从RCL与FBG、SBG的酶学性质比较实验结果可以看出,FBG表现出较高的磷脂酶活性, SBG仅具有甘油三酯酶活性,而RCL同时表现出较高的甘油三酯酶活性以及磷脂酶活性。采用Mixolab、TPA、色差仪及DSC等分析了RCL、FBG及SBG对面团热机械学特性、面包烘焙特性以及面包抗老化特性的影响。Mixolab结果表明,面团中含有500 U/kg RCL时,面团的稳定时间延长12.18%,弹性增加33.33%蛋白质弱化速度降低35.50%,同时淀粉糊化速度加快,面团易糊化,面团的热稳定性增强。烘焙实验结果表明,当RCL添加量为1000U/kg时,面包烘焙品质最优,表现为面包的比容增加24.63%,硬度降低29.74%,胶着性降低32.35%,并且咀嚼性、弹性和白度均有一定程度的增加;TPA和DSC实验结果反映出RCL能够显著降低面包的老化速度,具有较好的抗老化效果。RCL、FBG和SBG在面包和面团体系中的对比。实验结果显示, RCL在改善面团热机械学特性、面包烘焙特性和面包抗老化特性方面与FBG和SBG效果相类似或者更佳。实验中测定了RCL对面团乳化性和类胡萝卜素含量的影响,并利用F3发酵流变仪、动态流变仪、快速粘度分析仪（RVA）及DSC等对RCL在面团体系的作用进行探索。乳化实验结果表明面团中添加1000U/kg后乳化性提高10.82%,乳化性提高的主要原因为RCL分解面团中的脂类产生的溶血磷脂及甘油一酯等具有更强的乳化作用;通过分析面团在醒发过程中类胡萝卜素含量的变化,说明RCL具有较好的间接氧化作用;发酵流变学实验结果表明面团中添加1000U/kg RCL时,面团稳定性显著增强,持气能力提高19.98%;动态流变学实验结果表明RCL可以改善面团的粘弹性,促进面团内大分子聚合物的形成,并且增强面筋网络结构。RVA和DSC实验结果表明添加RCL后,面团中支链淀粉峰面积减小,分解出的类乳化剂促进面团内脂类-直链淀粉复合物的形成,抗老化能力提高。。 RCL能够水解面团中的脂质产生乳化剂,为其在实际应用中替代化学乳化剂提供了可能。RCL与化学乳化剂（DATEM）的对比实验结果表明在提高面包烘焙特性和抗老化特性方面RCL与化学乳化剂（DATEM）具有协同效应,远优于单独添加RCL或DATEM的作用效果,同时RCL可以替代50% DATEM添加量,并且具有更优的改善效果。

关键词：重组脂肪酶酶学性质热机械学特性面包特性面团流变学特性乳化性化学乳化剂

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