紫薯食品加工综述

塔里木大学结课论文学科名称粮油贮藏与加工工艺学论文题目紫薯食品加工综述学生姓名罗晓怡学号1011209324所属学院植物科学学院专业农学班级农学13-3班指导教师刘华英紫薯食品加工综述罗晓怡（塔里木大学植物科学学院，农学13-3班，1011209324，指导老师：刘华英）摘要：本文综述了多种紫薯食品的加工与开发现状以及紫薯的深加工工艺，对紫薯的营养品质及保健功效做了具体介绍。关键词：紫薯;食品加工;花青素.紫薯(学名；Solanumtuberdsm)，即紫心甘薯，又称黑薯，是一类集食用、保健及色素于一体的甘薯品种新类型。因除具有普通红薯的营养成分外，还富含硒元素和花青素，具有很好的防癌抗癌功能，而且可提取天然花青素用于食品加工业。一年生或多年生草本植物，是一种特殊的甘薯品种，叶片肥厚呈纺锤形稍长，结薯多而均匀，其薯皮和薯肉呈紫红色，茎叶则不完全是紫红色。紫薯是茎尖、块根兼用型品种。茎尖和嫩叶可食用，柔嫩滑爽，清香可口，口感好，营养高，堪比高档菜蔬。其果实口感细腻，熟食时集色、香、软、甜于一体，食味极佳，品质优。一、紫薯的食品制造紫薯富含多种营养物质，其营养成分高出其他红薯l倍多。具体营养物质构成为：淀粉占18%，明显高于其他普通的红薯；每100g鲜薯含可溶性糖0.9g；含粗蛋白2.6g；维生素C17.5mg；含有抗癌物质硒和大量的碘元素。另外，紫薯中的色素色泽鲜艳自然，无毒，无特殊气味，颜色随pH值变化，1.1紫薯全粉及速溶风味紫薯粉加工紫薯全粉是新鲜紫薯的一种脱水制品，它的生产工艺流程一般包括挑选原料，进行清洗，蒸汽和干刷去皮，再次清洗分检，然后切片、清洗和漂烫，冷却后，蒸煮制泥，干燥筛分，最后包装成品等。这样一来，它保持了紫薯果肉的色泽、风味，包含了新鲜紫薯除皮以外的所有干物质，即包括淀粉、蛋白质、糖、脂肪、纤维、维生素、矿物质等。由于紫薯全粉最大限度地保留了其原有的营养和芳香，且细胞破碎率低，物理性质得到改善，故可获得良好的商品性，如低的黏度、良好的分散性、均衡的复水性，因此紫薯全粉在方便食品、冷冻食品、调理食品的加工制造中有广泛的应用。紫薯加工成全粉,用水少,无废料,其产品用途广,不仅延长了紫薯的利用期,而且增加了紫薯的附加值。在紫薯全粉生产过程中产生很少量的固体“废渣”,这部分“废渣”可作为家畜的饲料,不会对环境造成影响。排放的废水中仅含有少量的沙尘、淀粉和细胞组织液,经沉淀后即可排放或用于农田灌溉。速溶风味紫薯粉是由紫薯全粉和辅料进行混合调配而成。速溶风味紫薯粉最优工艺配方为紫薯粉粒度80目，白砂糖添加量40%，椰粉添加量7%，食盐用量4%。在最佳工艺配方条件下，速溶风味紫薯粉呈松散细腻粉状，加适量水可快速冲调成均匀糊状物，无明显结块，香甜可口，细腻柔滑，具有浓郁协调的紫薯香与椰香。1.2紫薯清酒及紫薯发酵酒目前，在我国用紫薯为原料酿制清酒还处于研究开发的初级阶段，虽有少量产品，但尚未形成规模化的工业生产。紫薯清酒酒精度低、口感柔和、富含花青素，且含多种氨基酸和维生素，是营养丰富的饮料酒，可以开发成为一种保健酒饮品。一般情况下，用紫薯发酵制备的清酒色泽呈花青素的紫色或红色，颜色深浅会随pH值和温度的不同有一定的变化。紫薯酒芳香宜人，口味纯正，绵柔爽口，诸味协调。紫薯成品酒的酒精度一般为10%vol～18%vol，与葡萄酒的度数相当。清酒具有促进血液循环、美肤、延缓衰老和预防癌症的作用，还能预防心血管疾病，对外伤发炎也有较好的治疗作用。紫薯清酒以紫薯和大米为原料，日本清酒曲霉为糖化菌种，液体三级培养法培养酒母，采用分批投料方式进行糖化发酵，研究紫薯清酒生产工艺。按该研究工艺酿制成的紫薯清酒酒精度为14%vol，酸度为3.14g/L，总酯为0.96g/L，固形物为22.28g/L，还原糖为4.72g/L，花青素含量为234.7mg/L。紫薯原料要求新鲜、洁净，需剔除原料中有杂质、病虫害、霉变的个体，有黑斑病的鲜紫薯也应剔除。因杂质多、霉变的紫薯带有大量杂菌，容易导致酒醅污染，还会给成品酒带来邪杂味，所以，对紫薯原料要进行严格的筛选。另外，紫薯花青素的稳定性随温度的升高及保温时间的延长呈下降趋势，但下降幅度不大；酸性条件时稳定，呈红色或紫红色，而碱性条件时，能加速色素的损失，且即使回复到原酸性状态也难以恢复。紫薯清酒开瓶后不适宜久存，贮藏时间越长，色泽越深，并可能氧化变酸、变质。紫薯清酒作为低度酿造酒，具有很高的保健功能和价值。随着人们健康意识的增强，紫薯清酒会越来越受到人们的欢迎，其市场前景广阔。紫薯发酵酒，以紫薯为原料，用安琪葡萄酒活性干酵母发酵，生产紫薯发酵酒，产品呈紫红色、口感良好、澄清透明、性质稳定，具有紫薯的清香和酒的醇香，酒度(20℃，%vol)，10%；总糖(以葡萄糖计)＜60g/L；总酸(以柠檬酸计)2.0～3.0g/L；干浸出物(g/L)＞12g/L。由于紫薯发酵酒是过滤酒，所以紫薯的营养成分基本都保留在紫薯酒中了，紫薯酒含有18种氨基酸、维生素C、B、A等8种维生素和磷、铁等10多种矿物元素，内含有大量药用价值高的花青素。1.3低糖紫薯复合脯传统的薯脯含糖量高达55%以上，属于典型的高糖食品。随着人们对食品卫生、安全性和营养保健作用的关注，传统的高糖薯脯已不再适合人们的消费需求，低糖薯脯正能满足人们现在的需求。在低糖果脯的制备过程中，最重要的是控制果脯的含糖量，而又不影响果脯的品质，保持其特有的风味。因此，加工过程中应尽量控制糖的用量或采用低甜度糖。从风味及成本来考虑，仍应以蔗糖为主，添加一定量的葡萄糖与蜂蜜来达到预期效果。由于采用不同配比的糖液浓度制作低糖紫薯复合脯，所得制品风味协调、酸甜适中、质地均匀、有咬劲，且保存期长。通过正交试验，确定了低糖紫薯复合脯的最佳工艺条件为：紫薯为100g，添加的蔗糖、葡萄糖和蜂蜜的质量百分比分别为15%、10%和5%，山楂汁40%，并且添加0.2%羧甲基纤维素钠+0.3%淀粉。该研究工艺所生产的产品含糖量低于40%，符合低糖果脯的含糖量要求，且生产出的产品口感最好、风味浓郁、酸甜适中、营养风富，具有良好的经济效益和社会效益。1.4紫薯牛奶及紫薯酸奶紫薯牛奶是以紫薯粉和牛奶为主要原料制作，利用感官评定作为评价方法，对牛奶、紫薯粉、白砂糖和稳定剂的用量对感官品质的影响进行了研究。结果表明，产品的最佳配比为：80%牛奶、6%紫薯粉、5%白砂糖和0.22%复配稳定剂（单硬脂酸甘油酯45%，卡拉胶9%，黄原胶9%，结冷胶37%）、8.78%水分。此产品将牛奶和紫薯两者结合起来，使产品即具有绚丽的色彩又具有紫薯和牛奶浓厚的风味。紫薯酸奶是以紫薯和脱脂乳粉为主要原料，选用嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌组成的混合发酵剂进行乳酸发酵，得到一种新型的风味酸奶。紫薯酸奶发酵最佳工艺参数为：白砂糖添加量7%，发酵温度41℃，发酵时间6h。在此条件下，得到色泽均匀、组织状态良好、口感细腻、具有保健功能的凝固型紫薯酸奶。1.5紫薯软糖紫薯软糖是以新鲜紫薯，白砂糖，饴糖为主要原料，通过对凝胶剂的复配及紫薯软糖生产工艺的研究，得出制取紫薯软糖的最佳配方为：紫薯浆用量300g，总糖用量50g，淀粉添加量10g，柠檬酸添加量0.4g；琼脂用量1.5%，卡拉胶用量1.8%，魔芋胶用量0.1%确定在65℃条件下干燥3h后继续在40℃条件下干燥9h，迅速除去糖体内大量的水分，不仅缩短了干燥时间，同时在一定程度上也避免了软糖微生物污染，得到的紫薯软糖酸甜爽口，质地均匀，薯香风味浓郁，咀嚼性良好。1.6紫薯甜面包紫薯甜面包是以紫薯，白砂糖，高筋粉等为主要原料，，通过正交试验确定了紫薯甜面包的关键技术参数:每1000g面粉添加100g紫薯粉、180g白砂糖，面团发酵时间为120min，所研制的紫薯甜面包具有良好的色泽和口感。1.7紫薯-小麦混合粉在面条上的应用紫薯全粉保留了鲜薯的色泽和营养，是极好的食品加工原料，能够弥补小麦粉营养结构单一的缺点。将紫薯粉添加到小麦粉中，对混合粉的特性及在面条上的应用进行了研究，结果表明:随着紫薯粉的添加量由0%增加到30%，混合粉的糊化温度由66.31℃上升至67.73℃;糊化黏度、崩解值和回生值均减小;面团稳定时间由18min下降至7.8min;紫薯面条煮沸损失率由7.2%上升至11.8%;最大拉伸力、剪切应力及硬度均减小;面条色度变暗，色泽向紫红色渐变。紫薯粉最佳添加量为15%。。利用紫薯－小麦混合粉制作面条，能够解决传统面条营养结构单一的问题，在改善营养的同时还可以丰富色泽，修饰风味。由于紫薯特殊的成分及结构，对面团的性质产生了重要影响。二、紫薯的深加工利用2.1紫薯中花色素苷的提取紫薯含有丰富的色素，其主要色素花青素类色素，便以花色素苷和酰基化花色素苷形式存在于紫薯之中。紫薯色素能抗突变，抗氧化，清除自由基，缓解动物肝功能障碍，抗高血糖，调节血压，抗肿瘤，抑菌，具有较高的安全性。紫薯色素的这种具有多种营养、药理和保健功能的特性，使其成为一种珍贵的色素资源。而且其原料来源便捷，价格低廉，提取成本低，故有望成为一种广泛使用的新型色素源。目前，紫薯色素主要提取方法包括溶剂浸提法、超声波法和冻结与融解结合法、酶法水解、超声波萃取法、微波萃取法、超滤法和吸附精制法等方法。紫薯色素是类黄酮类化合物，具有典型的类黄酮结构，也即为2-苯并苯基毗喃阳离子的衍生物。高效液相色谱技术（HPLC）鉴定出了紫薯红色素的12个组分，其中6种具有双酞化结构，其主要成分为矢车菊素（Cyanidin）和芍药素（Peonidin）。芍药素是矢车菊素的甲基化衍生物。紫薯红色素在紫薯细胞中以与糖缩合成糖普的形式存在于液泡中，主要呈色成分是矢车菊素酞基葡糖昔及芍药素酞基葡糖普。将微波与超声波这两种提取方法进行对比，超声波提取方法的最佳条件为60℃条件下，紫薯与酸化乙醇(40%HCl-60%C2H5OH)比为1:30(g/ml)超声30min；微波提取方法的最佳条件为75℃条件下，紫薯与酸化乙醇(50%HCl-50%C2H5OH)比为1:10(g/ml)辐射12min；相较于超声波而言，微波提取溶剂仅为超声的1/3，时间减少一半以上，且提取率高；比对清除羟自由基效率，微波提取的清除效率较超声高。综合考虑紫薯色素提取方法，微波提取效果更佳。2.2紫薯中膳食纤的提取——酶解法膳食纤维是主要由可食性植物细胞壁残余物及与其缔合的相关物质组成的化合物。在人体中不存在一种消化酶类可以消化，同时也不能提供机体能量的一种物质。主要来自植物的细胞壁，包含纤维素、半纤维素、树脂、果胶及木质素等。虽然膳食纤维不能提供能量，不参与代谢，但膳食纤维具有防止肥胖症、润肠通便，促进肠蠕动，预防便秘；改善肠道菌群，促进消化吸收；调节血糖、血脂，尤其是可溶性纤维；预防心脑血管疾病、糖尿病、癌症；保持消化系统健康等独特的生理保健功能。膳食纤维的提取方法大致可分为化学分离法、化学试剂与酶结合分离法、膜分离法和发酵法。通过实验得出紫薯中膳食纤维提取的最优工艺参数：α-淀粉酶酶解温度43℃、用量3％、酶解时间40min，纤维素酶酶解温度43℃、用量3％、酶解时间30min。总之，紫薯是一种具有很大潜力的优质食品原料。紫薯中的功能活性成分还在不断地研究和开发中，还会有新的活性成分出现。在认识紫薯功能成分的过程中，应加大对功能成分的工业应用，开发出更多更好的高附加值成品，相信紫薯功能成分将会给各行各业带来新的生机。紫薯具有很高的营养价值，是健康食品之源，可提取一系列具有保健功能的物质，例如紫薯色素、糖蛋白、果胶、绿原酸、膳食纤维等，达到抗癌、抗肿瘤、降血脂、降血糖、降胆固醇、增强免疫力之功效。紫薯的开发利用范围之广、层次之深和增值潜力之大，有可能使传统的紫薯加工工业发生导向性的变化。在我国这样一个拥有丰富紫薯资源的大国，大有可为。参考文献：[1]洪镭，刘亚鸥,紫甘薯研究综述[J],吉林农业，2010，（06）：140.[2]周虹,张超凡,黄光荣等，甘薯全粉的加工与应用[J]，湖南农业科学,2006,(5):106-108.[3]胡林子，蒋雨，