红安苕生全粉热风气流干燥工艺条件的研究

◎ 毕 宇，代金国，周桃英

（1.黄冈职业技术学院生物与制药工程学院，湖北 黄冈 438000；2.黄冈师范学院 生物与农业资源学院，湖北 黄冈 438000）

在温度不超过70 ℃的低温条件下或短时高温条件下，将可食用植物的根、茎、叶进行脱水干燥，制成的粉末状植物制品即为生全粉。由于生全粉的蛋白质未变性、淀粉颗粒结构完整、其他热敏营养物质基本上被保留，所以生全粉的加工性能优良[1]。

红安苕是红薯的一种，产自将军县红安，因其形状、质地不同于其他红薯，因此成为红安特产。红安苕富含蛋白质、脂肪、多糖、胡萝卜素，维生素A、C、E和维生素B1、B2，以及磷、钙、钾等多种矿物质和缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、色氨酸等多种氨基酸，含有粮谷类食品中比较缺乏的赖氨酸。胡萝卜素含量是胡萝卜的3.5倍。红安苕产量高但不耐储存，经济效益有待提高。将其加工成全粉可以很好保留红安苕的营养成分，同时相对于鲜品别有一番风味。鉴于红安苕生全粉的特性及适用性仍未有系统的研究，一定程度上限制了红安苕生全粉的应用[2]。为此，本文以试验室前期确定的生产红安苕生全粉的最佳干燥法为基础，通过单因素试验和正交试验，进一步确定最佳的热风干燥工艺参数。

1 材料与方法

1.1 材料

供试品种为红安苕（市售）。

1.2 试验方法

热风干燥法制备红安苕生全粉工艺流程：原料选择→清洗→去皮→切片→护色→干燥→粉碎→成品。

1.3 操作要点

①原料的选择。选用无机械损伤、表面光滑、无霉变、无腐烂、无发芽现象的原料。②清洗。洗去红安苕表面的泥土、杂草等杂质。③去皮。用果刨人工去皮。④切片。将去皮的红安苕切片，然后立即放入护色液体中20 min。⑤干燥。护色后的红安苕片沥干后，进行干燥。⑥粉碎。利用粉碎机进行粉碎，过筛后得到成品。

1.4 试验设计

1.4.1 单因素试验

（1）不同切片厚度对生全粉复水能力及感官评分的影响。选择新鲜的红安苕，清洗干净后去皮，然后分别切成厚度为2 mm、4 mm、6 mm、8 mm、10 mm、12 mm和14 mm的片状，经护色处理后，进行热风干燥（70 ℃），粉碎过筛后得到成品。根据其复水能力和感官评分，确定最佳的厚度范围[3]。

（2）不同干燥温度对生全粉复水能力及感官评分的影响。选择新鲜的红安苕，清洗干净后去皮，选用4 mm的切片厚度，分别用50 ℃、55 ℃、60 ℃、65 ℃和70 ℃的干燥温度进行热风干燥12 h，粉碎过筛后得红安苕生全粉的成品。根据其复水能力和感官评分，确定最佳的干燥温度范围。

1.4.2 正交试验

在确定最佳的厚度范围和干燥温度范围后，通过2因素3水平正交试验，确定最佳的热风干燥条件。

1.5 检验指标

1.5.1 生全粉感官评价

生全粉感官评价标准表见表1[4]。

表1 生全粉感官评价标准表

1.5.2 生全粉复水能力

生全粉中游离淀粉含量是评价红薯生全粉质量的重要标准之一，红薯生全粉的品质与其游离淀粉含量呈反比，游离淀粉含量越少，红薯细胞越完整，其复水性越好[5]。红薯全粉粘度越低、分散性好、吸水速度快。复水过程均匀快速。

复水能力应先记录空离心管的重量A1，在离心管中加入0.5 g红薯生全粉样品。少量多次加入煮沸的蒸馏水，并搅拌均匀至无水析出，样品成浆状。在2 000 r/min转速下离心10 min后倒掉上清液。若无上清液，则重复加沸水离心操作，直至有上清液为止。记录离心管和沉淀物的重量A2。重复测量3次，取其平均值。

复水能力=[A2-（A1+0.5）]/0.5

2 结果与分析

2.1 不同切片厚度对生全粉质量的影响

由图1、图2可知，干燥时间与切片厚度呈正相关关系，干燥时间随着切片厚度的增加，不断延长。反之，生全粉的复水能力随着切片厚度的增加呈下降趋势。在本试验设定的条件下，红安苕切片厚度为2～8 mm范围内，生全粉的复水能力下降较快，但当切片厚度超过8 mm时，复水能力下降减慢。综合考虑切片厚度对复水能力和干燥时间的影响，从节约能量的角度考虑，工业生产上应尽量缩短干燥时间，所以选择切片厚度为4 mm、6 mm、8 mm进行后续的正交试验。

图1 不同切片厚度对热风气流干燥所需要的时间图

图2 不同厚度切片的复水比图

2.2 不同干燥温度对生全粉质量的影响

在相同的试验条件下，选用4 mm的切片厚度，分别用50 ℃、55 ℃、60 ℃、65 ℃和70 ℃的干燥温度进行热风干燥12 h，粉碎过筛后得红安苕生全粉的成品，测定其复水比，并进行感官测定。由图3可知，相同条件下，随着热风气流干燥温度的升高，生全粉的复水能力呈上升趋势。说明随着温度升高，游离淀粉的含量不断减少。究其原因，可能跟淀粉酶的活力有关。当温度不足60 ℃时，酶活较低，不能有效分解淀粉，游离淀粉含量较高。由图4可知，经感官评定，评分呈正态分布，取评分前3的温度为最佳的干燥温度范围，55 ℃、60 ℃、65 ℃，然后进行后续的正交试验。

图3 不同干燥温度制备的生全粉的复水比图

图4 不同干燥温度制备的生全粉感官评分图

2.3 正交试验

根据单因素试验，确定最佳的切片厚度和干燥温度范围，设计正交试验，通过数据分析和感官评分，确定最佳的干燥条件。正交试验水平设计见表2。由表3知，RB＞RA，说明干燥温度对生全粉质量的影响程度高于切片厚度。感官评分最高的组合是A1B3。对感官评分前3名的3个组合进行复水能力的测定，发现复水能力最好的组合是感官评分最高的组合。

表2 正交试验水平表

表3 正交试验结果表

3 结论

本研究选用热风气流干燥，以切片厚度和干燥温度为单因素设计试验，确定了3个因素水平进行正交试。正交试验结果显示，在本实验条件范围内，采用热风气流干燥制备红安苕生全粉，最佳的干燥条件是切片厚度为4 mm，干燥温度为65 ℃。