基于SPME-GC-MS和PCA分析气流膨化处理对马铃薯方便粥香气成分的影响

采用固相微萃取结合气相色谱-质谱对气流膨化处理前后马铃薯方便粥的香气成分进行分离鉴定,并应用主成分分析(principal component analysis,PCA)气流膨化条件对马铃薯方便粥香气成分的影响。结果表明,未经气流膨化处理的马铃薯方便粥含有50种香气成分,其中8种特征性香气成分分别为正己醛、壬醛、反-2-壬烯醛、苯乙醛、甲硫基丙醛、3-辛烯-2-酮、呋喃酮和2,4-二叔丁基苯酚。气流膨化处理后马铃薯方便粥的香气组成从烃类物质为主转变为杂环化合物(吡嗪类)与醛类为主,赋予马铃薯方便粥坚果似烤香、焦香及特有的薯类香气。通过PCA得出,3个主成分的累计贡献率达到90.758%,可代表气流膨化处理马铃薯方便粥的香气变化趋势。PCA结果表明不同气流膨化处理的马铃薯方便粥可分为4类,其中未经气流膨化处理的为一类,110℃/30 s、130℃/30 s、130℃/40 s、130℃/50 s以及130℃/60 s处理的为一类,150℃/30 s处理的为一类,170℃/30 s处理的为一类。气流膨化处理对马铃薯方便粥整体香气具有一定影响,其中气流膨化温度对样品香气影响较大,处理温度过高,样品香气会呈现焦糊味且颜色变深。气流膨化处理马铃薯方便粥的工艺条件为150℃处理30 s。

基于变异系数法对气流膨化处理马铃薯方便粥品质的评价

为得到最优的马铃薯方便粥气流膨化处理条件,本实验采用理化分析技术结合色差仪、质构仪、气相色谱-质谱仪等研究不同气流膨化处理条件对马铃薯方便粥营养成分、色泽、质构特性、复水特性以及挥发性香气成分等的影响,并采用变异系数法进行综合评价。结果表明:适宜的气流膨化处理可降低马铃薯方便粥水分质量分数,较好地保持马铃薯方便粥的色泽、总膳食纤维以及可溶性膳食纤维含量,缩短复水时间,提高复水率并赋予马铃薯方便粥坚果似烤香、焦香及特有的薯类香气。基于变异系数法得出水分质量分数、挥发性香气成分(杂环化合物、醛类、烃类)质量浓度、咀嚼性、硬度、复水时间这7个指标所占权重较大,综合评分结果表明130℃处理50 s得到的马铃薯方便粥品质最好。扫描电子显微镜观察发现经气流膨化处理后马铃薯方便粥出现多孔网状结构,内部变得膨胀疏松。傅里叶变换红外光谱分析表明气流膨化处理会影响马铃薯方便粥中蛋白质、淀粉等分子的构型。结论:适宜的气流膨化处理可以改善马铃薯方便粥品质,缩短复水时间。

气流膨化过程中马铃薯方便粥水分变化动力学模型及品质变化分析

以双螺杆挤压微膨化工艺开发的马铃薯方便粥为原料,采用气流膨化技术处理马铃薯方便粥,通过测定干基水分含量、水分有效扩散系数、活化能以及色泽、膨化度、孔隙率和复水时间等研究膨化温度和气流速率对马铃薯方便粥水分及品质特性的影响,并建立气流膨化过程中马铃薯方便粥水分变化的动力学模型。结果表明:膨化温度和气流速率对马铃薯方便粥的水分变化均有明显影响。Page模型水分比预测值与实测值的拟合度较高,可以较好地预测马铃薯方便粥气流膨化过程中不同膨化温度、气流速率条件下的水分变化。水分有效扩散系数随着膨化温度、气流速率的升高均增大,气流膨化过程中马铃薯方便粥的活化能为18.96 kJ/mol。膨化时间、膨化温度和气流速率对马铃薯方便粥的亮度L*值、黄蓝度b*值、膨化度、孔隙率和复水时间均有明显影响。由相关性分析可知,气流膨化过程中马铃薯方便粥各品质特性指标间存在极显著相关性(P<0.01)。本研究可为气流膨化过程中马铃薯方便粥水分实时监测及实现高品质气流膨化提供理论依据。

挤压变量对马铃薯方便粥品质特性的影响

以马铃薯全粉、大米粉为主要原料,采用双螺杆挤压微膨化工艺,联用常压连续气流膨化技术开发马铃薯方便粥。研究了马铃薯全粉含量、挤压温度、水分含量对马铃薯方便粥品质特性的影响,并采用因子分析法对马铃薯方便粥的品质特性指标进行综合评价。结果表明:随着马铃薯全粉含量、挤压温度的升高,马铃薯方便粥的颜色均逐渐加深,质构特性逐渐降低,感官品质先升高后降低;随着水分含量的升高,马铃薯方便粥的颜色变浅,质构特性逐渐升高,感官品质先升高后降低。因子分析表明当马铃薯全粉含量50%、挤压温度115 ℃、水分含量20%时综合得分均最高,因此,选择此挤压操作条件较合适。在此挤压操作条件下,马铃薯方便粥的颜色呈浅黄色,黏着性、弹性适宜,还具有较高的硬度、咀嚼度和感官品质。