响应面法优化微波真空无花果脆果的加工工艺
响应面法优化微波真空无花果脆果的加工工艺[20200408175235]
摘 要
本文以无花果鲜果为原料，制作无花果脆果，探讨无花果脆果的加工工艺。通过实验，确定了无花果脆果的加工工艺流程为：进行标准化验收，选果，清洗，切片，麦芽糊精溶液浸泡无花果，在微波功率2000W、真空度-0.1Pa条件下进行微波真空干燥，干燥冷却后进行抽真空包装。无花果的微波真空干燥工艺是在单因素实验的基础上，以无花果脆果的酥脆性、感官综合评分为评定指标，通过响应曲面法对微波真空干燥无花果脆果的工艺进行优化。结果表明：微波真空无花果脆果的最佳工艺参数为麦芽糊精浓度26%，干燥密度为2800g/m3，干燥时间40min，此时得到的无花果脆最优，不仅具有良好的酥脆性，而且口感最佳。
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关键字:无花果果干微波真空干燥酥脆性
目录
1. 引言 1
1.1 研究背景、目的和意义 1
1.1.1 研究背景 1
1.1.2 研究目的和意义 1
1.2 无花果的国内外研究现状 2
1.3 研究内容 3
1.4 项目创新点 3
2. 实验材料与方法 4
2.1 实验材料 4
2.2 主要试剂 4
2.3 主要设备 4
2.4 实验内容和方法 4
2.4.1 微波真空无花果脆果工艺流程 4
2.4.2 微波真空无花果脆果工艺单因素实验 5
2.4.3 微波真空无花果脆果工艺优化实验 6
2.5无花果脆果的测定与检验 6
2.5.1 无花果脆果酥脆性的测定方法 6
2.5.2 微生物检验方法 7
2.5.3 感官检验方法 7
3. 结果与分析 9
3.1 微波真空无花果脆果工艺单因素实验结果 9
3.1.1 麦芽糊精溶液浓度对产品品质的影响 9
3.1.2 干燥密度对产品品质的影响 9
3.1.3 干燥时间对产品品质的影响 10
3.2 微波真空无花果脆果工艺优化实验结果 11
3.2.1 响应曲面实验结果 11
3.2.2 响应曲面回归方程分析 12
3.2.3 响应曲面3D图分析 13
4. 产品质量标准 19
4.1 产品感官指标 19
4.2 产品理化指标 19
4.3产品微生物指标 19
5. 结论 20
参考文献 21
致 谢 22
1. 引言
1.1 研究背景、目的和意义
1.1.1 研究背景
无花果(Ficus carica L.)，别名天仙果、明目果、蜜果等，属桑科榕属植物，原产于约旦和沙特阿拉伯一带，是人类最早栽培的古老果树树种之一[1]。无花果鲜果可食率高达97％，干果和蜜饯类可食率为100％，果实中含有糖、蛋白质、脂肪、矿物质以及丰富的维生素。无花果中氨基酸种类丰富，共含有18种氨基酸，8种为人体必需氨基酸，其中以天门冬氨含量最高，具有消除疲劳，恢复体力的作用，同时对白血病也有一定作用，被誉为 21 世纪人类健康的守护神。我国古代典籍中对其就明确记载，《本草纲目》中写道：无花果味甘平、无毒、主开胃、止泻痢、治五痔和咽喉痛[2] 。此外，无花果干物质含量很高，鲜果含量为14 %～20 %，干果达甚至达到了70 %以上。其中，可以被人体直接吸收利用的葡萄糖和果糖含量很高 ，而蔗糖含量较低。所以，无花果所含热卡较低，在日本称之为低热量食品[3]。国内医学研究表明，无花果是一种具有减肥作用的保健食品。研究指出，无花果富含食物纤维，除此之外，其果实本身所含有的果胶和半纤维素吸水膨胀后，能吸附肠道内的有害化学物质并排出，起到净化肠道的作用，能促进有益菌类在肠道的繁殖，从而抑制血糖上升，维持正常胆固醇含量，起到抑癌的作用[4]。但无花果因其本身鲜果皮薄质软，易腐败变质，不耐运输和贮藏，因此因此需要我们开发出一系列的无花果的加工产品，推动无花果产业的发展。
1.1.2 研究目的和意义
我国是农业生产大国，每年要生产上亿吨的水果和蔬菜，营养丰富、果香浓郁的水果蔬菜是人体摄入营养物质的重要来源。但是，由于水果蔬菜不耐于贮藏，造成了大量的资源损失和浪费，并且随着人们生活节奏的加快，人们对方便食品的需求也越来越多。因此，需要我们在以新鲜水果为主的同时，生产出一系列的加工产品。无花果作为一种无污染、无公害的天然绿色食品，其果实香甜可口，香味浓郁，具有良好的营养价值和药用价值。但无花果皮薄质软，贮藏期短，果皮易发生褐变，且在运输过程中易受到机械损伤，因此需要我们开发出一系列的无花果的加工产品，为无花果行业的发展提供契机。
目前，国内外对无花果酒、无花果汁、无花果酱、无花果脯、无花果干以及无花果醋等的研究报道较多，但加工过程比较粗糙，导致无花果的加工制品品质较差，难以立足于市场，严重阻碍了无花果的开发利用。微波真空干燥技术作为一种生产脱水产品的新技术，它不仅能够最大限度的保持产品的色、香、味、形，并且能够脱水至5%左右，从而使产品达到长期保存而不变质。目前，有关无花果在微波真空干燥技术方面的研究，国内外报道较少。本文研究无花果在真空干燥过程中麦芽糊精溶液浓度、干燥密度、干燥时间对干燥效果的影响，以确定出一组最佳的真空干燥无花果的工艺，不仅保持了无花果原有的风味，并且能保证无花果原有的营养物质不变，使无花果能够在常温下贮藏、运输，降低了产品贮存成本并且延长了产品保质期，大大提高了无花果的加工和利用。
1.2 无花果的国内外研究现状
国内外研究专家对无花果的研究成果较多，尤其是国内学者对无花果的研究做出了巨大的贡献。
王振斌（2006年）从无花果的果实和枝叶提取物中分离纯化多种具有抗癌活性的成分，包括多糖、香豆素、补骨脂素等13 种活性抗癌物质，对治疗胃癌、肝癌、肺癌、子宫癌疗效显著[5,6]。
尹卫平（1996年）从无花果提取物中得到了半合成品BG和β-CDBA，无花果中所含的苯甲醛及其衍生物对晚期癌症病人具有止痛的作用，其镇痛作用维持的时间比较久，适用剂量却比吗啡低[7]。
郭紫娟（2011年）对无花果干中提取液的抑菌活性进行了研究。实验结果表明，无花果干中含有丰富的抑菌活性物质，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、产气肠杆菌、志贺氏菌、酿酒酵母菌的、溶血性链球菌都有很强的抑制效果[8]。
邱松山（2011年）进行了由浙江大学吴亚林制备的无花果多糖（FCPS）对体外抗氧化能力的初步研究，实验结果表明无花果粗多糖对化学反应生成的活性氧自由基具有显著的清除作用[9]。
赵永贵（1994年）人对无花果果脯的制作工艺进行了研究，在糖制过程中用白砂糖对无花果进行糖渍和糖煮，再对其进行烘烤[10]。
李清明（2002年）采用热风干燥以优质无花果鲜果为主要原料，经去皮、护色、干燥等工艺加工成无花果干[11]。
张文叶（2003年）通过问生物发酵，把无花果果实中所含的微量元素、维生素、多糖等营养素直接导入果醋中，制得了保健于一体的无花果果醋饮料[12]。
余乾伟（2004年）在将新鲜无花果打浆榨汁后进行汁液调整，在果汁中加糖调整，使糖度达到15%，再加入发酵剂进行发酵，再对风味进行改善，得到了澄清透明、香气纯正、口感协调纯和的无花果酒[13]。
黄鹏（2007年）采用八成熟的无花果果实，利用不同的糖酸比制出保健的低糖无花果果酱[14]。
汤慧民（2012年）采用自然澄清、冷澄清、热澄清以及明胶澄清对果汁进行澄清，所制得无花果果汁饮料适合大众口味，澄清效果较好，生产成本较低，易于被大众接受[15]。
1.3 研究内容
无花果中含有较多水分，为了能得到酥脆的无花果脆果，并尽量减少其中的有效成分受到破坏，采用不同浓度的麦芽糊精对其进行浸泡，再用微波真空低温工艺生产无花果果干制品，同时对微波真空低温工艺过程中的工艺条件如干燥时间、干燥密度等应作研究探索，得到口感、色泽、理化指标最佳的无花果脆果。
摘 要
本文以无花果鲜果为原料，制作无花果脆果，探讨无花果脆果的加工工艺。通过实验，确定了无花果脆果的加工工艺流程为：进行标准化验收，选果，清洗，切片，麦芽糊精溶液浸泡无花果，在微波功率2000W、真空度-0.1Pa条件下进行微波真空干燥，干燥冷却后进行抽真空包装。无花果的微波真空干燥工艺是在单因素实验的基础上，以无花果脆果的酥脆性、感官综合评分为评定指标，通过响应曲面法对微波真空干燥无花果脆果的工艺进行优化。结果表明：微波真空无花果脆果的最佳工艺参数为麦芽糊精浓度26%，干燥密度为2800g/m3，干燥时间40min，此时得到的无花果脆最优，不仅具有良好的酥脆性，而且口感最佳。
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关键字:无花果果干微波真空干燥酥脆性
目录
1. 引言 1
1.1 研究背景、目的和意义 1
1.1.1 研究背景 1
1.1.2 研究目的和意义 1
1.2 无花果的国内外研究现状 2
1.3 研究内容 3
1.4 项目创新点 3
2. 实验材料与方法 4
2.1 实验材料 4
2.2 主要试剂 4
2.3 主要设备 4
2.4 实验内容和方法 4
2.4.1 微波真空无花果脆果工艺流程 4
2.4.2 微波真空无花果脆果工艺单因素实验 5
2.4.3 微波真空无花果脆果工艺优化实验 6
2.5无花果脆果的测定与检验 6
2.5.1 无花果脆果酥脆性的测定方法 6
2.5.2 微生物检验方法 7
2.5.3 感官检验方法 7
3. 结果与分析 9
3.1 微波真空无花果脆果工艺单因素实验结果 9
3.1.1 麦芽糊精溶液浓度对产品品质的影响 9
3.1.2 干燥密度对产品品质的影响 9
3.1.3 干燥时间对产品品质的影响 10
3.2 微波真空无花果脆果工艺优化实验结果 11
3.2.1 响应曲面实验结果 11
3.2.2 响应曲面回归方程分析 12
3.2.3 响应曲面3D图分析 13
4. 产品质量标准 19
4.1 产品感官指标 19
4.2 产品理化指标 19
4.3产品微生物指标 19
5. 结论 20
参考文献 21
致 谢 22
1. 引言
1.1 研究背景、目的和意义
1.1.1 研究背景
无花果(Ficus carica L.)，别名天仙果、明目果、蜜果等，属桑科榕属植物，原产于约旦和沙特阿拉伯一带，是人类最早栽培的古老果树树种之一[1]。无花果鲜果可食率高达97％，干果和蜜饯类可食率为100％，果实中含有糖、蛋白质、脂肪、矿物质以及丰富的维生素。无花果中氨基酸种类丰富，共含有18种氨基酸，8种为人体必需氨基酸，其中以天门冬氨含量最高，具有消除疲劳，恢复体力的作用，同时对白血病也有一定作用，被誉为 21 世纪人类健康的守护神。我国古代典籍中对其就明确记载，《本草纲目》中写道：无花果味甘平、无毒、主开胃、止泻痢、治五痔和咽喉痛[2] 。此外，无花果干物质含量很高，鲜果含量为14 %～20 %，干果达甚至达到了70 %以上。其中，可以被人体直接吸收利用的葡萄糖和果糖含量很高 ，而蔗糖含量较低。所以，无花果所含热卡较低，在日本称之为低热量食品[3]。国内医学研究表明，无花果是一种具有减肥作用的保健食品。研究指出，无花果富含食物纤维，除此之外，其果实本身所含有的果胶和半纤维素吸水膨胀后，能吸附肠道内的有害化学物质并排出，起到净化肠道的作用，能促进有益菌类在肠道的繁殖，从而抑制血糖上升，维持正常胆固醇含量，起到抑癌的作用[4]。但无花果因其本身鲜果皮薄质软，易腐败变质，不耐运输和贮藏，因此因此需要我们开发出一系列的无花果的加工产品，推动无花果产业的发展。
1.1.2 研究目的和意义
我国是农业生产大国，每年要生产上亿吨的水果和蔬菜，营养丰富、果香浓郁的水果蔬菜是人体摄入营养物质的重要来源。但是，由于水果蔬菜不耐于贮藏，造成了大量的资源损失和浪费，并且随着人们生活节奏的加快，人们对方便食品的需求也越来越多。因此，需要我们在以新鲜水果为主的同时，生产出一系列的加工产品。无花果作为一种无污染、无公害的天然绿色食品，其果实香甜可口，香味浓郁，具有良好的营养价值和药用价值。但无花果皮薄质软，贮藏期短，果皮易发生褐变，且在运输过程中易受到机械损伤，因此需要我们开发出一系列的无花果的加工产品，为无花果行业的发展提供契机。
目前，国内外对无花果酒、无花果汁、无花果酱、无花果脯、无花果干以及无花果醋等的研究报道较多，但加工过程比较粗糙，导致无花果的加工制品品质较差，难以立足于市场，严重阻碍了无花果的开发利用。微波真空干燥技术作为一种生产脱水产品的新技术，它不仅能够最大限度的保持产品的色、香、味、形，并且能够脱水至5%左右，从而使产品达到长期保存而不变质。目前，有关无花果在微波真空干燥技术方面的研究，国内外报道较少。本文研究无花果在真空干燥过程中麦芽糊精溶液浓度、干燥密度、干燥时间对干燥效果的影响，以确定出一组最佳的真空干燥无花果的工艺，不仅保持了无花果原有的风味，并且能保证无花果原有的营养物质不变，使无花果能够在常温下贮藏、运输，降低了产品贮存成本并且延长了产品保质期，大大提高了无花果的加工和利用。
1.2 无花果的国内外研究现状
国内外研究专家对无花果的研究成果较多，尤其是国内学者对无花果的研究做出了巨大的贡献。
王振斌（2006年）从无花果的果实和枝叶提取物中分离纯化多种具有抗癌活性的成分，包括多糖、香豆素、补骨脂素等13 种活性抗癌物质，对治疗胃癌、肝癌、肺癌、子宫癌疗效显著[5,6]。
尹卫平（1996年）从无花果提取物中得到了半合成品BG和β-CDBA，无花果中所含的苯甲醛及其衍生物对晚期癌症病人具有止痛的作用，其镇痛作用维持的时间比较久，适用剂量却比吗啡低[7]。
郭紫娟（2011年）对无花果干中提取液的抑菌活性进行了研究。实验结果表明，无花果干中含有丰富的抑菌活性物质，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、产气肠杆菌、志贺氏菌、酿酒酵母菌的、溶血性链球菌都有很强的抑制效果[8]。
邱松山（2011年）进行了由浙江大学吴亚林制备的无花果多糖（FCPS）对体外抗氧化能力的初步研究，实验结果表明无花果粗多糖对化学反应生成的活性氧自由基具有显著的清除作用[9]。
赵永贵（1994年）人对无花果果脯的制作工艺进行了研究，在糖制过程中用白砂糖对无花果进行糖渍和糖煮，再对其进行烘烤[10]。
李清明（2002年）采用热风干燥以优质无花果鲜果为主要原料，经去皮、护色、干燥等工艺加工成无花果干[11]。
张文叶（2003年）通过问生物发酵，把无花果果实中所含的微量元素、维生素、多糖等营养素直接导入果醋中，制得了保健于一体的无花果果醋饮料[12]。
余乾伟（2004年）在将新鲜无花果打浆榨汁后进行汁液调整，在果汁中加糖调整，使糖度达到15%，再加入发酵剂进行发酵，再对风味进行改善，得到了澄清透明、香气纯正、口感协调纯和的无花果酒[13]。
黄鹏（2007年）采用八成熟的无花果果实，利用不同的糖酸比制出保健的低糖无花果果酱[14]。
汤慧民（2012年）采用自然澄清、冷澄清、热澄清以及明胶澄清对果汁进行澄清，所制得无花果果汁饮料适合大众口味，澄清效果较好，生产成本较低，易于被大众接受[15]。
1.3 研究内容
无花果中含有较多水分，为了能得到酥脆的无花果脆果，并尽量减少其中的有效成分受到破坏，采用不同浓度的麦芽糊精对其进行浸泡，再用微波真空低温工艺生产无花果果干制品，同时对微波真空低温工艺过程中的工艺条件如干燥时间、干燥密度等应作研究探索，得到口感、色泽、理化指标最佳的无花果脆果。
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