脱水绿豆芽加工及品质研究修改稿0529.doc

江苏农牧科技职业学院毕业论文
脱水绿豆芽加工及品质研究

【摘 要】
豆芽菜是国人非常喜欢吃的食物，具有口感好、营养高等优点，而且还可以作为保健食品食用。将豆类作物制作成为豆芽的过程中，豆类当中有些不利于人体吸收的物质得以消除，而且口感得到了很大的改善，其中的营养物质发生转化而更容易消化吸收。但是产生的豆芽因为其本身脆性很高，不利于远距离运输，而且不利于长时间保存。基于以上缺点，我们需要对豆芽进行进一步处理。本论文通过对绿豆芽的研究，将其经过一系列过程的预处理，然后通过热风干燥法制成脱水绿豆芽，并对其营养成分与绿豆和新鲜绿豆芽进行了比较。
【关 键 词】
绿豆芽、脱水、品质

Studies on the Processing of
Dehydrated Green Bean Sprouts and Its Qualities

Abstract: Bean sprouts are a kind of favorite vegetables. In the processing of sprouting, some ingredients which affected the flavor and nutrition are eliminated. In result, proteins and sugars are transformed to the other forms which could be absorbed easily. However, bean sprouts are brittle and short in shelf life. This resulted in low profits in the manufactory corporation. It is necessary to process it into profitable products, as well as provide more kinds of food into market. Utilizing the green bean sprouts as the main material, the processing technology of dehydrated bean sprout were investigated, including of blanching, crispness-keeping, maltodextrin preparation and hot-air drying. The nutrients of dehydrated bean sprouts were investigated compared with fresh bean sprouts and green bean.
Key words: green bean sprouts; preparation; qualities

目 录
目 录 1
1 绿豆芽的定义和生产现状 2
1.1绿豆芽的定义 2
1.2豆芽菜的生产现状 2
2 脱水绿豆芽原理——常压热风干燥法 2
3 脱水绿豆芽的制作 3
3.1原料与试剂 3
3.2主要设备 3
3.3脱水绿豆芽的前处理研究 3
3.3.1脱水绿豆芽加工工艺流程 3
3.3.2绿豆芽的漂烫 4
3.3.3绿豆芽的保脆 4
3.3.4糊精浸泡工艺研究 5
3.3.5检测方法 5
3.4结果与分析 7
3.4.1漂烫温度对豆芽品质的影响 7
3.4.2漂烫时间对豆芽品质的影响 7
3.4.3枸橼酸浓度对豆芽品质的影响 7
3.4.4正交试验结果 8
3.4.5保脆条件的选择 8
3.4.6 糊精浸泡试验正交试验结果 10
4脱水绿豆芽营养成分测定及对比试验 11
4.1材料与试剂 11
4.2主要设备 11
4.3试验方法 11
4.4结果与分析 12
4.5讨论 12
参考文献 13
致 谢 14

1 绿豆芽的定义和生产现状
1.1绿豆芽的定义
一般意义上的豆芽菜，都可以定义为利用相对应的豆子在的器皿中，在一定温度和湿度条件下长出芽苗后的产品。这些产品可以统称为芽苗类蔬菜。现有的芽苗类蔬菜可以分为两大类，一类是种芽类，另一类是体芽类蔬菜。其主要区别是利用的植物部位不同，前者利用的是种子，后者则利用的是根、茎等其他器官。
根据以上对豆芽菜的定义，我们可以将绿豆芽表述为绿豆的芽，是绿豆通过一定温湿度条件生发出的芽。绿豆变成绿豆芽后，其中的营养成分会发生改变，其中增长量最大的维他命C，而且绿豆在发芽的过程中，经过蛋白酶的水解分解为氨基酸，与绿豆相比，含量增长了很多。因此我们可以说绿豆芽的营养价值高于绿豆，而且口味更佳[1]。
1.2豆芽菜的生产现状
与以前在家里通过瓦罐等容器生产豆芽菜先比，目前的豆芽生产主要是工业化大批量生产。随着科学技术的进步，尤其是空间立体生产、无土栽培技术的引入，豆芽的生产进入了规模化生产，生产能力得到了飞速的发展。而且具有占地面积小、产量大、生产条件电脑控制、管理规范等优点。但是，由于豆芽菜自身的特点，即使其生产效率高，产量很大，但仅限于在厂区周边市县区进行销售，即使进行远距离运输，豆芽菜的损失也将很大，降低了企业的利润。因此新的产品处理方式势在必行。
2 脱水绿豆芽原理——常压热风干燥法
常压热风干燥技术为目前国内生产脱水蔬菜的主要技术，国内九成以上的脱水蔬菜系即使用此方法生产的。主要原理为：将蔬菜至于热空气的介质中，热空气的加热使得蔬菜表面的水份蒸发，这就给蔬菜内部的水份提供了向外的张力，这个张力会推动蔬菜内部的水份向外蒸发，而达到水份蒸干的目的。热风干燥的主要优点是过程简单，生产成本低。
而随着温度的升高，蔬菜外部的温度将高于内部，形成了相对外高内低的温度层次，这种温度层次将减缓水份的蒸发，因此水份蒸发的过程将会随着干燥的过程逐渐减缓。因此为了加快干燥的进程，产生的水蒸气要迅速抽走，以增加干燥的推动力。热风干燥的缺点也是十分明显的，由于蔬菜处于高温常压条件下，蔬菜长时间接触空气会加速氧化过程，蔬菜的营养物质损失比较严重，而且干燥时间长，干燥后的成品适口性较差[2]。
针对以上缺点，有必要对干燥的过程进行优化，例如在干燥之前的预处理过程可以使用一些食品级的原料对其保护，使得其营养物质的损失降到最低程度
3 脱水绿豆芽的制作
绿豆芽是国人非常喜欢的一类蔬菜，具有开胃、脆嫩、消暑解毒的优点。而正是因为他比较脆度比较高，反而不利于长途运输。在运输过程中嫩芽的断裂造成了很大的经济损失。因此生产厂家即使产量再大，也只是在附近的市县进行销售。因此，本试验的目的主要是将绿豆芽经过热风干燥法制作成为脱水绿豆芽，并对其脱水后的品质，主要是对营养物质的变化进行分析。
3.1原料与试剂
新鲜绿豆芽，购买自农贸市场。
枸橼酸和蔗糖为化学纯；CaCl2为分析纯；糊精与食盐均为食品级。
3.2主要设备
恒温水浴锅
购自国华电器有限公司
电子天平
购自北京赛多利斯天平有限公司
CS101E电热鼓风干燥箱
购自重庆四达实验仪器有限公司
高速冷冻离心机
购自德国Sigma公司
Eppendorf常温离心机
购自德国Eppendorf公司
3.3脱水绿豆芽的前处理研究
3.3.1脱水绿豆芽加工工艺流程
脱水绿豆芽的加工流出图如下：
绿豆芽→清洗→热水漂烫→保脆→糊精混合溶液浸泡→热风干燥→回软→成型→包装。
采用热水对绿豆芽进行漂烫，以灭活其中的过氧化物酶（POD）等酶类、去除豆芽中的豆腥味为目的。考察漂烫温度、漂烫时间与枸橼酸浓度对豆芽中POD活性、己醛含量以及感官品质的影响，在五水平单因素试验的基础上，设计三因素三水平正交试验。在保脆工艺中，以氯化钙作为保脆剂，比较氯化钙浓度、浸泡时间对豆芽脆度的影响。豆芽经漂烫、保脆后，采用糊精混合液进行浸泡处理，以提高豆芽的复水性，通过L9(34)正交试验，比较糊精浓度、蔗糖浓度、食盐浓度与浸泡时间对脱水豆芽复水比与复原率的影响。
3.3.2绿豆芽的漂烫
在清洗绿豆芽的时候，要注意选择完整的绿豆芽，有腐烂或者断芽的绿豆芽要及时剔除。放入一定温度、一定浓度的枸橼酸水溶液中漂烫一定的时间，迅速用冷水冷却。品质评价指标包括漂烫后豆芽中POD的残余酶活、己醛含量，以及豆芽颜色、气味与脆性的感官评价，三者得分之和为感官评价的综合分。
3.3.2.1漂烫温度对豆芽品质的影响
在固定漂烫时间为2min，不加枸橼酸的条件下，比较漂烫水温度分别为70℃、80℃、90℃、95℃、100℃时豆芽的品质，以选取较佳的漂烫温度。
3.3.2.2漂烫时间对豆芽品质的影响
在固定漂烫温度为90℃、不加枸橼酸的条件下，比较漂烫时间分别为1分钟、2分钟、3分钟、4分钟、5分钟时豆芽的品质，以选取较佳的漂烫时间。
3.3.2.3漂烫温度对豆芽品质的影响
在固定漂烫时间为2分钟、漂烫温度为90℃条件下，比较漂烫水中枸橼酸浓度分别为0、0.05%、0.15%、0.25%、0.50%时豆芽的品质，以选取漂烫水中较佳的枸橼酸浓度。
3.3.2.4正交实验
在前述单因素试验的基础上，做漂烫温度、漂烫时间、枸橼酸浓度三因素三水平正交试验，如表1所示。
表1 L9(33)因素水平表
水平
因素
漂烫温度（℃）
漂烫时间（min）
枸橼酸浓度%
1
85
2
0.05
2
90
2.5
0.10
3
95
3
0.15
3.3.3绿豆芽的保脆
选用氯化钙作为绿豆芽的保脆剂，将漂烫冷却后的豆芽放入一定浓度的氯化钙溶液中浸泡一定时间后去除，再用水漂洗干净。
3.3.3.1氯化钙浓度对豆芽脆性的影响
固定浸泡时间为30min，将漂烫后的绿豆芽室温条件下分别浸于0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%的氯化钙溶液中，流水漂洗后由7位食品专业的学生进行芽体脆性的感官评分，以平均分作为氯化钙浓度选择的依据。
3.3.3.2浸泡时间对豆芽脆性的影响
在0.4%的氯化钙溶液中，将漂烫后的芽体室温条件下分别浸泡20min、40min、60min、80min、100min，流水漂洗后由7位食品专业的学生进行芽体脆性的感官评分，以平均分作为浸泡时间选择的依据。
3.3.4糊精浸泡工艺研究
绿豆芽经漂烫、保脆后，在糊精、蔗糖、食盐溶液中室温浸泡30min，70℃烘干豆芽体至水份含量8%左右，考察三者对脱水豆芽复原率的影响。方案如下表：
表2糊精、蔗糖、食盐浸泡方案
方案号
混合溶液组成
1
不采取浸泡
2
10%糊精
3
15%蔗糖
4
10%糊精+15蔗糖
5
10%糊精+10%食盐
6
10%糊精+15%蔗糖+10%食盐
以复水比与复原率为考察指标，对糊精、蔗糖浓度、食盐浓度与浸泡时间作L9(34)正交试验进行浸泡工艺的优化。因素水平见下表：
表3 L9(34)因素水平表
水平
因素
糊精浓度%
蔗糖浓度%
食盐浓度%
浸泡时间min
1
5
10
5
10
2
10
15
10
20
3
15
20
15
30
3.3.5检测方法
3.3.5.1己醛含量的测定[3]
准确称取清洗整理后的豆芽50g，冰浴研磨成匀浆并过滤，将滤液转移至250ml碘量瓶中，用移液管加入0.05mol/L亚硫酸氢钠25ml，置于4℃冰箱中30min，每10min振摇一次；移液管加入0.05mol/L碘液25ml，摇匀后立即用0.05mol/L硫代硫酸钠溶液滴定，至溶液呈现淡黄色后加入2滴淀粉指示剂，此时溶液成蓝色，继续滴定至溶液为无色，即为滴定重点。记录系哦啊好的硫代硫酸钠标准溶液毫升数，每个样品重复三次，同时做空白试验。己醛含量计算公式如下：
己醛(g/kg)=(V1－V2)×0.0025×1000/50
式中，V1代表样品溶液消耗的硫代硫酸钠标准溶液体积ml，V2代表空白试液消耗的硫代硫酸钠标准溶液体积ml，0.0025代表硫代硫酸钠标准溶液1ml相当于己醛的g数。
3.3.52过氧化物酶POD活性的测定
参照《现代植物生理学试验指南》，采用愈创木酚法[4]。准确称取清洗整理后的绿豆芽5g于研钵中，加入pH7.8磷酸缓冲液5ml，冰浴研磨成匀浆，将浆液全部转移至离心管中，并用pH7.8磷酸缓冲液20ml清洗研钵，清洗液一起转入离心管中，于1000r/min、4℃离心10min。先后取0.3%愈创木酚2.2ml和0.3%双氧水0.6ml与比色管中，迅速加入1.0ml上清样液，混匀后于470nm波长测定吸光度的变化(每隔30s记录一次，共记录3min)，重复三次。以吸光度值每分钟内变化0.01为1个过氧化物酶活性单位(u)。计算公式如下：
过氧化物酶活性=Δ470/(W×0.01×t)
式中，Δ470代表反应时间内吸光度的变化，W为样品质量g，t为反应时间min。
3.3.5.3感官评价方法
见下表。
表4感官评分标准
项目
差（1~4分）
一般（5~7分）
好（8~10分）
颜色
褐变严重
轻微褐变
无褐变
气味
豆腥味明显
明显，但可以接受
无豆腥味
脆度
不宜掰断
可以掰断
脆性大，易掰断
3.3.5.4复水比与复原率的测定[5]
称取清洗整理后的新鲜豆芽体100g，经糊精浸泡等预处理后，再进行热风干燥，后准确称量干燥后的总质量M1。称取脱水豆芽2g于500ml烧杯中，加入足量的沸水，塑料密封、室温放置30min后沥出，用吸水纸吸干表面水份，再称其复水后的质量M2。计算公式为：
复水比R=M2/2
复原率Kb=M2×M1/2×100%
3.4结果与分析
3.4.1漂烫温度对豆芽品质的影响
表5 漂烫温度对豆芽品质的影响
漂烫温度℃
70
80
90
95
100
己醛含量
0.17
0.11
0.1.
0.08
0.08
POD活性
2.22
1.68
0.84
0.39
0.06
综合评分
19.5
21
21.5
21
21
从上表我们可以看出，在漂烫时间固定、不加枸橼酸的条件下，随着温度的提高，绿豆芽体内的己醛含量和POD活性均明显降低。其中，在70~80℃范围内，己醛含量迅速减少。感官评分在90℃评分最高。
3.4.2漂烫时间对豆芽品质的影响
在不加柠檬酸、固定漂烫温度为90℃的条件下，研究了漂烫时间对豆芽品质大印象，结果如下表：
表6漂烫时间对豆芽品质的影响
漂烫时间
1
2
3
4
5
己醛含量
0.0997
0.0990
0.0975
0.0970
0.0963
POD活性
2.18
0.84
0.80
0.47
0.39
综合评分
19
21.5
19.5
20
19.5
从上表我们可以看出，漂烫时间对己醛的含量影响微乎其微，但POD的活性随着漂烫时间的延长明显降低。2min时，感官品质评分最高。
3.4.3枸橼酸浓度对豆芽品质的影响
表7 枸橼酸浓度对豆芽品质的影响
枸橼酸
0
0.05
0.15
0.25
0.5
己醛
0.0990
0.0470
0.0305
0.0400
0.0730
POD活性
0.8433
0.0192
0
0
0
综合评分
21.5
21
22.5
23
22.5
从上表我们可以看出，枸橼酸对豆芽体内POD活性的抑制和豆腥味的去除效果明显。枸橼酸的pH值起到了至关重要的作用。
3.4.4正交试验结果
表8漂烫工艺试验方案及结果
实验号
因素
漂烫温度
℃
漂烫时间
min
枸橼酸
浓度%
己醛含量
POD活性
综合评分
A
B
C

1
1(85)
1(2)
1(0.05)
0.0744
0.3744
23.0
2
1
2(2.5)
2(0.10)
0.0513
0.090
23.0
3
1
3(3)
3(0.15)
0.0331
0
23.5
4
2(90)
1
2
0.0450
0
23.0
5
2
2
3
0.0150
0
24.5
6
2
3
1
0.0338
0.1136
24.5
7
3(95)
1
3
0.0188
0
23.5
8
3
2
1
0.0394
2
24.0
9
3
3
2
0.0188
0
24.0
K1
0.1588
0.1382
0.1476

K2
0.0938
0.1057
0.1151

K3
0.0770
0.0857
0.0669

k1
0.0529
0.0461
0.0492

k2
0.0313
0.0352
0.0384

k3
0.0257
0.0287
0.0223

R
0.0272
0.0174

0.0269

上表我们可以看出，漂烫温度、枸橼酸弄苏对豆芽中己醛含量影响较大，漂烫时间次之，选择的各水平组合大部分能使POD完全失活。结合感官评价，5号方案为最优，即0.15%枸橼酸溶液中90℃漂烫2.5min。
3.4.5保脆条件的选择
在枸橼酸水溶液中漂烫一定时间，豆芽体内POD得到钝化，己醛含量大大降低，芽体外观变成半透明状态，但同时豆芽体变软，食用品质下降，因此，有必要对漂烫后的豆芽进行保脆。氯化钙中的钙离子能渗透到植物组织中，达到保脆的目的。
图1 氯化钙浓度对豆芽脆性的影响
由图1我们可以知道，随着氯化钙浓度的提高，芽体的脆性也越好，但当氯化钙浓度大于0.4时，绿豆芽的品质受到很大影响，涩味严重。选择0.4%氯化钙溶液，浸泡不同的时间，评分如下图2，浸泡时间超过60min，芽体脆度增加不明显，口感严重不好。因此，豆芽保脆以0.4%氯化钙溶液浸泡60min为宜。
图2 浸泡时间对豆芽脆性的影响
3.4.6 糊精浸泡试验正交试验结果
表9 糊精浸泡试验正交试验结果
试验号
因素
糊精
浓度
蔗糖
浓度
食盐
浓度
浸泡
时间
复水比
复原率
水份
含量
A
B
C
D

1
1(5)
1(10)
1(5)
1(10)
5.518
39.14
6.07
2
1
2(15)
210)
2(20)
4.623
43.80
5.52
3
1
3(20)
3(15)
3(30)
4.286
45.41
6.08
4
2(10)
1
2
3
4.889
42.12
4.23
5
2
2
3
1
4.602
40.25
3.82
6
2
3
1
2
5.362
43.63
4.95
7
3(15)
1
3
2
4.701
39.89
4.93
8
3
2
1
3
5.549
43.43
5.81
9
3
3
2
1
4.808
41.01
4.30
K1
14.427
15.108
16.429
14.928

K2
14.853
14.774
14.320
14.686

K3
15.058
14.456
13.589
14.724

复
水比
k1
4.809
5.036
5.476
4.976

k2
4.951
4.925
4.773
4.859

k3
5.019
4.819
4.530
4.908

R
0.21
0.22
0.95
0.08

K1
128.35
121.15
126.20
120.40

K2
126.00
127.48
126.93
127.32

K3
124.33
130.05
125.55
130.96

复
原
率
k1
42.78
40.38
42.07
40.13

k2
42.00
42.49
42.31
42.44

k3
41.44
43.35
41.85
43.65

R
1.34
2.97
0.46
3.52

由上表可知，影响脱水绿豆芽复原率的各因素的主次关系是：浸泡时间＞蔗糖浓度＞糊精浓度＞食盐浓度，综合以上分析，可选择工艺A2B2C2D3，即10%糊精、15%蔗糖与10%食盐混合溶液浸泡30min。
因此，结合以上条件的优化，最终的脱水绿豆芽处理程序为：
（1）清洗：将绿豆芽在水中清洗干净；
（2）漂烫：漂烫条件为0.15%的枸橼酸水溶液，90℃4分钟；
（3）保硬：0.4%氯化钙溶液浸泡60分钟；
（4）浸泡：浸泡溶液选择糊精、无水蔗糖和氯化钠混合溶液浸泡30分钟，三者的浓度分别为：10%、15%和10%；
（5）热风干燥：将浸泡后的豆芽捞出，控干水分后放入热风干燥机中进行脱水；
（6）回软包装制成成品。
对制作好的脱水绿豆芽进行保存，以进行后续试验。
4脱水绿豆芽营养成分测定及对比试验
4.1材料与试剂
新鲜绿豆芽、绿豆购置农贸市场，脱水绿豆芽为上述试验所制作。
醋酸镁、硫酸铜、硫酸钾、KOH、硫酸、NaOH、硼酸、HCl、甲基红、乙醇、乙醚、亚硝酸钠均为分析纯；糊精、食盐均为食品级，和绿豆均购自市场。
4.2主要设备
电子天平
购自北京赛多利斯天平有限公司
万分之一天平
购自梅特勒-托利多公司
CS101E电热鼓风干燥箱
购自重庆四达实验仪器有限公司
S2C-C粗脂肪测定仪
购自上海纤维仪器有限公司
HH-4数显恒温水浴锅
购自国华电器有限公司
4.3试验方法
本试验主要对样品的蛋白质、粗脂肪、粗纤维和灰分分别进行检测。其中蛋白质使用凯氏定氮法测定，粗脂肪采用索氏抽提法测定，粗纤维按照《GB/T5009.10-2003 植物类食品中粗纤维的测定》标准测定，灰分按《GB50094-2010 食品安全国家标准 食品中灰分的测定》标准测定。
分别将绿豆、绿豆芽、脱水绿豆芽按照上述方法的原理进行样品的前处理，然后进行个样品营养物质的测定[6]。
4.4结果与分析
表10 绿豆、绿豆芽和脱水绿豆芽的营养成分测定结果
样品
蛋白质%
粗脂肪%
粗纤维%
灰分
绿豆
16.14
1.07
4.39
3.64
绿豆芽
2.17
1.28
1.48
0.33
脱水绿豆芽
19.33
4.26
9.71
2.86

我们将绿豆、绿豆芽和脱水绿豆芽的营养成分测定结果汇总成上表，以对经过脱水干燥后的绿豆芽的营养元素进行评价。
从上表我们可以看出，脱水绿豆芽的各营养成分均明显高于绿豆芽，这是由于水份的去除，干物质的含量得到了富集和浓缩。而且在蛋白质、粗脂肪和粗纤维方面均高于绿豆。脱水绿豆芽中蛋白质和粗纤维的含量占到了前两位，尤其是蛋白质含量达到了19.33%，可见具有很高的营养价值。而粗纤维的含量也达到了9.71%，粗纤维的作用我们众所周知，可以增加肠蠕动，促进肠道健康，对便秘和毒素的排出有很好的效果。
综上所述，绿豆芽经过脱水的过程后，各营养物质得到了浓缩和富集，含量甚至高于绿豆。而且脱水后的产品保质期延长、利于长途运输，对于绿豆芽生产企业打开销路，增加收入有着重大的意义[7]。
4.5讨论
经过干燥制作的脱水绿豆芽，其蛋白质和纤维素的含量都得到了富集和提高，具有很高的营养价值。若结合冷冻干燥、渗透干燥等技术，其脱水率将会进一步得到提高，营养物质的富集程度也将会更高。这对于其他豆芽品种甚至蔬菜水果也有很重大的意义。我们在日常生活中，可以将干燥后的绿豆芽和其他蔬菜进行研磨成粉，作为饮品的配料或者其他食品的配料，可以增加产品中蛋白和纤维素的含量，改善其他产品的营养结构和外观，对于食品行业将有着非常积极的意义[8]。

参考文献
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[8]薛文通,王浩.新疆番茄热风干燥工艺实验研究[J].食品工业科技,2004,25(10):88~89,92.

致 谢
本论文的顺利完成，首先要衷心感谢我的指导老师。从培养计划的制订、论文选题、试验防范的确定到论文写作等方面，老师都倾注了大量的心血。感谢老师对本人学习上的谆谆教诲和生活上的悉心关怀，老师待人宽厚的风范、忘我的奉献精神、严谨的治学态度和科研思维都深深地感染和影响了我，将使我受益终生，不断激励我在未来的人生道路上努力拼搏进取。
父母的支持、鼓励和关爱一直是我拼搏的动力，让我走到今天，感谢父母的养育之恩。
最后，再一次向在生活、学习上给予我关心、帮助和支持的同学和老师表示衷心的感谢！
由于本人学识有限，论文中难免有不足和错误之处，敬请各位老师给予批评指正。

江苏农牧科技职业学院

毕业设计（论文）

题目： 脱水绿豆芽加工及品质研究
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指导教师： 职称：

二0 年 月

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