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研究生:游承達
論文名稱:以低溫低濕乾燥技術開發番茄和木瓜果乾之研究
指導教授:黃健政黃健政引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立嘉義大學
系所名稱:食品科學系研究所
學門:農業科學學門
學類:食品科學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2010
畢業學年度:98
語文別:中文
中文關鍵詞:聖女番茄台農二號木瓜低溫低濕乾燥柵欄技術果乾
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本研究以聖女番茄(Lycopericon esculentum)及台農二號木瓜
(Carica papaya)果實為原料,分別經過浸漬45%及15%蔗糖溶液、0.5%
檸檬酸及0.5%氯化鈣之不同處理,再以40℃或30℃低溫低濕乾燥處
理,以60℃傳統熱風乾燥為對照組,達乾燥終點時,番茄果乾及木瓜
果乾其水活性分別為0.58~0.62 和 0.50~0.63 , 水分含量分別為
15~20% 和16~18%之間,以傳統熱風乾燥達乾燥終點時其水活性較
低。由於乾燥木瓜酸度為pH 5左右,於儲存會增量,總生菌數及大腸
桿菌群分別為104 CFU/mL和103 CFU/mL,因此需以增加糖量或添加
檸檬酸,欄柵技術以防止微生物滋生。由於利用低溫低濕乾燥,其利
用除濕輪使產生相對濕度3~5% 乾空氣,於相同溫度下,其乾燥速率
較快,產生之品質較佳。藉由柵欄技術,製成低溫低濕乾燥之果乾,
於低溫儲藏,觀察其品質的變化,其中由於使用夾錬袋包裝並於4℃
儲存,水分、水活性其變化較明顯增加,而pH、可滴定酸、總生菌
數皆能維持恆定值。另以測定番茄果乾及木瓜果乾其多酚含量,分別
為0.32~0.57 mg/g和0.75~1.29 mg/g,經過4 個月儲存,總抗氧化力番
茄果乾和木瓜果乾為94.9~97.4% 和84.7~94.0%,而清除DPPH自由基
番茄果乾和木瓜果乾分別為74.1~89.6% 和 64.0~77.6%。經過4 個月
儲存,番茄果乾之茄紅素和β-胡蘿蔔素24.4~34.7 ppm和12.6~22.3
ppm。綜合上述,利用低溫低濕乾燥技術製成番茄果乾及木瓜果乾具
有較佳的品質,具有良好的抗氧化能力。
中文摘要----------------------------------------------Ⅰ
英文摘要-------------------------------------------------Ⅲ
目錄-----------------------------------------------------Ⅴ
表目錄-------------------------------------------------ⅩⅠ
圖目錄-------------------------------------------------ⅩⅢ
附表目錄--------------------------------------------ⅩⅣ
附圖目錄---------------------------------------------ⅩⅤ
壹 前言---------------------------------------------------1
貳 文獻整理-----------------------------------------------3
一、水果來源現況--------------------------------------3
(一)番茄-------------------------------------------3
(二)木瓜-------------------------------------------6
二、果乾之回顧----------------------------------------7
(一) 果乾------------------------------------------7
(二) 水果果乾產品問題------------------------------8
1. 高糖-----------------------------------------8
2. 化學添加物之隱憂-----------------------------8
3. 顏色褐變、黏手-------------------------------8
4. 機能性成分損失-------------------------------9
5. 衛生品質-------------------------------------9
(三) 加工步驟---------------------------------------9
1. 原料選用-------------------------------------9
2. 洗滌-----------------------------------------9
3. 選別-----------------------------------------9
4. 脫皮-----------------------------------------9
5. 劃切、切片或針刺------------------------------9
6. 製鹽胚----------------------------------------9
7. 硬化處理--------------------------------------9
8. 硫化處理--------------------------------------9
9. 著色------------------------------------------10
10. 糖漬-----------------------------------------10
11. 乾燥-----------------------------------------10
12. 整飾-----------------------------------------10
13. 包裝-----------------------------------------10
三、乾燥技術方法---------------------------------------10
(一) 食品乾燥----------------------------------------10
(二) 食品水分的移動----------------------------------11
(三) 乾燥方式----------------------------------------13
1. 熱風乾燥---------------------------------------13
2. 冷凍乾燥---------------------------------------14
3. 噴霧乾燥---------------------------------------15
4. 滲透脫水乾燥-----------------------------------15
5. 低溫低濕乾燥-----------------------------------16
(四) 影響乾燥因子-------------------------------------17
1.溫度--------------------------------------------17
2.濕度--------------------------------------------17
3.風速--------------------------------------------17
4.風向--------------------------------------------17
四、欄柵(Hurdle)技術在食品保存之應用----------------------18
(一) 欄柵技術的意義與種類-----------------------------18
五、品質指標---------------------------------------------24
(一) 水活性-------------------------------------------24
(二)微生物--------------------------------------------25
(三)褐變反應------------------------------------------25
(四)物理性質------------------------------------------27
(五)官能品評------------------------------------------28
1. 消費者型試驗-----------------------------------28
(六)蔬果之活性成分及機能性-----------------------28
1.抗壞血酸(L-ascorbic acid, vitamin C)-----------------29
2.生育醇(tocopherol, vitamin E)---------------------- 29
3.類胡蘿蔔素(carotenoids)--------------------------- 30
(1)β-胡蘿蔔素(β-carotene)------------------------ 33
(2)茄紅素(lycopene)----------------------------- 33
(3)黃體素(Lutein)-------------------------------34
參 材料與方法-----------------------------------------35
一、實驗流程架構圖---------------------------------------35
(一)番茄----------------------------------------------35
(一)木瓜----------------------------------------------36
二、實驗材料-----------------------------------------42
(一)樣品----------------------------------------------42
(二)藥品--------------------------------------------42
(三)儀器設備------------------------------------------42
三、實驗方法---------------------------------------------43
(一)樣品處理-----------------------------------------43
1.樣品處理----------------------------------------43
(1)番茄----------------------------------------43
(2)木瓜----------------------------------------43
(3)萃取物製備-------------------------------44
(二)產品分析------------------------------------------44
1.水分含量----------------------------------------44
2.水活性--------------------------------------44
3.pH 值--------------------------------------------45
4.可滴定酸度--------------------------------------45
5. 可溶性固形物測定------------------------------45
6.總生菌數測定------------------------------------45
7.大腸桿菌群測定----------------------------------46
8.破斷力分析----------------------------------46
9.色澤測定----------------------------------------46
10.褐變度測定-------------------------------------46
11.官能品評----------------------------------------47
12.多酚類化合物分析-------------------------------47
(1) 總酚類化合物含量測定-----------------------47
13.抗氧化活性-------------------------------------47
(1)總抗氧化能力--------------------------------47
(2)清除1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl (DPPH) 自由基能
力測定-----------------------------------------47
14.高效能液相層析之茄紅素和β-胡蘿蔔定量-------48
(三)統計分析------------------------------------------48
結果與討論-----------------------------------------------50
(一)番茄果乾---------------------------------------------50
一、番茄原料-------------------------------------------50
二、番茄果乾製程之探討--------------------------------50
(一)脫皮---------------------------------------------50
(二)調酸---------------------------------------------51
(三) 糖煮浸漬方式------------------------------------51
(四)乾燥條件-------------------------------------52
(五) 儲藏實驗-----------------------------------------53
三、儲存時間對於果乾性質分析-----------------------------55
(一)水分之變化----------------------------------------55
(二)水活性之變化--------------------------------------55
(三)pH 值之變化---------------------------------------60
(四)可滴定酸之變化------------------------------------60
(五)可溶性固形物之變化--------------------------------60
(六)總生菌數分析------------------------------------65
(七)大腸桿菌分析--------------------------------------65
(八)質地分析------------------------------------------67
(九)色澤之變化----------------------------------------68
(十)褐變度之變化--------------------------------------72
四、果乾萃取物-------------------------------------------74
(一)番茄果乾萃取物之萃取率及多酚化合物之含量----------74
(二)總抗氧化力----------------------------------------74
(三)清除DPPH 自由基能力------------------------------75
五、番茄果乾萃取物之茄紅素與β-胡蘿蔔素之定量------------80
(一)番茄果乾萃取物之HPLC 層析圖----------------------80
(二)不同番茄果乾處理組及標準品HPLC 層析圖------------80
(三)茄紅素及β-胡蘿蔔素標準品之直線方程式和線性相關---80
(四)茄紅素與β-胡蘿蔔素之定量--------------------------84
(二)木瓜果乾---------------------------------------------86
一、木瓜原料---------------------------------------------86
二、木瓜果乾製程之探討---------------------------------86
(一)鈣化處理------------------------------------------86
(二)乾燥條件------------------------------------------87
(三)糖漬----------------------------------------------87
(四)糖漬溫度------------------------------------------88
(五)糖煮脫水方法--------------------------------------88
(六)乾燥技術------------------------------------------89
(七)儲存性試驗----------------------------------------90
三、儲存時間對於果乾性質分析------------------------------92
(一)水分之變化----------------------------------------92
(二)水活性之變化--------------------------------------92
(三)pH 值之變化---------------------------------------97
(四)可滴定酸之變化------------------------------------97
(五)可溶性物形物之變化-------------------------------100
(六)總生菌數分析-------------------------------------100
(七)大腸桿菌分析-------------------------------------101
(八)質地分析-----------------------------------------104
(九)色澤之變化---------------------------------------105
(十)褐變度之變化-------------------------------------109
四、果乾萃取物-------------------------------------------111
(一)木瓜果乾萃取物-----------------------------------111
(二)總抗氧化力---------------------------------------111
(三)清除DPPH自由基能力------------------------------112
伍 結論-------------------------------------------------117
陸 參考文獻---------------------------------------------119
表一、番茄果乾之嗜好性品評意見表--------------------------49
表二、儲存時間對番茄果乾總生菌數、大腸桿菌、大腸桿菌群的變化
---------------------------------------------------------66
表三、番茄果乾萃取物之萃取率及多酚化合物之含量-----------77
表四、茄紅素及β-胡蘿蔔素標準品之檢量線-------------------83
表五、儲存時間對木瓜果乾總生菌數、大腸桿菌、大腸桿菌群的影響
--------------------------------------------------------103
表六、木瓜果乾萃取物之萃取率及多酚化合物之含量-----------116
圖一、番茄果乾加工過程-----------------------------------37
圖二、番茄果乾成品----------------------------------------38
圖三、木瓜果乾加工過程-----------------------------------39
圖四、木瓜果乾產品---------------------------------------41
圖五、番茄果乾官能品評的影響------------------------------54
圖六、番茄乾燥曲線圖--------------------------------------57
圖七、儲存時間對番茄果乾水分含量的變化--------------------58
圖八、儲存時間對番茄果乾水活性的變化----------------------59
圖九、儲存時間對番茄果乾pH 的變化-------------------------62
圖十、儲存時間對番茄果乾可滴定酸的變化--------------------63
圖十一、儲存時間對番茄果乾可溶性固形物的變化--------------64
圖十二、儲存時間對番茄果乾質地的變化----------------------70
圖十三、儲存時間對番茄果乾L.a.b.的變化---------------------71
圖十四、儲存時間對番茄果乾褐變的變化----------------------73
圖十五、儲存時間對蕃茄果乾萃取物總酚濃度之總抗氧化能力的變化
---------------------------------------------------------78
圖十六、儲存時間對蕃茄果乾萃取物總酚濃度之清除DPPH自由基能
力的變化-------------------------------------------------79
圖十七、番茄果乾萃取物及標準品之HPLC 層析圖-------------81
圖十八、茄紅素和β-胡蘿蔔素標準品之UV 圖譜---------------82
圖十九、儲存時間對番茄紅素和β-胡蘿蔔素含量的變化---------85
圖二十、木瓜果乾官能品評的影響----------------------------91
圖二十一、木瓜果乾燥曲線圖--------------------------------94
圖二十二、儲存時間對木瓜果乾水分含量的變化----------------95
圖二十三、儲存時間對木瓜果乾水活性的變化------------------96
圖二十四、儲存時間對木瓜果乾pH 的變化--------------------98
圖二十五、儲存時間對木瓜果乾可滴定酸的變化----------------99
圖二十六、儲存時間對木瓜果乾可溶性固形物的變化-----------102
圖二十七、儲存時間對木瓜果乾質地的變化-------------------106
圖二十八、儲存時間對木瓜果乾內側L.a.b.的變化-------------107
圖二十九、儲存時間對木瓜果乾外側L.a.b.的變化--------------108
圖三十、儲存時間對木瓜果乾褐變的變化--------------------110
圖三十一、儲存時間對木瓜果乾萃取物總酚濃度之總抗氧化能力的
變化------------------------------------------115
圖三十一、儲存時間對木瓜果乾萃取物總酚濃度之清除DPPH 自由基
能力的變化------------------------------------116
附表一、食品中的天然抗氧化物-----------------------------32
附圖一、加熱時食品中水分的移動---------------------------12
附圖二、食品劣化與水活性的關係---------------------------22
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