针对这一问题,吉林农业大学食品科学与工程学院的王大为、董欣、张星等人为研究浸泡方式对绿豆软化处理的影响,采用不同温度条件(20、40、60 ℃)浸泡、超声波和微波辅助浸泡处理、化学法辅 助浸泡处理以及酶法辅助浸泡处理绿豆,考察不同方法对绿豆浸泡时吸水率、体积膨胀率的影响,同时采用扫描电 子显微镜观察绿豆内部微观结构,并对其吸水动力学进行初步研究。
1. 浸泡温度对绿豆软化的影响
随着浸泡温度的升高,绿豆饱和吸水率反而下降,这是由于随着温度的升高,绿豆中的淀粉会发生糊化,蛋白质会产生变性,从而导致水分难以吸收。
在20、40、60 ℃浸泡条件下得到的绿豆吸水动力学模型具有很好的线性关系。吸水速率顺序为60 ℃>40 ℃>20 ℃,在60 ℃时绿豆吸水速率最快,但其饱和吸水率下降。
在较高温度条件下水分容易进入绿豆内部,而温度过高的条件下绿豆体积膨胀率反而下降,与各因素对绿豆吸水率的影响趋势一致,表明绿豆体积膨胀率与绿豆吸水率之间呈正相关性。但当温度达到40 ℃以上时,就会使淀粉粒发生糊化,且温度越高糊化效果越强,淀粉之间黏连作用越强,颗粒清晰度越低,从而阻碍了绿豆的吸水。
实验结果表明,采用较高温度的水对绿豆进行浸泡软化处理虽能获得一定的效果,但耗时较长,为维持一定温度将产生较大能源消耗,不符合节能减排的生产模式,综合考虑最大饱和吸水率及最快复水时间,加热浸泡绿豆的最佳温度为40 ℃。
2. 超声波、微波辅助浸泡处理对绿豆软化的影响
将超声波、微波处理应用于绿豆软化,所得饱和吸水率与其他方法相比较低,但能够大幅度缩短绿豆加工处理时间,提高工作效率。超声波和微波的吸水速率顺序为:超声波>微波,即超声波辅助浸泡处理绿豆更有利于绿豆膨胀吸水,但超声波和微波辅助浸泡处理使绿豆饱和吸水率低于常温浸泡下绿豆饱和吸水率,可能其改变了绿豆内部结构,加速内溶物流出,部分淀粉发生糊化作用,从而抑制了绿豆的吸水速率。
3. 化学法辅助浸泡处理对绿豆吸水率的影响
化学法辅助处理有利于提高绿豆种皮的通透性,从而加快绿豆吸水,缩短绿豆浸泡时间。经过化学法辅助浸泡处理后的绿豆随着浸泡时间的延长其达到饱和吸水量的时间较普通常温浸泡法有所减少,不同的化学法辅助处理绿豆浸泡吸水速率的顺序是碳酸钠>碳酸氢钠>乙酸,即碳酸钠处理绿豆吸水速率最快。实验表明碳酸钠辅助法更有效地促使绿豆吸水膨胀。
由实验结果可知,化学法辅助处理后浸泡软化绿豆,可以得到较高的饱和吸水率,但所需时间较长,且对所选溶剂安全性要求较高,必须为食品级。
4. 酶法辅助浸泡处理对绿豆吸水率的影响
从吸水效率角度看,酶处理后较大程度缩短了绿豆浸泡复水的时间,因为绿豆皮中含有75%左右的膳食纤维,而酶可以使绿豆皮表面的膳食纤维发生降解疏松,提高绿豆表面通透性,加快绿豆吸水。不同酶处理绿豆浸泡其吸水速率顺序是纤维素酶>半纤维素酶>果胶酶,纤维素酶处理绿豆可明显提高绿豆的吸水速率。由实验结果可知,酶辅助处理后浸泡软化绿豆,均能够在较短的时间内达到饱和吸水率与膨胀率,从而提高工作效率。
结论
随着浸泡时间延长及温度提高,绿豆吸水率及体积膨胀率呈现增长态势直至饱和,但随着温度的升高,绿豆的饱和吸水率明显降低,不同浸泡处理方式的饱和吸水率及膨胀率不同。实验得出4 种浸泡软化方法的吸水动力学方程。研究结果表明,物理、化学辅助浸泡处理均能提高绿豆的吸水速率,超声波、酶法辅助浸泡处理能显着缩短浸泡时间。