本科生毕业论文（设计）开题报告中文题目紫薯营养薯片的配方优化及工艺设计英文题目Purple potato chips nutritional formulation optimization and processdesign学生姓名班级 451004 学号 45100424学院生物与农业工程学院专业食品科学与工程专业指导教师职称副教授目录第一章紫薯薯片的研究意义 (3)1.1紫薯的营养成分 (3)1.2紫薯薯片的国内外研究概况 (3)1.3紫薯薯片研究的可行性 (4)第二章试验方案的论证 (4)2.1紫薯营养薯片的配方优化及工艺设计 (4)2.1.1实验原料 (4)2.1.2实验仪器 (4)2.1.3调味料的制备 (5)2.1.4工艺流程 (5)2.1.5实验方案 (5)2.1.6紫薯配方的优化及工艺设计 (5)第三章本课题的重点及难点 (9)第四章预期的结果 (9)第五章研究进度 (9)5.1查阅资料阶段 (9)5.2准备阶段 (9)5.3试验（设计）阶段 (9)5.4分析写作阶段 (9)5.5答辩准备阶段 (10)参考文献 (11)第一章紫薯薯片的研究意义1.1紫薯的营养成分紫薯营养丰富具特殊保健功能，富含蛋白质、淀粉、果胶、纤维素、氨基酸、维生素及多种矿物质，同时还富含硒元素和花青素，其中的蛋白质氨基酸都是极易被人体消化和吸收的，其中富含的维生素A可以改善视力和皮肤的粘膜上皮细胞，维生素C 可使胶元蛋白正常合成, 防治坏血病的发生, 花青素是天然强效自由基清除剂。
而硒和铁是人体抗疲劳、抗衰老、补血的必要元素，特别是硒被称为“抗癌大王”，易被人体吸收，可留在血清中，修补心肌，增强机体免疫力，清除体内自由基，抑制癌细胞中DNA的合成和癌细胞的分裂与生长，预防胃癌、肝癌等癌病的发生。
紫薯富含纤维素，可增加粪便体积，促进肠胃蠕动，清理肠腔内滞留的粘液、积气和腐败物，排出粪便中的有毒物质和致癌物质，保持大便畅通，改善消化道环境，防止胃肠道疾病的发生。
动物实验表明含大量花色苷的紫薯饮料能显著抑制由四氯化碳引发肝损伤鼠血清中谷氨酸草醋酸转氨酶(GOT)、谷氨酸一焦葡萄糖酸转氨酶(GTP)的上升，且对血清和肝脏中硫代巴比妥酸(TBA)反应物及氧化脂蛋白的增加有一定的抑制作用；而黄肉红薯饮料则不能。
Fredenck等人每星期5天共4星期，给大鼠灌胃2.5mL分别含1%、5%和10%花色苷的5%乙醇水溶液/kg体重；再给大鼠灌胃0.5mL四氯化碳/kg 体重，18h以后，测得血清中天冬氨酸和丙氨酸转氨酶量明显低于只灌胃四氯化碳的对照组，说明花色苷能抑制四氯化碳引发的急性肝损伤。
另外，紫薯还可去皮烘干粉碎后加工成粉，色泽美观，营养丰富，是极好的食品加工原料，可作为各种糕点的主料或配料。
紫薯从茎尖嫩叶到薯块，均具有一定保健功能，是当前无公害、绿色、有机食品中的食品。
紫薯薯片色泽鲜艳，醇香薄脆，松脆可口，是居家旅行经久耐人寻味休闲零食。
1.2紫薯薯片的国内外研究概况目前,国内外对于薯片的研究仅仅局限于土豆薯片、红薯薯片、木薯薯片和混合薯片，伍雨江等对常压油炸马铃薯片后的煎炸油进行了研究，通过实验综合分析得出了抑制煎炸油氧化的最佳参数[1]；胡小泓等在红薯中添加适量辅料，用光波和微波加热处理，将红薯加工成一种无油新型工艺食品[2]；张容鹄等研究了油炸木薯薯片的加工工艺[3]；张宇凡等研究了土豆和红薯混合薯片的主要配料、老化条件、干坯含水量和油炸温度对香菇营养薯片质量的影响，建立了该产品生产的适宜配方和主要条件[4]。
紫薯薯片国内外尚无有人研究，成为薯片中的一大空白，国内外对于紫薯的研究十分丰富，但一般局限于对其药用价值的研究，孙金辉等研究了紫薯花色苷的组成结构、稳定性、保健功能及其食品、化妆品等行业中的应用[5]；朱珠等研究了溶剂萃取法提取色素，考察了不同提取剂对紫薯色素提取效果的影响[6]；沈静文等研究了利用酶解法提取紫薯中膳食纤维，同时测定分析其提取率、膨胀能力及持水能力[7]。
Han K H 研究大鼠喂食高胆固醇饮食对胆固醇代谢的的影响。
紫薯薄片降低胆固醇的作用可能与盲肠发酵和类固醇的排泄可能由于磷和多酚类物质[8]，目前国内外的紫薯产品比较简单，除了紫薯仔、紫薯干片外，还有紫薯速溶食品、紫薯饮料，紫薯加工传统单一，没有进行深加工，经济价值没有完全开发出来。
1.3紫薯薯片研究的可行性紫薯薯片不仅吃起来口感酥脆，而且营养价值高具有特殊保健功能，富含蛋白质、淀粉、果胶、纤维素、氨基酸维生素及多种矿物质，还富含硒元素和花青素,比起普通的土豆薯片、红薯薯片更加营养，它可以增强免疫力；富含更多的维生素B族，保持皮肤弹性，预防疾病；柔软丰富的膳食纤维，帮助缓解便秘，减轻体重；同时生糖指数和热量也比米饭低很多，益于糖尿病患者辅助治疗糖尿病，降低血糖。
超级抗氧化成分花青素，可阻碍自由基对人体的侵害，预防人体的衰老传统工艺生产的薯片是油炸的，油脂含量高，有害物质多，不利于人的身体健康[9]。
而紫薯薯片用非油炸工艺，现在制备红薯薯片的技术已经相对比较成熟，只要将红薯薯片的制备工艺进行改良优化，抑制在氧化酶的作用下氧化褐变，影响风味和色泽，因此在营养方面和技术方面是非常可行的。
第二章试验方案的论证2.1紫薯营养薯片的配方优化及工艺设计当前薯片的研究材料有马铃薯、红薯、木薯[10]，传统制备薯片的工艺是高温短时油炸[11]，使其迅速脱水，有效的防止马铃薯种的水溶性营养成分在加工中的损失[12]，但是油炸易产生丙烯酰胺，虽然其生成机理目前尚不清楚[13]，但降低薯片的含油量和丙烯酰胺的确有利于消费者的身体健康[14]，更容易被消费者接受。
因此，要选择一种非油炸，有害物质少的加工工艺，微波加工是一种高效节能，无污染，有害物质少[15]的加工工艺，目前广泛应用在各个领域，但是在食品方面发展较为缓慢[16]。
综合考虑，为避免有害物质的产生，降低营养物质的损耗，采用微波加工工艺是最好的选择。
2.1.1实验原料新鲜红薯，玉米粉，糯米粉，香甜泡打粉，护色剂，大豆蛋白粉,柠檬酸，食盐,调味料等2.1.2实验仪器家用微波炉,电子天平，电磁炉，案板，擀面杖，瓷盘子等。
2.1.3调味料的制备将芝麻(4%)置于80℃烘箱中烤10min至熟；将辣椒粉（3%）、花椒粉（0.3%）、五香粉（0.2%）置于60℃烤箱中烘6min；将姜粉（1.5%）、蒜粉（1.5%）、葱粉（1.5%）、甘草粉在50℃烘箱中烤5min。
将上述烘烤过的辅料与味精（0.4%）、精盐（2%）搅拌均匀备用。
2.1.4工艺流程紫薯挑选→清洗→去皮→护色→蒸煮→冷却→添加辅料混合→成型→烘烤→添加调味料调味→评价2.1.5实验方案2.1.5.1紫薯挑选选用当年收获的紫薯，要求质硬、肥大，无霉烂发芽现象。
2.1.5.2清洗用清水洗净紫薯表面泥沙。
2.1.5.3去皮用刀子切除紫薯两端，削去表面薯皮。
2.1.5.4护色紫薯红薯富含多酚类物质和花青素,在氧化酶的作用下发生氧化,影响薯块的色泽和风味[17],为抑制褐变的发生，在试验中将去皮的紫薯切成块在2%NaCl 溶液中以及在0.3%柠檬酸溶液中进行漂烫，进行灭酶。
2.1.5.5蒸煮将灭酶后的薯块放入烧开的150℃的热水中蒸17min至粘软。
2.1.5.6冷却将软的薯块用勺子捞出防置于盘子里，在室温下冷却10min至完全冷却。
2.1.5.7添加辅料混合冷却后的薯块将其捏成泥，按比例添加糯米粉、玉米粉、大豆蛋白粉以及其他辅料调节口感，最终和匀成团。
2.1.5.8成型将和匀的薯泥团搓成20mm左右的圆柱状，将其切成20mm的圆柱段,用擀面杖按压成直径为约30mm、厚度为约2～4mm的厚薄比较均匀的圆片状。
2.1.5.9烘烤将成型薯片放入微波炉中,在微波不同功率条件下测定薯片的脱水率。
确定最佳微波功率进行加热烘烤，制备紫薯薯片。
2.1.5.10添加调味料调味将提前配好的调味料撒到已经烘烤好的薯片上调味。
2.1.5.11评价挑选味觉比较灵敏的同学品尝后进行感官评价,填写感官评价表。
2.1.6紫薯配方的优化及工艺设计2.1.6.1薯泥与辅料配比紫薯薯泥与辅料的比例对产品的质量有很大的影响。
在试验中称取薯泥20g左右与辅料以1:1,2:1,3:1,4:1混合成型，制成薯片，进行感官评定，确定最有效的薯泥与辅料配比。
表1 薯泥与辅料配比对薯片的影响薯泥/g 辅料/g 比例分数20 20 1:1 1020 10 2:1 621 7 3:1 320 5 4:1 1薯泥/g 糯米粉/% 分数18 15.018 20.018 25.018 30.0薯泥/g 玉米粉/% 分数18 6.018 8.018 10.018 12.0试验号大豆蛋白添加量/% 产品品质1 2.52 5.03 7.54 105 12.5试验号香甜泡打粉添加量/% 产品品质1 0.62 0.83 1.04 1.25 1.6感官评价1号2号3号4号5号6号7号8号9号色泽淡紫且颜色均匀好看(10)质地酥脆可口不粘牙(10)紫薯风味浓厚,无焦糊味,有淡淡的盐味(10)形态接近圆形,厚薄均匀(10)组织疏松有孔(10)综合评分(10)单因素A大豆蛋白/% B空白C玉米粉/% D糯米粉/%1 2.5 1 6.0 202 5.0 2 8.0 25试验号 A B C D 实验方案（10）1 1 1 1 1 A1B1C1D17.792 1 2 2 2 A1B2C2D28.133 1 3 3 3 A1B3C3D38.024 2 1 2 3 A2B1C2D37.075 2 2 3 1 A2B2C3D16.916 2 3 1 2 A2B3C1D27.247 3 1 3 2 A3B1C3D26.138 3 2 1` 3 A3B2C1D35.799 3 3 2 1 A3B3C2D15.64K123.94 20.99 20.82 20.34K221.22 20.83 20.84 21.50K317.56 20.90 21.06 20.88R 6.38 0.16 0.24 1.16单因素A微波/s B空白C微波功率/W D厚度/mm1 180 1 250 12 300 2 400 33 420 3 550 5号1 1 1 1 1 A1B1C1D17.542 1 2 2 2 A1B2C2D28.933 1 3 3 3 A1B3C3D36.154 2 1 2 3 A2B1C2D36.715 2 2 3 1 A2B2C3D17.316 2 3 1 2 A2B3C1D28.327 3 1 3 2 A3B1C3D28.018 3 2 1 3 A3B2C1D36.349 3 3 2 1 A3B3C2D17.71K1 22.62 22.26 22.20 22.56 K2 22.34 22.58 23.35 25.26 K3 22.06 22.18 21.47 19.2 k1k2k3R 0.56 0.40 1.88 6.06第三章本课题的重点及难点本试验材料要求不高，设备简单易得，无论在试验条件还是操作上均是可行的。