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        懷山藥米果配方研究

        2018-08-23 01:01:52陳靜慧黃凱信
        農(nóng)產(chǎn)品加工 2018年16期
        關鍵詞:米果玉米粉木薯

        王 漫,陳靜慧,黃凱信

        (廣東展翠食品股份有限公司,廣東 潮州 521000)

        0 引言

        山藥,為薯蕷科植物薯蕷的干燥根莖,屬多年纏繞草木植物[1],其中當屬懷山藥品質(zhì)最佳,主產(chǎn)于河南焦作市的溫縣、武陵、博愛、沁陽等地,藥食兼優(yōu)[2]。張重義、薛建平等人[3-4]研究表明,懷山藥中不僅含有較多的淀粉、蛋白質(zhì)及豐富的微量元素,還含有尿囊素、麥角甾醇等;入藥具有健脾、補脾、固腎、益精、助五臟、強筋骨、益氣力之功效[5-10]?,F(xiàn)代醫(yī)學研究表明,山藥能治療虛弱、消化不良、慢性腸炎、糖尿病等癥[11]。

        擠壓膨化技術是集混合、攪拌、破碎、加熱、殺菌、膨化及成型為一體,能夠?qū)崿F(xiàn)一系列單元連續(xù)操作的新型加工技術[12],在高壓、高溫、高剪切力的條件下,物料由粉狀變成粒狀,水分急劇氣化,淀粉發(fā)生糊化、裂解,蛋白質(zhì)變性、重組,纖維發(fā)生部分降解、細化,致病菌被殺死,物料被膨化后,形成結(jié)構(gòu)疏松、多孔的膨化產(chǎn)品[13-14]。通過該技術制成的米果等食品口感獨特、入口易化,備受消費者喜愛。

        試驗以懷山藥粉為主料,玉米粉、大米粉、木薯淀粉為輔料,研究不同輔料添加量對擠壓膨化產(chǎn)品特性的影響,篩選出最佳配方,為生產(chǎn)懷山藥米果提供技術參考。

        1 材料與方法

        1.1 試驗材料

        1.1.1 原料

        懷山藥粉、玉米粉、大米粉、木薯淀粉,購于當?shù)剞r(nóng)貿(mào)市場。

        1.1.2 設備與儀器

        DSE-25型雙螺桿擠壓膨化機,德國Brabender OHGDuisburg產(chǎn)品;JZT-300型色差計,上海平軒科學儀器有限公司產(chǎn)品;TEX-100N型質(zhì)構(gòu)儀,日本島津公司產(chǎn)品;DHG-9003型電熱恒溫鼓風干燥箱,上海一恒科學儀器有限公司產(chǎn)品。

        1.2 方法

        1.2.1 色差值的測定

        將懷山藥米果平鋪于石英皿中,用色差計選用Lab模式直接測定。

        1.2.2水溶性指數(shù)(WSI)的測定[15]

        將懷山藥米果磨成60目粉末,準確稱取1.6~2.0 g樣品,記下讀數(shù)W1,放入質(zhì)量為W2的離心管中,加入25 mL蒸餾水,振蕩,直至樣品粉末完全分散,于30℃條件下水浴30 min,每隔10 min手搖30 s。離心管放置于離心機中,以轉(zhuǎn)速4 000 r/min離心15 min,取出上清液于恒質(zhì)量的玻璃稱量皿中,記下上清液和稱量皿讀數(shù)W3,放入電熱恒溫鼓風干燥機中,120℃干燥至恒質(zhì)量,記下讀數(shù)W5。計算公式如下:

        1.2.3 容重的測定

        取完整的樣品用分析天平稱量,記下其質(zhì)量M,然后將樣品于1 500 mL的量杯中,當樣品的上表面到達1 000 mL的刻度線時,加入顆粒度大于40目的山藥粉,填滿1 000 mL以下剩余空隙,使上表面與刻度線持平。倒出樣品,并記下量杯中山藥粉的體積V,樣品容重計算公式如下:

        1.3 試驗設計

        1.3.1 擠壓膨化工藝參數(shù)

        進料速度20 kg/h,主機轉(zhuǎn)速30 Hz,旋切15 Hz。

        1.3.2 物料參數(shù)

        物料水分16%~17%。

        1.3.3 單因素試驗及正交試驗設計

        以懷山藥粉為主料,分別添加不同比例玉米粉、大米粉、木薯淀粉,通過單因素試驗,獲得各輔料較好的添加量,再采用L9(34)正交試驗,分析不同比例對產(chǎn)品感官、水溶性指數(shù)和容重的影響,并選擇出最優(yōu)方案。

        單因素試驗設計見表1。

        表1 單因素試驗設計/%

        2 結(jié)果分析

        2.1 輔料種類及配比的確定

        以懷山藥粉為基料,分別研究玉米粉、木薯淀粉和大米粉添加量對懷山藥米果品質(zhì)的影響,篩選出最佳添加量。

        2.1.1 玉米粉單因素試驗

        (1)玉米粉添加量對產(chǎn)品色澤的影響。

        玉米粉添加量對產(chǎn)品色澤的影響見表2。

        由表2可知,玉米粉添加量為20%,40%,50%時產(chǎn)品的L值較小,差異不顯著;玉米粉添加量為10%和30%時,產(chǎn)品L*值較大,差異不顯著;40%的添加量時產(chǎn)品L*值最小,與10%和30%添加量的產(chǎn)品差異顯著。從b*值看,50%添加量時產(chǎn)品的b*值最小,與其他4組差異顯著。

        綜上分析,L*值較小,b*值較大,產(chǎn)品呈現(xiàn)黃色;L*值較大,b*值較小,產(chǎn)品呈現(xiàn)白色。50%玉米粉添加量的產(chǎn)品呈現(xiàn)黃色,40%,20%,10%,30%顏色由黃逐漸轉(zhuǎn)為白色。

        (2)玉米粉添加量對產(chǎn)品水溶性的影響。水溶性指標是衡量擠壓谷物食品淀粉降解程度的一個重要指標,淀粉分子在擠壓過程中,淀粉受到強烈擠壓摩擦作用而降解使糊化度升高。降解度和糊化度高使產(chǎn)品產(chǎn)生黏牙感。

        玉米粉添加量對水溶性指數(shù)影響見圖1。

        表2 玉米粉添加量對產(chǎn)品色澤的影響

        圖1 玉米粉添加量對水溶性指數(shù)影響

        由圖1可知,隨著玉米粉添加量的增加,產(chǎn)品的水溶性指數(shù)總體呈下降趨勢,在40%時產(chǎn)品水溶性指數(shù)最小,產(chǎn)品糊化度最小,50%和40%添加量時差異不顯著。

        (3)玉米粉添加量對產(chǎn)品容重的影響。產(chǎn)品容重與膨化度成反比,容重越小,膨化度越大。

        玉米粉添加量對產(chǎn)品容重的影響見圖2。

        圖2 玉米粉添加量對產(chǎn)品容重的影響

        由圖2可知,隨著玉米粉添加量的增加,產(chǎn)品的水溶性指數(shù)總體呈先上升后下降趨勢,在10%和40%時產(chǎn)品容重一致,50%時產(chǎn)品容重最小,但與10%和40%添加量時產(chǎn)品容重差異不顯著。

        綜合以上指標,玉米粉的添加量為40%和50%時產(chǎn)品各項指標特性較好。

        2.1.2 木薯淀粉單因素試驗

        (1)木薯淀粉添加量對產(chǎn)品色澤的影響。木薯淀粉添加量對產(chǎn)品色澤影響見表3。

        表3 木薯淀粉添加量對產(chǎn)品色澤影響

        由表3可知,20%和30%添加量時,產(chǎn)品的b*值最小且差異不顯著;10%,40%,50%添加量時產(chǎn)品的b*值最大且差異不顯著。因b*值越小,產(chǎn)品顏色越接近黃色,20%和30%添加量時,產(chǎn)品b*值較小,產(chǎn)品顏色較黃。而隨著木薯淀粉添加量的增加,L*值差異不顯著。

        綜上分析,木薯淀粉添加量為20%和30%時產(chǎn)品顏色較理想。

        (2)木薯淀粉添加量對產(chǎn)品水溶性的影響。

        木薯淀粉添加量對水溶性指數(shù)影響見圖3。

        圖3 木薯淀粉添加量對水溶性指數(shù)影響

        由圖3可知,隨著木薯淀粉添加量的增加,產(chǎn)品的水溶性指數(shù)總體呈先下降后上升趨勢,在20%和30%時產(chǎn)品水溶性指數(shù)最小。

        (3)木薯淀粉添加量對產(chǎn)品容重的影響。

        木薯淀粉添加量對容重影響見圖4。

        圖4 木薯淀粉添加量對容重影響

        由圖4可知,隨著玉米粉添加量的增加,產(chǎn)品的水溶性指數(shù)總體呈先上升趨勢,在20%最低;10%,30%,40%,50%偏高,且差異顯著。

        綜合以上指標分析,木薯淀粉添加量在20%時產(chǎn)品特性較好。

        2.1.3 大米粉單因素試驗

        (1)大米粉添加量對產(chǎn)品色澤的影響。大米粉添加量對產(chǎn)品色澤的影響見表4。

        表4 大米粉添加量對產(chǎn)品色澤的影響

        由表4可知,10%和20%添加量時,產(chǎn)品L*值較大且差異不顯著;30%,40%和50%時產(chǎn)品L*值較小且差異不顯著;10%時產(chǎn)品值最小且與其他添加量差異顯著。因L*值越大,b*值越小,產(chǎn)品顏色越接近黃色,故10%大米粉添加量時產(chǎn)品顏色較黃。

        綜上分析,10%添加量時,產(chǎn)品的顏色較為理想。

        (2)木薯淀粉添加量對產(chǎn)品水溶性的影響。

        木薯淀粉添加量對水溶性指數(shù)的影響見圖5。

        圖5 木薯淀粉添加量對水溶性指數(shù)的影響

        由圖5可知,隨著木薯淀粉添加量的增加,產(chǎn)品的水溶性指數(shù)總體呈上升趨勢,但差異不明顯,在10%和20%時產(chǎn)品水溶性指數(shù)最小。

        (3)大米粉添加量對產(chǎn)品容重的影響。

        大米粉添加量對容重的影響見圖6。

        圖6 大米粉添加量對容重的影響

        由圖6可知,隨著大米粉添加量的增加,產(chǎn)品的水溶性指數(shù)總體呈緩慢上升趨勢,20%時產(chǎn)品容重最小,與10%和30%添加量時差異不顯著,與40%和50%添加量差異顯著。10%,20%,30%添加量時容重最小,膨化度最大。

        綜合以上指標分析,10%和20%添加量時各項指標特性較好。

        2.2 配方優(yōu)化試驗

        通過單因素試驗,以懷山藥粉為基料(100%),確定各輔料添加量并進行三因素三水平的正交試驗,并組織10位消費者對產(chǎn)品的感官、水溶性、容重進行綜合評價,以分數(shù)為0~100分試驗設計。

        懷山藥米果膨化正交試驗因素與水平設計見表5,正交試驗結(jié)果分析見表6。

        表5 懷山藥米果膨化正交試驗因素與水平設計/%

        表6 正交試驗結(jié)果分析

        由表6可知,最優(yōu)組合為A1B2C2,即最優(yōu)配方為玉米粉添加量40%,木薯淀粉添加量25%,大米粉添加量15%。從R值可以看出,試驗因素存在顯著性差異,其主次順序為B>A>C。

        3 結(jié)論

        通過單因素試驗研究了玉米粉、木薯淀粉和大米粉的添加量對產(chǎn)品L值、b值、容重和水溶性指數(shù)的影響,并通過正交試驗選出最優(yōu)配方為以懷山粉為基準(100%),玉米粉添加量40%,木薯淀粉添加量35%,大米粉添加量15%。此配方制得的膨化懷山粉米果的L值為58.83,b值為14.21,水溶性指數(shù)為32.55%,容重為100.73 g/L,產(chǎn)品各項指標優(yōu)良。

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