陳朝軍，劉永翔，李俊，陳中愛，趙鋼，劉輝，劉嘉，*

（1.貴州省生物技術(shù)研究所，貴州貴陽550006；2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部雜糧加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川成都610106）

湯圓是我國深受人們喜愛的傳統(tǒng)小吃，歷史悠久，有些地方稱之為元宵[1]，隨著冷鏈和速凍技術(shù)的飛速發(fā)展，速凍湯圓基本實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。紅薯是一種天然滋補(bǔ)食品可提高人腦細(xì)胞和分泌激素活性[2-3]，延緩智力衰退和機(jī)體衰老；苦蕎[4-5]富含黃酮類物質(zhì)，被國際營養(yǎng)學(xué)會稱為“天然黃金搭檔”，有“五谷之王”的美稱；綠豆中的鞣質(zhì)既有抗菌活性[6-7]，又有促進(jìn)創(chuàng)面修復(fù)和局部止血的作用，因而對各種燒傷有一定的治療作用；薏仁米富含淀粉[8]、多種維生素、蛋白質(zhì)及人體所需的多種氨基酸，具有清熱排膿、健脾利濕[9]等功效；小米不僅供食用，入藥有清熱、滋陰[10]，清渴，補(bǔ)腸胃和脾腎，治水瀉、利小便等功效[11]，又可釀酒。

雜糧作為預(yù)防高血壓、心血管疾病的高膳食纖維飲食，已經(jīng)逐漸引起關(guān)注。趙欣怡等[12]進(jìn)行了4 種雜糧粉對速凍水餃品質(zhì)的影響；柴松敏等[13]進(jìn)行了雜糧小麥混合粉流變學(xué)特性及雜糧饅頭品質(zhì)與體外消化速度研究。為提升湯圓美味、衛(wèi)生和營養(yǎng)豐富的特點(diǎn)，本文選取紅薯、苦蕎、綠豆、薏仁、小米和玉米6 種雜糧進(jìn)行速凍雜糧湯圓的研究，通過檢測添加雜糧粉后湯圓粉團(tuán)流變學(xué)和質(zhì)構(gòu)特性可以準(zhǔn)確解釋其凝膠強(qiáng)度、黏彈性和穩(wěn)定性等多方面性質(zhì)，以期為雜糧粉在速凍湯圓乃至速凍食品種的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

苦蕎麥粉（水分12.6 %，蛋白質(zhì)10.5 %，淀粉65.9%，粗纖維1.6%）：貴州威寧縣；糯米粉（水分12.18%、淀粉89.23%、蛋白質(zhì)6.29%、粗纖維0.8%）：福建源川淀粉制造有限公司；小米粉（水分10.38%、淀粉68.2%、蛋白質(zhì)12.3%、粗纖維1.5%）：內(nèi)蒙古赤峰；薏仁粉（水分9.37%、淀粉66.2%、蛋白質(zhì)6.3%、粗纖維13.8%）、綠豆粉（水分11.6%，蛋白質(zhì)19.8%，淀粉59.3 %，粗纖維2.3 %）：江蘇泰州；紅薯（水分9.52%、淀粉79.6%、蛋白質(zhì)8.5%、粗纖維4.8%）：江蘇津杰食品有限公司；TA.XTPlus 型質(zhì)構(gòu)儀：英國SMS公司；MCR 102 型動態(tài)流變儀：奧地利Anton Paar 有限公司；MS New Class 型分析天平：瑞士Mettler-Toledo集團(tuán)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 湯圓粉團(tuán)制作

分別將糯米、苦蕎、綠豆、小米、薏仁和紅薯在60 ℃烘箱中烘干，粉碎過100 目篩，準(zhǔn)確稱取糯米粉和雜糧粉按1 ∶4 質(zhì)量比混合均勻，加入80%純凈水揉成面團(tuán)，用模具壓成0.5 cm 厚面餅以供試驗(yàn)用。

1.2.2 靜態(tài)剪切測試

稱取4 g 原料，加入25 mL 水制成淀粉粉漿，充分?jǐn)嚢韬笤诜兴≈屑訜岷?min，將以上制備的米糊放入流變儀的測試平臺，刮去平板外多余樣品，在25 ℃下測定剪切速率0.1 s-1～100 s-1變化過程中糯米糊的表觀黏度和剪切應(yīng)力的變化。

采用Ostwald 模型對剪切速率x 和剪切應(yīng)力y 進(jìn)行回歸擬合，記錄流動指數(shù)n、稠度系數(shù)K 和復(fù)相關(guān)系數(shù) R2。Ostwald 方程：

1.2.2 振蕩模式下的流變行為

取4 g 原料，在25 ℃條件下加3 倍質(zhì)量的蒸餾水制成懸濁液，選擇直徑為60 mm 的平板模具和振蕩模式，設(shè)置間隙1.000 mm，角頻率1 Hz，應(yīng)力5.000 Pa，將淀粉懸濁液放在測定平臺上，壓下蓋板，刮去蓋板外多余的懸濁液，并在蓋板邊緣涂上一層硅油，防止水分蒸發(fā)。在 25 ℃下平衡 1 min，從 25 ℃～90 ℃程序升溫，然后從90 ℃～25 ℃程序降溫，升降溫速度為5 ℃/min，使原料粉充分糊化測定儲能模量。

1.2.3 物性測試儀測試

使用物性測試儀模式對添加雜糧粉后的湯圓粉團(tuán)進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測定，取樣品中間部分，采用球形探頭，2 次壓縮湯圓粉團(tuán)進(jìn)行質(zhì)地多面剖析測試。測試條件為：測試前速率1.5 mm/s，測試速率0.8 mm/s，測試后速率為1.5 mm/s，壓縮率60.00%，觸發(fā)力1.5 N。測定硬度、彈性、粘附性、內(nèi)聚性、膠黏性和咀嚼性6 個(gè)指標(biāo)。

1.2.4 湯圓粉團(tuán)的感官評定

由10 位經(jīng)過培訓(xùn)的品評人員對煮制后湯圓粉團(tuán)進(jìn)行感官評定。參照黃忠民等[14]方法并稍做修改制定湯圓粉團(tuán)評分標(biāo)準(zhǔn)，見表1。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)選取3 次相同水平重復(fù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值，采用SPSS17.0 進(jìn)行顯著性方差分析，以P＜0.05 表示顯著性差異。

表1 湯圓粉團(tuán)感官評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Standard for sensory evaluation of glutinous rice ball flour

2 結(jié)果與討論

2.1 不同雜糧粉對湯圓粉皮表觀黏度的影響

添加5 種雜糧粉后對湯圓粉皮流變學(xué)表觀黏度影響如圖1 所示。

空白組和添加雜糧試驗(yàn)組都有剪切稀化現(xiàn)象，隨剪切速率增大而迅速降低，表觀黏度值降低到一定值后趨于穩(wěn)定，具有這種現(xiàn)象的流體被稱為假塑性流體；不同雜糧粉對湯圓粉皮表觀黏度影響不同，在相同剪切速率下，苦蕎、綠豆和薏仁可以增加湯圓粉皮的表觀黏度，紅薯和小米對湯圓粉皮表觀黏度值有抑制作用。

圖1 不同雜糧粉對湯圓粉團(tuán)表觀黏度影響Fig.1 Effects of different grain powders on the apparent viscosity of glutinous rice ball flour

2.2 不同雜糧粉對湯圓粉團(tuán)剪切應(yīng)力的影響

剪切速率和剪切應(yīng)力是表征該體系流變學(xué)性質(zhì)的基本參數(shù)，如圖2 所示。

添加雜糧粉的湯圓粉皮剪切應(yīng)力隨剪切速率不斷增加而增大，說明糯米雜糧體系的黏度逐漸降低，主要是由于流體由于施加外力后破壞了內(nèi)部的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；當(dāng)剪切速率達(dá)到20 s-1時(shí)，糯米雜糧體系的剪切應(yīng)力增速趨于緩和；相比空白組，綠豆、薏仁、苦蕎和玉米增大體系剪切應(yīng)力，紅薯和小米使體系剪切應(yīng)力降低。李棒棒等[15]發(fā)現(xiàn)浸泡處理后大米淀粉，在剪切速率不斷增加的過程中，剪切應(yīng)力也逐漸增大，與本研究的結(jié)果相似。

圖2 剪切應(yīng)力隨剪切速率的變化曲線Fig.2 Shear stress curve with shear rate

2.3 不同雜糧對湯圓粉團(tuán)稠度系數(shù)K和流動指數(shù)n的影響

不同雜糧粉對湯圓粉團(tuán)稠度系數(shù)K 和流動指數(shù)n的影響見表2。

表2 不同雜糧粉對湯圓粉團(tuán)稠度系數(shù)K 和流動指數(shù)n 的影響Table 2 Influence of different grain powders on consistency coefficient K and flow index n of glutinous rice ball flour

由表2 可知，復(fù)相關(guān)系數(shù) R2值位于0.987 至0.998 之間，說明不同糯米雜糧體系的流動曲線符合Ostwald 模型。相比空白組，添加紅薯粉后稠度系數(shù)顯著降低，流動指數(shù)顯著升高（P＜0.05），表現(xiàn)出近似牛頓流體的流動性質(zhì)；添加苦蕎、綠豆、小米和薏仁后，稠度系數(shù)K 值位于29.94 至146.28 之間，流動指數(shù)小于1，呈現(xiàn)出假塑性流體的性質(zhì)，具有剪切變稀的特性。李倩倩等[16]研究發(fā)現(xiàn)不同的中等黏度范圍的AGNa 溶液流動指數(shù)n＜1，呈現(xiàn)假塑性流體性質(zhì)，與本研究相似。

2.4 不同雜糧粉對湯圓粉皮在升溫過程中的動態(tài)振蕩流變圖

以溫度作為變化因子，通過研究儲能模量（G′）的變化來探究雜糧糯米體系的流變性質(zhì)，結(jié)果見圖3。

圖3 不同雜糧粉對湯圓粉皮在升溫過程中的動態(tài)振蕩流變圖Fig.3 Dynamic oscillatory rheological diagram of different grain powders on glutinous rice ball flour during the heating process

由圖3 可知，以5 ℃/min 的恒定速率加熱體系的儲能模量G′值在25 ℃～60 ℃區(qū)間內(nèi)幾乎不變，添加雜糧粉的湯圓粉皮相比純糯米粉儲能模量最高值都顯著增高，添加薏仁后體系G′max在72.13 ℃時(shí)達(dá)到最大值，高于其它雜糧粉；當(dāng)溫度超過60 ℃時(shí)，添加紅薯的湯圓粉皮G′值開始急速上升，溫度達(dá)到62 ℃時(shí)G′最大值，儲能模量值的急劇上升說明雜糧糯米體系開始糊化，不同雜糧粉可以影響糯米的糊化溫度。

2.5 添加雜糧后湯圓粉團(tuán)的動態(tài)流變學(xué)特性

添加20%100 目雜糧粉對湯圓粉團(tuán)儲能模量影響如表3。

表3 添加雜糧后湯圓粉團(tuán)的動態(tài)流變學(xué)特性Table 3 Dynamic rheological characteristics of glutinous rice ball flour after the addition of coarse grains

其中小米、玉米和薏仁對糯米G′max影響最大，小米對糯米G′90℃影響較大；降溫過程中G′的變化趨勢與升溫過程中相似。雜糧粉對湯圓粉團(tuán)的影響可能與體系內(nèi)直鏈淀粉含量有關(guān)，直鏈淀粉多，其與膨脹的淀粉顆粒纏繞，形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度也越大。

2.6 不同雜糧對湯圓粉團(tuán)質(zhì)構(gòu)特性的影響

不同品種雜糧粉對湯圓粉團(tuán)質(zhì)構(gòu)特性影響結(jié)果表4 所示。

硬度和咀嚼性是衡量米面制品品質(zhì)的兩個(gè)重要指標(biāo)，一定范圍內(nèi)，硬度和咀嚼性越小，湯圓粉皮越柔軟。與空白組相比，6 種雜糧粉都顯著增加了湯圓粉皮的硬度（P＜0.05），苦蕎和綠豆顯著增加湯圓粉皮咀嚼性，苦蕎對湯圓粉皮黏附性顯著增加，薏仁和玉米顯著降低湯圓粉皮內(nèi)聚性，紅薯、苦蕎、綠豆、薏仁和小米顯著降低了湯圓粉皮的彈性（P＜0.05）；雜糧粉顯著增加湯圓粉皮的膠黏性。

表4 不同雜糧粉對湯圓粉團(tuán)質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 4 Influence of different grain powders on the texture characteristics of glutinous rice ball flour

2.7 雜糧粉品種對湯圓粉團(tuán)感官評定的影響

添加不同雜糧粉后湯圓粉團(tuán)感官評定結(jié)果如表5所示。

不同品種雜糧粉對湯圓粉團(tuán)氣味和滋味影響不顯著，添加雜糧粉后粉團(tuán)完整性和黏性相比純糯米下降，其中添加苦蕎和綠豆后顯著降低，說明不同雜糧粉添加后會造成湯圓粉團(tuán)黏度下降，使粉團(tuán)不同程度開裂；添加玉米使粉團(tuán)的感官彈性顯著下降；不同雜糧粉對粉團(tuán)軟硬度影響較大，苦蕎和綠豆使感官軟硬度值升高，紅薯、薏仁和小米使軟硬度值降低；不添加雜糧粉的空白組湯圓粉團(tuán)感官評分為88.05 分，添加小米和紅薯后使湯圓粉團(tuán)整體評分升高，而添加其它雜糧粉使評分降低。

表5 雜糧粉品種對湯圓粉團(tuán)感官評定的影響Table 5 Influence of grain flour variety on sensory evaluation of glutinous rice ball flour

3 結(jié)論

苦蕎、綠豆、小米、薏仁和紅薯5 種雜糧粉添加后靜態(tài)流變學(xué)研究結(jié)果表明在相同剪切速率下，苦蕎、綠豆和薏仁可以增加湯圓粉皮的表觀黏度，紅薯和小米對湯圓粉皮表觀黏度值有抑制作用，剪切速率達(dá)到20 s-1時(shí)，糯米雜糧體系的剪切應(yīng)力增速趨于緩和，稠度系數(shù)K 和流動指數(shù)n 也表明糯米雜糧體系呈現(xiàn)假塑性流體現(xiàn)象；不同雜糧粉對湯圓粉團(tuán)質(zhì)構(gòu)硬度、膠黏性都顯著增加，苦蕎和綠豆使咀嚼性增加，相比其它雜糧粉有優(yōu)勢；通過感官評定得出小米和紅薯評分高于其它雜糧粉，此研究為雜糧粉應(yīng)用提供新途徑。