董吉林，董桂梅，景新俊，申瑞玲

（鄭州輕工業(yè)學院食品與生物工程學院，河南鄭州450001）

青稞，是青藏高原地區(qū)重要的農(nóng)作物之一，又稱裸大麥，具有高蛋白、高纖維、高維生素、低脂肪和低糖的營養(yǎng)特點[1-2]。青稞是所有麥類作物中β-葡聚糖含量最高的一種谷物，β-葡聚糖具有預防結(jié)腸癌和心血管疾病的功能，以及提高人體的免疫力的功效[3]。谷物萌動過程中，隨水分增加可激活處于休眠狀態(tài)的酶，使其由結(jié)合態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x態(tài)，促進酶解作用，使谷物中化學物質(zhì)及含量發(fā)生變化，這些變化對人體是有益的[4-5]。且谷物萌動后，蛋白質(zhì)、淀粉等營養(yǎng)物質(zhì)更易被人體吸收利用[6]，而且谷物中有害或抗營養(yǎng)物質(zhì)易被降解或消除。經(jīng)研究表明，青稞萌動后，其中的多酚、黃酮和γ-氨基丁酸等含量增加，且蛋白質(zhì)亞組分發(fā)生變化，可提高食品的食用品質(zhì)[7]。

全谷物沖調(diào)粉是一種新興的營養(yǎng)豐富、沖調(diào)方便的健康食品，越來越深受人們的喜愛[8]。近年來，相關(guān)研究人員從營養(yǎng)、保健等角度出發(fā)，研制出了速溶青稞粉[9]、燕麥沖調(diào)粉[10]、脫脂黑豆沖調(diào)粉[11]和高蛋白玉米沖調(diào)粉[12]。我國北方人食用的油茶粉也是一種谷物沖調(diào)粉，主要以小麥粉為原料，用不同的油將面粉炒熟，再添加輔料即可進行沖調(diào)。其中較為著名的油茶有山西的晉升油茶、陜西的德富祥油茶和河南的武陟油茶。魏桃研究了羊油茶的制作工藝和貯藏特性[13]，孟岳成等研究了五谷油茶面及流變性[14]，但目前以萌動青稞粉為原料的油茶研究鮮有報道。因此，本文以萌動青稞粉為主要原料，采用擠壓膨化和炒制工藝，研制一種新型油茶沖調(diào)粉。這種油茶具有獨特的風味，口感極佳且營養(yǎng)均衡，這對青稞產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實指導意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

青稞：西藏農(nóng)科院；堅果碎（核桃、花生和芝麻）：谷物營養(yǎng)與加工實驗室自制；花生油和輔料（食鹽、白砂糖和香辛料）：市購。

Na 標準母液（1 000 mg/L）：國家有色金屬及電子材料分析測試中心；氫氧化鈉、硫酸銅、硫酸鉀（分析純）：天津市大茂化學試劑廠；濃硫酸、硝酸、高氯酸、過氧化氫、乙醇、石油醚（分析純）：天津市富宇精細化工有限公司。

1.2 主要儀器

HL-100 型高速多功能粉碎機：上海塞耐機械有限公司；Process 11 臺式同向雙螺桿擠出實驗機：美國賽默飛世爾有限公司；KDN103F 型自動定氮儀：上海纖檢儀器有限公司；F3042010 型膳食纖維測定儀：歐洲VELP SCIENTIFICA 公司；AA 240FS 型原子吸收光譜儀：美國varian 公司；TGL-16M 臺式高速冷凍離心機：上海盧湘儀離心機儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 萌動青稞粉的制備方法

挑選大小均勻，顆粒飽滿，芽胚完好的青稞，在30 ℃恒溫水浴鍋中加熱12 h，反復沖洗，均勻平鋪在濕潤雙層紗布中間（保持萌動濕度）并放在托盤中，將托盤置于恒溫恒濕培養(yǎng)箱中，溫度25 ℃，濕度95%，培養(yǎng)12 h后，干燥、制粉，過69 目篩，備用。

1.3.2 萌動青稞粉擠壓膨化的工藝參數(shù)研究

采用單因素試驗，分別考察物料水分含量（24%、26 %、28 %、30 %、32 %）、螺桿轉(zhuǎn)速（140、180、220、260、300 r/min）和擠壓溫度（160、170、180、190、200 ℃）對萌動青稞粉吸水性指數(shù)和水溶性指數(shù)影響。在此基礎(chǔ)上，將物料水分含量（A）、螺桿轉(zhuǎn)速（B）和擠壓溫度（C）為試驗因素，進行正交試驗確定工藝參數(shù)。因素水平表見表1。

表1 萌動青稞粉正交試驗因素水平表Table 1 Level table of factors in orthogonal test of germinated barley flour

1.3.3 吸水性指數(shù)（water absorption index，WAI）和水溶性指數(shù)（water solubitity index，WSI）的測定

根據(jù)康竹君[15]和Soojung Heo[16]等報道方法，并做一定改進。稱膨化萌動青稞粉3.00 g，置于恒重后的離心管中，加入30 mL 蒸餾水，攪拌30 s，恒溫振蕩30 min，4 000 r/min 離心15 min，將上清液倒入恒重的稱量瓶中，在120 ℃下的烘箱中蒸干，至恒重。計算公式如下：

式中：WAI 為吸水性指數(shù)；WSI 為水溶性指數(shù)；m0為樣品質(zhì)量，g；m1為沉淀質(zhì)量，g；m2為上清液干重，g。

1.3.4 膨化萌動青稞粉油茶制備方法及工藝優(yōu)化

1）膨化萌動青稞粉油茶制作過程：炒鍋中放入適量花生油，將堅果碎炒香備用；鍋中放適量花生油，將膨化萌動青稞粉放入，不停翻炒至表面有焦黃色出現(xiàn)；將堅果碎和其它輔料分3 次放入，不停翻炒，攪拌均勻即可。

2）采用單因素試驗，分別考察膨化萌動青稞粉添加量（60 %、64 %、68 %、72 %、76 %）、花生油添加量（4%、6%、8%、10%、12%）、炒制溫度（50、60、70、80、90 ℃）和炒制時間（2、4、6、8、10 min）對膨化萌動青稞粉油茶溶解度指數(shù)和感官得分的影響；在此基礎(chǔ)上，進一步設(shè)置正交試驗，對青稞粉油茶配方進行優(yōu)化，確定最佳工藝配方。因素水平表見表2。

表2 膨化萌動青稞粉油茶因素水平表Table 2 Level table of factors affecting extruded germinated highland barley flour stir-fried flour

1.3.5 膨化萌動青稞粉油茶溶解度指數(shù)的測定方法

取樣品5.00 g，加入30 mL 去離子水，攪拌30 min，定容50 mL 容量瓶。取10 mL 液體，3 000 r/min 離心10 min，將上清液倒入已恒重的稱量瓶，105 ℃烘箱中烘干至恒重。計算溶解度指數(shù)（drying matter solubility index，DSI）公式如下[17]：

1.3.6 膨化萌動青稞粉油茶感官評價方法

選擇10 名經(jīng)過評價訓練的食品人員組成評定小組，從油茶的口感、滋味、沖調(diào)性及色澤4 個指標進行評價。青稞粉油茶的感官評定標準見表3[18]。

表3 膨化萌動青稞粉油茶感官評分標準Table 3 Standard for sensory evaluation of extruded germinated highland barley flour stir-fried flour

1.3.7 膨化萌動青稞粉油茶品質(zhì)評價方法

1）蛋白質(zhì)含量的測定：參照GB 5009.5-2016《食品安全國家標準食品中蛋白質(zhì)的測定》。

2）脂肪含量測定：參照GB/T 5009.6-2016《食品安全國家標準食品中脂肪的測定》。

3）膳食纖維的測定：參照AOAC 985.29《食品中總膳食纖維酶-重量法》。

4）鈉含量的測定：參照GB 5009.91-2017《食品安全國家標準食品中鉀、鈉的測定》。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Origin 8.0 作圖，SPSS 21.0 作統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 萌動青稞粉擠壓膨化的工藝優(yōu)化

2.1.1 萌動青稞粉擠壓膨化單因素試驗結(jié)果

物料水分含量、螺桿轉(zhuǎn)速和擠壓溫度對萌動青稞粉吸水性指數(shù)和水溶性指數(shù)的影響見圖1。

圖1 物料水分含量、螺桿轉(zhuǎn)速和擠壓溫度對萌動青稞粉吸水性指數(shù)和水溶性指數(shù)的影響Fig.1 Effects of moisture content，screw speed and extrusion temperature on water absorption index and water solubility index of germinated barley flour

由圖1A 可知，隨水分含量增加，吸水性指數(shù)呈先上升后下降的趨勢，在28%時吸水性指數(shù)最大。水分含量增多，淀粉糊化速度加快，吸水性指數(shù)上升；當水分含量過高時，水蒸氣不能及時放出，冷凝成水使樣品回生，吸水性指數(shù)下降[19]。水溶性指數(shù)呈上升趨勢，這可能是淀粉變?yōu)橐兹苡谒男》肿游镔|(zhì)，故水溶性指數(shù)上升。

由圖1B 可知，隨螺桿轉(zhuǎn)速增加，水溶性指數(shù)變化不大，吸水性指數(shù)呈先上升后下降的趨勢。螺桿轉(zhuǎn)速低，物料停留時間長，水分損失多，吸水性指數(shù)上升；轉(zhuǎn)速高，物料停留時間短，水分損失少，吸水性指數(shù)下降[20]。在螺桿轉(zhuǎn)速為220 r/min 時，吸水性指數(shù)和水溶性指數(shù)為最佳。

由圖1C 可知，隨溫度升高，吸水性指數(shù)呈先上升后下降的趨勢，在180 ℃時吸水性指數(shù)最高。這可能是由于溫度升高，物料發(fā)生焦糊，持水能力下降，導致吸水性指數(shù)下降[21]。水溶性指數(shù)呈上升的趨勢，因為淀粉、纖維素發(fā)生降解，分解速度加快，水溶性物質(zhì)增多，在180 ℃時水溶性指數(shù)為最佳[22]。

2.1.2 萌動青稞粉擠壓膨化的正交試驗

2.1.2.1 正交試驗結(jié)果

在單因素試驗基礎(chǔ)上，選擇各因素適當水平進行正交試驗，確定最佳工藝參數(shù)，試驗設(shè)計見表3，正交試驗結(jié)果見表4。

表4 萌動青稞粉正交試驗結(jié)果表Table 4 Germinated barley flour orthogonal test results table

由表4 可知，各個因素對吸水性指數(shù)和水溶性指數(shù)的影響不同。為確定影響萌動青稞粉擠壓膨化吸水性指數(shù)和水溶性指數(shù)的最大因素，需進行方差分析。

2.1.2.2 萌動青稞粉擠壓膨化的方差分析

通過正交試驗結(jié)果，進一步對萌動青稞粉吸水性指數(shù)和水溶性指數(shù)作方差分析，結(jié)果見表5 和表6。

由表5 和表6 可知，螺桿轉(zhuǎn)速和擠壓溫度對萌動青稞粉擠壓膨化吸水性指數(shù)影響顯著，螺桿轉(zhuǎn)速對青稞粉水溶性指數(shù)影響顯著。因此，需對上述結(jié)果進行綜合比較，得出最優(yōu)的擠壓膨化參數(shù)值。因素A：對吸水性指數(shù)的影響力大小排最末，取A2，對水溶性的影響大小排最末，取A1，故因素A 可取A1或A2。取A1時，吸水性指數(shù)低1.42，水溶性指數(shù)高3.76%，故因素A 取A1。因素B：對吸水性指數(shù)的影響力大小排第1位，取B2，對水溶性的影響大小排第2 位，取B2，故因素B 的最佳值確定為B2。因素C：對吸水性指數(shù)的影響力大小排第2 位，取C2，對水溶性的影響大小排第2位，取C2，故因素C 的最佳值確定為C2。綜合單因素和正交試驗，確定最優(yōu)工藝組合為A1B2C2，即物料水分含量26%、螺桿轉(zhuǎn)速220 r/min 和擠壓溫度180 ℃。

表5 萌動青稞粉吸水性指數(shù)的方差分析Table 5 Variance analysis of water absorption index of germinated barley flour

表6 萌動青稞粉水溶性指數(shù)的方差分析Table 6 Variance analysis of water solubility index of germinated barley flour

2.2 膨化萌動青稞粉油茶的工藝研究

2.2.1 膨化萌動青稞粉油茶的單因素試驗結(jié)果

膨化萌動青稞粉添加量、花生油添加量、炒制溫度和炒制時間對油茶的溶解度指數(shù)和感官得分的結(jié)果如圖2 所示。

圖2 膨化萌動青稞粉添加量、花生油添加量、炒制溫度和炒制時間對溶解度指數(shù)和感官得分的影響Fig.2 Effects of the addition of extruded germinated barley flour，peanut oil，stir-frying temperature and time on solubility and sensory score

由圖2A、2B 知，隨膨化萌動青稞粉添加量和花生油添加量的增多，溶解度指數(shù)和感官得分明顯呈下降趨勢。在青稞粉添加量64%和花生油添加量6%時，溶解度最好且感官評分最高。

由圖2C、2D 知，隨炒制溫度的增加和炒制時間的延長，溶解度指數(shù)和感官得分呈先上升后下降趨勢。在炒制溫度60 ℃和時間6 min 時，溶解度最好且感官評分最高。

2.2.2 膨化萌動青稞粉油茶配方優(yōu)化試驗

2.2.2.1 正交試驗結(jié)果

在單因素試驗基礎(chǔ)上，選擇各因素適當水平進行正交試驗，見表7。

表7 膨化萌動青稞粉油茶正交試驗結(jié)果Table 7 Orthogonal test results of extruded barley flour stir-fried flour

由表7 可知，各因素對溶解度指數(shù)和感官得分的影響不同。為確定青稞粉油茶溶解度指數(shù)和感官評分的最大影響因素，需進行方差分析。

2.2.2.2 青稞粉油茶的方差分析結(jié)果

通過正交試驗結(jié)果，進一步對膨化萌動青稞粉油茶溶解度指數(shù)和感官得分作方差分析，結(jié)果見表8 和表9。

表8 膨化萌動青稞粉油茶溶解度指數(shù)的方差分析Table 8 Variance analysis of solubility index of stir-fried flours with extruded germinated barley flour

表9 膨化萌動青稞粉油茶感官得分的方差分析Table 9 Variance analysis of sensory scores of stir-fried flours with extruded germinated barley flour

由表8 可知，膨化萌動青稞粉添加量、花生油添加量和炒制溫度對青稞粉油茶溶解度指數(shù)影響顯著。由表9 可知，花生油添加量對青稞粉油茶的感官評分影響顯著。綜合單因素及正交試驗，確定最優(yōu)配方組合為A3B1C2D2，即膨化萌動青稞粉添加量68 %、花生油添加量4%、炒制溫度60 ℃和時間6 min。另添加18%堅果碎、3%食鹽、1%白砂糖、0.5%香辛料等輔料。

2.2.2.3 最佳配方驗證試驗

由最佳配方制得的膨化萌動青稞粉油茶，此時的溶解度指數(shù)為18.00%，感官得分為9.66。

2.3 膨化萌動青稞粉油茶品質(zhì)評價結(jié)果

膨化萌動青稞粉油茶基本營養(yǎng)成分測定和感官評價結(jié)果見表10。

表10 擠壓膨化萌動青稞粉油茶營養(yǎng)成分表及感官得分Table 10 Nutritional compositions and sensory scores of stir-fried flours with extruded germinated barley flour

由表10 可知，自制膨化萌動青稞粉油茶具有高蛋白、高膳食纖維、低碳水化合物、低脂肪和低鈉的優(yōu)點。且感官評分最高為9.26，口感極佳。

3 結(jié)論

本文以萌動青稞粉為原料，物料水分含量、螺桿轉(zhuǎn)速和擠壓溫度為考察因素，通過單因素和正交試驗，確定最佳工藝參數(shù)：物料水分含量26%，螺桿轉(zhuǎn)速220 r/min 和擠壓溫度180 ℃。研究了膨化萌動青稞粉添加量、花生油添加量、炒制溫度和時間對膨化萌動青稞粉油茶的影響，通過單因素和正交試驗，確定油茶的最佳工藝配方：膨化萌動青稞粉添加量68%、花生油添加量4%、炒制溫度60 ℃和時間6 min。測定了膨化萌動青稞粉油茶中營養(yǎng)成分，結(jié)果表明油茶營養(yǎng)較為豐富，具有良好的口感和獨特的香味。