柴小巖 ，吳本陽(yáng) ，邱韻潔 ，張雨，陳盛，項(xiàng)雷文*

1.福建師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院（福州 350117）；2.福建師范大學(xué)福清分校（福清 350300）

豆類是人們補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的良好來(lái)源，但是豆類中含有一些抗?fàn)I養(yǎng)成分，一般宜經(jīng)過(guò)加工處理后再食用[1-2]。我國(guó)對(duì)于綠豆產(chǎn)品的開發(fā)集中于綠豆淀粉、蛋白質(zhì)、膳食纖維、抗性淀粉等的加工和利用[3]，其中綠豆淀粉制品包括綠豆湯、綠豆乳飲品等[4]。為了最大化地保留綠豆的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，將酶解技術(shù)運(yùn)用到綠豆淀粉制品的生產(chǎn)中，與普通綠豆粉相比，酶解綠豆粉中減少了不溶性纖維，且淀粉酶解使得葡萄糖含量有所增加，有利于人體的消化和吸收，且風(fēng)味更加細(xì)膩，口感更加自然、順暢，同時(shí)也降低了產(chǎn)品分層、析水、淀粉老化的現(xiàn)象[5-6]。

目前干果類即食食品為研究熱點(diǎn)[7]，綠豆凍干品也是其中之一。綠豆凍干品主要是綠豆煮熟之后，加入蔗糖調(diào)味，經(jīng)真空冷凍干燥而成，其外形保留了綠豆本身的形狀，可復(fù)水形成綠豆湯，也可當(dāng)零食食用。但由于添加了大量的蔗糖增加產(chǎn)品的甜味，綠豆凍干品成了高糖食品，所以選用將綠豆中淀粉酶解代替添加蔗糖，不僅使綠豆凍干品產(chǎn)生復(fù)合甜味，也更健康，適用人群更廣。

試驗(yàn)采用正交優(yōu)化方法探討加酶量、酶解溫度、酶解時(shí)間三因素對(duì)綠豆凍干品品質(zhì)的影響，并通過(guò)凍干品的復(fù)水甜度來(lái)驗(yàn)證綠豆凍干品最優(yōu)配方，以期為綠豆的利用提供參考。

1 材料與儀器

1.1 材料與儀器

綠豆，市售；中溫α-淀粉酶，索萊寶生物技術(shù)有公司；鹽酸，國(guó)藥集團(tuán)。

精宏DK-S24電熱恒溫水浴鍋，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；TFDX0.25真空冷凍干機(jī)，煙臺(tái)中孚冷鏈設(shè)備有限公司；WYT-4型手持糖度計(jì)，泉州中友光學(xué)儀器公司；酸度計(jì)，上海三信有限公司；YP402N型電子天平，上海精密科學(xué)儀器有限公司；EZ-S質(zhì)構(gòu)儀，日本島津制作所。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 工藝流程

精選優(yōu)質(zhì)綠豆→清洗→高壓蒸煮→α-淀粉酶酶解→滅酶→預(yù)冷凍→真空冷凍干燥→真空包裝

1.2.2 操作要點(diǎn)

料液比：在料液比為1∶1.5（g/mL）條件下進(jìn)行高壓蒸煮。

高壓蒸煮：高壓滅菌鍋120 ℃，13 min。

酶的選用：選擇合適的酶來(lái)水解綠豆中的蛋白質(zhì)和淀粉，蛋白酶將蛋白質(zhì)水解成小分子多肽時(shí)會(huì)露出其疏水性氨基酸殘基，可能產(chǎn)生苦味[8]。脫苦步驟較為復(fù)雜，故只選用α-淀粉酶酶解淀粉，產(chǎn)生甜味。

預(yù)冷凍：將每組樣品倒入塑料培養(yǎng)皿中，然后將培養(yǎng)皿放到-40 ℃的冷凍箱中進(jìn)行預(yù)冷凍，冷凍時(shí)間為2.5 h，目的是使其水分冷凍結(jié)晶，防止水分在升華干燥中沸騰，導(dǎo)致綠豆凍干膨脹。

真空冷凍干燥：將預(yù)凍好的樣品放入真空冷凍干燥機(jī)器中，設(shè)置凍干參數(shù)，加熱溫度分別為25，35和30 ℃，加熱時(shí)間分別為6，3和5 h[9]。

真空包裝：在相對(duì)濕度30%～45%，溫度低于25℃條件下，用真空包裝機(jī)進(jìn)行成品包裝[10]。

綠豆復(fù)水：向綠豆凍干品中，按料液比1∶2（g/mL）加入開水，用手持糖度儀測(cè)量甜度。

1.2.3 單因素試驗(yàn)研究

采用不同的α-淀粉酶添加量（140，160，180，200和220 U）、不同的酶解溫度（45，50，55，60和65 ℃）、不同的酶解時(shí)間（80，85，90，95和100 min）進(jìn)行酶解試驗(yàn)，以考察酶解工藝對(duì)綠豆凍干品的影響。

1.2.4 正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，對(duì)酶添加量、酶解溫度、酶解時(shí)間進(jìn)行L9(34)三因素三水平的正交試驗(yàn)，正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)如表1所示。

表1 正交試驗(yàn)因素水平表

1.2.5 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.2.5.1 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

由10名感官評(píng)價(jià)員分別從硬度、甜度、色澤、外形進(jìn)行評(píng)分，以平均分作為分析依據(jù)，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 綠豆凍干的感官評(píng)分

1.2.5.2 糖度的測(cè)定

手持糖度計(jì)是根據(jù)光線從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)會(huì)產(chǎn)生折射現(xiàn)象，且入射角正弦之比恒為定值來(lái)工作的，此比值稱為折光率，通過(guò)溶液折光率能夠衡量溶液可溶性固形物的含量[11]。試驗(yàn)將綠豆凍干品復(fù)水后，使用手持糖度計(jì)對(duì)甜度進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果取測(cè)試3次之后的平均值。

1.2.5.3 硬度、脆性和咀嚼性的測(cè)定

運(yùn)用質(zhì)構(gòu)儀檢測(cè)，可以簡(jiǎn)單直觀地反映綠豆凍干成品的硬度和脆性[12-13]。故選取最佳配方的綠豆凍干品進(jìn)行測(cè)定，采用EZ-S質(zhì)構(gòu)儀，測(cè)定模式為TPA，選用圓柱形探頭[14]。測(cè)定條件：測(cè)試速度20 mm/min，返回速度20 mm/min，壓縮量3 mm。各試驗(yàn)組測(cè)定6次，取平均值，然后將其與市售綠豆凍干品進(jìn)行比較，來(lái)驗(yàn)證最佳配方。

2 結(jié)果與分析

2.1 酶添加量對(duì)綠豆凍干品品質(zhì)的影響

酶的加入能有效地改善綠豆凍干的口感。不同的酶添加量對(duì)綠豆凍干品的影響評(píng)分結(jié)果如圖1所示。

由圖1可知，隨著酶添加量的增加，綠豆凍干品評(píng)分呈先上升后下降的趨勢(shì)，當(dāng)酶添加量為200 U時(shí)，綠豆凍干品在形態(tài)、色澤、口感等方面獲得滿意的效果。隨著酶添加量的增加，綠豆凍干品的口感及甜味下降；當(dāng)酶添加量較少時(shí)，無(wú)明顯的甜味，口感較差。因此，酶添加量選擇180，200和220 U進(jìn)行正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)。

圖1 酶添加量對(duì)綠豆凍干品的影響

2.2 不同的酶解溫度對(duì)綠豆凍干品品質(zhì)的影響

過(guò)高和過(guò)低的酶解溫度均會(huì)降低酶的催化效率，從而影響綠豆凍干的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和品質(zhì)。不同的酶解溫度對(duì)綠豆凍干品的影響評(píng)分結(jié)果如圖2所示。

由圖2可知，當(dāng)酶添加量為200 U時(shí)，酶解的最佳溫度為60 ℃。當(dāng)酶解溫度低于60 ℃時(shí)，口感偏硬，顆粒感明顯，無(wú)明顯甜味；當(dāng)酶解溫度過(guò)高時(shí)，口感偏軟，顆粒感不明顯，有明顯甜味，色澤偏暗。因此酶解溫度選擇55，60和65 ℃進(jìn)行正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)。

2.3 不同的酶解時(shí)間對(duì)綠豆凍干品品質(zhì)的影響

酶解時(shí)間的長(zhǎng)短會(huì)直接影響綠豆凍干品的口感。不同的酶解時(shí)間對(duì)綠豆凍干品的影響評(píng)分結(jié)果如圖3所示。

由圖3可知，當(dāng)酶解時(shí)間為90 min時(shí)，綠豆凍干品在形態(tài)、色澤、組織等方面獲得令人滿意的效果。當(dāng)酶解時(shí)間較短時(shí)，綠豆凍干品口感偏硬，顆粒感明顯；當(dāng)酶解時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，綠豆凍干品口感偏軟，色澤偏暗。90 min為綠豆凍干品最佳酶解時(shí)間。因此，酶解時(shí)間選擇85，90和95 min進(jìn)行正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)。

圖2 酶解溫度對(duì)綠豆凍干品的影響

圖3 酶解時(shí)間對(duì)綠豆凍干品的影響

2.4 酶解綠豆凍干的條件優(yōu)化

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，正交試驗(yàn)感官評(píng)價(jià)結(jié)果見表3。從R值可以看出三種因素的影響為B＞A＞C，即酶解溫度影響最大，酶添加量次之，酶解時(shí)間影響較小。因此最佳水平組合為A1B2C2，即正交表中的第二組，因此最佳酶解工藝為酶添加量180 U、酶解溫度60 ℃、酶解時(shí)間90 min。

表3 正交試驗(yàn)感官評(píng)價(jià)結(jié)果

2.5 糖度測(cè)定

將理論最優(yōu)結(jié)果和試驗(yàn)最優(yōu)結(jié)果的綠豆凍干品進(jìn)行復(fù)水，用手持式糖度儀進(jìn)行檢測(cè)，重復(fù)3次，取平均值。綠豆凍干品產(chǎn)品的糖度為5.90±0.16 Brix，口感較好。

2.6 質(zhì)構(gòu)分析

用EZ-S質(zhì)構(gòu)儀將試驗(yàn)所得最佳結(jié)果的綠豆凍干品與市面上加蔗糖的綠豆凍干品進(jìn)行檢測(cè)，比較兩者的差別。由表4可知，試驗(yàn)所制備的綠豆凍干品與市場(chǎng)上現(xiàn)有的綠豆凍干品相比，顆粒感更強(qiáng)，酥脆性更好。

表4 綠豆凍干品的質(zhì)構(gòu)分析

3 結(jié)論

該即食酶解綠豆凍干品的工藝為：料液比1∶1.5（g/mL），120 ℃下高壓蒸煮13 min，添加180 U中溫α-淀粉酶，酶解溫度為60 ℃，酶解時(shí)間為90 min，而后進(jìn)行凍干。此工藝條件下的感官評(píng)分最高，甜度最大，質(zhì)構(gòu)分析的硬度和脆性數(shù)據(jù)最優(yōu)。