吳 淼,張雨柔,3,張星燦,2,劉 建,楊 健,華苗苗,鐘雪婷,羅霜霜
(1. 四川東方主食產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院,四川 成都 611130;2. 四川省食品發(fā)酵工業(yè)研究設(shè)計(jì)院,四川 成都 611130;3. 成都師范學(xué)院 化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,四川 成都 611130)
泡粑是以大米為主要原料,經(jīng)磨漿、發(fā)酵、蒸制等工藝制得;其獨(dú)特的發(fā)酵風(fēng)味、軟糯的口感、香甜微酸的滋味,深受消費(fèi)者喜愛,與葉兒粑、豆腐簾子并稱為“懷遠(yuǎn)三絕”[1-4]。
竹筍是產(chǎn)量較高的可食用植物,含豐富的膳食纖維、蛋白質(zhì)和礦物質(zhì),以及黃酮、甾醇、酚類化合物等活性成分[5-10];據(jù)統(tǒng)計(jì)鮮竹筍每年產(chǎn)量500萬~600萬t,其中200萬~240萬t用于鮮售,300萬~360萬t鮮竹筍用于罐頭及筍干等深加工應(yīng)用,但深加工制品中僅有30%~40%的筍肉得以利用,剩余的筍頭和筍殼等下腳料尚未有效利用,而竹筍下腳料的營(yíng)養(yǎng)和保健成分與筍肉相當(dāng),不充分利用將造成大量的資源浪費(fèi)。
本試驗(yàn)以竹筍下腳料為原料,經(jīng)生物酶解加工技術(shù)處理,得到酶解液并用于泡粑制備,制得泡粑風(fēng)味獨(dú)特,營(yíng)養(yǎng)豐富;不僅為竹筍下腳料資源利用提供新的思路,還豐富泡粑產(chǎn)品的種類。但是竹筍泡粑在制作的過程中存在品質(zhì)不佳等問題,主要表現(xiàn)為蒸制出的泡粑不柔軟,彈性差等;因此,針對(duì)竹筍泡粑存在的問題,研究出有效的品質(zhì)改良劑可為其工業(yè)化生產(chǎn)帶來積極效果。
材料:大米:綿陽仙特米業(yè)有限公司;毛竹筍下腳料:購于當(dāng)?shù)剞r(nóng)貿(mào)市場(chǎng);安琪酵母:安琪酵母股份有限責(zé)任公司;檸檬酸:濰坊英軒實(shí)業(yè)有限公司;碳酸氫鈉:山東海天生物化工有限公司;單辛酸甘油酯:鄭州康本生物科技有限公司;復(fù)合磷酸鹽:河南隆霄生物科技有限公司;山梨糖醇:山東綠健生物技術(shù)有限公司;纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶、淀粉酶:山東隆科特酶制劑有限公司。
設(shè)備:F-100L玻璃反應(yīng)釜:鄭州予達(dá)儀器科技有限公司;TA-XT型質(zhì)構(gòu)儀:上海騰拔儀器科技有限公司;HPX-9162MBE電熱恒溫培養(yǎng)箱:上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;DM- Z100A自分渣磨漿機(jī):滄州鐵獅磨漿機(jī)械有限公司;JCS-W電子天平:哈爾濱眾匯衡器有限公司;蒸籠、蒸鍋及其他不銹鋼容器。
1.2.1 工藝流程
圖1 竹筍泡粑工藝流程Fig.1 T echnological process of Paoba shoot bubbling
1.2.2 工藝要點(diǎn)
竹筍清洗切丁后,按料液比 1∶5添加飲用水,以竹筍質(zhì)量為基準(zhǔn)添加0.5%纖維素酶、0.5%半纖維素酶、0.5%果膠酶和0.5%淀粉酶,在50 ℃恒溫酶解罐中酶解4 h后,經(jīng)過濾得到酶解液。
本工藝采用直投式發(fā)酵[11],大米用清水沖洗干凈并瀝干,按米液比1∶0.8加入竹筍酶解液浸泡4 h后磨漿;米漿內(nèi)加入酵母發(fā)酵劑,在33 ℃的電熱恒溫培養(yǎng)箱中發(fā)酵4 h;待米漿發(fā)酵完成后加入品質(zhì)改良劑,攪拌均勻并置入模具內(nèi)蒸制15 min,冷卻得到成品。
1.2.3 單因素實(shí)驗(yàn)
按1.2.2的加工工藝處理好米漿之后,以米漿質(zhì)量為基準(zhǔn)添加不同含量的碳酸氫鈉、檸檬酸、單辛酸甘油酯、復(fù)合磷酸鹽、山梨糖醇,上鍋蒸制15 min,自然冷卻,進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。
利用控制變量法,分別對(duì)碳酸氫鈉(0%~0.25%)、檸檬酸(0%~0.04%)、單辛酸甘油酯(0%~0.8%)、復(fù)合磷酸鹽(0%~0.8%)、山梨糖醇(0%~0.4%)進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn),確定不同添加量對(duì)泡粑品質(zhì)的影響。
1.2.4 正交試驗(yàn)
根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果,采用 L8(27)正交試驗(yàn)表對(duì)五種品質(zhì)改良劑的添加量進(jìn)行五因素二水平正交試驗(yàn),確定最佳配方。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1。
表1 L8(27)正交試驗(yàn)因素水平表Table 1 F actors and levels of L8(27) ort hogonal experiments for formula %
1.2.5 感官評(píng)價(jià)
由20人組成感官評(píng)價(jià)小組,對(duì)產(chǎn)品按表2中的規(guī)定進(jìn)行感官評(píng)分,評(píng)分后取平均值作為感官評(píng)價(jià)結(jié)果。
表2 泡粑感官評(píng)價(jià)表Table 2 Sensory evaluation of Paoba
1.2.6 質(zhì)構(gòu)測(cè)定方法
待泡粑冷卻后,切成3 cm×3 cm×3 cm的方塊,采用P/36R型探頭測(cè)定。測(cè)定參數(shù):目標(biāo)值50%,測(cè)試前速度1.5 mm/s,測(cè)試速度1.00 mm/s,測(cè)試后速度2.00 mm/s,接觸點(diǎn)5.00 gf。每個(gè)樣品平行測(cè)定三次,取平均值。
采用Excel2010、SPSS20.0進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理。
2.1.1 不同添加量的碳酸氫鈉對(duì)泡粑品質(zhì)的影響由圖 2可知,對(duì)感官評(píng)分進(jìn)行顯著性分析,碳酸氫鈉添加量對(duì)泡粑的感官評(píng)分有顯著性影響。隨碳酸氫鈉添加量的增加,泡粑感官評(píng)分呈先上升后下降的趨勢(shì),最高評(píng)分為82.65,此時(shí)碳酸氫鈉添加量為0.15%。碳酸氫鈉是食品膨松劑,在蒸制過程中受熱而產(chǎn)生二氧化碳,增加泡粑中氣體體積,使泡粑蓬松并富有彈性,感官評(píng)分從而升高;碳酸氫鈉是強(qiáng)堿與弱酸中和后生成的酸式鹽,溶于水時(shí)呈現(xiàn)弱堿性,當(dāng)添加過量碳酸氫鈉作用于泡粑后,會(huì)殘留大量碳酸鈉,使泡粑滋味上形成堿味,色澤發(fā)黃,導(dǎo)致感官評(píng)分降低[12-13]。綜上,碳酸氫鈉添加量在 0.15%、0.2%時(shí)品質(zhì)較好,故選兩者進(jìn)行正交試驗(yàn)。
圖2 碳酸氫鈉添加量對(duì)感官評(píng)分的影響Fig.2 Effect of sodium bicarbonate on sensory score
2.1.2 不同添加量的檸檬酸對(duì)泡粑品質(zhì)的影響
由圖 3可知,對(duì)感官評(píng)分進(jìn)行顯著性分析,可知檸檬酸添加量對(duì)泡粑的感官評(píng)分有顯著性影響。隨檸檬酸添加量的增加,泡粑感官評(píng)分呈先上升后下降的趨勢(shì),最高為84.55,此時(shí)檸檬酸的添加量為 0.02%。分析原因,檸檬酸是較強(qiáng)的有機(jī)酸,配合碳酸氫鈉使用能有效降低堿味,調(diào)節(jié)泡粑酸堿性,改善泡粑色澤發(fā)黃,感官評(píng)分由此升高;但過量的檸檬酸會(huì)造成泡粑滋味較酸,且會(huì)使碳酸氫鈉在泡粑未定型前完全分解,產(chǎn)生二氧化碳時(shí)間過短,造成口感較硬、彈性降低,降低感官評(píng)分[14-15]。綜上,檸檬酸添加量在0.02%、0.03%時(shí)品質(zhì)較好,故選兩者進(jìn)行正交試驗(yàn)。
圖3 檸檬酸添加量對(duì)感官評(píng)分的影響Fig.3 Effect of citric acid addition on sensory score
2.1.3 不同添加量的單辛酸甘油酯對(duì)泡粑品質(zhì)的影響
由圖4可知,對(duì)感官評(píng)分進(jìn)行顯著性分析,單辛酸甘油酯添加量對(duì)泡粑的感官評(píng)分有顯著性影響。隨單辛酸甘油酯添加量的增加,泡粑的感官評(píng)分呈先上升后下降的趨勢(shì),最高評(píng)分為86.50,此時(shí)單辛酸甘油酯添加量為0.06%。分析可知,單辛酸甘油酯與蛋白質(zhì)、淀粉、脂質(zhì)等形成復(fù)合體,能有效降低泡粑的老化程度,在冷卻后泡粑仍富有彈性,感官評(píng)分提高[16];但單辛酸甘油酯略帶苦味,在添加過量時(shí)異味感會(huì)較為嚴(yán)重,故其感官評(píng)分也會(huì)隨之降低[17]。綜上,單辛酸甘油酯添加量在0.04%、0.06%時(shí)品質(zhì)較好,故選兩者進(jìn)行正交試驗(yàn)。
圖4 單辛酸甘油酯對(duì)感官評(píng)分的影響Fig.4 Effect of monooctanoate on sensory score
2.1.4 不同添加量的復(fù)合磷酸鹽對(duì)泡粑品質(zhì)的影響
由圖 5可知,對(duì)感官評(píng)分進(jìn)行顯著性分析,復(fù)合磷酸鹽添加量對(duì)泡粑的感官評(píng)分有顯著性影響。隨復(fù)合磷酸鹽添加量的增加,感官評(píng)分呈先上升后下降的趨勢(shì),最高評(píng)分為86.05,此時(shí)復(fù)合磷酸鹽的添加量為0.6%。復(fù)合磷酸鹽性質(zhì)較為穩(wěn)定,在蒸制的過程中與碳酸氫鈉反應(yīng)產(chǎn)生氣體較為平穩(wěn),故在添加量允許的范圍內(nèi),隨添加量的增加,泡粑更為柔軟、富有彈性,感官評(píng)分升高;但添加過量復(fù)合磷酸鹽后會(huì)產(chǎn)生異味,感官評(píng)分降低[14,18]。綜上,復(fù)合磷酸鹽添加量在0.4%、0.6%時(shí)品質(zhì)較好,故選兩者進(jìn)行正交試驗(yàn)。
圖5 復(fù)合磷酸鹽添加量對(duì)感官評(píng)分的影響Fig.5 Effect of compound phosphate on sensory score
2.1.5 不同添加量的山梨糖醇對(duì)泡粑品質(zhì)的影響
由圖 6可知,對(duì)感官評(píng)分進(jìn)行顯著性分析,山梨糖醇添加量對(duì)泡粑的感官評(píng)分有顯著性影響。由圖6可知,隨山梨糖醇添加量的增加,感官評(píng)分呈先上升后下降的趨勢(shì),最高評(píng)分為85.20,此時(shí)山梨糖醇添加量為0.3%。山梨糖醇具有持水性,可有效降低泡粑老化程度,隨著山梨糖醇添加量的增加,其持水作用加強(qiáng),老化程度降低,泡粑的硬度降低,感官評(píng)分因此升高,但過量的山梨糖醇會(huì)使泡粑呈現(xiàn)過甜的滋味[19-21],導(dǎo)致感官評(píng)分降低。綜上,山梨糖醇添加量在0.2%、0.3%時(shí)品質(zhì)較好,故選兩者進(jìn)行正交試驗(yàn)。
圖6 山梨糖醇添加量對(duì)感官評(píng)分的影響Fig.6 Effect of sorbitol on sensory score
2.2.1 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析
在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上,選擇碳酸氫鈉、檸檬酸、單辛酸甘油酯、復(fù)合磷酸鹽和山梨糖醇進(jìn)行正交試驗(yàn),正交試驗(yàn)結(jié)果見表 3;并對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果,構(gòu)造F統(tǒng)計(jì)量,作顯著性檢驗(yàn),列出方差分析表,結(jié)果見表4。
由方差分析結(jié)果可知,碳酸氫鈉和復(fù)合磷酸鹽的添加量對(duì)感官評(píng)分影響顯著,其他因素的影響不顯著。由正交試驗(yàn)結(jié)果極差值R可知,影響竹筍泡粑的主次因素為A>D>B>E>C,即碳酸氫鈉添加量>復(fù)合磷酸鹽添加量> 檸檬酸添加量>山梨糖醇添加量>單辛酸甘油酯添加量;由 K值確定各因素的優(yōu)化水平,得出的最優(yōu)組合為A1B1C1D1E2,即最后的品質(zhì)改良劑配方為碳酸氫鈉添加量 0.15%、檸檬酸添加量 0.02%、單辛酸甘油酯添加量0.04%、復(fù)合磷酸鹽添加量0.4%、山梨糖醇添加量為0.3%;為確定實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。
表3 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 3 Orthogonal experiment results
表4 方差分析表Table 4 Analysis of variance
2.2.2 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果
對(duì)正交試驗(yàn)最優(yōu)組合進(jìn)行平行試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,驗(yàn)證結(jié)果見表 5;三組試驗(yàn)平均得分均優(yōu)于正交試驗(yàn)各試驗(yàn)組,平均得分為 96.21分,因此確定最優(yōu)組合為A1B1C1D1E2。
硬度、彈性、咀嚼性及粘性是評(píng)價(jià)泡粑的特征指標(biāo),其值越大表明產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)特性越好。選擇三種市面上銷售較好的泡粑產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測(cè)定,竹筍泡粑樣品與各市售樣品質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定結(jié)果(P<0.05)如表6所示。
表5 驗(yàn)證試驗(yàn)Table 5 V erification test
由表 6可知,竹筍泡粑添加品質(zhì)改良劑后,硬度指標(biāo)顯著高于市售樣品 1與市售樣品 3,顯著低于市售樣品 2,彈性與三款市售樣品無顯著性差異,咀嚼性顯著高于三種市售樣品,粘性顯著高于市售樣品1、3;綜合分析,竹筍泡粑經(jīng)品質(zhì)改良后,其質(zhì)構(gòu)特性與市售樣品相當(dāng),具體表現(xiàn)為泡粑軟硬適中、富有彈性、質(zhì)地柔軟,達(dá)到市售標(biāo)準(zhǔn)、具備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
表6 樣品與市售泡粑質(zhì)構(gòu)結(jié)果比較Table 6 Comparison of texture results between samples and market-sold Paoba
在單因素的基礎(chǔ)之上進(jìn)行正交試驗(yàn),得出碳酸氫鈉與復(fù)合磷酸鹽對(duì)竹筍泡粑品質(zhì)影響顯著,其余不顯著,且不同因素對(duì)泡粑品質(zhì)的影響程度依次為碳酸氫鈉添加量、復(fù)合磷酸鹽添加量、檸檬酸添加量、山梨糖醇添加量、單辛酸甘油酯。
經(jīng)單因素實(shí)驗(yàn)并結(jié)合正交試驗(yàn)得到品質(zhì)改良劑最佳配比為:以米漿質(zhì)量為基準(zhǔn),添加碳酸氫鈉0.15%、復(fù)合磷酸鹽0.4%、檸檬酸0.02%、山梨糖醇0.3%、單辛酸甘油酯0.04%,此條件下竹筍泡粑質(zhì)地柔軟、軟硬適中、富有彈性,感官評(píng)分達(dá)到96.21分,為工廠生產(chǎn)提供參考意義。
經(jīng)品質(zhì)改良后的竹筍泡粑與三種較好的市售樣品進(jìn)行質(zhì)構(gòu)特性對(duì)比,測(cè)得竹筍泡粑質(zhì)構(gòu)特性為:硬度94.2、彈性0.92、咀嚼性711.51、粘性90.23、膠著性537.79,與市售產(chǎn)品品質(zhì)相當(dāng),達(dá)到市售標(biāo)準(zhǔn)。