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        紫薯燕麥速食雜糧粉配方優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

        2021-04-08 16:53:00趙燕燕莫振寶
        現(xiàn)代食品 2021年4期
        關(guān)鍵詞:大豆

        ◎ 趙燕燕,莫振寶,李 雪

        (1.濰坊工商職業(yè)學(xué)院,山東 濰坊 262200;2.濰坊市經(jīng)濟(jì)學(xué)校,山東 濰坊 262200)

        雜糧具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富、易消化吸收的優(yōu)勢(shì),既能滿足人們健康飲食的需求,又可平衡人體的膳食結(jié)構(gòu)。單一雜糧產(chǎn)品無(wú)法滿足人體所需的所有營(yíng)養(yǎng),為使各種雜糧發(fā)揮出相應(yīng)的食療功效,可將多種雜糧按照一定比例混合制成雜糧粉,從而提高產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。紫薯富含花青素,具有抗氧化、抗疲勞的效果,對(duì)肝臟、心血管等具有較好保健功效;燕麥蛋白質(zhì)含量高,膳食纖維充足,可預(yù)防乳腺癌癥;小米富含多種維生素和礦物質(zhì),具有健胃消食功效;大豆除了含有豐富的蛋白質(zhì)之外,還含有大豆磷脂、大豆異黃酮等營(yíng)養(yǎng)成分,具有調(diào)節(jié)“三高”的作用[1]。因此本實(shí)驗(yàn)以紫薯、燕麥、小米和大豆為原料,制備不同配比的速食雜糧粉,并測(cè)評(píng)不同配比雜糧粉的特性,進(jìn)而確定速食雜糧粉的最佳配方。

        1 材料與方法

        1.1 材料與設(shè)備

        1.1.1 實(shí)驗(yàn)材料選取紫薯、燕麥、小米和大豆為主要原料,為確保雜糧粉口感,可適當(dāng)加入白糖。

        1.1.2 儀器與設(shè)備

        HK-860 型五谷雜糧磨粉機(jī)(廣州市旭郎機(jī)械設(shè)備有限公司)、QFN-8000T 型噴霧干燥機(jī)(江蘇宇通干燥設(shè)備有限公司)、MS-TS 型電子分析天平(冠森生物科技有限公司)、TGL-20C 型離心機(jī)(四川蜀科儀器有限公司)、HH-8 型數(shù)顯恒溫水浴鍋(常州國(guó)華電器有限公司)、101-1A 型電熱干燥箱(上海昕?jī)x儀器儀表有限公司)、752N 紫外可見分光光度計(jì)(上海儀電分析儀器有限公司)以及膠體磨。

        1.2 雜糧粉的制備

        根據(jù)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值互補(bǔ)原則,在眾多雜糧中選擇紫薯、燕麥、小米和大豆為主要原料,用于調(diào)節(jié)雜糧粉口感,補(bǔ)充膳食纖維。每次選取100 g 雜糧作為實(shí)驗(yàn)樣品,根據(jù)不同配比要求設(shè)置9 組,主要分為“45 g、25 g、15 g 和15 g”形式,將紫薯、燕麥、小米和大豆按表1 所示進(jìn)行配比分組,并展開實(shí)驗(yàn)。

        表1 燕麥、紫薯、小米和大豆的不同配比表(單位:g)

        雜糧粉的制備需嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。①根據(jù)表1 數(shù)值稱取不同比例純凈雜糧,并放置于20 ℃蒸餾水中浸泡10 h。②將紫薯、燕麥、小米和大豆運(yùn)用磨粉機(jī)磨漿并過(guò)濾,完成雜糧濾液收集。③運(yùn)用膠體磨將其磨至均勻,在噴霧干燥機(jī)應(yīng)用下將雜糧磨漿干燥,制成基礎(chǔ)雜糧粉。

        1.3 雜糧粉的感官評(píng)定

        雜糧粉制備完畢后,產(chǎn)品的組織狀態(tài)、氣味、色澤、滋味和沖調(diào)性等將呈現(xiàn)出不同的感官性狀。為更好地了解9 組實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品的感官性狀,可根據(jù)感官標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)分,具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表2 所示[2]。

        表2 感官評(píng)分表

        1.4 雜糧粉產(chǎn)品指標(biāo)的測(cè)定

        產(chǎn)品指標(biāo)主要測(cè)定產(chǎn)品的保水性、溶解度與膨脹率、凝沉性與透光率。相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)定需進(jìn)行多次,每項(xiàng)指標(biāo)至少重復(fù)測(cè)定3 次,然后取平均值,從而保障實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)[3]。

        1.4.1 保水性測(cè)定

        將所配制完成的雜糧粉樣品放置于離心管內(nèi),添加蒸餾水共計(jì)25 mL,將離心管放置于25 ℃環(huán)境內(nèi)振蕩,為保障保水性測(cè)試精準(zhǔn),需至少振蕩1 h,并在 5 000 r·min-1下完成20 min 離心工作,完成后將上清液去除稱重,以此了解9 組產(chǎn)品的保水性(以每克雜糧粉樣品中所吸附水量表示,單位為g·g-1)。

        1.4.2 溶解度與膨脹率測(cè)定

        在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中,每組應(yīng)取雜糧粉0.5 g,為保障測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,可選取3 個(gè)平行樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將雜糧粉0.5 g 樣本放置于刻度離心管內(nèi),規(guī)格為10 cm為佳,添加蒸餾水5 mL,于25 ℃靜置10 min,完成靜置平衡后加熱至93 ℃,靜置30 min 后將其轉(zhuǎn)移至冰水內(nèi),在冰水中靜置約2 min,最后將其放置于25 ℃ 環(huán)境下再次平衡靜置10 min,在3 000 r·min-1轉(zhuǎn)速下離心10 min,將所得到的雜糧粉上清液轉(zhuǎn)移到鋁盒內(nèi),鋁盒需在105 ℃烘箱內(nèi)干燥1 h,干燥完成后進(jìn)行稱重測(cè)量,分別測(cè)出鋁盒質(zhì)量與離心管質(zhì)量,運(yùn)用凝膠層析原理得到雜糧粉凝膠體積。溶解度按時(shí)(1)計(jì)算;膨脹率按式(2)計(jì)算。

        1.4.3 凝沉性與透光率測(cè)定

        每組需取出雜糧粉樣品1 g,將其分別放于100 mL蒸餾水內(nèi),加熱完全糊化后再次冷卻,此時(shí)應(yīng)確保糊濃度為1%并調(diào)整體積,將雜糧粉糊化樣品轉(zhuǎn)移至1 cm比色皿內(nèi),選取裝有650 nm 蒸餾水的比色皿作為對(duì)照,將雜糧粉糊化樣品比色皿靜置24 h 后測(cè)量其透光率,并用靜置前后數(shù)值差值大小表示雜糧粉凝沉性。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 基礎(chǔ)雜糧粉感官性質(zhì)評(píng)價(jià)

        根據(jù)不同配比進(jìn)行9 組對(duì)照實(shí)驗(yàn),以表2 中的感官標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),選取10 人進(jìn)行產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)打分,然后取10 人打分平均值,感官評(píng)價(jià)結(jié)果見表3[4]。

        表3 不同配比基礎(chǔ)雜糧粉的感官評(píng)價(jià)結(jié)果表

        根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)值發(fā)現(xiàn),第3 種配比即紫薯、燕麥、小米和大豆比值為25 ∶45 ∶15 ∶15 時(shí),產(chǎn)品的感官評(píng)價(jià)數(shù)值最高,原因可能是由于燕麥與紫薯所占比例較大,且支鏈淀粉所占比例較高,經(jīng)研磨后產(chǎn)品具有口感細(xì)膩優(yōu)勢(shì),產(chǎn)品糊化后所呈現(xiàn)出的組織狀態(tài)與沖調(diào)性較好。此外,在燕麥與紫薯特殊香味作用下,產(chǎn)品氣味較好。

        2.2 保水性分析

        根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果繪制保水性變化曲線(如圖1 所示),經(jīng)過(guò)多次保水性測(cè)定,9 組實(shí)驗(yàn)中,保水性略有差異,其中紫薯、燕麥、小米和大豆比值為25 ∶45 ∶15 ∶15 時(shí)保水性最高,為1.08 g·g-1,紫薯、燕麥、小米和大豆比值為45 ∶25 ∶15 ∶15 的配比組合次之,保水性為1.03 g·g-1,其余配比組合保水性均小于1 g·g-1,其中燕麥、紫薯、小米和大豆比值為15 ∶15 ∶45 ∶25 的配比組合保水性最低,僅為 0.83 g·g-1。在速食雜糧粉中,保水性主要代表水與雜糧粉的結(jié)合程度,可直接影響速食雜糧粉食品成型性與商品性,因此,配比組合內(nèi)燕麥粉、紫薯粉吸水量大,在凝膠過(guò)程中,能夠保障速食雜糧粉中淀粉顆粒吸收足夠水分,極大降低速食雜糧粉生成凝膠的難度。

        圖1 不同配比保水性曲線圖

        2.3 溶解度與膨脹率分析

        根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果繪制溶解度與膨脹率變化曲線(如圖2 所示),溶解度與膨脹率可直接反映雜糧粉中淀粉顆粒與水之間的相互作用,雜糧粉的凝膠彈性與體積膨脹率成正比[5]。從溶解度角度來(lái)看,紫薯、燕麥、小米和大豆比值為25 ∶45 ∶15 ∶15 的配比組合溶解度最高,為0.048 g·g-1,高于其余8 組,此配比組合燕麥含量高,燕麥淀粉顆粒小,外形結(jié)構(gòu)不規(guī)則,糊化溫度低,加熱情況下易崩解,繼而體現(xiàn)為較高溶解度。從膨脹率角度來(lái)看,紫薯、燕麥、小米和大豆比值為45 ∶25 ∶15 ∶15 的配比組合膨脹率最高,為 4.89 mL·g-1,此配比組合紫薯含量高,而紫薯淀粉顆粒較大,組織疏松,吸收水分能力強(qiáng)。紫薯、燕麥、小米和大豆比值為25 ∶45 ∶15 ∶15 的配比組合膨脹率次之,為4.87 mL·g-1。綜合來(lái)看紫薯、燕麥、小米和大豆比值為25∶45∶15∶15的配比組合溶解度、膨脹率均位于前列,其雜糧粉凝膠彈性較高。

        圖2 不同配比溶解度與膨脹率曲線圖

        2.4 凝沉性與透光率分析

        根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果繪制凝沉性與透光率變化曲線(如圖3 所示),凝沉性與透光率主要影響雜糧粉外觀質(zhì)量,可直接決定消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的第一印象。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)看,紫薯、燕麥、小米和大豆比值為25 ∶45 ∶15 ∶15 的配比組合透光率最高,為80.4%,表明該配比組合的雜糧粉易吸水糊化,糊性后性狀較好,能夠帶給消費(fèi)者最佳口感。從凝沉性角度來(lái)看,紫薯、燕麥、小米和大豆比值為25 ∶45 ∶15 ∶15 的配比組合凝沉性較低,靜置24 h 后凝沉性僅為9.6%,紫薯、燕麥、小米和大豆比值為15 ∶45 ∶15 ∶25 的配比組合凝沉性次之,為10.1%。綜合來(lái)看,紫薯、燕麥、小米和大豆比值為25 ∶45 ∶15 ∶15 的配比組合指數(shù)最佳,沖調(diào)后米糊具有良好性狀,穩(wěn)定性高。

        2.5 紫薯燕麥速食雜糧粉優(yōu)化配方確定

        綜合基礎(chǔ)雜糧粉感官性質(zhì)、保水性、溶解度、膨脹率、凝沉性及透光率等實(shí)驗(yàn)結(jié)果,紫薯、燕麥、小米和大豆比值為25 ∶45 ∶15 ∶15 的配比組合表現(xiàn)出較高優(yōu)勢(shì),因此在本次配方優(yōu)化實(shí)驗(yàn)中,確定紫薯、燕麥、小米和大豆4 種雜糧原料的配比為

        25 ∶45 ∶15 ∶15。

        圖3 不同配比凝沉性與透光率曲線圖

        3 結(jié)論

        紫薯、燕麥、小米和大豆比例為25 ∶45 ∶15 ∶15,經(jīng)過(guò)噴霧干燥機(jī)處理后,速食雜糧粉產(chǎn)品呈現(xiàn)出細(xì)粉末狀,無(wú)顆粒感,雜料口味微甜,加水沖調(diào)后溶解度較高,米糊性狀較好且無(wú)分層問(wèn)題,適宜食用。

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