曲宣詔蘇文銀李錦萍左文明劉力寬曾陽(yáng)

(1.青海師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，青海 西寧 810008；2.青海紅杞枸杞科技有限公司，青海 西寧 810001；3.高原科學(xué)與可持續(xù)發(fā)展研究院，青海 西寧 810016)

青稞，禾本科大麥屬植物一年生植物[1]，因其內(nèi)外穎殼分離且籽粒裸露，故又稱裸大麥[2]。在我國(guó)主要分布在青海、西藏、四川甘孜州以及阿壩州、甘肅等一些海拔比較高的地區(qū)[3]。青稞分為白青稞、黑青稞、墨綠色青稞等種類，具有適應(yīng)性廣、抗旱性強(qiáng)、抗鹽堿、耐瘠薄和生育期短等特點(diǎn)，在新疆具有悠久的栽培歷史[4]。青稞中含有高蛋白質(zhì)、高維生素、低脂肪、低糖等多種成分[5]?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，青稞含有多種微量元素，具有降糖、降低血脂、預(yù)防結(jié)腸癌及增強(qiáng)機(jī)體免疫力等功效[6-9]。在藏醫(yī)書籍《晶珠本草》中青稞被作為一種重要藥物，用于治療多種疾病[10]。據(jù)《本草拾遺》記載，青稞，下氣寬中、壯精益力、除濕發(fā)汗、止瀉[11]。

近年來(lái)，隨著社會(huì)的發(fā)展，青稞有關(guān)的食品發(fā)展迅速。圍繞青稞食用產(chǎn)品、酒產(chǎn)品及草產(chǎn)品研發(fā)中所涉及核心技術(shù)手段標(biāo)準(zhǔn)的研制將是青稞產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展的一個(gè)重要的方向[12]。本研究擬從青稞食品工藝出發(fā)，在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上以響應(yīng)面優(yōu)化為方法，探究青稞面條食品加工的最優(yōu)工藝。

1 材料及設(shè)備

1.1 試劑及材料

食鹽、谷朊粉、小麥粉、青稞粉。

1.2 儀器設(shè)備

SZM25型攪拌機(jī)(廣州旭眾食品機(jī)械有限公司)，MT5型面條機(jī)(廣州旭眾食品機(jī)械有限公司)，ACS-30電子稱(浙江興恒電子有限公司)。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 青稞面條工藝流程

原料混合→攪拌和面→醒面→壓面→切條→面條。

2.2 單因素試驗(yàn)

2.2.1 小麥粉含量

控制小麥粉62.5g，食用鹽2.5g，分別加入6%、8%、10%、12%、14%的谷朊粉，加入青稞粉及適量的水進(jìn)行和面。制作成面條后，進(jìn)行感官評(píng)分。

2.2.2 谷朊粉含量

控制谷朊粉60g，食用鹽2.5g，分別加入小麥粉9%、10%、11%、12%、13%的谷朊粉，加入青稞粉及適量的水進(jìn)行和面。制作成面條后，進(jìn)行感官評(píng)分。

2.2.3 食鹽含量

控制小麥粉62.5g，谷朊粉60g，分別加入0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%的食用鹽，加入青稞粉及適量的水進(jìn)行和面。制作成面條后，進(jìn)行感官評(píng)分。

2.3 響應(yīng)面優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)青稞面條3個(gè)因素中分別選取3個(gè)水平進(jìn)行響應(yīng)面分析。青稞面條響應(yīng)面優(yōu)化方案設(shè)計(jì)如表1所示。

表1 青稞面條響應(yīng)面優(yōu)化方案設(shè)計(jì)

2.4 感官評(píng)定

選出10人作為青稞面條感官評(píng)價(jià)小組，分別從青稞面條的外觀形態(tài)(30分)、滋味(30分)及口感(40分)3個(gè)方面對(duì)青稞面條進(jìn)行評(píng)定，評(píng)定參考如表2所示。

表2 青稞面條感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.1 單因素對(duì)青稞面條品質(zhì)影響

3.1.1 小麥粉添加量對(duì)青稞品質(zhì)影響

控制食鹽添加量0.5%及谷朊粉添加量12%，探究小麥粉添加量對(duì)青稞面條品質(zhì)的影響。隨著小麥粉添加量的增加，青稞面條的品質(zhì)先上升后下降，并在14%時(shí)出現(xiàn)最大值，如圖1所示。

圖1 小麥粉添加量對(duì)青稞品質(zhì)影響

3.1.2 食鹽添加量對(duì)青稞品質(zhì)影響

控制小麥粉添加量12%及谷朊粉添加量12%，探究食鹽添加量對(duì)青稞面條品質(zhì)的影響。隨著食鹽添加量的增加，青稞面條的品質(zhì)先上升后下降，并在0.5%時(shí)出現(xiàn)最大值，如圖2所示。

圖2 食鹽添加量對(duì)青稞品質(zhì)影響

3.1.3 谷朊粉添加量對(duì)青稞品質(zhì)影響

控制小麥粉添加量12%及食鹽添加量0.5%，探究谷朊粉添加量對(duì)青稞面條品質(zhì)的影響。隨著谷朊粉添加量的增加，青稞面條的品質(zhì)先上升后下降，并在12%時(shí)出現(xiàn)最大值，如圖3所示。

圖3 谷朊粉添加量對(duì)青稞品質(zhì)影響

3.2 響應(yīng)面優(yōu)化青稞面條品質(zhì)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以感官評(píng)分(Y)為響應(yīng)值，對(duì)青稞面條的3個(gè)因素，食用鹽添加量(A)、小麥粉添加量(B)、谷朊粉添加量(C)進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化實(shí)驗(yàn)因素及水平設(shè)計(jì)。

由表3可知，所建立的模型的p<0.01，顯著；失擬項(xiàng)的p>0.05，不顯著，表明該模型具有比較高的可靠性；經(jīng)過方差分析，得出3個(gè)因素對(duì)青稞面條感官評(píng)分的影響次序?yàn)镃>B>A，即谷朊粉添加量添加量>小麥粉添加量>食用鹽添加量。其中，一次項(xiàng)A、B、C對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響不顯著(p>0.05)，交互項(xiàng)AB、AC和BC對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響不顯著(p>0.05)；二次項(xiàng)B2對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響顯著(p<0.05)，二次項(xiàng)C2對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響極顯著(p<0.01)。

表3 回歸模型方差分析

當(dāng)固定谷朊粉(C)的添加量時(shí)，隨著食用鹽(A)添加量和小麥粉(B)添加量的增加，青稞面條的感官評(píng)分呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，食用鹽添加量在0.45%～0.6%和小麥粉添加量在11.5%～12.5%最適合；等高線呈現(xiàn)閉合的橢圓形狀，并且響應(yīng)面呈現(xiàn)凸形，表明食用鹽添加量和小麥粉添加量的交互作用比較強(qiáng)并且有最大值，如圖4所示。

圖4 食用鹽和小麥粉交互作用對(duì)金露梅花茶感官評(píng)分影響的響應(yīng)面和等高線

當(dāng)固定小麥粉(B)添加量時(shí)，隨著食鹽(A)添加量和谷朊粉(C)添加量的增加，青稞面條的感官評(píng)分呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。食鹽添加量在0.45%～0.55%和谷朊粉添加量在11%～13%時(shí)比較合適；等高線呈現(xiàn)閉合型，響應(yīng)面呈現(xiàn)凸形，表明食鹽添加量和谷朊粉添加量的交互作用比較強(qiáng)并且具有最大值，如圖5所示。

圖5 食鹽添加量和谷朊粉添加量交互作用對(duì)金露梅花茶感官評(píng)分影響的響應(yīng)面和等高線

當(dāng)固定食用鹽(A)的添加量時(shí)，隨著小麥粉(B)添加量和谷朊粉(C)添加量的增加，青稞面條的感官評(píng)分呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，小麥粉添加量在11.5%～12.5%和谷朊粉添加量在12%～13%時(shí)比較合適；等高線呈現(xiàn)閉合型，響應(yīng)面呈現(xiàn)凸形，表明小麥粉的添加量和谷朊粉的交互作用比較強(qiáng)并且具有最大值，如圖6所示。

圖6 谷朊粉添加量和小麥粉添加量交互作用對(duì)青稞面條感官評(píng)分影響的響應(yīng)面和等高線

利用Design Expert 11軟件對(duì)所得的回歸方程進(jìn)行逐步回歸，確定最佳食鹽加量為0.5%、最佳小麥粉添加量為12%、最佳谷朊粉添加量為12%，此時(shí)青稞面條的感官得分預(yù)測(cè)值為84.017分。分別設(shè)定食鹽添加量為0.5%、最佳小麥粉添加量為12%、最佳谷朊粉添加量為12%，制作青稞面條，經(jīng)評(píng)價(jià)后最終得分為85分，與模型預(yù)測(cè)值(84.759分)一致，驗(yàn)證了模型的可靠性，能夠分析和預(yù)測(cè)青稞面條的加工工藝。

4 結(jié)論

青稞種質(zhì)資源分布廣泛[13]，是一種天然的藥食同源食品，其多種活性成分含量高，具有良好的保健功效[14]。已有研究表明，作為全谷物粗糧[15]，人體內(nèi)必需的8種氨基酸在青稞中都有檢出[16]。本文以青藏高原土著居民主要食物——青稞為研究對(duì)象，以提升青稞面條中青稞含量為目標(biāo)，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，利用響應(yīng)面優(yōu)化探究青稞面條加工的最佳工藝。結(jié)果表明，食鹽添加量在0.5%、小麥粉添加量在12%、谷朊粉添加量在12%時(shí)，青稞面條中的青稞含量可達(dá)到75.5%。因此，本研究對(duì)青稞開發(fā)利用及促進(jìn)青稞面條營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的提升具有極其重要的作用。