卜亞強，張 旺，李媚竹，羅育才，余書奇，彭鑫美，謝彥瑰，盧 超，吳福平，謝 晶,2

(1湖南人文科技學院農業(yè)與生物技術學院，湖南婁底 417000；2福建農林大學食品科學學院，福州 350002；3湖南隆慶農業(yè)開發(fā)有限公司，湖南新化 417600)

0 引言

穇子(Eleusinecoracana(L.)gaertn)，又名堿谷、雞爪粟、鴨腳粟、龍爪稷等，為禾本科穇屬一年生草本植物。在中國廣西、西藏、新疆、內蒙、河北、湖南、浙江等10多個省區(qū)皆有規(guī)?；蛄阈窃耘郲1]。穇子營養(yǎng)豐富，營養(yǎng)價值高于一般農作物[2]，其脂肪含量與小麥粉相當，富含天然有機硒、鍶、鐵、鋅、鋰、鍺，且含有19種氨基酸以及維生素[3]。穇子籽粒味甘澀，具有厚腸之功效，對腹瀉等疾病有獨特療效[4]。Srimathi K等研究表明穇子有抗氧化與抗衰老、抗癌、預防糖尿病、保護心臟和抗高血脂等生理功能[5]。穇子多用于加工成穇子粑、穇子團、穇子酒等[6]傳統(tǒng)食品，除此之外還可以被制作成穇子球、穇子粉、穇子餅、發(fā)酵食品、穇子麥芽[7]等食品。但整體而言，有關穇子的即食類產品幾乎沒有[8-10]。國內外對穇子的研究重點主要放在穇子對鹽堿地的改善作用上[11-12]，宋長銑等研究子（龍爪稷）的有關營養(yǎng)成分后，指出它在食品或其他產品加工方面具有開發(fā)前途[13-14]。

糊類是一種由多種雜糧經過一系列的工藝制作而成的產品，具有方便性、適口性、營養(yǎng)性等。糊類中的雜糧含量是膳食纖維的主要來源，能降低膽固醇，并在一定程度上預防心血管等疾病[15]。由于是雜糧類食品，因此糊類富含維生素A、維生素B1、維生素B2、維生素C及維生素E等，在人體生長、代謝、發(fā)育過程中發(fā)揮著重要的作用[16]，其鎂和鐵的含量也較高，可在一定程度上加速體內廢物的代謝[17]。因此將穇子制成穇子糊，可開發(fā)為一種新的雜糧糊狀產品，在添加穇子的基礎上，搭配其他粗糧，以提高穇子糊的營養(yǎng)價值，既提升即食性糊類產品的色、香、味、形等品質，又滿足人們對營養(yǎng)、健康、快速食品需求。即食糊類產品關鍵在于其在水中的分散性以及黏度，因此本研究以穇子為主要研究對象，通過模糊綜合評判法結合感官分析考察子糊的品質，最終得到子糊的最佳配方，為此類淀粉類作物的糊類產品提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

穇子，湖南省新化縣當?shù)胤N植；黃原膠、結晶果糖、麥芽糊精、單硬脂酸甘油酯，廣州客源食品配料有限公司；白砂糖、糯米粉、黑米、大米、黑豆均購于市場。

胰蛋白胨（分析純）、酵母浸膏（分析純）、葡萄糖（分析純）、氯化鈉（分析純），國藥集團化學試劑有限公司；瓊脂（分析純），廣東環(huán)凱微生物科技有限公司。

1.2 儀器與設備

101-3AB型鼓風干燥機，北京中興偉業(yè)儀器有限公司；SEG-3Y型烤箱，江蘇三麥食品機械有限公司；XDW-2200型電磁爐，中山市翔得威電器有限公司；800Y型粉碎機，永康市珀歐五金制品有限公司；HWS型恒溫恒濕培養(yǎng)箱，北京中興偉業(yè)儀器有限公司；LDZW-40L型立式高壓蒸汽滅菌鍋，上海申安醫(yī)療器械廠；HZQ-C型空氣浴振蕩器，東聯(lián)電子技術開發(fā)有限公司；FA2004型分析電子天平，上海良平儀器表有限公司；101-3AB型電熱鼓風干燥箱，北京中興偉業(yè)儀器有限公司；ZHJH-C1106B型超凈工作臺，上海智城分析儀器制造有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 工藝流程 穇子、黑米、糯米→篩選→清洗→烘炒→冷卻→混合→粉碎→添加輔料→混勻→包裝→成品。

1.3.2 操作要點

（1）選料。選擇飽滿、色澤鮮艷的穇子，去除雜質，用水清洗多次，洗至無透明薄膜上浮為止，放置烤盤于鼓風干燥機烘干表面水分，烘制溫度為90～100℃，時間為3～4 h。選擇顆粒飽滿無霉變的黑米。

（2）烘炒。將烘干后的穇子放置于烤箱烘烤，溫度上火120℃、下火110℃，時間30～35 min，烘烤后的穇子顏色加深、散發(fā)穇子香味，出烤箱后風冷卻至室溫備用。

黑米炒制時溫度控制在160～180℃，不斷翻炒使黑米均勻受熱，時間為10～15 min為宜，炒至黑米有少量爆開、散發(fā)較強香味為宜，稍放涼后備用。

炒制糯米粉時，鍋底無溫度加入糯米粉，防止炒焦，炒制時特別注意底部以及鍋四周與糯米粉接觸的部分，不斷翻攪使其均勻受熱。炒制糯米粉溫度控制在120～140℃，時間為20～30 min，使糯米粉呈微黃色，有較強香味無生粉味。

（3）粉碎：將各種原料按一定的比例稱量后，混合，使用多功能粉碎機粉碎，120目過篩。

（4）添加輔料：將白砂糖、麥芽糊精、單硬脂酸甘油酯等輔料與粉碎后的樣品混合均勻。

（5）包裝：將粉碎過篩后的產品按量進行包裝。

1.4 試驗設計

1.4.1 單因素試驗設計

（1）穇子粉添加量確定。在預試驗的基礎上，確定糯米、白砂糖、黑米的質量分別是30、10、10 g，麥芽糊精和單硬脂酸甘油酯的添加量分別為原料總質量的8%和0.3%，設置穇子粉的添加量分別為6、8、10、12、14 g，制作完成后加入等質量的水沖泡后進行感官評價，根據(jù)感官評價確定穇子粉適宜的添加量。

（2）麥芽糊精添加量確定。麥芽糊精是以淀粉為原材料經酸法和酶法低程度水解的產品，添加食用增稠劑能改善和增加體系粘稠度、保持體系相對穩(wěn)定性的親水物質、改善食品的物理性狀、并能使食品更加滑潤適口，延長保質期[18]。

糯米、白砂糖、黑米的添加量同（1），穇子添加量為（1）得出的最佳添加量，研究不同麥芽糊精添加量對穇子糊的影響，設置麥芽糊精添加量分別為2%、4%、6%、8%、10%，制作完成后加入等質量的水沖泡后進行感官評價，根據(jù)感官評價確定麥芽糊精適宜添加量。

（3）單硬脂酸甘油酯添加量確定。單硬脂酸甘油酯是一種優(yōu)質高效食用乳化劑和表面活化劑，能耐受高溫，可顯著提高溶解性和穩(wěn)定性，具有淀粉抗老化、防止沉淀、分離、賦香著色等作用[19]，本研究加入單硬脂酸甘油酯以改善產品的乳化性能。

糯米、白砂糖、黑米的添加量同（1），麥芽糊精為（2）得出的最佳添加量，研究不同的單硬脂酸甘油酯添加量對穇子糊的影響，設置單硬脂酸甘油酯添加量分別為0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%，制作完成后加入等質量的水沖泡后進行感官評價，根據(jù)感官評價確定單硬脂酸甘油酯適宜添加量。

1.4.2 正交試驗設計 通過單因素試驗優(yōu)選出各因素適宜的添加量范圍，優(yōu)選出3種因素的最佳配比，分別算出各因素同一水平之和，求算出極差R，根據(jù)比較極差大小從而判定影響穇子糊最顯著的因素。正交因素水平表見表1。

表1 正交試驗因素水平

1.5 感官評定

感官評定小組由10名食品專業(yè)成員組成，評定之前要明確感官評定的目的、指標及相關注意事項，感官評定采用雙盲法；對樣品進隨機編號，評定樣品隨機抽取，評定單獨進行。將樣品沖泡好放置透明容器中，在光線良好環(huán)境中觀察樣品色澤、溶解性及黏性，在空氣清新的情況下聞其氣味，品嘗其滋味。評定期間，評定人員不得相互交換評定意見，每次樣品評定人員要用清水漱口，2次評定時間間隔不得短于3 min，評定結束后要對評定人員的意見或建議進行記錄。感官品質評價標準見表2。

表2 穇子糊感官評價表

1.6 基于模糊綜合評價的感官評價法

1.6.1 建立穇子糊的因素集U因素集即影響穇子糊質量的指標集合，表示方式為：U=(u1，u2，u3，...，un)。其中：U為因素集，ui為第i個因素[20]，在穇子糊的研究中有5項指標決定其感官品質，即U=（u色澤，u滋味與氣味，u黏性，u溶解性，u口感）。

1.6.2 建立穇子糊評語集V將穇子糊樣品的感官質量采用百分制打分[20]：90分以上為優(yōu)，80～90分為良，60～80分為中，60分以下為差，表示為V=(v1，v2，v3，…，vn),（2＜n＜8，n為整數(shù)），其中V為評語集，vi為第i級評語。在穇子糊中，即V=(v優(yōu)，v良，v中，v差)。

1.6.3 建立穇子糊權重集X10名感官評價員分別對穇子糊色澤、滋味與氣味、黏性、溶解性、口感進行打分，總分為100分，占評分越高代表質量因素越重要，所占權重越大。因此確定了穇子糊中的色澤、滋味與氣味、黏性、溶解性、口感權重分別為0.1，0.2，0.2，0.3，0.2。所以穇子糊的權重集X=(0.1，0.2，0.2，0.3，0.2)。5個權重結果為：溶解性＞滋味與氣味=黏性=口感＞色澤。

1.6.4 建立模糊矩陣 在穇子糊的研究中，影響感官質量的指標有：色澤、滋味與氣味、黏性、溶解性、口感。10名感官評價員進行感官評價，感官評價表見表2，按一定的排列方式得出樣品的質量評價模糊關系矩陣[21]，采用模糊綜合評價法處理穇子糊的綜合評價結果，將權重集X與模糊關系矩陣R相結合，依據(jù)模糊原理B=XRj(j為1～9)，比較各樣品的結果，峰值最高的即可認為其風味物質模糊感官評分最高，此條件下的工藝最佳[22]。

1.6.5 綜合評判結論 將4個等級優(yōu)、良、中、差分別賦予90、80、70、60分值[23]，將綜合評判數(shù)據(jù)B分別乘以其對應值并相加，得出每個樣品總分值。

1.7 理化指標

1.7.1 水分含量測定[24]固體飲料中水分含量≤5%。

1.7.2 菌落總數(shù)測定[25]固體飲料中菌落總數(shù)不得超過1000 cfu/g。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果分析

2.1.1 穇子粉添加量對穇子糊品質的影響 由圖1的結果可知，隨著穇子粉添加量的增加，感官評分先升高后降低，但穇子粉添加量為10 g時，分值最高，因為穇子粉的添加量在穇子糊中影響其香味及口感，穇子粉口感較粗糙，隨著添加量升高，口感先轉好后變差，考慮到成本以及價格多個因素，穇子粉添加量為10 g時最合適，即確定在穇子糊中穇子粉添加量為10 g。

圖1 穇子粉添加量對穇子糊品質的影響

2.1.2 麥芽糊精添加量對穇子糊品質的影響 由圖2可知，麥芽糊精添加量會影響穇子糊的粘稠性、沖調性和感官質量，且隨著麥芽糊精添加量的增加，即食穇子糊感官質量呈先上升后下降的趨勢。由于麥芽糊精與穇子粉、糯米粉等會產生作用，當麥芽糊精是增加到8%時，會與水生成凝膠，黏度和吸濕性增加，產品的口感提升，使產品口感更加細膩，但當麥芽糊精添加量超過8%，黏度與吸濕性也逐漸增加，使產品過度的粘稠，從而影響產品的口感和失去產品本身的味道，產品品質下降，這和李蒙娜[26]在研究小麥淀粉進行改性處理時添加麥芽糊精的影響效果一致，因此確定麥芽糊精最佳添加量為8%。

圖2 麥芽糊精添加量對穇子糊品質的影響

2.1.3 單硬脂酸甘油酯對穇子糊品質的影響 單硬脂酸甘油酯與蛋白質和淀粉可以形成絡合物，與直連淀粉形成不溶性絡合物，防止淀粉冷后重結晶。與蛋白質作用時，與加工過程中散落的面筋蛋白質分子相互連接，小分子變成大分子，進而形成牢固、緊密的面筋網絡[19,26]。由圖3可知，隨著單硬脂酸甘油酯添加量增加，穇子糊的感官評價先增加后下降，當單硬脂酸甘油酯添加量為0.4%時，穇子糊感官評分最高，添加量低于0.4%時，產品品質逐漸上升；當添加量高于0.4%，單硬脂酸甘油酯與產品成分結合強度過大反而引起產品品質下降。所以確定單硬脂酸甘油酯最佳添加量為0.4%。

圖3 單硬脂酸甘油酯添加量對穇子糊品質的影響

2.2 模糊感官評價結果分析

由10位評定人員對研究中9種不同配比的穇子糊感官評價，按色澤、滋味與氣味、黏性、溶解性、口感以優(yōu)、良、中、差4個等級進行逐一評價，并將評定人員的評定結果記錄起來進行統(tǒng)計分析，分析結果見表3。

表3 即食穇子糊模糊感官評價結果

由表3可知，各感官評價人員對9種不同配比的穇子糊的評價結果并不集中，評價結果存在差異。因此，不能僅僅以平均數(shù)法來確定各配方之間的優(yōu)勢，還要通過運用模糊綜合評價法有效消除誤差，使結果更客觀可信。

2.2.1 建立模糊矩陣 在10位評價人員的評價結果中，以1號樣品為例，由表3可知，色澤的評價結果中：3人選優(yōu)，4人選良，2人選中，1人選差，所以得到的R色澤=(0.3，0.4，0.2，0.1)，同理可得R滋味與氣味=(0.5，0.3，0.1，0.1)，R黏性=(0.4，0.2，0.3，0.1)，R溶解性=(0.3，0.4，0.2，0.1)，R口感=(0.5，0.4，0.1，0.0)。把上面5個單因素的評價結果寫成一個矩陣的形式，如公式(1)。同理可得2～9號組合的矩陣，見公式(2)～(9)。

2.2.2 樣品綜合評價數(shù)據(jù)分析 依據(jù)模糊變換原理B=X×R，則對第j號樣品的綜合評價結果為：Bj=X×Rj(j為1～9)。因此1號樣品的綜合評價結果見算式(10)。同理可知2～9號樣品的綜合評價結果見算式(11)～(18)。

因此，得到了穇子糊9個樣品的4個不同等級（優(yōu)、中、良、差）的綜合評價B1～B9。

2.3 正交試驗與模糊數(shù)據(jù)結合所得最佳配方

將4個等級優(yōu)、良、中、差分別賦予分值90、80、70、60分，將綜合評價結果集中各個量分別乘以其對應值，并進行相加，得出最后分值。然后將正交實驗與模糊數(shù)據(jù)相結合起來進行客觀分析，結果見表4。

表4 即食穇子糊正交試驗結果

通過正交試驗表4可知，單硬脂酸甘油酯極差最大，麥芽糊精次之，穇子粉最小，由此可知，單硬脂酸甘油酯對穇子糊的影響最為顯著，其次是麥芽糊精和穇子粉。在上述9組綜合質量等級頻率，從圖4中可看出第3組具有最高的隸屬優(yōu)秀頻率，其中認為綜合感官為優(yōu)秀的達到60%，遠超過其他樣品，且綜合感官為差的只有6%，第3組樣品良好的隸屬頻率較低為22%，但優(yōu)秀和良好的總隸屬率達到了82%，也是樣品中隸屬率最高的，根據(jù)最大隸屬原則，認為樣品3的綜合感官最佳，在相應的k值當中，分別取最高值，最佳組合為A1B3C3，但在正交試驗當中無A1B3C3組合，所以需要對兩組數(shù)據(jù)再進行對比實驗實驗，以確定選出最優(yōu)組合。其對比試驗最終結果如表5所示。

圖4 樣品隸屬頻率分布

由表5可知，組合A3B3C3感官評分高于組合A1B3C3。在麥芽糊精與單硬脂酸甘油酯相同的情況下，穇子粉添加量不同，在組合A3B3C3中，穇子糊顏色與香味評價要高于組合A1B3C3，所以穇子糊品質最優(yōu)組合為：A3B3C3。其對應的最佳配方為糯米粉30 g，糖10 g，黑米10 g，穇子粉12 g，麥芽糊精質量分數(shù)10%，單硬脂酸甘油酯質量分數(shù)為0.5%。

表5 對比實驗

2.4 穇子糊理化指標

2.4.1 水分含量測定 穇子糊最終產品水分含量為0.680%≤5%，符合標準。

2.4.2 菌落總數(shù)測定 通過計算最后測得菌落總數(shù)為210 cfu/g＜1000 cfu/g，符合規(guī)定。

3 結論與討論

穇子糊的最佳工藝配方為：糯米粉30 g，白砂糖10 g，黑米10 g，穇子粉12 g，麥芽糊精質量分數(shù)10%，硬脂酸甘油酯質量分數(shù)0.5%。穇子糊的麥芽糊精的添加量為10%，這和孫延修[27]在研究無糖小米南瓜糊的對麥芽糊精的用量為8%基本一致，此時制備的穇子糊的品質最好，且風味獨特，攜帶方便，口感細膩，沖泡性良好，并且包含了糊類和粗糧穇子兩者的優(yōu)質特征，既滿足了糊類的方便性與適口性，又包含了粗糧當中的營養(yǎng)全面。

模糊綜合評價法是模糊數(shù)學中最基本的數(shù)學方法之一，它主要是從多個指標對被評價事物隸屬等級狀況進行綜合性評判，把被評判事物的變化區(qū)間做出劃分。此方法不僅解決了感官評價在產品評定過程中主觀性強的影響，而且通過查看結果的隸屬頻率，使評判結果更為客觀，更為可信。

穇子屬于小雜糧品種[28]，穇子糊作為一種新型即食糊類加工食品，其感官品質符合即食糊類產品的要求，而且也滿足人們對營養(yǎng)、健康、快速食品需求。穇子糊的研發(fā)不僅豐富了即食糊類產品的多樣性，而且有利于推動穇子產業(yè)的發(fā)展，為小雜糧品種的綜合開發(fā)和利用提供一定的理論基礎。在今后研究中，應進一步從穇子中淀粉的結構、蛋白質和脂肪的含量、膳食纖維的含量以及一些特殊性成分例如黃酮、穇子多糖對淀粉糊化及老化[29]的影響中去進一步探究雜糧糊類的加工工藝和添加劑的使用，保證工藝的安全性和可操作性，實現(xiàn)小雜糧的高品質利用。