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        馬鈴薯復(fù)合營(yíng)養(yǎng)沖劑粉制備及品質(zhì)分析

        2022-01-17 09:06:52劉全亮羅有中李珍妮賴呈純
        農(nóng)產(chǎn)品加工 2021年23期
        關(guān)鍵詞:沖劑糊精麥芽

        劉全亮,羅有中,李珍妮,賴呈純

        (1.定西市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,甘肅定西743000;2.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院 農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究所,福建福州350003)

        馬鈴薯屬茄科植物,其根莖可食用,是全球第五大經(jīng)濟(jì)作物中第四重要糧食作物[1]。馬鈴薯營(yíng)養(yǎng)全面,富含人體所需的18種氨基酸,其中必需氨基酸含量占氨基酸總量的47.9%[2],同時(shí)馬鈴薯中富含包括維A、維B1、維B2、維C、維E等多種維生素,具有優(yōu)良的營(yíng)養(yǎng)功能特性[3],被譽(yù)為“十全十美”的食物。

        莜麥作物谷物食物,具有很好的保健功效,其中富含的維生素和礦物質(zhì),能夠改善血液循環(huán);富含的亞油酸,可以降低膽固醇在人體心血管中的積累;除此之外,莜麥糖分低、蛋白質(zhì)含量高,可供糖尿病人食用[4]。

        進(jìn)行新鮮馬鈴薯的充分利用加工研究,保留了其全部營(yíng)養(yǎng)成分,復(fù)配莜麥粉、大豆分離蛋白和麥芽糊精,增加了沖劑粉的口感和營(yíng)養(yǎng),實(shí)現(xiàn)馬鈴薯綠色加工,為馬鈴薯加工探索出新途徑。

        1 材料與方法

        1.1 材料與設(shè)備

        1.1.1 材料

        馬鈴薯,定西市農(nóng)科院自育馬鈴薯品種定薯3號(hào);大豆分離蛋白,山東臨沂山松生物科技有限公司提供;麥芽糊精(DE=15~20),山東西王集團(tuán)糖業(yè)有限公司提供;莜麥粉,通渭樂百味食品有限公司提供。

        1.1.2 設(shè)備

        BN-V8-600型電子天平,廈門巨林儀器有限公司產(chǎn)品;HH-4型恒溫水浴鍋,國(guó)華電器股份有限公司產(chǎn)品;202-00型電熱恒溫干燥箱,北京科偉永興儀器有限公司產(chǎn)品;XPV-203型透反偏光顯微鏡,上海長(zhǎng)方科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品;CW-50型攪拌混合機(jī),新鄉(xiāng)市高服機(jī)械制造有限公司產(chǎn)品;DCC23-4型小型電磁干燥機(jī),河南許昌智工機(jī)械有限公司產(chǎn)品。

        1.2 工藝流程及操作要點(diǎn)

        將新鮮的馬鈴薯清洗、去皮、漂燙后進(jìn)行粉碎磨漿,磨漿均勻后快速按照配方比例添加莜麥粉、大豆分離蛋白、麥芽糊精混合調(diào)質(zhì),混合調(diào)質(zhì)后立即進(jìn)行干燥糊化,干燥溫度為125℃,干燥結(jié)束后進(jìn)行冷卻粉碎,粉碎過100目篩包裝貯藏。

        1.3 檢測(cè)指標(biāo)

        1.3.1 馬鈴薯復(fù)合營(yíng)養(yǎng)沖劑粉的感官指標(biāo)

        馬鈴薯沖劑粉的感官品質(zhì)通過色澤、滋味、口感和產(chǎn)品沖調(diào)性進(jìn)行評(píng)價(jià)[5]。

        感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

        表1 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

        1.3.2 馬鈴薯沖劑粉分散指數(shù)的測(cè)定

        稱取30.0 g沖劑粉于500 mL的燒杯中,加入210 mL,80℃的純凈水,攪拌1 min后靜置3 min,然后用質(zhì)量一定的20目篩網(wǎng)對(duì)沖劑粉溶液進(jìn)行過濾,并用蒸餾水輕輕清洗結(jié)塊物質(zhì),最后將過濾網(wǎng)放入105℃的烘箱中干燥至恒質(zhì)量后進(jìn)行稱量[6]。分散性指標(biāo)計(jì)算公式(1)如下:

        式中:m1——干燥后結(jié)塊的質(zhì)量,g;

        m0——樣品的質(zhì)量,g;

        w——樣品水分含量,%。

        1.3.3 馬鈴薯沖劑粉的沖調(diào)穩(wěn)定性測(cè)定[7]

        準(zhǔn)確稱量5.0 g馬鈴薯沖劑粉置于100 mL量筒中,加入45 mL 60℃的純凈水,攪拌均勻形成狀態(tài)均勻的懸濁液,靜置5 min后測(cè)量下層懸濁液的高度h1和懸濁液的總高度,按下列公式(2)進(jìn)行計(jì)算:

        1.3.4 馬鈴薯沖劑粉分散時(shí)間測(cè)定

        稱取2.0樣品,溶于25℃的純凈水40 mL中,勻速攪拌至全部分散均勻,記錄從攪拌開始到粉末全部分散所需時(shí)間;重復(fù)操作3次,取平均值作為樣品分散的時(shí)間[8]。

        1.3.5 基本理化指標(biāo)檢測(cè)

        馬鈴薯復(fù)合沖劑粉的品質(zhì)分析指標(biāo)主要有水分測(cè)定[9]、蛋白質(zhì)的測(cè)定[10]、脂肪含量的測(cè)定[11]、維C的含量測(cè)定[12]、膳食纖維含量測(cè)定[13]。

        1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

        試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行分析與處理,采用Origin 8.0進(jìn)行繪圖與分析。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 莜麥粉添加量對(duì)沖劑粉分散指數(shù)的影響

        莜麥粉添加量對(duì)沖劑粉分散指數(shù)的影響見圖1。

        分散性是沖劑粉的主要指標(biāo),沖劑粉的成分對(duì)于其分散指數(shù)具有顯著影響,其成分大豆分離蛋白和麥芽糊精都具有很好的水溶性,但莜麥粉中含有豐富的纖維素等在水中分散能力較弱。由圖1可知,沖劑粉中隨著莜麥粉添加量的增加,沖劑粉的分散指數(shù)呈現(xiàn)先增大后減少的趨勢(shì),主要是莜麥粉中的膳食纖維可一定程度內(nèi)作為低黏度的分散劑,在淀粉的蜂窩結(jié)構(gòu)中穿插,降低了粉劑顆粒表面的黏度,使水從沖劑粉的顆粒間快速穿過,降低了淀粉顆粒之間連接結(jié)塊的可能[14]。但隨著含量的增加,分散指數(shù)降低,主要是因?yàn)樯攀忱w維降低了淀粉顆粒的結(jié)合水的能力。

        2.2 大豆分離蛋白對(duì)沖劑粉乳液穩(wěn)定性的影響

        大豆分離蛋白具有良好的乳化性和水合性,淀粉和蛋白質(zhì)相互作用可以在一定程度上形成優(yōu)于自身的混合凝膠,蛋白能夠降低混合體系的黏度,阻止體系發(fā)生崩解、抑制淀粉凝沉[15]。大豆分離蛋白作為一種植物蛋白,具有很好的加工特性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,其蛋白含量在90%以上,并且成本低[16]。在馬鈴薯復(fù)合營(yíng)養(yǎng)沖劑粉中加入一定量的大豆分離蛋白具有很好的營(yíng)養(yǎng)和功能特性。

        大豆分離蛋白添加量對(duì)沖劑粉沖調(diào)穩(wěn)定性影響見圖2。

        由圖2可知,隨著大豆分離蛋白添加量的增加,沖劑粉的沖調(diào)穩(wěn)定性增加,其原因是淀粉顆粒間結(jié)合了蛋白,降低了其表面張力,淀粉和蛋白的混合體系有利于提高其分散穩(wěn)定作用[17]。因此,大豆分離蛋白的添加不僅增加產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)同時(shí)增加的其沖調(diào)穩(wěn)定性。

        圖2 大豆分離蛋白添加量對(duì)沖劑粉沖調(diào)穩(wěn)定性影響

        2.3 大豆分離蛋白添加量對(duì)沖劑粉感官評(píng)價(jià)的影響

        大豆分離蛋白添加量對(duì)沖劑粉感官評(píng)分的影響見圖3。

        圖3 大豆分離蛋白添加量對(duì)沖劑粉感官評(píng)分的影響

        由圖3可知,大豆分離蛋白添加量少于20%時(shí),隨著大豆分離蛋白添加量增加,馬鈴薯沖劑粉感官評(píng)價(jià)分值增加,大豆分離蛋白在沖劑粉中可以增加沖劑粉的口感,當(dāng)大豆分離蛋白添加量太高,使沖劑粉中含有大豆蛋白的豆腥味,而且沖劑粉中的薯香風(fēng)味降低,因此大豆分離蛋白添加量在20%時(shí),沖劑粉感官評(píng)價(jià)值最高。

        2.4 麥芽糊精添加量對(duì)沖劑粉分散性和感官評(píng)分值的影響

        麥芽糊精是一種甜度極低、溶解性良好、易被人體吸收消收的淀粉不完全水解物,具有良好的溶解性和增稠性,可有限降低結(jié)塊率,廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)中[18]。麥芽糊精的添加量對(duì)于沖劑粉的口感和溶解性有較大影響,麥芽糊精添加量少,速溶性差,口感不細(xì)膩,添加太多口感不佳[19]。

        麥芽糊精添加量對(duì)沖劑粉分散性和感官評(píng)價(jià)分值的影響見圖4。

        由圖4可知,隨著麥芽糊精添加量的增加,沖劑粉的分散時(shí)間加快,主要是因?yàn)辂溠亢己玫挠H水性和水溶性;麥芽糊精對(duì)感官評(píng)分的影響呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì),這是因?yàn)樵谝欢ǚ秶鷥?nèi)能夠增加沖劑粉細(xì)膩爽滑的口感,但隨著添加量的增加,對(duì)沖劑粉的風(fēng)味有所降低。

        圖4 麥芽糊精添加量對(duì)沖劑粉分散性和感官評(píng)價(jià)分值的影響

        2.5 正交試驗(yàn)確定最佳配方

        在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,選擇影響沖劑粉感官品質(zhì)的3個(gè)配方因素即莜麥粉添加量、大豆蛋白添加量、麥芽糊精添加量,每個(gè)因素設(shè)計(jì)3個(gè)水平L9(34)進(jìn)行正交試驗(yàn)。

        正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表2,正交試驗(yàn)結(jié)果見表3,正交試驗(yàn)方差分析見表4。

        表2 正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)/%

        表3 正交試驗(yàn)結(jié)果

        表4 正交試驗(yàn)方差分析

        由直觀分析和方差分析結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)各因素對(duì)于產(chǎn)品感官評(píng)分影響的主次因素分別為大豆分離蛋白添加量>莜麥粉添加量>麥芽糊精添加量。由直觀分析可以得出最佳配方為A1B1C3,即莜麥添加量為35%,大豆分離蛋白添加量為15%,麥芽糊精添加量為12%。

        2.6 馬鈴薯復(fù)合營(yíng)養(yǎng)沖劑粉的品質(zhì)指標(biāo)

        馬鈴薯復(fù)合沖劑粉品質(zhì)指標(biāo)見表5。

        表5 馬鈴薯復(fù)合沖劑粉品質(zhì)指標(biāo)/%

        2.7 馬鈴薯復(fù)合營(yíng)養(yǎng)沖劑粉溶解特性

        將制備好的馬鈴薯復(fù)合營(yíng)養(yǎng)沖劑用純凈水溶解后取1 mL的乳狀液平穩(wěn)地滴到載玻璃片上,用鉑絲涂抹均勻,微微晾曬,在偏光顯微鏡(640倍)下進(jìn)行觀察[20],一般而言,沖劑粉的乳化液液滴越均勻,其乳化體系就越穩(wěn)定。

        馬鈴薯復(fù)合沖劑粉乳液液滴形態(tài)分布見圖5。

        圖5 馬鈴薯復(fù)合沖劑粉乳液液滴形態(tài)分布

        由圖5可知,沖劑液滴粒徑大小和分布均勻,粒徑分布集中,這有利使液滴在外力的作用下達(dá)到受力平衡狀態(tài);這種狀態(tài)能夠在一定程度上防止液滴在范德華力和靜電作用下出現(xiàn)絮凝現(xiàn)象,從而增加沖劑粉乳狀液的穩(wěn)定性。

        3 結(jié)論

        通過復(fù)配莜麥粉、大豆分離蛋白等實(shí)現(xiàn)了馬鈴薯鮮薯直接加工制備馬鈴薯沖劑粉的方法,其中莜麥粉添加量35%,大豆分離蛋白添加量15%,麥芽糊精添加量12%;研制的馬鈴薯復(fù)合營(yíng)養(yǎng)沖劑粉營(yíng)養(yǎng)豐富、沖調(diào)方便、薯香味和谷香味濃郁、乳液形態(tài)均勻、顆粒大小基本一致;產(chǎn)品水分含量為13.56%,粗脂肪含量為4.38%,蛋白含量為19.13%,維生素含量為1.68 mg/100 g,膳食纖維含量為1.74%。

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