唐曉娜，王墨陽，尹紅力*

1. 黑龍江省綠色食品科學研究院（哈爾濱 150028）；2. 哈爾濱市疾病預防控制中心（哈爾濱 150028）

鷹嘴豆（chickpea）是豆科鷹嘴豆屬中一年生或多年生草本植物，別名桃豆、雞豌豆[1]。鷹嘴豆是世界上栽培面積較大的豆類作物之一，同時也是世界上第二大消費豆類，屬于高營養(yǎng)豆類植物[2-3]。鷹嘴豆營養(yǎng)成分全面豐富，除含有豐富的碳水化合物和蛋白質之外，還含有豐富的多種氨基酸、膳食纖維、維生素和微量礦物質元素等[4]。鷹嘴豆還具有較好的藥用價值和食療作用，其功效主要體現(xiàn)在潤肺、消炎、強骨、養(yǎng)顏、消毒和健胃等方面[5]。

滾筒干燥裝置一般由一個或多個內部加熱的旋轉滾筒組成。漿糊狀物料均勻涂布在滾筒外表面獲得以導熱方式傳遞的熱量，物料內水分受熱蒸發(fā)以得到脫水產品[6]。滾筒干燥方法具有適應性廣、熱效率高、干燥速度快、能耗小、設備成本低等優(yōu)點，是一種廣泛應用于食品工業(yè)的干燥方式[7]。利用滾筒干燥方式生產鷹嘴豆粉有利于提高產品的品質并賦予產品較好的沖調性，而相關研究尚未見諸報道。因此，采用正交試驗方法對滾筒干燥生產鷹嘴豆粉工藝條件進行研究，以期為鷹嘴豆粉的生產加工及綜合利用提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與設備

新疆鷹嘴豆（市售）；蛋白酶（10 000 U/g，河北樂泉生物科技有限公司）；淀粉酶（20 000 U/g，石家莊春信生物科技有限公司）；纖維素酶（20 000 U/g，山東巨榮生物工程有限公司）。

Y0505型雙滾筒干燥機（東臺市食品機械廠有限公司）；JMS-80膠體磨（廊坊市通益機械有限公司）；FW-200型高速萬能粉碎機（北京市中興偉業(yè)儀器有限公司）；均質機（上海東華高壓均質機廠）；磨漿機（廣州雷邁機械有限公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 鷹嘴豆基本成分含量的測定

水分測定，采用烘箱干燥法[8]；灰分測定，采用干法灰化法[9]。粗蛋白測定，采用凱氏定氮法[10]；粗脂肪測定，采用索氏提取法[11]；淀粉測定，采用酸水解測定還原糖法[12]；膳食纖維測定，采用酶-質量法[13]。

1.2.2 工藝流程

鷹嘴豆→除雜→浸泡→打漿→磨漿→預糊化蒸煮→酶解→均質→滾筒干燥→冷卻→成品

1.2.3 鷹嘴豆粉加工工藝

將鷹嘴豆除雜后，加入一定量的水，經(jīng)過浸泡后利用膠體磨粗磨過濾去皮，濾漿加熱到50 ℃，加入質量分數(shù)0.50%的淀粉水解90 min，水解完畢后再加入質量分數(shù)0.65%的蛋白酶水解120 min，加入質量分數(shù)0.6%的纖維酶水解6 h，水解完畢后在14 MPa壓力下均質。將漿料在55～60 ℃下糊化一定時間，滾筒干燥、冷卻獲得產品。

1.2.4 成膜率的測定[14]

滾筒干燥后，以紙附于膜的空洞及不成膜處，繪出其大小，估算面積m1，通過滾筒轉速、半徑及長度計算出相應成膜面積m0。成膜率按式（1）計算。

式中：m0為理論成膜面積，cm2；m1為未成膜面積，cm2。

1.2.5 單因素試驗

研究漿料質量濃度、滾筒轉速和滾筒溫度對成膜率的影響。

1.2.5.1 漿料質量濃度的影響

分別配制質量濃度為300，400，500，600和700 g/L的漿料溶液，控制滾筒表面溫度130 ℃、轉速6 r/min。

1.2.5.2 滾筒轉速的影響

控制漿料質量濃度500 g/L、滾筒表面溫度130 ℃，分別設定滾筒轉速3.0，4.0，5.0，6.0和7.0 r/min，進行滾筒干燥研究。

1.2.5.3 滾筒溫度的影響

在漿料質量濃度500 g/L、滾筒轉速6 r/min條件下，分別調節(jié)滾筒表面溫度110，120，130，140和150 ℃進行滾筒干燥研究。

1.2.6 滾筒干燥工藝參數(shù)的優(yōu)化

在單因素試驗的基礎上，采用L9(34)正交試驗表進行優(yōu)化，試驗因素和水平表見表1。

表1 正交試驗因素和水平表

2 結果與分析

2.1 鷹嘴豆基本成分

鷹嘴豆營養(yǎng)成分質量分數(shù)為水分9.23%±0.08%、淀粉58.06%±0.11%、粗蛋白18.76%±0.06%、粗脂肪5.52%±0.09%、膳食纖維5.79%±0.10%、灰分2.64%±0.04%。從鷹嘴豆粉營養(yǎng)成分可以看出，其營養(yǎng)豐富且全面，其中淀粉是鷹嘴豆的主要成分，因此，鷹嘴豆可作為營養(yǎng)穩(wěn)定劑提供特性黏度、組織和黏稠等功能性特性等[3]。除此之外，鷹嘴豆中蛋白質質量分數(shù)也相對較高，可以作為優(yōu)良的植物蛋白質資源。鷹嘴豆中的脂肪質量分數(shù)相對較低，有報道稱鷹嘴豆中的脂肪多為對人體十分有利的不飽和脂肪酸[1]。通過測定鷹嘴豆基本成分可以發(fā)現(xiàn)其具有很好的開發(fā)價值和利用價值。

2.2 單因素試驗結果

2.2.1 漿料質量濃度對鷹嘴豆粉成膜率的影響

從圖1可以看出，鷹嘴豆粉滾筒干燥過程中，漿料質量濃度對鷹嘴豆粉的成膜率有很大的影響。漿料質量濃度較低時，成膜效果較差，這可能是由于在一定轉速和溫度條件下，物料無法干燥成片狀，與刮刀容易粘連成糊[15]。隨著漿料質量濃度增加，鷹嘴豆粉的成膜率逐漸變好，但漿料質量濃度超過500 g/L后，鷹嘴豆粉成膜率的增幅顯著下降，這可能是由于漿料質量濃度過高，造成物料在滾筒表面的流動性變差且布膜不均，且過高的質量濃度阻礙膠磨和均質效果。綜合考慮，漿料質量濃度500 g/L時進行鷹嘴豆粉的滾筒干燥較為適宜。

圖1 不同漿料質量濃度對成膜率的影響

2.2.2 滾筒轉速對鷹嘴豆粉成膜率的影響

由圖2可以看出，滾筒轉速對鷹嘴豆粉成膜率有一定影響。隨著滾筒轉速逐漸升高，鷹嘴豆粉的成膜率先升高后降低。滾筒轉速一方面會影響物料成膜厚度，另一方面也決定物料的干燥時間[16]。滾筒轉速越快，其料膜厚度越小，越有利于物料的干燥，但同時物料在滾筒表面停留時間就越短，這不但影響干燥效果，同時也對物料的成膜性具有一定影響。綜合考慮，在保證一定料膜厚度的前提下，選擇滾筒轉速6 r/min較為適宜。

圖2 滾筒轉速對成膜率的影響

2.2.3 滾筒溫度對鷹嘴豆成膜率的影響

由圖3可以看出，隨著滾筒表面溫度的升高，物料成膜率逐漸變好，物料經(jīng)過干燥水分逐漸降低。但溫度超過130 ℃時，隨著溫度升高，成膜效果逐漸變差，且產品顏色逐漸變深，并會伴有焦糊現(xiàn)象出現(xiàn)。綜合考慮，滾筒表面溫度選擇130 ℃較為適宜。

圖3 滾筒轉速對成膜率的影響

2.3 正交試驗結果

在單因素試驗基礎上，以漿料質量濃度、滾筒轉速和滾筒溫度為因素，以成膜率為指標設計L9(34)正交試驗優(yōu)化鷹嘴豆粉滾筒干燥的最佳工藝參數(shù)，正交試驗結果見表2。

由表2的極差分析可知，影響滾筒干燥對鷹嘴豆粉成膜率的因素順序依次為滾筒轉速＞漿料質量濃度＞滾筒溫度。以鷹嘴豆粉成膜率為指標優(yōu)化的理論最佳滾筒干燥工藝因素水平組合為A2B2C2，即漿料質量濃度500 g/L、轉速6.0 r/min、滾筒溫度130 ℃，在此條件下鷹嘴豆粉的成膜效果最好。在最佳條件下進行驗證試驗，鷹嘴豆粉的成膜率為94.31%±0.12%。

表2 正交試驗結果

3 結論

在滾筒干燥加工鷹嘴豆粉的試驗中，影響鷹嘴豆粉成膜率的因素順序依次為滾筒轉速＞漿料質量濃度＞滾筒溫度。通過正交優(yōu)化試驗得到滾筒干燥加工鷹嘴豆粉的最佳工藝條件：漿料質量濃度500 g/L、轉速6.0 r/min、滾筒溫度130 ℃，在此條件下鷹嘴豆粉的成膜率可達94.31%±0.12%。