張一鳴，景繪麗，高 玲，葛邦國(guó)，和法濤

(中華全國(guó)供銷合作總社濟(jì)南果品研究院，山東 濟(jì)南 250014)

龍山小米歷史上為全國(guó)四大貢米之一，特產(chǎn)于山東省濟(jì)南市章丘區(qū)，是全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品地理標(biāo)志產(chǎn)品。龍山小米香味濃郁且營(yíng)養(yǎng)豐富，維生素A、維生素B1及維生素B2的含量高于其他小米品種[1-5]。據(jù)《神農(nóng)本草經(jīng)》中記述：“龍山小米養(yǎng)腎氣，除胃熱，治消渴，利小便?！苯陙?lái)的相關(guān)研究也表明，小米具有助消化、軟化血管，降血壓，安眠和提高免疫力等功效[4-7]。即食小米粥產(chǎn)品具有食用方便、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高等優(yōu)點(diǎn)，在即食類產(chǎn)品市場(chǎng)上銷量逐年遞增。目前，市場(chǎng)上的即食小米粥，主要以東北、山西等地區(qū)的小米為原料，龍山小米的即食粥研究未見(jiàn)報(bào)道[8-10]。本研究在即食小米粥的基礎(chǔ)上，添加果蔬粉，使其營(yíng)養(yǎng)更加豐富，為龍山小米加工產(chǎn)業(yè)鏈的延伸，推動(dòng)特色農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供新思路。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

小米：章丘龍山小米，市售；復(fù)合果蔬粉(蘋(píng)果粉、菠蘿粉、菠菜粉、芒果粉、山藥粉、胡蘿卜粉等，顏色呈黃褐色)，西安斯諾特股份有限公司；碘化鉀(AR)、碘(AR)，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；氫氧化鉀(AR)、鹽酸(AR)，天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

XS 365M電子天平，瑞士普里賽斯儀器有限公司；DS-56III雙螺桿擠壓膨化機(jī)，濟(jì)南賽信機(jī)械有限公司；500Y型高速多功能粉碎機(jī)，浙江銳騰食品機(jī)器有限公司；UV1000分光光度計(jì)，上海天美科學(xué)儀器有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1工藝流程

龍山小米→粉碎→過(guò)篩→與復(fù)合果蔬粉混勻→調(diào)整含水率→雙螺桿擠壓熟化→干燥→粉碎→成品。

1.3.2工藝參數(shù)優(yōu)化

單因素試驗(yàn)條件分別為熟化溫度125、130、135、140、145℃，含水率28%、31%、34%、37%、40%，果蔬粉添加比例10%、20%、30%、40%、50%?？疾靻我蛩卦囼?yàn)條件時(shí)，設(shè)置固定條件為熟化溫度130℃、含水率30%、果蔬粉添加比例30%。在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，通過(guò)響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)確定最優(yōu)工藝條件。熟化度測(cè)定，參考文獻(xiàn)[11]中方法進(jìn)行。感官評(píng)價(jià)，選擇20位專業(yè)食品評(píng)價(jià)人員對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行感官評(píng)分，結(jié)合《稻谷、大米蒸煮食用品質(zhì)感官評(píng)價(jià)方法》GB/T 15682—2008制定評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，具體見(jiàn)表1。在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，設(shè)計(jì)因素水平見(jiàn)表2。

表1 感官評(píng)分表

表2 因素水平表

1.3.3數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)差異性通過(guò)軟件SPSS 22.0進(jìn)行分析，響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果通過(guò)軟件Design Expert 8.0進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1熟化溫度對(duì)熟化度和感官評(píng)分的影響

熟化溫度對(duì)熟化度和感官評(píng)分的影響見(jiàn)圖1。

圖1 熟化溫度對(duì)熟化度和感官評(píng)分的影響

由圖1可知，隨著熟化溫度的上升，即食小米粥熟化度顯著上升，當(dāng)達(dá)到140℃后上升就不明顯了；感官評(píng)分呈先顯著上升，當(dāng)達(dá)到140℃后開(kāi)始顯著下降。分析原因?yàn)殡S著熟化溫度的上升，小米粥熟化逐漸完全且增香效果明顯，達(dá)到135℃時(shí)米粥基本達(dá)到熟化飽和狀態(tài)，高于140℃后小米粥焦糊味明顯，感官評(píng)分下降。因此，選擇135℃為單因素最佳熟化溫度。

2.1.2含水率對(duì)熟化度和感官評(píng)分的影響

含水率對(duì)熟化度和感官評(píng)分的影響見(jiàn)圖2。

圖2 含水率對(duì)熟化度和感官評(píng)分的影響

由圖2可知，隨著含水率的上升，即食米粥熟化度先顯著上升，當(dāng)水分達(dá)到31%～34%時(shí)熟化度變化不顯著，水分超過(guò)34%后，熟化度呈顯著下降。分析原因?yàn)樵跀D壓熟化過(guò)程中，小米粥含水率較低時(shí)熱量吸收少，故熟化度低，含水率過(guò)高則因水潤(rùn)滑作用，使小米粥在擠壓機(jī)中受到剪切力較低，故熟化度較低。感官評(píng)分先顯著上升，當(dāng)水分達(dá)到34%～37%時(shí)，感官評(píng)分變化不大，當(dāng)水分超過(guò)37%后，感官評(píng)分顯著下降。分析原因?yàn)殡S著小米粥熟化度上升，增香明顯，感官評(píng)分提高；而過(guò)高的含水率導(dǎo)致產(chǎn)品黏性過(guò)大，復(fù)水率下降，感官評(píng)分降低。

2.1.3果蔬粉添加比例對(duì)熟化度和感官評(píng)分的影響

果蔬粉添加比例對(duì)熟化度和感官評(píng)分的影響見(jiàn)圖3。

圖3 果蔬粉添加比例對(duì)熟化度和感官評(píng)分的影響

由圖3可知，果蔬粉添加比例為10%～30%時(shí)，即食小米粥熟化度下降不顯著，當(dāng)達(dá)到30%后呈顯著下降。分析原因?yàn)樵跀D壓熟化過(guò)程中，隨著果蔬粉添加比例提高，小米比例降低，小米粥淀粉含量降低，熟化度降低。感官評(píng)分呈先顯著上升，當(dāng)達(dá)到30%后呈下降的趨勢(shì)。分析原因?yàn)殡S著果蔬粉添加比例提高，果蔬復(fù)合小米粥熟化風(fēng)味良好；當(dāng)大于30%后，小米風(fēng)味被果蔬風(fēng)味掩蓋，感官評(píng)分下降。

2.2 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)

響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果

使用Design Expert 8.0.6中的中心組合設(shè)計(jì)模塊進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化，得到Y(jié)1二次多項(xiàng)方程：

Y1=90.383 28+2.451 303X1+

0.797 129X2-1.545X3+

0.725X1X2-0.9X1X3+

0.475X2X3-0.895 31X12-

0.859 96X22-1.478 68X32

該二次項(xiàng)模型R2=0.96，說(shuō)明該模型僅有4%的總量變異不能由模型因素解釋，同時(shí)模型信噪比=14.86>4，說(shuō)明該模型擬合程度較好，優(yōu)化結(jié)果較為可信。

熟化度模型方差分析結(jié)果如表4所示。

表4 方差分析

由表4可知，該預(yù)測(cè)模型項(xiàng)P<0.01，呈極顯著水平，模型失擬項(xiàng)P=0.439 8，呈不顯著水平，同時(shí)模型X1、X3、X12、X22、X32項(xiàng)呈極顯著水平，模型X2、X1X2、X1X3項(xiàng)呈顯著水平，說(shuō)明該預(yù)測(cè)模型擬合程度良好。

使用Design Expert 8.0.6中的中心組合設(shè)計(jì)模塊進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化，得到Y(jié)2二次多項(xiàng)方程：

Y2=88.211 48-0.737 22X1-0.015 97X2-

0.171 74X3+0.775X1X2+1.125X1X3-

0.475X2X3-0.911 97X12-

0.717 52X22-1.177 14X32

該二次項(xiàng)模型R2=0.92，說(shuō)明該模型僅有8%的總量變異不能由模型因素解釋，同時(shí)模型信噪比=11.66>4，說(shuō)明該模型擬合程度較好，優(yōu)化結(jié)果較為可信。感官評(píng)分模型方差分析結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 方差分析

由表5可知，該預(yù)測(cè)模型項(xiàng)P=0.000 2<0.0 1，呈極顯著水平，模型失擬項(xiàng)P=0.415 2，呈不顯著水平，同時(shí)模型X1、X1X3、X12、X22、X32項(xiàng)呈極顯著水平，模型X1X2項(xiàng)呈顯著水平，說(shuō)明該預(yù)測(cè)模型擬合程度良好。

根據(jù)Design Expert軟件優(yōu)化提供的因素最優(yōu)方案為熟化溫度131.85 ℃、含水率31.95%、果蔬粉添加比例27.7%，理論最優(yōu)熟化度為91.76%，感官評(píng)分為87.74。根據(jù)實(shí)際情況及操作可行性，將最優(yōu)方案調(diào)整為熟化溫度132℃、含水率32%、果蔬粉添加比例28%，進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)得到熟化度為93.88%，感官評(píng)分為89.22，與理論值誤差分別為2.3%、1.6%，說(shuō)明該方案較為可行。

3 結(jié)論

以龍山小米為主要原料，通過(guò)響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)對(duì)龍山小米果蔬復(fù)合即食粥的制備工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，得到的最優(yōu)制備工藝參數(shù)為熟化溫度132℃、含水率32%、果蔬粉添加比例28%。該工藝條件下熟化度為93.88%，感官評(píng)分為89.22，產(chǎn)品小米和果蔬風(fēng)味濃郁，口感良好。可為提高龍山小米產(chǎn)品附加值，深化產(chǎn)業(yè)加工鏈，推動(dòng)龍山小米產(chǎn)區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供參考。