洪逸心 丁可欣 王春玲 李珍妮

（江蘇科技大學(xué)糧食學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江 212100）

湯圓源于宋朝，是我國傳統(tǒng)節(jié)令食品，深受廣大消費(fèi)者喜愛。隨著冷鏈和速凍技術(shù)的發(fā)展及人們對食品多樣性的追求，速凍湯圓應(yīng)運(yùn)而生。速凍湯圓將現(xiàn)代工藝技術(shù)融入其中，既保留了傳統(tǒng)湯圓的風(fēng)味，也實(shí)現(xiàn)了湯圓生產(chǎn)的規(guī)模化。2020年，我國速凍湯圓市場規(guī)模達(dá)到253億元，較2019年同比增長14%。2022年，我國速凍湯圓市場規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到304億元[1]。湯圓品質(zhì)除了受加工技術(shù)和操作條件影響外，在很大程度上會受原料種類的影響。目前，對湯圓品質(zhì)改良的研究多集中于添加劑的使用和速凍工藝的提升，而對原料種類的革新相對較少。

紫薯是甘薯的一個(gè)特殊品種，兼具糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物和藥用作物的特點(diǎn)，富含多糖、黏液蛋白、胡蘿卜素、花青素、膳食纖維和微量元素硒等多種營養(yǎng)成分和功能活性物質(zhì)[2-3]。因此，長期食用紫薯對人體有明顯的益生保健作用，其中起主要作用的花青素已被驗(yàn)證有抗氧化、抗炎癥和降低低密度脂蛋白等功效，能預(yù)防和輔助治療癌癥和心血管疾病[4]。紫薯粉是以紫薯為原料，經(jīng)清洗、切分、護(hù)色、干燥、粉碎等一系列工藝制備得到的產(chǎn)品，保存了鮮薯中除水分以外全部的營養(yǎng)物質(zhì)，并且其加工和應(yīng)用特性優(yōu)于紫薯[5-6]。文中主要研究了紫薯粉不同添加量對糯米粉理化性質(zhì)及其湯圓品質(zhì)的影響，以期能為豐富湯圓種類和拓寬紫薯粉的應(yīng)用范圍提供一定理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

糯米粉（水分含量11.4%），泰國初興米粉廠有限公司；紫薯粉（水分含量4.3%），興化市益盛生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

T6分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；TA.XTC-18質(zhì)構(gòu)儀，上海保圣實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司；DHG-9240A電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；JY10002電子天平，上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司；TD4低速離心機(jī)，上海盧湘儀離心機(jī)儀器有限公司；海爾BCD-480WBPT冰箱，海爾智家股份有限公司；ME204E/02電子天平，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1樣品制備

分別按糯米粉量（200 g）的2.0%、2.5%、3.0%、3.5%、4.0%、4.5%添加量稱取紫薯粉，將糯米粉與紫薯粉混合均勻，形成6個(gè)紫薯糯米混合粉備用樣品。

取紫薯糯米混合粉樣品157.5 g，加水142.5 mL，混合攪拌均勻，分割成10 g/個(gè)，并揉成湯圓樣品30個(gè)，用聚乙烯薄膜包裹，置于－18℃的冰箱中冷凍7 d。取出20個(gè)湯圓經(jīng)25℃解凍0.5 h后放入沸水中煮6 min，進(jìn)行接下來的測試，同步收集蒸煮后的湯備用。

1.3.2 理化性質(zhì)測定

1.3.2.1 溶解度測定

參照Derycke[7]等的方法并稍做改動。稱取1.5 g紫薯糯米混合粉樣品于離心管中，加入25 mL去離子水混合均勻，室溫（25℃）下振蕩1 h后，在50℃水浴下以160 r/min振蕩反應(yīng)25 min。將反應(yīng)結(jié)束后的樣品冷卻至室溫，以10 000 r/min離心5 min，取上清液置于105℃烘箱干燥至恒重。樣品在水中的溶解度為干燥后上清液干物質(zhì)質(zhì)量與混合粉樣品干基質(zhì)量的比值。

1.3.2.2 透明度測定

取0.1 g紫薯糯米混合粉樣品與20 mL去離子水放入離心管中，混合配制成0.5%的懸浮液，在沸水條件下加熱并輕微持續(xù)攪拌30 min，樣品冷卻至室溫后置于分光光度計(jì)中測定透明度。用去離子水作為空白對照，在波長650 nm下測得的透光率（%）即為樣品的透明度（%）。

1.3.3 湯圓性質(zhì)測定

1.3.3.1 高徑比測定

每組選取6個(gè)煮熟后的湯圓，用游標(biāo)卡尺量取每個(gè)湯圓的高度（H）和直徑（D），計(jì)算高徑比（H/D），取6個(gè)數(shù)值的平均值。

1.3.3.2 蒸煮損失測定

收集1.3.1中煮熟湯圓后的湯水，采用烘箱干燥法測定湯水的干物質(zhì)質(zhì)量及未蒸煮樣品干基質(zhì)量。蒸煮損失為蒸煮后湯水中固形物干重與未蒸煮樣品干基質(zhì)量的比值。

1.3.3.3 色差測定

取蒸煮后的湯圓樣品裝入透明樣品袋中進(jìn)行色差測試，為保證取樣測試的均勻性，每組樣品至少選取5個(gè)測試點(diǎn)，取平均值。色差儀對每個(gè)樣品給出的特征參數(shù)為亮度（L*）、紅/綠色差（+a*/-a*）、黃/藍(lán)色差（+b*/-b*）?？偵睿é*）的計(jì)算公式如下：

式中ΔL*、Δa*、Δb*分別為測試樣品與標(biāo)準(zhǔn)白板差異值，標(biāo)準(zhǔn)白板色差值為L*=99.58，a*=-0.16，b*=-0.12。

1.3.3.4 全質(zhì)構(gòu)測定

全質(zhì)構(gòu)測定參考Chuang[8]等人的方法并略加改動，測試探頭為P/36R圓柱形探頭，測試矯正力為1 kg，選取壓縮模式，測試的湯圓放置于測試探頭正下方，探頭距離測試平臺高度設(shè)定為30 mm。具體參數(shù)設(shè)定為：觸發(fā)力5 g，測試速度1 mm/s，壓縮至樣品高度的60%。經(jīng)儀器自帶軟件分析后得到硬度、粘附性、咀嚼性、彈性、脆度、內(nèi)聚性、膠著性及回復(fù)性等特征參數(shù)。

1.3.4 湯圓感官評價(jià)

1.3.4.1 感官評分

冷卻時(shí)間過長會影響煮熟后湯圓的口感，因此，湯圓感官評分在煮熟后30 min內(nèi)完成。感官評分小組由15個(gè)經(jīng)過訓(xùn)練的人員組成，樣品隨機(jī)分配給感官評分員，評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 湯圓感官評分標(biāo)準(zhǔn)

1.3.4.2 口腔殘?jiān)蕼y定

口腔殘?jiān)时硎緸槭谒泄绦挝锖颗c未蒸煮樣品干基質(zhì)量的比值，單位為g/100 g。感官評定員每人品嘗2只湯圓，每咀嚼完一個(gè)樣品后，用20 mL水漱口30 s，吐出并用同樣的水量重復(fù)漱口，收集4次的漱口水測定固形物含量。

1.3.4.3 食團(tuán)聚集形態(tài)和顆粒分布測定

隨機(jī)選取6位感官評定員咀嚼每組湯圓達(dá)到可吞咽狀態(tài)的食團(tuán)，對食團(tuán)拍照記錄后用Image J軟件分析食團(tuán)中單位面積上顏色元素的個(gè)數(shù)，閾值選擇Otsu thresholding技術(shù)，設(shè)定可分辨直徑范圍為100μm～100 mm。

2 結(jié)果與分析

2.1 紫薯粉不同添加量對紫薯糯米混合粉理化性質(zhì)的影響

紫薯糯米混合粉的溶解度和透明度性質(zhì)可以作為其應(yīng)用性能的重要評價(jià)指標(biāo)，紫薯糯米混合粉的溶解度和透明度性質(zhì)能夠間接反映食品體系中淀粉結(jié)合水的能力大小，溶解度越低、透明度越高，則淀粉結(jié)合水的能力越強(qiáng)。由圖1可知，隨著紫薯粉添加量的增加，紫薯糯米混合粉樣品的溶解度呈先增大后減小的趨勢，當(dāng)紫薯粉添加量為3.0%時(shí)，樣品的溶解度最大，數(shù)值為0.24%。由圖2可知，透明度隨著紫薯粉添加量的增加呈先減小后增大的趨勢，當(dāng)紫薯粉添加量為3.5%時(shí)，樣品透明度最低，數(shù)值為6.50%。這可能是由于紫薯粉中存在膳食纖維，且主要為可溶性膳食纖維，它具有較好的持水性，可使淀粉凝膠的自由水向強(qiáng)結(jié)合水轉(zhuǎn)化[9]，體系中自由水量下降，從而影響了紫薯糯米混合粉在水中的溶解度和透明度。

圖1 紫薯粉不同添加量對紫薯糯米混合粉溶解度的影響

圖2 紫薯粉不同添加量對紫薯糯米混合粉透明度的影響

2.2 湯圓品質(zhì)分析

2.2.1 紫薯粉不同添加量對湯圓色差的影響

紫薯粉不同添加量對湯圓色差的影響見圖3—圖6。

圖3 紫薯粉不同添加量對湯圓總色差（△E＊）的影響

圖6 紫薯粉不同添加量對湯圓黃/藍(lán)色差（b＊）的影響

由圖3可知，隨著紫薯粉添加量的增加，湯圓總色差（ΔE*）整體呈下降趨勢，但在添加量為3.5%時(shí)稍有上升，而在4.0%～4.5%時(shí)又繼續(xù)下降。

由圖4和圖6可知，湯圓亮度（L*）和黃/藍(lán)色差（b*）總體上呈平穩(wěn)下降趨勢，黃/藍(lán)色差（b*）在添加量為4.0%時(shí)到達(dá)最低點(diǎn)。

圖4 紫薯粉不同添加量對湯圓亮度（L＊）的影響

由圖5可知，湯圓紅/綠色差（a*）在紫薯粉添加量為2.0%～2.5%時(shí)明顯增大，當(dāng)達(dá)到3.5%時(shí)其增加幅度逐漸趨緩。綜合圖3—圖6可知，隨著紫薯粉添加量的增加，湯圓的ΔE*、L*、b*值下降，a*值上升，亮度降低，顏色偏紫。當(dāng)添加量在3.5%時(shí)，湯圓總色差（ΔE*）的數(shù)值為43.90，繼續(xù)增加紫薯粉的添加量，總色差（ΔE*）開始小幅度下降。添加量為4.0%時(shí)，制作的湯圓色澤能帶給人較好感受。較低的總色差說明湯圓制品的顏色分布更為均勻，整體色澤能給人以更好的視覺效果。

圖5 紫薯粉不同添加量對湯圓紅/綠色差（a＊）的影響

2.2.2 紫薯粉不同添加量對湯圓全質(zhì)構(gòu)的影響

紫薯粉不同添加量會對湯圓全質(zhì)構(gòu)產(chǎn)生影響，具體情況見表2與圖7。

表2 紫薯粉不同添加量對湯圓全質(zhì)構(gòu)的影響

圖7 蒸煮后湯圓全質(zhì)構(gòu)圖

硬度是指第一次壓縮時(shí)的最大峰值。由表2和圖7可知，隨著紫薯粉添加量的增加，湯圓的硬度呈先上升后下降再略上升的趨勢，當(dāng)紫薯粉添加量為3.5%時(shí)，湯圓的硬度最小。

彈性、回復(fù)性是指樣品經(jīng)過第一次壓縮后能夠再次恢復(fù)的程度及回彈能力。兩次壓縮測試之間的停隔時(shí)間對彈性的測定很重要，停隔時(shí)間越長，恢復(fù)的高度越大。由表2和圖7可知，不同組別之間湯圓的回復(fù)性基本沒區(qū)別，紫薯粉添加量2.0%和4.5%時(shí)彈性稍小。

黏著性是TPA測定時(shí)介于第一次和第二次探頭下壓過程中負(fù)向作用力的面積，絕對值越大，湯圓樣品越容易黏附到牙齒上[10]。咀嚼性為咀嚼固體食物所需能量。由表2和圖7可知，隨著紫薯粉添加量的增加，黏著性和咀嚼性都呈先上升后下降趨勢。紫薯粉添加量為3.0%時(shí)二者皆達(dá)到峰值，因?yàn)榇藭r(shí)湯圓的黏著性最大，因此，其咀嚼所需要消耗的能量最大。

綜合表2和圖7分析可知，各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)總體呈先上升后下降趨勢，當(dāng)紫薯粉添加量為3.5%和4.0%時(shí)，各項(xiàng)數(shù)據(jù)較為優(yōu)越。據(jù)此可初步判斷，紫薯粉添加量為3.5%和4.0%時(shí)，制作的紫薯湯圓品質(zhì)優(yōu)良，有較好的彈性、回復(fù)性，黏著性較低等，符合湯圓Q彈軟糯的要求，更能滿足消費(fèi)者感官上的需求和市場的需要。

2.2.3 紫薯粉不同添加量對湯圓感官評分的影響

紫薯粉不同添加量對湯圓的感官評分情況見表3。

表3 紫薯粉不同添加量對湯圓感官評分的影響

感官評分時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)紫薯粉添加量為2.0%和2.5%時(shí)，湯圓顏色較淺，為淡紫色；隨著紫薯粉添加量的增加，湯圓顏色逐漸變深，紫薯粉添加量3.5%和4.0%時(shí)，湯圓色澤更討喜。

當(dāng)紫薯粉添加量為3%時(shí)，制作的湯圓高徑比最接近1，且其蒸煮損失最低。紫薯粉添加量為3.5%和4.0%時(shí)，湯圓較為圓潤，能滿足消費(fèi)者對煮制后成品的預(yù)期要求。紫薯粉其他添加量時(shí)，湯圓存在塌陷或棱角，部分呈橢圓形，部分呈餅狀。

速凍湯圓煮制后，湯的渾濁程度可用固形物損失的多少來表示。試驗(yàn)結(jié)果顯示：隨著紫薯粉添加量的增加，蒸煮損失呈先下降再上升趨勢，紫薯粉添加量3%時(shí)，蒸煮損失最少。

感官評價(jià)對食品是否受歡迎至關(guān)重要，甚至是決定性因素。感官評分較高的湯圓應(yīng)該具備結(jié)構(gòu)完整、外觀細(xì)膩有光澤、沒有異味且具有糯米特有的香味，口感柔軟但無黏牙感[11]。由表3可知，隨著紫薯粉添加量的增加，感官評分呈先上升后下降趨勢，紫薯粉添加量為3.5%和4.0%時(shí)，感官評分較高，湯圓更受大眾喜愛，此時(shí)紫薯湯圓外觀光滑、無褶皺、無細(xì)紋、無變形，咀嚼時(shí)適口、較柔軟、易下咽，呈較為透亮的紫色。因此，紫薯粉的添加量并非越多越好。

分析表2和表3可知，口腔殘?jiān)逝c黏著性呈正相關(guān)，皆呈先上升后下降的趨勢，黏著性高的湯圓咀嚼后在口腔中的殘?jiān)恳采仙?/p>

雖然紫薯粉添加量在3%時(shí)湯圓的高徑比和蒸煮損失最少，但湯圓感官評分在紫薯粉添加量為3.5%和4.0%較高，因此，實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)綜合試驗(yàn)數(shù)據(jù)和人體主觀評價(jià)來選擇最適合添加量，從而能夠帶給消費(fèi)者最好的體驗(yàn)。

2.2.4 紫薯粉不同添加量對湯圓食團(tuán)的聚集形態(tài)和顆粒分布影響

咀嚼、吞咽和消化是人們進(jìn)食時(shí)必要的活動，食品對健康人群而言進(jìn)食時(shí)并不存在安全隱患，但對吞咽障礙者及口腔生理能力較弱的人群，有的食品就可能存在很大的危險(xiǎn)，比如湯圓、粘糕等糯米制品。湯圓由于其特殊的質(zhì)構(gòu)特性，因食用該類食品導(dǎo)致噎住的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。因此，測試食團(tuán)聚集形態(tài)可以間接反映咀嚼難易度、食團(tuán)在口腔中的堆積狀態(tài)和吞咽時(shí)的狀態(tài)，這不僅能提高吞咽安全性，并可為口腔生理能力較弱的特殊人群選擇食材時(shí)提供一定的指導(dǎo)[12]。在咀嚼效能的測試中，希望能夠檢測到更多的咀嚼顆粒和更廣的咀嚼后物質(zhì)面積。

觀察紫薯粉不同添加量時(shí)湯圓咀嚼相同次數(shù)預(yù)吞咽時(shí)食團(tuán)的聚集形態(tài)圖片，采用Image J軟件分析可知：隨著紫薯粉添加量的增加，食團(tuán)顆粒數(shù)和總面積呈現(xiàn)先上升后下降趨勢，紫薯粉添加量為4.0%時(shí)，湯圓咀嚼后的顆粒數(shù)量最大，為121個(gè)/cm2，在紫薯粉添加量為3.5%時(shí)，咀嚼后物質(zhì)的總面積最大，達(dá)4 140 cm2，見表4。因此，紫薯粉添加量為3.5%和4.0%時(shí)的湯圓，食用會更加安全。

表4 湯圓食團(tuán)的聚集形態(tài)和顆粒分布情況

3 結(jié)語

通過研究紫薯粉不同添加量對紫薯糯米混合粉及其湯圓品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)：當(dāng)紫薯粉添加量為3.0%和4.0%時(shí)，紫薯糯米混合粉樣品的溶解度和透明度較適宜，以此添加量制作的紫薯湯圓蒸煮損失較低、色澤將較為鮮亮。分析不同紫薯粉添加量對湯圓的全質(zhì)構(gòu)性質(zhì)、感官評分和咀嚼效能的影響后發(fā)現(xiàn)，紫薯粉添加量為3.5%和4.0%時(shí)，紫薯湯圓能夠帶給人帶來更好的體驗(yàn)。因此，考慮營養(yǎng)均衡等情況，實(shí)際生產(chǎn)中選擇紫薯粉的添加量為4.0%。