顧涵，王靈昭，*，周玲，畢詩杰，陳康瑞，王珊，吳圣濤，邱春江，顏冬梅

（1.江蘇海洋大學食品科學與工程學院，江蘇連云港 222005；2.江蘇海洋大學江蘇省海洋生物資源與環(huán)境重點實驗室，江蘇連云港 222005；3.連云港百鮮屋食品有限公司，江蘇連云港 222199）

夾心海苔是由兩張干紫菜和芯料，經(jīng)紫菜發(fā)送、芯料添加、壓板成型、烘烤、冷卻、切片、去屑、包裝等工序加工而成，其以脆甜香的滋味特點、芯料多樣的產(chǎn)品特點、即食休閑的食用特點深受消費者青睞[1]。紫菜味道鮮美，富含蛋白質(zhì)、多糖、維生素、礦物質(zhì)等營養(yǎng)元素[2-5]。但目前在夾心海苔生產(chǎn)過程中切片、去屑、包裝工序產(chǎn)生大量與其營養(yǎng)價值相當?shù)乃榱细碑a(chǎn)物，約占物料切片前質(zhì)量的8%～10%。這些副產(chǎn)物被作為飼料低價收購或者直接丟棄，沒有得到合理的利用，造成嚴重的資源浪費。

沖調(diào)粉是將原料通過預先熟化和制粉技術(shù)處理后制成粉狀，再與適量的輔料進行調(diào)配混料制成的即食食品[6]。成品沖調(diào)粉只需倒入適量熱水沖調(diào)成糊狀即可食用。隨著人們生活節(jié)奏越來越快，沖調(diào)粉也因其便捷性而日益受到學生、老人等消費人群的青睞[7]。但是，目前市售沖調(diào)粉多為芝麻糊、豆奶粉、豆?jié){粉等谷物代餐粉，其多樣性尚需進一步拓展，尤其是將源于海洋的具有特殊營養(yǎng)價值的藻類（如紫菜）開發(fā)成方便、營養(yǎng)、美味、優(yōu)質(zhì)的沖調(diào)粉具有重要價值。前期研究表明，利用紫菜或含有紫菜的海苔制作沖調(diào)粉時，需要解決兩個問題：1）產(chǎn)品感官品質(zhì)優(yōu)良；2）產(chǎn)品分散性優(yōu)良，沖調(diào)后穩(wěn)定性高、不易結(jié)塊。因此，本文以實現(xiàn)夾心海苔碎料副產(chǎn)物的高值化利用為研究目標，旨在通過特定工藝，將其開發(fā)成一款感官品質(zhì)優(yōu)良、穩(wěn)定性高的沖調(diào)粉類產(chǎn)品，以期為夾心海苔副產(chǎn)物的高值化利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

夾心海苔碎料副產(chǎn)物：連云港百鮮屋食品有限公司；大米、燕麥、炒米、黃豆沖調(diào)粉、黑豆沖調(diào)粉：市售。

SK-633 三層九盤電烤爐：廣東德焙機械科技有限公司；ZNC-701 超微粉碎機：北京長安科學儀器有限公司；標準檢驗篩：紹興市上虞華豐五金儀器有限公司；TL-5.0 臺式離心機：上海市離心機械研究所。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程

利用夾心海苔副產(chǎn)物制備沖調(diào)粉的工藝流程如下。

將夾心海苔副產(chǎn)物使用特殊脫腥液進行噴淋，然后置于烤箱中烘烤（135 ℃，8 min），粉碎，得到脫腥后的原料。將大米、燕麥、炒米等輔料分別超微粉碎，置于烤箱中烘烤（135 ℃，10 min），得到預處理后的輔料。將脫腥后的原料和預處理后的輔料按比例充分混合后，進行混料、冷卻、過篩、混料、微波殺菌、包裝，得到?jīng)_調(diào)粉成品。本文重點研究原輔料成分比例、沖調(diào)參數(shù)對沖調(diào)粉品質(zhì)的影響。

1.2.2 單因素試驗

為考察原輔料添加量對沖調(diào)粉品質(zhì)的影響，以夾心海苔副產(chǎn)物粉為基準，分別研究藕粉、大米粉、燕麥粉與炒米粉的添加量對沖調(diào)粉感官評分和離心沉淀率的影響。

1.2.2.1 不同藕粉添加量對沖調(diào)粉品質(zhì)的影響

固定夾心海苔副產(chǎn)物粉52.5 g、大米粉10 g、燕麥粉10 g、炒米粉7.5 g，研究不同藕粉添加量（10、15、20、25 g 和30 g）對沖調(diào)粉感官評分和離心沉淀率的影響。

1.2.2.2 不同大米粉添加量對沖調(diào)粉品質(zhì)的影響

固定夾心海苔副產(chǎn)物粉52.5 g、藕粉20 g、燕麥粉10 g、炒米粉7.5 g，研究不同大米粉添加量（5、10、15、20 g 和25 g）對沖調(diào)粉感官評分和離心沉淀率的影響。

1.2.2.3 不同燕麥粉添加量對沖調(diào)粉品質(zhì)的影響

固定夾心海苔副產(chǎn)物粉52.5 g、藕粉20 g、大米粉10 g、炒米粉7.5 g，研究不同燕麥粉添加量（5、10、15、20 g 和25 g）對沖調(diào)粉感官評分和離心沉淀率的影響。

1.2.2.4 不同炒米粉添加量對沖調(diào)粉品質(zhì)的影響

固定夾心海苔副產(chǎn)物粉52.5 g、藕粉20 g、大米粉10 g、燕麥粉10 g，研究不同炒米粉添加量（2.5、5.0、7.5、10.0 g 和12.5 g）對沖調(diào)粉感官評分和離心沉淀率的影響。

1.2.3 響應面優(yōu)化試驗

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，采用Box-Behnken 中心組合試驗設(shè)計，分別以樣品的感官評分和離心沉淀率為響應值，為進一步優(yōu)化沖調(diào)粉配方設(shè)計四因素三水平響應面試驗，因素水平如表1所示。

表1 響應面試驗的因素水平Table 1 Factors and levels of response surface experiments

1.2.4 沖調(diào)參數(shù)對沖調(diào)粉品質(zhì)的影響

基于響應面優(yōu)化試驗，針對最佳沖調(diào)粉配方形成的成品，分別研究沖調(diào)時水溫、料液比對沖調(diào)粉品質(zhì)影響，以期確定產(chǎn)品的適宜沖調(diào)參數(shù)。

1.2.4.1 沖調(diào)水溫對沖調(diào)粉離心沉淀率和沖調(diào)穩(wěn)定性的影響

固定料液比1∶10（g/mL）（沖調(diào)粉/水），研究不同沖調(diào)溫度（60、70、80、90 ℃和100 ℃）分別對沖調(diào)粉離心沉淀率、沖調(diào)穩(wěn)定性的影響。

1.2.4.2 料液比對沖調(diào)粉結(jié)塊率和沖調(diào)穩(wěn)定性的影響

固定沖調(diào)溫度為100 ℃，研究不同料液比[1∶6、1∶8、1∶10、1∶12（g/mL）和1∶14（g/mL）]分別對沖調(diào)粉結(jié)塊率、沖調(diào)穩(wěn)定性的影響。

1.2.5 不同沖調(diào)粉的品質(zhì)比較

選取兩種市售沖調(diào)粉，與本文的夾心海苔副產(chǎn)物沖調(diào)粉進行沖調(diào)穩(wěn)定性、沖調(diào)結(jié)塊率品質(zhì)方面的比較。

1.2.6 指標分析

1.2.6.1 感官分析

利用模糊數(shù)學綜合感官評價法能將食品感官屬性定量化和數(shù)學化，與傳統(tǒng)的感官評價法相比，更具客觀性和科學性[8-11]。稱取夾心海苔副產(chǎn)物沖調(diào)粉16 g 于玻璃杯中，加入160 mL 沸水攪均后進行感官評價。感官評價小組由10 名經(jīng)過培訓的專業(yè)人員組成[12-15]，感官評價標準[16-20]如表2所示。樣品經(jīng)評價后的數(shù)據(jù)采用模糊數(shù)學評價法[21-25]進行處理，得到樣品的感官評分。

表2 沖調(diào)粉成品的感官品質(zhì)評價標準Table 2 Sensory quality evaluation standards for prepared powder products

1.2.6.2 理化分析

1）離心沉淀率：將沖調(diào)粉與沸水以1∶10（g/mL）的料液比沖調(diào)，然后稱取50 g 均勻樣品進行離心（3000 r/min，20 min），按公式（1）[6]計算離心沉淀率。

式中：X為離心沉淀率，%；G1為沉淀物質(zhì)量，g；G2為稱取樣品的總質(zhì)量，g。

2）沖調(diào)穩(wěn)定性：稱取10 g 沖調(diào)粉，置于100 mL 的量筒中并加入100 mL 沸水，攪拌均勻后靜置3 min，測量上清液的體積和懸濁液的總體積，按公式（2）[26]計算沖調(diào)穩(wěn)定性。

式中：Y為沖調(diào)穩(wěn)定性，%；h1為上清液的體積，mL；h2為懸濁液的總體積，mL。

3）沖調(diào)結(jié)塊率：稱取10 g 沖調(diào)粉，置于燒杯中并加入100 mL 沸水，靜置10 min 后加水稀釋至2 倍體積，然后過20 目篩，將篩上物烘至恒重，按公式（3）計算沖調(diào)結(jié)塊率。沖調(diào)結(jié)塊率越大沖調(diào)穩(wěn)定性越差[27]。

式中：Z為沖調(diào)結(jié)塊率，%；m1為稱取沖調(diào)粉的質(zhì)量，g；m2為篩上物的質(zhì)量，g。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用Design-Expert 8.0.6Trail 軟件進行響應面試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)分析。采用SPSS24.0 和Excel2010 軟件進行其他試驗數(shù)據(jù)處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗

在制備夾心海苔副產(chǎn)物沖調(diào)粉中，添加藕粉不僅能增加其穩(wěn)定性，還能起到改善口感的作用。不同藕粉添加量對沖調(diào)粉感官評分和離心沉淀率的影響見圖1。

圖1 不同藕粉添加量對沖調(diào)粉感官評分和離心沉淀率的影響Fig.1 Effect of different lotus root powder addition levels on sensory score and centrifugal sedimentation rate of mixing powder

由圖1 可知，隨著藕粉添加量的增大，產(chǎn)品的感官評分先增加后減少；藕粉添加量為20 g 時感官評分顯著高于其他添加量的感官評分（p＜0.05）；離心沉淀率隨著藕粉添加量的不斷增大而顯著降低（p＜0.05），產(chǎn)品穩(wěn)定性增強。產(chǎn)品在沖調(diào)過程中，藕粉中的淀粉膨脹，變成膠糊狀體，形成適口的黏稠度，能夠增加產(chǎn)品的潤滑度，使口感舒適[28]。當藕粉添加量大于20 g 后，產(chǎn)品過于黏稠，感官評分下降。藕粉添加量對產(chǎn)品品質(zhì)影響較大。綜合來看，選擇藕粉添加量15、20、25 g進行響應面優(yōu)化試驗。

大米粉在夾心海苔副產(chǎn)物沖調(diào)粉中起主要的風味作用，可賦予其特有的米香味。不同大米粉添加量對沖調(diào)粉感官評分和離心沉淀率的影響見圖2。

圖2 不同大米粉添加量對混合粉感官評分和離心沉降速率的影響Fig.2 Effect of different rice powder addition levels on sensory score and centrifugal sedimentation rate of mixing powder

由圖2 可知，大米粉添加量為10 g 時，產(chǎn)品的感官評分顯著高于其他添加量（p＜0.05）；大米粉添加量為5 g 時，產(chǎn)品的離心沉淀率顯著高于其他添加量（p＜0.05）。大米粉添加量增加導致產(chǎn)品口感變得粗糙，感官評分下降[29]。大米粉添加量低于或高于10 g 均導致感官評分顯著降低（p＜0.05）。綜合來看，選擇大米粉添加量5、10、15 g 進行響應面優(yōu)化試驗。

燕麥粉可以有效地補充身體所需要的營養(yǎng)成分、能促進新陳代謝、降低血壓、降低血脂，具有多種生理作用。不同燕麥粉添加量對沖調(diào)粉感官評分和離心沉淀率的影響見圖3。

圖3 不同燕麥粉添加量對沖調(diào)粉感官評分和離心沉淀率的影響Fig.3 Effect of different oatmeal powder addition levels on sensory score and centrifugal sedimentation rate of mixing powder

由圖3 可知，燕麥粉添加量為10 g 時，產(chǎn)品的感官評分顯著高于其他添加量（p＜0.05）；燕麥粉添加量為5 g 時，產(chǎn)品的離心沉淀率顯著高于其他添加量（p＜0.05）。隨著燕麥粉添加量增加，產(chǎn)品黏稠度增加，當超過10 g 時，口感過于黏稠，感官評分下降。侯濤[30]研究發(fā)現(xiàn)燕麥麩皮添加量對其他沖調(diào)粉感官評分及離心沉淀率有影響，與本研究結(jié)果類似。燕麥粉添加量低于10 g 或高于10 g 均導致感官評分顯著降低（p＜0.05）。綜合來看，選擇燕麥粉添加量5、10、15 g 進行響應面優(yōu)化試驗。

炒米粉是由糯米經(jīng)過煮、炒、碾三道工序后粉碎而成，適量添加可賦予沖調(diào)粉特有的焦香味。不同炒米粉添加量對沖調(diào)粉感官評分和離心沉淀率的影響見圖4。

由圖4 可知，炒米粉添加量為7.5 g 時，產(chǎn)品的感官評分顯著高于其他添加量（p＜0.05）；炒米粉添加量為2.5 g 時，產(chǎn)品的離心沉淀率顯著高于其他添加量（p＜0.05）。炒米粉自身存在焦香味，隨著炒米粉含量的增加，產(chǎn)品的焦香味越濃。但是當炒米粉添加量超過7.5 g 時，焦香味變成焦糊味，產(chǎn)品的感官評分下降。燕麥粉的添加量低于7.5 g 或高于7.5 g 均導致感官評分顯著降低（p＜0.05）。綜合來看，選擇炒米粉添加量5.0、7.5、10.0 g 進行響應面優(yōu)化試驗。

2.2 響應面優(yōu)化試驗

響應面試驗結(jié)果如表3所示。

表3 響應面試驗結(jié)果Table 3 Result of response surface experiments

利用Design Expert 對響應面試驗結(jié)果進行回歸擬合，得到感官評分和離心沉淀率的回歸方程如下。

感官評分=91.20+1.29A-1.99B-0.16C+2.20D-3.90AB-1.85AC-1.80AD-4.05BC-0.17BD+1.03CD-12.24A2-6.08B2-4.33C2-2.87D2。

離心沉淀率=7.46-1.49A-0.18B-0.31C-0.31D+1.13AB+1.58AC+1.05AD-0.13BC+0.017BD-0.25CD+1.96A2+0.20B2+0.52C2+0.23D2。

感官評分和離心沉淀率方差分析見表4 和表5。

表4 感官評分方差分析Table 4 Variance analysis of sensory score

表5 離心沉淀率方差分析Table 5 Variance analysis of centrifugal precipitation rate

由表4、表5 可知，模型的p值均小于0.01，兩個二次回歸方程模型效果均極顯著，且失擬項的影響均不顯著，說明未知因素對試驗結(jié)果的干擾很小[31]。因此，上述兩個回歸方程擬合度高，均可用于預測和分析藕粉、大米粉、燕麥粉、炒米粉的最佳添加量。由F值可知，影響沖調(diào)粉感官評分的因素由高到低的順序為D＞B＞A＞C，二次項A2、B2、C2、D2及交互項AB、BC對沖調(diào)粉感官評分有極顯著影響（p＜0.01）；影響沖調(diào)粉離心沉淀率的因素由高到低的順序為A＞D＞C＞B，二次項A2及交互項AB、AC、AD對沖調(diào)粉離心沉淀率有極顯著影響（p＜0.01）。綜合而言，最優(yōu)的配方是以夾心海苔副產(chǎn)物粉52.5 g 為基準，藕粉、大米粉、燕麥粉、炒米粉的添加量分別為20、10、10 g 和7.5 g。經(jīng)試驗驗證，利用該配方制作的沖調(diào)粉感官評分91.2±1.4、離心沉淀率（7.46±0.22）%，具有色澤均勻以及沖調(diào)后清香味純正、甜淡適中、口感細膩、流動性好的感官品質(zhì)，相關(guān)技術(shù)能夠為夾心海苔副產(chǎn)物的高值化利用提供技術(shù)支撐。

2.3 沖調(diào)參數(shù)對沖調(diào)粉品質(zhì)的影響

沖調(diào)水溫對沖調(diào)粉離心沉淀率和沖調(diào)穩(wěn)定性的影響見圖5。

圖5 沖調(diào)水溫度對沖調(diào)粉離心沉淀率和沖調(diào)穩(wěn)定性的影響Fig.5 Effect of water temperature on centrifugal sedimentation rate and stability of mixing powder

由圖5 可知，離心沉淀率和沖調(diào)穩(wěn)定性隨著沖調(diào)水溫的增加而顯著降低（p＜0.05）。沖調(diào)粉中含有淀粉，高水溫使水分子快速擴散，淀粉顆粒更易吸水膨脹而糊化。因此，高水溫導致淀粉糊化程度更高，成品沖調(diào)后的黏度更大，從而導致離心沉淀率更低、沖調(diào)穩(wěn)定性更高。最佳沖調(diào)溫度為100℃，即沸水水溫。

料液比對沖調(diào)粉結(jié)塊率和沖調(diào)穩(wěn)定性的影響見圖6。

圖6 料液比對沖調(diào)粉結(jié)塊率和沖調(diào)穩(wěn)定性的影響Fig.6 Effect of material to water ratio on caking rate and stability of mixing powder

由圖6 可知，料液比高于1∶12（g/mL）時，結(jié)塊率隨著沖水量的增大而顯著減小（p＜0.05），而料液比達到1∶14（g/mL）時，隨著料液比的減少，結(jié)塊率減小的程度不再顯著（p＞0.05）。沖水量增加使得粉體與水的接觸面增加，從而減少粉體顆粒與顆粒之間的連接，有助于提高粉體的分散性，使結(jié)塊率降低[27]，但當沖水量達到一定值時，粉體在水中完全分散開，粉體與水接觸面趨于穩(wěn)定，沖水量繼續(xù)增加則使結(jié)塊率降低不明顯。沖調(diào)穩(wěn)定性隨著料液比的降低而增加，其中料液比從1∶10（g/mL）降低到1∶12（g/mL），沖調(diào)穩(wěn)定性發(fā)生突躍性增加，從0.26%增加到0.57%，導致樣品的沖調(diào)穩(wěn)定性嚴重降低。因此，料液比降低結(jié)塊率和提高沖調(diào)穩(wěn)定性之間存在一個平衡點。此外，沖水量過多會導致沖調(diào)產(chǎn)品變稀，影響沖調(diào)粉的感官品質(zhì)。綜合而言，沖調(diào)的料液比為1∶10（g/mL）時，即沖調(diào)粉和水的質(zhì)量體積比1∶10（g/mL）時，沖調(diào)效果最優(yōu)。

2.4 不同沖調(diào)粉的品質(zhì)比較

將本文的夾心海苔副產(chǎn)物沖調(diào)粉與市售的黃豆沖調(diào)粉、黑豆沖調(diào)粉進行沖調(diào)穩(wěn)定性、離心沉淀率、沖調(diào)結(jié)塊率品質(zhì)方面的比較，結(jié)果如表6所示。

表6 不同沖調(diào)粉的品質(zhì)比較Table 6 Comparison of the quality of different mixing powders

由表6 可知，夾心海苔副產(chǎn)物沖調(diào)粉的沖調(diào)穩(wěn)定性顯著低于市售黃豆沖調(diào)粉和市售黑豆沖調(diào)粉（p＜0.05），說明本文所研發(fā)的沖調(diào)粉具有更高的沖調(diào)穩(wěn)定性；對于沖調(diào)結(jié)塊率和離心沉淀率方面，夾心海苔副產(chǎn)物沖調(diào)粉均顯著低于市售黃豆沖調(diào)粉和市售黑豆沖調(diào)粉（p＜0.05），說明本文所研發(fā)的沖調(diào)粉具有更好的分散性，而且其沖調(diào)后能夠耐受更高的離心力作用而不分層、沉淀，穩(wěn)定性更優(yōu)，這有益于其沖調(diào)后的輸運。

3 結(jié)論

本文確定了夾心海苔副產(chǎn)物沖調(diào)粉的基本工藝，研究了原輔料成分比例、沖調(diào)參數(shù)對沖調(diào)粉品質(zhì)的影響。夾心海苔副產(chǎn)物沖調(diào)粉的最優(yōu)配方為夾心海苔副產(chǎn)物粉52.5 g、藕粉添加量20 g、大米粉添加量10 g、燕麥添加量10 g、炒米粉添加量7.5 g。食用前，沖調(diào)粉的適宜沖調(diào)參數(shù)為沖調(diào)水溫100 ℃（沸水水溫）、料液比1∶10（g/mL）（沖調(diào)粉/水）。利用最優(yōu)配方制備的沖調(diào)粉的感官品質(zhì)優(yōu)良，色澤均勻，沖調(diào)后清香味純正、甜淡適中、口感細膩、流動性好。與市售黃豆沖調(diào)粉和黑豆沖調(diào)粉相比，本文所研發(fā)的夾心海苔副產(chǎn)物沖調(diào)粉在水中的分散性更優(yōu)，沖調(diào)后的穩(wěn)定性更高，其沖調(diào)后能夠耐受更高的離心力作用而不分層、沉淀。