黑米和燕麥同步熟化工藝研究

王大一，溫紀(jì)平，張慧，王華東

（河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院，河南鄭州450001）

黑米和燕麥同步熟化工藝研究

王大一，溫紀(jì)平*，張慧，王華東

（河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院，河南鄭州450001）

通過(guò)研究黑米與燕麥同步熟化工藝，確定黑米與燕麥同步熟化的最佳工藝條件，為強(qiáng)化黑米與燕麥的營(yíng)養(yǎng)功能和開(kāi)發(fā)利用提供理論基礎(chǔ)。結(jié)果表明，黑米和燕麥同步熟化的最佳工藝條件：混合配比為6∶4，料液比為1 g∶1.25 mL，蒸煮時(shí)間為40 min。

黑米；燕麥；酶處理；同步熟化

我國(guó)飲食以五谷為基礎(chǔ)，自古就有“五谷為養(yǎng)”、“安谷則康”的飲食習(xí)慣，其中黑米和燕麥?zhǔn)侨藗兂Ｊ秤玫男∽谧魑铮?］，具有較豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素和膳食纖維，由于其特殊的營(yíng)養(yǎng)和保健功能，深受追求綠色健康的食品理念的人們喜愛(ài)。

關(guān)于黑米和燕麥的營(yíng)養(yǎng)特性，已多有報(bào)道：黑米成分（干物質(zhì)計(jì)算）：富含蛋白質(zhì)8.5%～15.2%、粗脂肪2.5%～4%［2-3］、礦物質(zhì)、維生素及膳食纖維等，其中構(gòu)成黑米的氨基酸種類齊全［4］（多達(dá)17種），蛋白質(zhì)的利用率能達(dá)49%，除了賴氨酸稍差，基本符合FAO/WHO模式比［5］。燕麥（籽粒）蛋白質(zhì)含量12%～18%，脂肪4%～6%，淀粉21%～55%，膳食纖維15%～19%，無(wú)機(jī)質(zhì)（Ca、P、Fe、Na、K）、維生素（VA、VB1、VB2、VB5等）均比小麥粉高。燕麥的氨基酸組成配比很合理，接近于FAO/WHO的營(yíng)養(yǎng)模式［6］，而且富有賴氨酸Lys，Lys作為第一限制氨基酸［7］，有增助鈣吸收、加強(qiáng)免疫和促進(jìn)發(fā)育等功效，賴氨酸含量是普通小麥的二倍之多，因此將黑米和燕麥混合搭配食用，不僅突破家常普通蒸制大米的色、香和種類的單調(diào)性，而且加強(qiáng)營(yíng)養(yǎng)和保健功能，二者的搭配還可以提高黑米和燕麥的利用率，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)作用［8］。

目前黑米系列產(chǎn)品和燕麥系列產(chǎn)品不少，然而大量生產(chǎn)的多為傳統(tǒng)工業(yè)［9］，例如饅頭、面條、燕麥片等，關(guān)于燕麥和黑米的新產(chǎn)品少，質(zhì)量也不穩(wěn)定，而飲食中人們不僅要求食品營(yíng)養(yǎng)均衡，還要求口感佳，國(guó)內(nèi)的蒸煮食品是用水加熱，屬于低溫加工（水沸點(diǎn)100℃），相對(duì)于國(guó)外烘焙食品（烘烤溫度170℃～230℃），蒸煮食品能更好的保留谷物的營(yíng)養(yǎng)（可達(dá)95%）；屈凌波指出小麥粉經(jīng)過(guò)煎炸處理后，維生素和尼克酸損失70%以上，碘損失40%～50%［10］，燕麥中富含的賴氨酸不耐高溫，本文采取蒸制方式，更多保留其營(yíng)養(yǎng)性，進(jìn)一步研究黑米和燕麥的同步熟化，確定最佳熟化工藝條件點(diǎn)，為雜糧加工生產(chǎn)提供一定的參考。

1材料與方法

1.1材料與設(shè)備

1.1.1材料

黑米、燕麥：迪慶梅里雪山糧油產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司；植酸酶、纖維素酶：諾維信（中國(guó)）生物技術(shù)有限公司；碘：天津市盛奧化學(xué)試劑有限公司；碘化鉀：天津市化學(xué)試劑一廠；75%乙醇：宿州化學(xué)試劑有限公司；醋酸：鄭州市路科試劑店；醋酸鈉：鄭州市路科試劑店；均為分析純。

1.1.2儀器與設(shè)備

SHA-C型水浴恒溫震蕩器：金壇市華峰儀器有限公司；101FX-1型電熱鼓風(fēng)干燥箱：上海樹(shù)立有限公司；WFJ型7200可見(jiàn)分光光度計(jì)：上海儀器有限責(zé)任公司；AY220型數(shù)顯電子天平：SHIMADZU CORPORA TION；FW-200型粉碎機(jī)：北京中興偉業(yè)儀器有限公司；雷磁PHS-3型精密pH計(jì)：上海精密科學(xué)儀器有限公司；TDL-4型臺(tái)式離心分離機(jī)：上海安亭科學(xué)儀器有限公司；KQ5200DE型超聲波清洗機(jī)：常州諾基儀器有限公司。

1.2方法

1.2.1黑米和燕麥?zhǔn)旎鹊臏y(cè)定方法［11-12］

1.2.1.1碘分光光度法［13］

操作方法：取混合樣粉碎，在低于60℃下烘0.5 h，研磨過(guò)100目篩，并對(duì)黑米和燕麥?zhǔn)旎７Q1.00 g樣品于離心管中，加10 mL蒸餾水，放人50℃的恒溫水浴中，振蕩30 min取出，立即用離心機(jī)分離15 min（4 000 r/min）。取上清液1 mL于50 mL容量瓶中，加蒸餾水25 mL，輕微震蕩均勻，再加入0.05 mo/L I-KI溶液1 mL，并定容至50 mL。最后用分光光度計(jì)在500 nm波長(zhǎng)下用1 cm比色皿比色測(cè)定吸光度。

1.2.1.2感官評(píng)價(jià)法［14］

精挑12名食品專業(yè)人才成立黑米感官評(píng)價(jià)組，評(píng)價(jià)安靜，勿商討，每?jī)蓚€(gè)樣品間距3 min品嘗打分，每個(gè)樣品品嘗后需純凈水漱口，以減少誤差。做平行實(shí)驗(yàn)，舍去最高和最低值后，取平均值。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1　感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1Sensory evaluation criteria

1.2.2黑米與燕麥同步熟化工藝

1.2.2.1黑米與燕麥同步熟化前處理（酶處理）

分別將黑米和燕麥進(jìn)行酶處理。黑米為：加酶量為1 g∶1 mL∶1 mL（配制1 mg/mL的植酸酶與纖維素酶溶液），浸泡時(shí)間為8 h，燕麥（纖維素酶處理）：加酶量為1 g∶1 mL，浸泡時(shí)間為12 h，后將黑米與燕麥均勻混合，對(duì)兩種混合物料的配比（質(zhì)量比）、料液比以及蒸煮時(shí)間進(jìn)行單因素試驗(yàn)。

1.2.2.2黑米與燕麥同步熟化單因素試驗(yàn)［15］

1）黑米與燕麥物料混合配比的選擇

將兩種雜糧分別按照質(zhì)量比3∶7、4∶6、5∶5、6∶4、7∶3的比例均勻混合，蒸煮后進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，然后干燥、粉碎并測(cè)其吸光度。

2）黑米與燕麥同步熟化料液比的選擇

做5組料液比例為1∶0.5、1∶0.75、1∶1、1∶1.25、1∶1.5（g∶mL）的蒸煮實(shí)驗(yàn)。做感官評(píng)價(jià)，測(cè)吸光度。

3）黑米與燕麥同步熟化蒸煮時(shí)間的選擇

分別蒸煮20、25、30、35、40 min，蒸好后進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，然后干燥、粉碎、測(cè)吸光度。

1.2.2.3黑米與燕麥同步熟化正交試驗(yàn)

根據(jù)以上黑米與燕麥同步熟化的單因素結(jié)果，分別選取4個(gè)水平，設(shè)計(jì)L16（43）正交試驗(yàn)表進(jìn)行正交試驗(yàn)，分別進(jìn)行感官評(píng)價(jià)（評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)依表1），然后分別測(cè)其吸光度。

2結(jié)果與討論

2.1黑米與燕麥同步熟化工藝單因素試驗(yàn)

2.1.1混合物料配比對(duì)同步熟化的影響

混合物料配比對(duì)同步熟化的影響見(jiàn)圖1。

圖1　混合物料配比對(duì)同步熟化的影響Fig.1Influence of materials mixing ratio on synchronized maturation

感官評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表2。

由圖1可以看出，吸光值先是隨著黑米與燕麥比例的增大而增大，并且在黑米與燕麥比例為6∶4是達(dá)到最高點(diǎn)，然后隨之減小。由表2可以看出第四組即黑米與燕麥比例為6∶4時(shí)，感官評(píng)價(jià)最高。因此，混合物料配比應(yīng)選擇黑米∶燕麥=6∶4。

表2　感官評(píng)價(jià)結(jié)果Table 2Sensory evaluation results

2.1.2料液比對(duì)同步熟化程度的影響結(jié)果

料液比對(duì)同步熟化程度的影響結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2　料液比對(duì)同步熟化的影響Fig.2Influence of ratio of material to liquid on synchronized maturation

感官評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3　感官評(píng)價(jià)結(jié)果Table 3Sensory evaluation results

由圖2可以看出，吸光值先是隨著料液比的增大而增大，當(dāng)料液比例為1 g∶1.25 mL是趨于最大，之后趨于平穩(wěn)。由表3可以看出第四組即料液比為1 g∶1.25 mL時(shí)感官評(píng)價(jià)最高。因此，黑米與燕麥的同步熟化實(shí)驗(yàn)中料液比的選擇為1 g∶1.25 mL最佳。

2.1.3蒸煮時(shí)間對(duì)同步熟化程度的影響結(jié)果

蒸煮時(shí)間對(duì)同步熟化程度的影響結(jié)果見(jiàn)圖3。

感官評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表4。

圖3　蒸煮時(shí)間對(duì)同步熟化的影響Fig.3Influence of cooking time on synchronized maturation

表4　感官評(píng)價(jià)結(jié)果Table 4Sensory evaluation results

由圖3可以看出，隨著蒸煮時(shí)間的增大，吸光度隨之增大，在30 min左右達(dá)到一個(gè)峰值，隨后趨于平穩(wěn)。同時(shí)由表4可以看出，在30 min以及之后感官評(píng)價(jià)結(jié)果較佳且相差不大，因此黑米與燕麥的同步熟化試驗(yàn)中蒸煮時(shí)間應(yīng)選30 min。

2.2同步熟化正交試驗(yàn)

黑米與燕麥同步熟化工藝正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5和表6。

表5　黑米與燕麥同步熟化正交試驗(yàn)因子水平表Table 5Orthogonal test factor levels table of black rice and oat synchronized maturation

由表6比較3個(gè)因素的極差，可以看出A的極差最大，C次之，其次為B。極差越大，說(shuō)明該因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響越大，從而可按極差的大小決定因素的主次順序?yàn)椋篈＞C＞B，A是主要因素，B為最次要因素。可得出黑米與燕麥同步熟化的最佳工藝參數(shù)為A3B3C4。由表7可以得出正交試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)組感官評(píng)價(jià)結(jié)果與所得結(jié)論基本一致。經(jīng)過(guò)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)可以確定黑米與燕麥同步熟化的最佳工藝參數(shù)為A3B3C4，即黑米與燕麥同步熟化最佳工藝條件為：黑米與燕麥配比為6∶4、料液比例為1 g∶1.25 mL、蒸煮時(shí)間為40 min。

表6　黑米與燕麥同步熟化正交試驗(yàn)方案與結(jié)果Table 6Orthogonal test program and results of black rice and oat synchronized maturation

表7　感官評(píng)價(jià)結(jié)果Table 7Sensory evaluation results

本研究通過(guò)對(duì)黑米與燕麥混合進(jìn)行同步熟化，并確定最佳工藝條件。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得如下結(jié)果：

1）影響黑米與燕麥同步熟化的單因素試驗(yàn)（黑米與燕麥混合配比、料液比以及蒸煮時(shí)間）：混合物料配比為6∶4最佳，料液比例為1 g∶1.25 mL最佳，蒸煮時(shí)間為30 min最佳（混合熟化時(shí)確定樣品均勻混合）。

2）由黑米和燕麥的三因素四水平正交試驗(yàn)驗(yàn)證，最終確定了黑米與燕麥同步熟化的最佳工藝條件：黑米與燕麥物料配比為6∶4，料液比例為1 g∶1.25 mL，蒸煮時(shí)間為40 min。

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Study on the Synchronized Maturation Process of Black Rice and Oat

WANG Da-yi，WEN Ji-ping*，ZHANG Hui，WANG Hua-dong
（College of Food Science and Technology，Henan University of Technology，Zhengzhou 450001，Henan，China）

By studying the black rice and oat synchronized aging process，to determine the optimum conditions of synchronized ripening black rice and oats，to strengthen the black rice and oats nutrition function and for the development and utilization to provide theoretical basis.The results showed that the optimum conditions of black rice and oats synchronous maturation process：when the two mix ratio of 6∶4，solid to liquid ratio of 1 g∶1.25 mL，cooking time was 40 min.

black rice；oats；enzyme treatment；synchronized maturation

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.11.024

2014-01-16

王大一（1988—），男（漢），碩士研究生，研究方向：谷物加工理論與技術(shù)。

溫紀(jì)平（1968—），男（漢），教授，研究方向：谷物科學(xué)與加工技術(shù)。