高膳食纖維瀨粉工藝及特性研究

◎ 周 麗，彭 吳，文 瑜，包小玉，陳 濤，熊雙麗，陸愛霞

（西南科技大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，四川 綿陽 621000）

菊芋，又名洋姜、鬼子姜，是一種多年宿根性草本植物，以菊芋為原料制成的菊粉具有水溶性膳食纖維和生物活性前體的生理功能，被廣泛應(yīng)用于低熱量、低糖、低脂食品中[1]。魔芋膳食纖維可以促進(jìn)腸道蠕動，軟化宿便，預(yù)防便秘、結(jié)腸癌及直腸癌；清除體內(nèi)毒素，預(yù)防形成色斑、青春痘等皮膚問題[2]；還能預(yù)防心腦血管疾病[3]、糖尿病[4]等。制作瀨粉以豆類淀粉、薯類淀粉為原料的成本相對較高，所以有許多地方都采用價格較低的谷物淀粉為原料，或?qū)⑷呋煊茫鐓橇⒏糜衩椎矸圻M(jìn)行粉條復(fù)合增筋劑研究[5]。廣東瀨粉以普通大米為原料，營養(yǎng)價值單一，生產(chǎn)工藝缺乏標(biāo)準(zhǔn)。因此，本實(shí)驗(yàn)結(jié)合對實(shí)際生產(chǎn)成本的考慮，采用玉米淀粉、大米粉、菊粉和魔芋膠為原料，通過實(shí)驗(yàn)優(yōu)化配方，以改善瀨粉的品質(zhì)。國內(nèi)大多以感官評分為依據(jù)來評價粉類的品質(zhì)，若僅采用此方法則主觀性強(qiáng)，存在一定的隨意性，所以結(jié)合瀨粉的質(zhì)構(gòu)特性方面分析其感官性狀。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

大米粉（潤萬零食專營店）、玉米淀粉（古松京東自營旗艦店）、魔芋膠（食品級，浙江一諾生物科技有限公司）和菊粉（山東吉聚生物科技有限公司）。

UV-2150 型紫外可見分光光度計（尤尼科上海有限公司）、JK-16G 型離心機(jī)（北京醫(yī)用離心機(jī)廠）、TA 型質(zhì)構(gòu)儀（Stable Micro Systems 公司）、Quintix型電子分析天平（德國賽多利斯公司）及市售擠面器（眼口2.5 ～3.0 mm）。

1.2 工藝流程

瀨粉的制作流程：大米粉→加玉米粉和輔料→和面→成型→煮制→冷卻→瀨粉。

瀨粉制作的操作要點(diǎn)如下：①和面。將90 ℃熱水分次加入，揉搓約10 min，至米粉成黏稠面漿。②煮制。沸水中煮約3 min。③冷卻。煮好后立即撈出泡入流動冷水中至瀨粉完全冷卻，以防粉條黏在一起。

1.3 品質(zhì)指標(biāo)測定

由10 位食品專業(yè)的學(xué)生和老師進(jìn)行感官評價，根據(jù)QB/T 2652—2004[6]中的有關(guān)規(guī)定，建立高膳食纖維瀨粉的感官評分標(biāo)準(zhǔn)，見表1。

表1 高膳食纖維瀨粉的感官評分標(biāo)準(zhǔn)表

1.4 配方優(yōu)化試驗(yàn)研究

分別對大米粉∶玉米粉的比值（5 ∶0、4 ∶1、3 ∶2、2 ∶3 和1 ∶4）、菊粉添加量（4.5%、5.5%、6.5%、7.5%和8.5%）、魔芋膠添加量（0.5%、1.0%、1.5%、2.0%和2.5%）3 個因素進(jìn)行單因素分析。在單因素的基礎(chǔ)上，進(jìn)行3 因素3 水平L9（33）正交試驗(yàn)，以質(zhì)構(gòu)分析和感官評分作為評價指標(biāo)，研發(fā)高膳食纖維瀨粉試驗(yàn)配方，正交試驗(yàn)設(shè)計見表2。

表2 L9（33）正交試驗(yàn)設(shè)計表

質(zhì)構(gòu)測試儀采用36 mm 的圓柱形平底探頭，選用TPA 測試模式，試驗(yàn)參數(shù)為：觸發(fā)點(diǎn)負(fù)載5 g，測試距離10 mm，測試速率0.2 mm·s-1，返回速率5 mm·s-1，應(yīng)變?yōu)?0%，時間2 s，測試溫度為室溫。將粉條樣品切成長1 cm、直徑3 mm 的圓柱，每組每次共3 個粉條樣品，循環(huán)次數(shù)3 次，結(jié)果取3 次測量數(shù)據(jù)平均值。

1.5 品質(zhì)測定

持水力測定參照CHAU 等方法[7]；持油力測定參照SANGNARK 等方法[8]；膨脹力測定按照FEMENIA 等方法[9]；斷條率和蒸煮損失參照蘇坤明方法[10]。水分含量測定參照GB 5009.3—2016[11]中直接干燥法；粉湯渾濁度測定采用紫外可見分光光度計在460 nm 處（新鮮自來水為參比）進(jìn)行。

吸水率的測定：準(zhǔn)確稱取10 g 瀨粉放入500 mL 的沸水中，煮至最佳烹煮時間，撈出在濾紙上均勻攤開，室溫下瀝干2 min 后準(zhǔn)確測量。按式（1）計算吸水率。

1.6 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS21.0 和Excel 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，然后采用Origin2018 軟件進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1.1 魔芋膠添加量對瀨粉感官品質(zhì)影響

魔芋葡甘聚糖可與面筋蛋白相互作用，增加面筋網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)度[12]，魔芋膠添加量對瀨粉感官品質(zhì)的影響如圖1 所示。由圖1 可見，魔芋膠添加量在1.5%時，瀨粉具有米香味，正常米白色，雜色少，呈魔芋膠顏色，口感軟硬適中；當(dāng)添加量＞1.5%時，有明顯魔芋味，米香味變淡，呈淡灰色，硬度增加，感官評分明顯降低；當(dāng)添加量＜1.5%時，粉條幾乎無雜色，但表面不光滑，口感稍有黏牙，其感官評分降低。

圖1 魔芋膠添加量對瀨粉感官品質(zhì)的影響圖

2.1.2 菊粉添加量對瀨粉感官品質(zhì)影響

菊粉添加量對瀨粉感官品質(zhì)的影響如圖2 所示。由圖2 可見，當(dāng)菊粉添加量為6.5%時，瀨粉有米香味，呈米白色，表面光滑，甜味適中，感官評分最高；當(dāng)添加量＞6.5%時，米香味變淡，甜味增加，口感黏牙，感官評分降低；當(dāng)添加量＜6.5%時，表面變粗糙，口感黏牙，感官評分降低。

圖2 菊粉添加量對瀨粉感官品質(zhì)的影響圖

2.1.3 大米粉和玉米粉比值對瀨粉感官品質(zhì)影響

玉米淀粉與大米粉混合能促進(jìn)面團(tuán)中面筋網(wǎng)絡(luò)形成[13]，從而影響粉條的品質(zhì)。大米粉和玉米粉比值對瀨粉感官品質(zhì)的影響如圖3 所示。由圖3 可見，當(dāng)大米粉∶玉米淀粉比值為2 ∶3 時，瀨粉有米香味，呈米白色，表面光滑，有嚼勁，不黏牙，感官評分最高；當(dāng)比值大米粉占比增加時，米香味更濃，但表面不光滑，觸碰表面會留下些許殘粉，口感明顯黏牙，感官評分低；當(dāng)比值為1 ∶4 時，米香味稍淡，但表面光滑，口感不黏牙，其感官評分稍低。

圖3 大米粉和玉米粉比值對瀨粉感官品質(zhì)的影響圖

2.2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過正交試驗(yàn)，得到9 組瀨粉的感官評分和質(zhì)構(gòu)特性數(shù)據(jù)，結(jié)果見表3。

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果表

2.3 主成分分析

用SPSS21.0對表3中各指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析，根據(jù)累積貢獻(xiàn)率大于85%原則，提取2 個主成分時，累積貢獻(xiàn)率達(dá)到93.237%，說明能夠全面反映高膳食纖維瀨粉的品質(zhì)信息。分析第一主成分的成分矩陣得，決定第一主成分的指標(biāo)主要為咀嚼性和回彈性，詳見表4。

表4 高膳食纖維瀨粉中主成分的貢獻(xiàn)率及其特征值表

計算各個試驗(yàn)組的瀨粉綜合評分，方法參照李彩霞等方法[14]，見表5。

表5 主成分綜合得分及規(guī)范化得分表

2.4 正交試驗(yàn)及驗(yàn)證性試驗(yàn)結(jié)果

高膳食纖維瀨粉的正交試驗(yàn)結(jié)果見表6。

表6 高膳食纖維瀨粉的正交試驗(yàn)結(jié)果表

由表6 可以看出最佳工藝為大米粉：玉米粉為1 ∶4、菊粉添加量為6.5%、魔芋膠添加量為2%。根據(jù)此配方進(jìn)行高膳食纖維瀨粉制作驗(yàn)證性試驗(yàn)，所得瀨粉的規(guī)范化綜合評分結(jié)果為1.072 1，高于任意一組正交結(jié)果，說明此配方可行。

2.5 理化指標(biāo)測定

根據(jù)最佳工藝條件制作瀨粉，其理化指標(biāo)測定指標(biāo)及結(jié)果見表7。

表7 高膳食纖維瀨粉的理化指標(biāo)表

由表7 可以看出，優(yōu)組合比純大米制作的瀨粉的斷條率顯著降低，粉條吸水性、水分含量、持油力、持水力、膨脹力增加，而蒸煮損失、粉湯渾濁度降低，優(yōu)化后配方制作的高膳食纖維瀨粉相較于純大米制作的瀨粉品質(zhì)更佳。

3 結(jié)語

通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)對瀨粉配方進(jìn)行優(yōu)化，得最佳工藝為大米粉∶玉米粉=1 ∶4、菊粉添加量為6.5%、魔芋膠添加量為2%，在此配方下，高膳食纖維瀨粉的規(guī)范化綜合評分結(jié)果為1.072 1，其色澤純、香味濃、表面光滑、有嚼勁，為功能性質(zhì)的瀨粉的加工提供一定的理論基礎(chǔ)。