螺旋藻芋頭豆粉團團的工藝優化

張 莉，司健芳，李紅蕭，周亞俐，張喜喜，時 佳

（青島農業大學 海都學院，山東 萊陽 265200）

黑豆營養豐富，其蛋白質含量高達 40%～50%[1]，含有多種生物活性物質，如花色苷、多糖、異黃酮等[2]，其中B族維生素和維生素E含量較高，其營養價值顯著高于其它豆類[3-4]，被譽為“東方黑珍珠”“植物蛋白之王”[5]。螺旋藻是一種絲狀多細胞螺旋形藻類生物[6]，因其形態而得名，其蛋白質含量高達60%～70%[7-8]，富含藻多糖、不飽和脂肪酸、多種維生素等，所含營養成分全面、均衡，有“生命營養庫”之稱[9]。但是螺旋藻直接食用口感較差，且具有獨特的藻腥味，市場上螺旋藻多被制作為膠囊片劑，用來制作食品的用途較少[10]。萊陽孤芋是山東省萊陽市特產，皮薄糯甜、潔白細膩、富含營養。

目前，市場上的團類產品多以糯米為基礎添加其他輔料如艾草、果餡等制成，添加豆粉等制作的團團產品暫無人研究。本研究選用優質的黑豆粉、螺旋藻、萊陽孤芋為主要原料，輔以糯米粉、白砂糖，添加菠菜汁以獲得天然色澤，經過一系列加工制團蒸制得到螺旋藻芋頭豆粉團團。產品新穎，特色鮮明，軟糯細膩，兼具黑豆與螺旋藻的多重營養，健康美味，此豆粉團團的研發既可以增加團類產品新種類，又可以推動黑豆、螺旋藻及萊陽孤芋的進一步加工利用。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

黑豆粉：市售；螺旋藻：云南德科特生物工程有限公司；糯米粉：上海松冠食品有限公司；白砂糖：彌勒市嘉宏食品有限責任公司。

1.2 儀器與設備

電子天平（BSM-2204）：上海卓精電子科技有限公司；電磁爐：廣東太古電器科技有限公司；研磨機：永康市金味來電器有限公司；榨汁機：中山市海馬電器有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 工藝流程

1.3.2 操作要點

原料預處理：將干燥無雜質的螺旋藻、黑豆粉、糯米粉、白砂糖用研磨機研磨后過100目篩[11]；選擇新鮮無腐爛的菠菜，清洗摘選備用；選擇新鮮的萊陽孤芋，清洗去皮后切塊備用[12]；

芋泥的制備：將預處理后的芋頭塊置于蒸鍋內，100 ℃蒸制15 min；冷卻后使用搗泥器將蒸熟后的芋頭搗成泥狀，將芋泥過篩[13]。

漂燙榨汁：將清洗的菠菜，放入沸水中漂燙1 min，然后用榨汁機打成均勻、細膩的汁液，再用四層紗布過濾，得汁備用[14-15]。

制團成形：將一定量的螺旋藻粉、黑豆粉、糯米粉、白砂糖混合均勻后，與芋泥混合，再少量多次加入菠菜汁制得色澤均勻的團團，借助模具成形。

團團蒸制：將成形后的團團放入蒸鍋，100 ℃的條件下蒸制一定時間，即得成品。

1.3.3 單因素實驗設計

1.3.3.1 黑豆粉添加量對螺旋藻芋頭豆粉團團感官品質的影響 在芋泥為36%、糯米粉為39.9%、菠菜汁為8%、螺旋藻為0.10%、白砂糖為7%、100 ℃蒸制14 min的條件下，分別添加7%、8%、9%、10%、11%的黑豆粉，制得成品后進行感官評定，確定團團中黑豆粉的最佳用量。

1.3.3.2 螺旋藻添加量對螺旋藻芋頭豆粉團團感官品質的影響 在芋泥為36%、糯米粉為39.9%、菠菜汁為8%、黑豆粉為9%、白砂糖為7%、100 ℃蒸制14 min的條件下，分別添加0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%的螺旋藻，制得成品后進行感官評定，確定團團中螺旋藻的最佳用量。

1.3.3.3 白砂糖添加量對螺旋藻芋頭豆粉團團感官品質的影響 在芋泥為36%、糯米粉為39.9%、菠菜汁為8%、黑豆粉為9%、螺旋藻為0.10%、100 ℃蒸制14 min的條件下，分別添加6%、7%、8%、9%，10%的白砂糖，制得成品后進行感官評定，確定團團中白砂糖的最佳用量。

1.3.3.4 蒸制時間對螺旋藻芋頭豆粉團團感官品質的影響 在芋泥為36%、糯米粉為39.9%、菠菜汁為8%、黑豆粉為9%、螺旋藻為0.10%、白砂糖為7%、溫度為100 ℃的條件下，分別蒸制11、12、13、14、15 min，制得成品后進行感官評定，確定團團的最佳蒸制時間。

1.3.4 響應面實驗設計

在單因素實驗的基礎上，選取黑豆粉添加量（A），螺旋藻添加量（B），白砂糖添加量（C），設計三因素三水平響應面實驗，因素水平見表1。

表1 響應面設計因素水平表Table 1 Response surface design factor level table %

1.3.5 感官評價標準

感官評定小組由10名專業的評定人員組成，評價指標為外觀（20分）、質地（30分）、氣味（20分）、口感（30分），評定人員對產品進行綜合評價，螺旋藻芋頭豆粉團團的感官評價標準見表2。

表2 螺旋藻芋頭豆粉團團感官評價標準Table 2 Sensory evaluation criteria of spirulina spinach and bean flour 分

1.4 數據分析

先是采用WPS office 2021對數據進行處理及分析，后用Design Expert 10軟件進行響應面實驗分析。

2 結果與分析

2.1 單因素實驗

2.1.1 黑豆粉添加量的確定

黑豆粉是螺旋藻芋頭豆粉團團色澤跟風味形成的重要因素之一，其添加量直接影響團團的感官。由圖 1可知，當黑豆粉添加量為 9%時，螺旋藻芋頭豆粉團團感官評定得分最高，所制得的豆粉團團呈淺綠色，色澤均勻，無豆腥味，軟糯適中。當黑豆粉添加量低于 9%時，豆粉團團色澤較淺，豆香味不夠明顯。而當黑豆粉添加量高于 9%時，豆粉團團色澤發暗不均勻，且豆腥味較重。因此，黑豆粉的最佳添加量為9%。

圖1 黑豆粉添加量對螺旋藻芋頭豆粉團團感官品質的影響Fig.1 Effect of black bean flour addition on sensory quality of spirulina taro bean flour dumpling

2.1.2 螺旋藻添加量的確定

由圖2可知，當螺旋藻添加量為0.10%時，螺旋藻芋頭豆粉團團感官評分最高，所制得的豆粉團團呈淺綠色且色澤均勻，香味純正，無異味。當螺旋藻添加量低于 0.10%時，所制得的豆粉團團色澤較淺且不均勻。當螺旋藻添加量高于0.10%時，豆粉團團顏色較深發暗，有比較明顯的藻腥味。因此，螺旋藻的最適添加量為0.10%。

圖2 螺旋藻添加量對螺旋藻芋頭豆粉團團感官品質的影響Fig.2 Effect of spirulina addition on sensory quality of spirulina taro bean flour dumpling

2.1.3 白砂糖添加量的確定

由圖3可知，當白砂糖添加量為7%，螺旋藻芋頭豆粉團團感官評定得分最高，所制得的豆粉團團甜度適中，細膩軟糯，無豆腥味。當白砂糖添加量低于 7%時，豆粉團團甜度較淡，豆腥味較重。當白砂糖添加量高于 7%時，豆粉團團過于甜膩，口感不佳。因此，選擇 7%為白砂糖的最適添加量。

圖3 白砂糖添加量對螺旋藻芋頭豆粉團團感官品質的影響Fig.3 Effect of white sugar addition on sensory quality of spirulina taro bean flour dumpling

2.1.4 蒸制時間的確定

由圖4可知，隨著蒸制時間的延長，螺旋藻芋頭豆粉團團的感官評分呈先升高后下降的趨勢，當蒸制時間為14 min時，豆粉團團感官評分最高，產品軟硬適中，細膩有彈性，不黏牙。當蒸制時間少于14 min時，豆粉團團硬度較大，有顆粒感。當蒸制時間大于14 min時，豆粉團團軟塌不成型，粘性過大，容易黏牙。因此，豆粉團團的最適蒸制時間為14 min。

圖4 蒸制時間對螺旋藻芋頭豆粉團團感官品質的影響Fig.4 Effect of steaming time on sensory quality of spirulina taro bean flour dumpling

2.2 響應面實驗

2.2.1 響應面實驗設計及結果

表3 響應面實驗設計及結果Table 3 Response surface test design and results

2.2.2 回歸方程與方差分析

采用Design Expert 10軟件進行相關分析，黑豆粉添加量（A）、螺旋藻添加量（B）及白砂糖添加量（C）之間多元二次回歸方程為：Y=84.60–3.25A–0.37B+1.62C–0.50AB–0.50AC–3.25BC–10.4 3A2–9.68B2–8.17C2。

由表4可知，螺旋藻芋頭豆粉團團感官評分建立的回歸模型的F值為39.39，P值<0.000 1，說明建立的模型極顯著。而失擬項P值為0.257 2，P>0.05，不顯著，說明對實驗的擬合程度較高。從表中F值大小也可以看出，3個因素對螺旋藻芋頭豆粉團團感官品質的影響順序為：A>C>B，即黑豆粉添加量>白砂糖添加量>螺旋藻添加量。其中，黑豆粉添加量是最主要的因素。

表4 回歸方程方差分析Table 4 Analysis of variance of regression equation

2.2.3 響應面交互作用分析

由圖5可知，螺旋藻芋頭豆粉團團的感官評分隨著黑豆粉添加量和螺旋藻添加量的增加均呈先上升再下降趨勢；等高線呈圓形，說明黑豆粉添加量和螺旋藻添加量交互作用不顯著。

圖5 黑豆粉添加量和螺旋藻添加量交互作用對豆粉團團感官評分的影響Fig.5 Effect of the interaction between the amount of black bean flour and spirulina on sensory score of the bean flour dumpling

由圖6可知，螺旋藻芋頭豆粉團團的感官評分隨著黑豆粉添加量的增加先呈上升趨勢再快速下降，變化幅度較大；隨著白砂糖添加量的增加亦先上升后下降，變化幅度較平緩。等高線圖趨近圓形，說明黑豆粉添加量和白砂糖添加量的交互作用不顯著。

圖6 黑豆粉添加量和白砂糖添加量交互作用對豆粉團團感官評分的影響Fig.6 Effect of the interaction between the amount of black bean flour and white sugar on sensory score of the bean flour dumpling

由圖7可知，螺旋藻芋頭豆粉團團的感官評分隨著螺旋藻添加量與白砂糖添加量的增加呈先升高后降低的趨勢。曲面圖較為陡峭，等高線圖呈橢圓形，說明螺旋藻添加量和白砂糖添加量的交互作用是顯著的。

圖7 螺旋藻添加量和白砂糖添加量交互作用對豆粉團團感官評分的影響Fig.7 Effect of the interaction between the amount of spirulina and white sugar on sensory score of the bean flour dumpling

2.2.4 最佳工藝條件實驗驗證

由Design Expert 10軟件分析結果得到豆粉團團的最佳工藝參數為：黑豆粉添加量8.842%，螺旋藻添加量 0.098%，白砂糖添加量 7.110%，獲得的螺旋藻芋頭豆粉團團感官評分為84.95分。考慮實際的生產操作需要，將參數修正為：黑豆粉添加量9%，螺旋藻添加量0.10%，白砂糖添加量 7%，經過 3次重復驗證實驗，螺旋藻芋頭豆粉團團的最終感官評分為83.8，與預測值接近，說明該最優工藝方案是合理可行的。

3 結論

通過單因素實驗和響應面實驗，得到螺旋藻芋頭豆粉團團的最佳工藝條件：黑豆粉添加量為9%，螺旋藻添加量為0.10%，白砂糖添加量為7%，100 ℃下蒸制時間為14 min，加工獲得的豆粉團團色澤天然，呈淺綠色，細膩光滑，軟糯香甜，豆香濃郁，口感佳。