過熱蒸汽制備藜麥的工藝

鐘鑫榮 ，朱新婷 ，周子文 ，張維瑞 ，方婷，魏奇 ,

1. 寧德師范學院生命科學學院（寧德 352100）；2. 福建農林大學食品科學學院（福州 350000）；3. 福建省科技廳產學研合作示范基地（寧德 352100）

藜麥（Chenopodium quinoaWilld）是藜科藜屬植物，原產于南美洲安第斯山脈的哥倫比亞、厄瓜多爾、秘魯等中高海拔山區[1]，廣泛種植于我國的甘肅、青海、內蒙古、寧夏等地區，是一種全營養和高膳食纖維的堿性食物[2-4]。藜麥中富含蛋白質、維生素、多酚、不飽和脂肪酸和植物甾醇類物質，符合人類對安全、健康、天然食品的需求[5-7]，具有均衡補充營養、增強機體功能和預防疾病等功效，適于所有群體食用，尤其適于慢性疾病患者（高血壓、高血糖及高血脂患者）、嬰幼兒、孕產婦和老年人等特殊體質人群[8-10]。以藜麥為基料的產品具有獨特的香味和口感。因此，藜麥及其相關產品深受消費者的喜愛[11]。但是，由于藜麥含有較高含量的皂苷，采用傳統的熱處理方法所制備的藜麥無法完全激發藜麥的香味，并且還會造成藜麥的受熱不均，甚至會產生焦味，由此阻礙了藜麥產業的發展[12-14]。

過熱蒸汽處理技術是一種綠色環保的熱處理技術。過熱蒸汽處理技術能夠減少食品表面的微生物、改善食品的理化性質、抑制食品的脂質氧化及減少營養損失。過熱蒸汽處理技術可用于玉米、薯片、香蕉片、谷物和面制品等食品的干燥[15-18]。舒星琦等[19]研究發現，過熱蒸汽干燥能夠增加米粉的硬度，降低米粉的黏附性并且提高米粉的爽口性。徐志村等[20]研究發現，微波聯合過熱蒸汽處理能夠抑制紅米、黑米和糙米在貯藏過程中的氧化哈敗，并且能夠提高紅米、黑米和糙米的穩定化效果。過熱蒸汽處理能夠使淀粉的糊化特性和消化特性發生改變，并且改變淀粉的微觀結構[21-23]。應用過熱蒸汽處理藜麥的研究報道相對較少，采用過熱蒸汽技術不僅能有效去除藜麥中的苦味和生味，而且還能激發藜麥產生特殊的香氣。

鑒于此，以藜麥為原料，通過改變過熱蒸汽處理溫度、過熱蒸汽處理時間和藜麥鋪設厚度等影響因素，探究過熱蒸汽處理對藜麥品質的影響，以期獲得過熱蒸汽處理藜麥的較優處理條件，制出具有較好品質且具有特殊香氣的藜麥產品，為應用過熱蒸汽處理改善藜麥的品質奠定理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

藜麥（青海谷匠藜麥有限責任公司）。

1.2 儀器與設備

CP214型電子天平（奧豪斯儀器常州有限公司）；試驗使用的過熱蒸汽設備為自主設計制造（圖1）。

1.3 試驗方法

1.3.1 工藝流程

工藝流程1：藜麥→稱重→清洗→過熱蒸汽處理→成品。

工藝流程2：藜麥→稱重→清洗→傳統的熱處理（炒制）→成品。

1.3.2 感官評定

藜麥的感官評分表見表1。

表1 藜麥感官評分

1.3.3 單因素優化試驗

設定過熱蒸汽處理溫度（120，130，140，150和160 ℃）、過熱蒸汽處理時間（15，20，25，30和35 min）和藜麥鋪設厚度（2~4，4~6，6~8，8~10和10~12 mm），以感官評分為指標，由此獲得過熱蒸汽處理藜麥的較優處理條件。

1.3.4 正交試驗設計

在單因素試驗基礎上，選擇過熱蒸汽處理溫度（130，140和150 ℃）、過熱蒸汽處理時間（20，25和30 min）和藜麥鋪設厚度（4~6，6~8和8~10 mm）進行優化試驗，進行三因素三水平正交試驗，優化過熱蒸汽處理藜麥的條件，因素與水平見表2。

1.4 數據分析

每個試驗重復測定3次，取其平均值，應用SPSS 16.0和Design-Expert 8.0軟件對數據進行處理，并用Graphpad Prism 9.0.2作圖。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 處理溫度對藜麥感官評分的影響

由圖2可知，隨著過熱蒸汽處理溫度的增加，藜麥的感官評分呈現先增加后減少趨勢。過熱蒸汽處理溫度140 ℃時，藜麥的感官評分達到最大值（83分）。過熱蒸汽處理溫度120~140 ℃時，通過增加過熱蒸汽處理溫度能夠增加藜麥的感官評分。過熱蒸汽處理溫度120 ℃和130 ℃時，藜麥的感官評分（71分和79分）顯著低于過熱蒸汽處理溫度140 ℃時的評分（83分，P＜0.05），其原因可能是較低的過熱蒸汽處理溫度無法完全滅活藜麥中的內源酶，從而無法有效消除藜麥的生味，由此導致藜麥的感官評分較低。過熱蒸汽處理溫度140~160 ℃時，藜麥的感官評分呈現下降趨勢，這是由于過熱蒸汽處理溫度過高會導致藜麥產生焦糊的味道，因此選擇140 ℃為過熱蒸汽的最佳處理溫度。

圖2 處理溫度對藜麥的感官影響

2.1.2 處理時間對藜麥感官評分的影響

不同過熱蒸汽處理時間（15，20，25，30和35 min）條件下藜麥的感官評分結果如圖3所示。設定過熱蒸汽處理時間15~25 min時，通過延長過熱蒸汽處理時間能夠增加藜麥的感官評分。過熱蒸汽處理時間過短，藜麥傳熱不均勻，所以達不到處理的效果。過熱蒸汽處理時間25 min時，此時藜麥的感官評分達到最大值（85分）。過熱蒸汽處理時間大于25 min時，藜麥的感官評分呈現下降趨勢。過熱蒸汽處理時間30 min和35 min條件下的藜麥感官評分顯著低于過熱蒸汽處理時間25 min條件下所制備藜麥的感官評分（P＜ 0.05）。由此可知，過長的過熱蒸汽處理時間并不能有效提高藜麥的感官評分。因此，最佳的過熱蒸汽處理時間為25 min。

圖3 處理時間對藜麥的感官影響

2.1.3 鋪設厚度對藜麥感官評分的影響

由圖4可知，藜麥鋪設厚度6~8 mm時，藜麥的感官評分達到最大值（84分）。藜麥鋪設厚度2~4 mm和4~6 mm時，隨著藜麥鋪設厚度的增加，藜麥的感官評分也隨之增加。由此可知，合理的麥鋪設厚度能夠獲得高品質的藜麥產品。藜麥鋪設厚度8~10 mm和10~12 mm時，藜麥的感官評分（81分和71分）顯著低于藜麥鋪設厚度6~8 mm條件下的評分（84分，P＜0.05）。由此可知，過高的藜麥鋪設厚度無法有效提高藜麥的感官評分，因此藜麥的鋪設厚度選擇6~ 8 mm。

圖4 鋪設厚度對藜麥的感官影響

2.2 過熱蒸汽正交試驗結果

以過熱蒸汽處理溫度（A）、過熱蒸汽處理時間（B）和藜麥鋪設厚度（C）為試驗的3個因素，每個因素設置3個不同水平。通過正交試驗找出各因素水平的適宜組合，并確定各因素對藜麥感官評分的影響，從而確定最適的處理條件。過熱蒸汽正交試驗方案和結果如表3所示。過熱蒸汽處理溫度、過熱蒸汽處理時間和藜麥鋪設厚度對藜麥的感官評分的影響程度為過熱蒸汽處理溫度（A）＞過熱蒸汽處理時間（B）＞藜麥鋪設厚度（C）。由k值得到的過熱蒸汽處理最優的組合為A2B2C1或A2B3C1。由于縮短過熱蒸汽的處理時間能夠獲得良好的藜麥品質并且能夠節約能源，因此選定的過熱蒸汽處理最優組合為A2B2C1，即過熱蒸汽處理溫度140 ℃、處理時間25 min、藜麥鋪設厚度4~6 mm。在最優組合條件下，對過熱蒸汽處理藜麥進行驗證試驗，藜麥的感官評分為89分。

表3 試驗設計和結果

由表4可知，F（A）=28，F（B）=8.895，F（C）= 0.684。過熱蒸汽處理溫度的P=0.034＜0.05，過熱蒸汽處理時間和藜麥鋪設厚度的P值均大于0.05。由此可知，過熱蒸汽處理溫度對藜麥的感官評分具有顯著影響（P＜0.05），過熱蒸汽處理時間和藜麥鋪設厚度對藜麥的感官評分影響不顯著（P＞0.05）。

表4 正交試驗分析結果

2.3 不同干燥方法對藜麥干制品外觀品質的影響

如圖5所示，藜麥經過過熱蒸汽處理后，藜麥的外觀呈現出金黃的色澤。過熱蒸汽處理能夠使藜麥均勻受熱，并且帶有藜麥的香氣，無異味。傳統加熱工藝（炒制）處理的藜麥外觀呈現出不均一的色澤，部分藜麥的外觀發黑，同時還帶有焦糊味，幾乎沒有藜麥的香味。因此，過熱蒸汽處理技術不僅能使藜麥均勻受熱，還能有效激發藜麥的香味并且去除藜麥的苦味。

圖5 不同干燥方法對藜麥干制品外觀品質的影響

3 討論與結論

過熱蒸汽處理技術已被應用于谷物、肉類、果蔬等食品的干燥。周穎等[24]研究發現，過熱蒸汽能夠降低燕麥掛面中的脂質酶和過氧化物酶的活性，從而有效改善燕麥掛面的風味并且提高燕麥掛面的儲藏穩定性。黃江楠[25]研究發現過熱蒸汽處理能夠使小麥粉中的淀粉和蛋白質發生聚集，使小麥粉結構特性發生變化，蛋白質二級結構向β折疊轉變。過熱蒸汽能夠延長生鮮面的貨架期。吳紹華等[26]研究發現過熱蒸汽處理能夠促進全麥面團形成面筋網絡，并且提高全麥粉的谷值黏度、峰值黏度和最終黏度，由此提高全麥粉的加工特性。張澤偉等[27]研究發現過熱蒸汽對熟制小龍蝦優勢腐敗菌（賴氨酸芽孢桿菌、短小芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌）具有殺菌效果。由此可知，過熱蒸汽已被廣泛用于食品的干燥、殺菌和改善食品品質。但是，關于過熱蒸汽處理技術應用于藜麥加工的相關研究還未見諸報道。藜麥中含有皂苷，由于皂苷具有一定苦味，因此藜麥會帶有苦味和生味。過熱蒸汽能夠抑制藜麥的內源酶活性，從而去除藜麥的苦味和生味。采用過熱蒸汽處理有效去除藜麥中的苦味和生味，也是一次應用的創新。

此次研究通過正交試驗分析法優化過熱蒸汽處理藜麥的制備工藝。最佳制備工藝為過熱蒸汽處理溫度140 ℃，過熱蒸汽處理時間25 min，藜麥鋪設厚度4~6 mm，此時藜麥的色澤和香味最佳。與傳統熱處理（炒制）工藝相比，采用過熱蒸汽處理藜麥具有明顯的優勢。此次研究能夠為藜麥的加工提供新的方法，并且具有良好應用前景。