正交試驗(yàn)優(yōu)化麻糬配方

劉 歡

上海工微所科技有限公司，上海 200233

以糯米粉為主要原料制成的麻糬口感軟糯但彈性和咀嚼性不足。變性淀粉是改性過(guò)的淀粉，在保水性、糊化性和成膠性等方面有所提高，可用于改善麻糬的口感。羥丙基二淀粉磷酸酯（hydroxypropyl distarch phosphate, HDP）是在堿性條件下醚化后交聯(lián)制成的復(fù)合變性淀粉[1]。HDP 含有親水性羥丙基，容易吸水膨脹，有利于形成致密均勻的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以明顯改善糯米糕的質(zhì)構(gòu)[2]。HDP 對(duì)面團(tuán)的黏彈性也有顯著影響[3]。HDP 或醋酸淀粉的加入可以使木薯淀粉和水分子之間形成更緊密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，木薯珍珠的內(nèi)聚性、彈性等都會(huì)有所提高[4]。HDP 或羥丙基淀粉的加入也可以防止冷凍生面在儲(chǔ)存期間硬度和咀嚼性降低[5]。

添加親水膠體也可以改善淀粉類產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)特性。在王剛等[6]的研究中，糯米團(tuán)的硬度與魔芋膠和黃原膠的添加量呈負(fù)相關(guān)。黃原膠還可以改善米粉和玉米淀粉的質(zhì)構(gòu)特性[7-8]，使變性淀粉的透明度提高、析水率降低，并增強(qiáng)變性淀粉在凍融過(guò)程中的穩(wěn)定性[9]。此外，酸對(duì)淀粉的糊化性質(zhì)有一定的影響。變性淀粉的回生值會(huì)隨檸檬酸濃度的增加而減小[10]。乳酸溶液處理后的糯米粉在糊化過(guò)程中水解程度加深，糯米團(tuán)的硬度下降[11]。

較多研究表明HDP、黃原膠和乳酸等能夠改善淀粉類產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)特征。硬度和彈性等質(zhì)構(gòu)指標(biāo)能夠較好地反映產(chǎn)品的口感特征，且利用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)還具有客觀性和準(zhǔn)確性等優(yōu)點(diǎn)。因此,本文研究了乳酸添加量、黃原膠添加量、糯米粉與HDP添加量之比（固定糯米粉和HDP 的總添加量）對(duì)麻糬硬度、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性和回復(fù)性等質(zhì)構(gòu)的影響，設(shè)計(jì)并實(shí)施正交試驗(yàn)得到了彈性和咀嚼性等質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)均較佳的麻糬配方，以期為優(yōu)化傳統(tǒng)糯米粉制產(chǎn)品的品質(zhì)提供理論數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與儀器設(shè)備

羥丙基二淀粉磷酸酯（中泰淀粉有限公司），水磨糯米粉（新鄉(xiāng)良潤(rùn)全谷物食品有限公司），海藻糖（德州匯洋生物科技有限公司），分子蒸餾單甘脂（佳力士添加劑（海安）有限公司），黃原膠（山東阜豐發(fā)酵有限公司），山梨糖醇液體（山東天力藥業(yè)有限公司），甘油（連云港新愛(ài)食品科技有限公司），F(xiàn)60 果葡糖漿（中糧融氏生物科技有限公司），乳酸（河南金丹乳酸科技股份有限公司）。

TA-XT plusC 型質(zhì)構(gòu)儀（英國(guó)SMS 公司），ME204/02 型電子天平（梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司），電壓力鍋（浙江蘇泊爾股份有限公司）。

1.2 麻糬的制備方法

分別稱取一定質(zhì)量的黃原膠、海藻糖混合均勻，加入一定量的水均勻攪拌直至充分溶膠。在膠體溶液中分別加入一定質(zhì)量的果葡糖漿、山梨糖醇液、甘油、糯米粉、HDP 和單甘脂并攪拌均勻，靜置30 min后倒入模具中。將盛有混合液的模具放入電壓力鍋中，在30 kPa 的壓力下加熱13 min 后卸壓。取出脫模，得到麻糬樣品，2 d 后進(jìn)行全質(zhì)構(gòu)分析測(cè)試。

1.3 單因素試驗(yàn)

選擇乳酸添加量、黃原膠添加量、糯米粉與HDP 添加量之比（以下簡(jiǎn)稱為糯米粉∶HDP）等3個(gè)因素，每個(gè)因素設(shè)置6 個(gè)水平。配料總質(zhì)量按1 kg 計(jì)，糯米粉與HDP 的總添加量為195.80 g/kg。

固定黃原膠添加量為0.70 g/kg，糯米粉∶HDP為1∶4，乳酸添加量分別為0、0.70 g/kg、1.40 g/kg、2.10 g/kg、2.80 g/kg 和3.50 g/kg，考察乳酸添加量對(duì)麻糬樣品質(zhì)構(gòu)的影響。

固定乳酸添加量為0，糯米粉∶HDP 為1∶4，黃原膠添加量分別為0、0.35 g/kg、0.70 g/kg、1.05 g/kg、1.40 g/kg 和1.75 g/kg，考察黃原膠添加量對(duì)麻糬樣品質(zhì)構(gòu)的影響。

固定乳酸添加量為0，黃原膠添加量為0.70 g/kg，糯米粉∶HDP 分別為0∶5、1∶4、2∶3、3∶2、4∶1 和5∶0，考察糯米粉∶HDP 對(duì)麻糬樣品質(zhì)構(gòu)的影響。

1.4 正交試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，正交試驗(yàn)中每個(gè)因素各取3 個(gè)水平。不考慮各因素的交互作用，選擇L9（34）正交表進(jìn)行試驗(yàn)，正交試驗(yàn)因素水平表見(jiàn)表1。

表1 正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)

1.5 全質(zhì)構(gòu)分析方法

麻糬樣品制成長(zhǎng)寬均1.5 cm、高0.5 cm 的質(zhì)構(gòu)測(cè)試樣品。采用全質(zhì)構(gòu)分析測(cè)試模式，探頭P50，接觸力5 g，形變70%，測(cè)前速度2 mm/s，測(cè)中和測(cè)后速度為1 mm/s。

1.6 數(shù)據(jù)處理

使用Microsoft Excel 2007 和IBM SPSS 21.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。采用單因素方差分析（ANOVA）進(jìn)行最小顯著性差異法（LSD）多重比較，P＜0.05 則表明差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 乳酸添加量對(duì)麻糬質(zhì)構(gòu)的影響

固定黃原膠添加量和糯米粉與HDP 之比的情況下，乳酸添加量不同所制成的麻糬樣品的質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

表2 不同乳酸添加量時(shí)麻糬的質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)

從表2 可以看出，乳酸添加量確實(shí)會(huì)影響麻糬的質(zhì)構(gòu)。麻糬的硬度與乳酸添加量呈負(fù)相關(guān)，與王娟等[11]利用乳酸改性糯米粉制作的糯米團(tuán)的硬度變化趨勢(shì)一致。隨著乳酸添加量的增加，麻薯團(tuán)的內(nèi)聚性、咀嚼性和回復(fù)性都會(huì)先升高，在添加量為1.40 g/kg 達(dá)到最高值后開(kāi)始不斷降低。雖然咀嚼性和回復(fù)性的數(shù)值存在一些小波動(dòng)，但并不會(huì)影響二者的基本變化趨勢(shì)。彈性變化不顯著，但也會(huì)呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì)，并在乳酸添加量為1.40 g/kg 時(shí)達(dá)到最高值。總體來(lái)看，乳酸添加量為1.40 g/kg 時(shí)，麻糬硬度適中，彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性和回復(fù)性都為最高值，又因?yàn)槿樗崽砑恿刻邥?huì)導(dǎo)致麻糬口味偏酸，因此選擇0.70 g/kg、1.40 g/kg 和2.10 g/kg 等3 個(gè)添加量水平開(kāi)展后續(xù)試驗(yàn)。

2.1.2 黃原膠添加量對(duì)麻糬質(zhì)構(gòu)的影響

固定乳酸添加量和糯米粉與HDP 比值的情況下，黃原膠添加量不同所制成的麻糬樣品的質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。

表3 不同黃原膠添加量時(shí)麻糬的質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)

增加乳酸添加量會(huì)使麻糬硬度降低，黃原膠添加量過(guò)少可能會(huì)導(dǎo)致麻糬樣品無(wú)法成型，因此選擇將乳酸添加量固定為0。從表3 可以看出，黃原膠的添加量能夠影響麻糬的質(zhì)構(gòu)。麻糬的硬度與黃原膠添加量呈正相關(guān)，內(nèi)聚性則與其添加量呈負(fù)相關(guān)。隨著黃原膠添加量的增加，其彈性和回復(fù)性會(huì)先升高，在添加量為1.40 g/kg 達(dá)到最高值后開(kāi)始降低。咀嚼性在黃原膠添加量為0 時(shí)最低，并且與添加了黃原膠的麻糬存在顯著差異，另外，咀嚼性也在黃原膠添加量為1.40 g/kg 時(shí)達(dá)到最大值。總體來(lái)看，黃原膠添加量在1.40 g/kg 時(shí)麻糬團(tuán)的硬度和內(nèi)聚性適中，彈性、咀嚼性和回復(fù)性都為最高值，因此選擇1.05 g/kg、1.40 g/kg、和1.75 g/kg 等3 個(gè)添加量水平進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

2.1.3 糯米粉∶HDP 對(duì)麻糬質(zhì)構(gòu)的影響

在固定乳酸添加量和黃原膠添加量的情況下，糯米粉與HDP 比值不同所制成的麻糬樣品的質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)見(jiàn)表4。

表4 不同糯米粉∶HDP 時(shí)麻糬的質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)

從表4 可以看出，糯米粉和HDP 的添加比例能夠影響麻糬的質(zhì)構(gòu)。硬度和咀嚼性都與HDP 添加量呈正相關(guān)，其中硬度的變化趨勢(shì)與毛慧佳等[12]對(duì)湯圓的研究結(jié)果一致。隨著HDP 添加量的減少，即糯米粉添加量的增加，回復(fù)性數(shù)值會(huì)產(chǎn)生一些小波動(dòng)，但基本呈不斷降低的趨勢(shì)。彈性和內(nèi)聚性先升高，在糯米粉∶HDP 為1∶4 達(dá)到最高值后開(kāi)始不斷降低。雖然內(nèi)聚性數(shù)值存在波動(dòng)，但不影響其基本變化趨勢(shì)。楊帆等[13]制作的3D 糯米團(tuán)的彈性和內(nèi)聚性隨糯米粉添加量的增加而降低。總體來(lái)看，糯米粉∶HDP 在1∶4 時(shí)，麻糬的硬度和咀嚼性適中，彈性、內(nèi)聚性和回復(fù)性達(dá)到了最高值，且隨著糯米粉∶HDP 的增大，即糯米粉添加量的增加，麻糬樣品的顏色由無(wú)色逐漸變?yōu)樯铧S色，因此選擇0∶5、1∶4和2∶3 等3 個(gè)水平進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

2.2 正交試驗(yàn)

L9（34）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及其結(jié)果見(jiàn)表5，各評(píng)價(jià)指標(biāo)的極差分析見(jiàn)表6。

表5 L9（34）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及其結(jié)果

表6 各評(píng)價(jià)指標(biāo)的極差分析

由表5 可知，硬度、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性和回復(fù)性的最大值組合分別為A1B3C3、A1B1C1、A3B2C1、A1B1C1和A1B1C1。彈性、咀嚼性和回復(fù)性最好且硬度、內(nèi)聚性適中的最優(yōu)組合為A1B1C1，即乳酸為0.70 g/kg、黃原膠為1.05 g/kg、糯米粉∶HDP 為0∶5（即HDP 添加量為195.80 g/kg）。

由表6 的極差分析結(jié)果可知，對(duì)硬度、內(nèi)聚性和回復(fù)性而言，各因素的影響順序從大到小依次為糯米粉∶HDP（C）＞乳酸（A）＞黃原膠（B）；對(duì)彈性而言，各因素的影響順序從大到小依次為乳酸（A）=糯米粉∶HDP（C）＞黃原膠（B）；對(duì)咀嚼性而言，各因素的影響順序從大到小依次為乳酸（A）＞黃原膠（B）＞糯米粉∶HDP（C）。

3 結(jié)論

乳酸主要影響麻糬的彈性和咀嚼性，糯米粉與HDP 的比值主要影響麻糬的硬度、內(nèi)聚性和回復(fù)性，黃原膠對(duì)麻糬質(zhì)構(gòu)的影響相對(duì)較小。麻糬的硬度與乳酸添加量呈負(fù)相關(guān)，與黃原膠添加量和HDP添加量呈正相關(guān)，內(nèi)聚性與黃原膠添加量呈負(fù)相關(guān)，咀嚼性和回復(fù)性與HDP 添加量呈正相關(guān)。正交試驗(yàn)得出彈性和咀嚼性較好的麻糬配方為0.70 g/kg、黃原膠為1.05 g/kg、糯米粉∶HDP 為0∶5（即HDP 為195.80 g/kg）。