非油炸洋蔥大米膨化食品制作及特性研究

李 志， 林天然， 金 鐵

(延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院，吉林 延吉 133002)

膨化食品大多是以谷物、薯類、豆類等為主要原料，經(jīng)油炸或非油炸方式而制成的質(zhì)地酥脆、體積明顯增大、易消化吸收的食品[1]。由于油炸食品具有熱量高、易引起肥胖等較多問(wèn)題，氣流、擠壓、微波等非油炸方式受到重視。其中，氣流膨化具有設(shè)備簡(jiǎn)單、價(jià)格低、容易操作等優(yōu)點(diǎn)。利用氣流膨化機(jī)將打糕條膨化是傳統(tǒng)的零食，深受男女老少的喜愛(ài)，但其缺點(diǎn)較單一。而洋蔥不僅風(fēng)味較好，營(yíng)養(yǎng)豐富，還具有抑菌[2,3]、降血糖、降血脂、抗癌等[4]功能，長(zhǎng)期食用具有預(yù)防疾病的作用。如果將洋蔥添加到打糕條中加工出洋蔥大米膨化食品，不僅可以增進(jìn)大米膨化食品的風(fēng)味，還能增加其營(yíng)養(yǎng)保健功能。因此，該試驗(yàn)采用氣流膨化的工藝，以大米為原料，添加不同量洋蔥漿制備打糕條，經(jīng)過(guò)粉碎、蒸煮、捶打等過(guò)程制成打糕條并切片、烘干，利用手搖氣流膨化機(jī)進(jìn)行膨化，測(cè)定膨化產(chǎn)品理化指標(biāo)，結(jié)合感官評(píng)價(jià)，最終確定洋蔥的最佳添加量和打糕條水分含量，以期制備非油炸洋蔥大米膨化食品。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1) 材料 大米、紫皮洋蔥(2017年9月選購(gòu)于延吉市千盛超市)。

2) 設(shè)備 JA-3100精密電子天平(深美儀器有限公司)、恒溫水浴振蕩(上海世平實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)、BCD-579WE電冰箱(中國(guó)海爾股份有限公司)、HH-WO-2數(shù)顯恒溫水浴鍋(上?？萍加邢薰?、FA1004電子天平(上海良平儀器儀表有限公司)、E400K大容量速凍離心機(jī)(德國(guó)制造)、MA45C水分測(cè)定儀(上海賽多利斯儀器有限公司)、質(zhì)構(gòu)儀(TMS-PRO，food technology corporation,美國(guó))、Am-5型臺(tái)式分光測(cè)色儀(日本柯尼卡美能達(dá)有限公司)、UV-1800紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)(上海美譜達(dá)儀器有限公司)、DHG-907385-Ⅲ電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司)、80目網(wǎng)篩(新鄉(xiāng)市康達(dá)斯機(jī)械有限公司)、WKF-100型粉碎機(jī)(山東青州市精誠(chéng)機(jī)械有限公司)、游標(biāo)卡尺(精確度0.02 mm,長(zhǎng)春量具刀具廠)、 手搖氣流膨化機(jī)(任縣雙鵬機(jī)械制造廠)。

1.2 非油炸洋蔥大米膨化產(chǎn)品的制作

1) 米粉的制備：新鮮大米經(jīng)精選、清洗，浸泡12 h，瀝水，粉碎過(guò)40目篩，冷藏備用；2) 洋蔥漿的制備：挑選新鮮紫皮洋蔥，剝皮稱重，用打漿機(jī)打碎備用；3) 米糕條的制備：在大米粉中分別添加總重量的0、15%、20%、25%的洋蔥漿，再加入水調(diào)節(jié)水分,含量至42%，均勻混合，放在蒸鍋中蒸煮40 min，取出用木棒捶打，揉搓成米糕條，置于室溫冷卻1 h，切片，將米糕片置于電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱干燥，用紅外水分測(cè)定儀測(cè)定水分，含量調(diào)節(jié)為9%、10%、11%，備用；4) 膨化制品的制備：利用手搖氣流膨化機(jī)在罐體內(nèi)壓力達(dá)0.8 Mpa，加熱時(shí)間約5 min的條件下膨化制備洋蔥大米膨化制品。

1.3 膨化率

參考孫翠霞等[5]的測(cè)定方法。利用游標(biāo)卡尺分別測(cè)量樣品膨化前后徑向尺寸，膨化后樣品直徑d1與膨化前米糕條的直徑d0的比值作為樣品膨化率，每個(gè)樣品隨機(jī)測(cè)定20次，取其平均值。膨化率表達(dá)式為：

P= d1/d0

(1)

式中,P:樣品膨化率；d1:膨化后樣品直徑/cm；d0:膨化前米糕片直徑/cm。

1.4 硬度

參考Jiamjariyatam等[6]測(cè)定大米膨化產(chǎn)品硬度的方法。利用食品物性分析儀-質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行分析，燕尾探頭測(cè)定速度60 mm/min、侵入程度5 cm，測(cè)3次平行，取平均值。

1.5 水溶性指數(shù)和吸水性指數(shù)

參考李范洙等[7]的測(cè)定方法。稱取m0=1.00 g樣品(干重)置于已知凈重m1的離心管內(nèi)，加入20 mL蒸餾水，30 ℃水浴30 min，間隔10 min，手搖30 s，在3 000 r/min離心機(jī)中離心15 min，將上清液倒入凈重為m2蒸發(fā)皿中，將蒸發(fā)皿放入105 ℃干燥箱中烘干至恒重，烘干后蒸發(fā)皿重為m3，稱量棄上清液后含有沉淀物的離心管重量m4，每一個(gè)樣品做3次平行試驗(yàn)，取平均值。計(jì)算公式如下：

WSI= (m3- m2)/m0×100%

(2)

WAI= (m4- m1)/m0

(3)

式中,m0:樣品的質(zhì)量/g；m1:離心管凈重的質(zhì)量/g；m2:蒸發(fā)皿凈重的質(zhì)量/g；m3:烘干后干物質(zhì)和蒸發(fā)皿的總質(zhì)量/g；m4:棄上清液后含有沉淀物的離心管質(zhì)量/g。

1.6 色度

利用食品物性分析儀-色差儀對(duì)L*值(亮度值)、a*值(紅-綠值)、b*值(黃-藍(lán)值)進(jìn)行測(cè)定[8-9]。每個(gè)樣品隨機(jī)測(cè)量3次，取平均值。

1.7 DPPH自由基清除率

將洋蔥切碎加入物料比為1∶20的無(wú)水乙醇，50 ℃水浴振蕩45 min，取上層清液，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮。參考林天然等[10]溶液配制的操作步驟，用無(wú)水乙醇配置0.1 mmol/L的DPPH溶液，低溫避光保存；同時(shí)配置0.5 mg/mL的Vc溶液作為對(duì)照。2 mL測(cè)試樣品溶液與2 mL DPPH溶液加入到同一試管中搖勻，室溫下避光靜置30 min后測(cè)定其吸光度Asample，同時(shí)測(cè)定2 mL DPPH溶液與2 mL無(wú)水乙醇混合后的吸光度Acontrol，以及2 mL測(cè)試樣品溶液與2 mL無(wú)水乙醇混合后的吸光度Ablank；自由基清除能力的公式如下。

清除率/%=[1-(Asample-Ablank)/Acontrol] ×100%

(4)

式中,Asample為測(cè)試樣品溶液吸光度值；Ablank為空白樣品溶液吸光度值；Acontrol為對(duì)照樣品吸光度值。

1.8 感官評(píng)價(jià)

在延邊大學(xué)食品科學(xué)系選出10名學(xué)生作為評(píng)價(jià)員，對(duì)膨化產(chǎn)品的色澤、風(fēng)味、口感、組織狀態(tài)進(jìn)行5分制的感官評(píng)價(jià)[11]。取10人的平均分作為最后得分，各項(xiàng)分?jǐn)?shù)總和為膨化產(chǎn)品總分。其評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1 感官評(píng)價(jià)表

續(xù)表1 感官評(píng)價(jià)表

1.9 統(tǒng)計(jì)分析

通過(guò)上述方法進(jìn)行試驗(yàn)，并將所得到的數(shù)據(jù)通過(guò)Excel進(jìn)行整理，并利用SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用 Duncan 氏法檢測(cè)各處理組平均數(shù)間的差異顯著性，顯著性水平選擇0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 膨化率

由表2可知，當(dāng)洋蔥添加量一定時(shí)，隨水分含量的升高，膨化率呈先上升后下降的趨勢(shì)，導(dǎo)致膨化率下降的原因可能是由于打糕條水分含量過(guò)高，使產(chǎn)品膨化不完全。劉超等[12]認(rèn)為提高,水分含量能使產(chǎn)品膨化率降低。潘小莉[13]認(rèn)為,不同擠壓條件對(duì)物料細(xì)胞組織的破壞程度以及孔隙的程度有很大影響。綦菁華等[14]得出,水是形成膨化產(chǎn)品微孔結(jié)構(gòu)的前提，物料在膨化過(guò)程中缺乏水分時(shí)，蛋白質(zhì)的膠溶效果不好，物料黏性差，膨化產(chǎn)品微孔少，影響膨化度；水分過(guò)大時(shí)，物料的塑黏性過(guò)大，致使膨化壓力不穩(wěn)定，造成膨化器的噴料現(xiàn)象，產(chǎn)品成型較差。當(dāng)打糕條水分含量為9%時(shí)，膨化率隨洋蔥添加量的增加無(wú)顯著差異(P>0.05)；水分含量為10%和11%時(shí)，膨化率隨洋蔥添加量的增加均具有先上升后顯著下降趨勢(shì)(P<0.05)，導(dǎo)致膨化率顯著降低的原因可能是因?yàn)檠笫[的添加量過(guò)多，使淀粉所占比例減少，從而膨化效果不理想。

2.2 硬度

由表2可知，當(dāng)洋蔥添加量一定時(shí)，隨水分含量的增加，產(chǎn)品硬度差異不顯著(P>0.05)。當(dāng)打糕條水分含量一定時(shí)，產(chǎn)品硬度隨洋蔥添加量的增加呈先下降后上升的趨勢(shì)，硬度值有所減小說(shuō)明添加洋蔥可使產(chǎn)品的質(zhì)地變得酥脆。這與金海珠等[15]研究得出海藻含較高的食用纖維使得擠壓成型物變得松脆和Kee等[16]得出加入洋蔥使得膨化物硬度變小的結(jié)論相一致。

2.3 水溶性指數(shù)

由表2可知，當(dāng)洋蔥添加量為0和15%時(shí)，隨水分含量的增加，水溶性指數(shù)呈先上升后下降趨勢(shì)；當(dāng)洋蔥添加量為20%時(shí)，隨水分含量的增加，水溶性指數(shù)顯著增加(P<0.05)；當(dāng)洋蔥添加量為25%時(shí)，水溶性指數(shù)隨水分含量的增加呈先下降后上升趨勢(shì)。當(dāng)打糕條水分含量一定時(shí)，隨洋蔥添加量的增加，水溶性指數(shù)顯著上升后小幅下降(P<0.05)。導(dǎo)致水溶性指數(shù)顯著增加的原因可能是由于加工過(guò)程中淀粉發(fā)生糊化、纖維素分解成小分子物質(zhì)。王霞等[17]得出,經(jīng)膨化后部分半纖維素水解成水溶性成分，使水溶性指數(shù)增加。李飛等[18]得出,淀粉在受熱條件下，淀粉顆粒內(nèi)部從有序向無(wú)序狀態(tài)過(guò)渡，隨水分含量的升高，淀粉的溶解度隨之增高。錢(qián)麗麗等[19]得出,經(jīng)擠壓膨化處理，由高溫高壓瞬間變?yōu)槌爻海瑥?qiáng)大的壓力差使物料結(jié)構(gòu)發(fā)生根本性變化，由結(jié)實(shí)緊密變得疏松多孔，使蛋白質(zhì)具有較高的溶出率。

2.4 吸水性指數(shù)

由表2可知，當(dāng)洋蔥添加量為0和15%時(shí)，隨著水分含量的增加，吸水指數(shù)顯著下降(P<0.05)；洋蔥添加量為20%和25%時(shí)，隨著水分含量的增加，吸水指數(shù)先下降后顯著上升(P<0.05)。當(dāng)打糕條水分含量為9%和10%時(shí)，吸水指數(shù)無(wú)規(guī)律性變化，但差異顯著(P<0.05)；當(dāng)水分含量為11%時(shí)，隨洋蔥添加量的增加，吸水指數(shù)先下降后顯著上升(P<0.05)。導(dǎo)致吸水性指數(shù)顯著上升的原因可能與水分含量有關(guān)。Ding等[20]得出,吸水性指數(shù)隨物料水分含量增加而增大。高珊等[21]得出,雜糧經(jīng)過(guò)擠壓膨化加工后，體積膨脹，質(zhì)地疏松，這樣的結(jié)構(gòu)變化使得膨化后的雜糧具有很強(qiáng)的吸水力， 從而使吸水率變大。裴斐等[22]研究得出,物料水分含量的增加可使物料所受到的擠壓阻力和剪切力減小，淀粉、蛋白質(zhì)、粗纖素等大分子物質(zhì)分解速率變慢，水溶性物質(zhì)減少而吸水性物質(zhì)變多。

表2 洋蔥-大米混合物的膨化特性

注:同一列中肩標(biāo)有相同字母的數(shù)據(jù)表示差異不顯著(P>0.05),肩標(biāo)字母完全不同表示差異顯著(P<0.05),下同。

2.5 色度

由表3可知，當(dāng)洋蔥添加量一定時(shí)，L*、a*、b*值均無(wú)顯著性影響(P>0.05)。當(dāng)打糕條水分含量一定時(shí)，隨洋蔥添加量的增加，產(chǎn)品的L*值顯著降低(P<0.05)，這可能與紫皮洋蔥中的色素有關(guān)，產(chǎn)品顏色隨添加量增加逐漸變深，亮度降低。隨著洋蔥添加量的增加a*、b*值均顯著增大(P<0.05)，這說(shuō)明產(chǎn)品顏色偏向于紅黃色，這可能是物料在高溫高壓下發(fā)生美拉德反應(yīng)。張君艷等[23]得出,酪蛋白與還原糖反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的類黑精和色素越多，其褐變程度越強(qiáng)，表現(xiàn)為a*、b*值增大，L*值減小。產(chǎn)品顏色應(yīng)適當(dāng)，顏色過(guò)深會(huì)使消費(fèi)者接受程度下降，因此,需要依據(jù)感官評(píng)價(jià)中色澤的分值來(lái)確定。

2.6 DPPH自由基清除率

由表3可知，未添加洋蔥的樣品DPPH自由基清除率顯著低于添加洋蔥的樣品(P<0.05)。當(dāng)水分含量一定時(shí)，隨著洋蔥添加量的增加，產(chǎn)品DPPH自由基清除率顯著增大(P<0.05)，這可能是因?yàn)檠笫[具有抗氧化性，其添加量越多，膨化產(chǎn)品的抗氧化性越強(qiáng)，自由基清除能力越高。這與張強(qiáng)等[24]得出的隨著洋蔥添加量的增大，其體外抗氧化活性也增加的結(jié)論相一致。李潤(rùn)豐等[25]得出,洋蔥中的黃酮苷、色素、Vc 和多糖等成分均具有抗氧化作用。吳迪迪等[26]也研究得出,清除DPPH自由基的能力隨抗氧化物添加量的增加顯著增強(qiáng)(P<0.05)。

表3 洋蔥-大米混合物的色度和 DPPH 自由基清除率

2.7 感官評(píng)價(jià)

添加洋蔥的大米膨化產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)見(jiàn)表4。在色澤方面，感官評(píng)分為(2.50±0.71)～(4.20±0.79)，并且具有顯著性差異(P<0.05)；在風(fēng)味方面，感官評(píng)分為(2.30±0.48)～(4.30±0.95)，有顯著性差異(P<0.05)；在口感方面，感官評(píng)分為(2.10±0.32)～(4.30±0.68)，有顯著性差異(P<0.05)；在組織狀態(tài)方面，感官評(píng)分為(2.00±0.00)～(4.00±0.94)，有顯著性差異(P<0.05)；綜合評(píng)分為(9.40±1.17)～(16.80±2.53)，有顯著性差異(P<0.05)。

由個(gè)人喜好度評(píng)分得出，洋蔥添加量為20%、米糕片水分含量為10%時(shí)，色澤、風(fēng)味、口感、組織狀態(tài)、綜合評(píng)分均最高，分別為(4.20±0.79)、(4.30±0.95)、(4.30±0.68)、(4.00±0.94)和(16.80±2.53)。

表4 感官評(píng)價(jià)分析

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)非油炸型洋蔥大米膨化產(chǎn)品的膨化率、硬度、水溶性指數(shù)和吸水性指數(shù)、色度、DPPH自由基清除能力的測(cè)定以及感官評(píng)價(jià)綜合分析得出:洋蔥添加量為20%、米糕片水分含量為10%時(shí)，產(chǎn)品品質(zhì)相對(duì)較好，為膨化產(chǎn)品賦予了洋蔥的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)，有利于提高洋蔥的利用率，以期為酥脆香美、多種營(yíng)養(yǎng)成分互補(bǔ)的膨化產(chǎn)品的實(shí)際生產(chǎn)提供一定參考。