黃豆豆絲制作配方優(yōu)化及其淀粉消化特性研究

蔡沙，蔡芳，施建斌，隋勇，何建軍，熊添，陳學玲，范傳會，梅新

（湖北省農業(yè)科學院農產品加工與核農技術研究所，湖北武漢430064）

豆絲是以豆類、大米和面粉等為主要原料制作而成的一類主食產品[1]，在部分地區(qū)被歸類為雜糧面制品，而湖北地區(qū)慣稱其為豆絲。豆絲因制作原料所用豆類的種類不同可分為黃豆豆絲、綠豆豆絲等。此外，為了豐富豆絲營養(yǎng)成分，多對原料進行優(yōu)化改進，如添加藕粉、蕎麥粉等，制作成蓮藕豆絲、蕎麥豆絲等產品，市售傳統(tǒng)豆絲均以大米為原料，豆類以黃豆和綠豆為主[2]。

傳統(tǒng)豆絲是用大米、黃豆或者綠豆經過浸泡、磨漿、糊化、老化、干燥等步驟而制成[3]，生產方式以手工家庭式作坊、合作社或小規(guī)模半機械化生產為主[4]，產品品質因制作人經驗不同存在較大差異，標準化生產工藝的缺乏導致市場售賣的豆絲產品品質參差不齊[5]。隨著人民生活水平提高及生活節(jié)奏加快，對于主食產品消費逐漸從溫飽型向營養(yǎng)健康快捷型轉變，研發(fā)營養(yǎng)豐富且具有一定保健功效的豆絲新產品，促進傳統(tǒng)豆絲標準化工業(yè)化生產，已成為豆絲加工行業(yè)研究與發(fā)展趨勢[6]。目前，國內相關研究主要圍繞原料創(chuàng)新展開，尚未見有關傳統(tǒng)豆絲品質提升、標準化工業(yè)化生產配方工藝優(yōu)化、食用營養(yǎng)品質解析的研究報道。

本文針對豆絲產品種類較少、不耐煮、易斷條、對其營養(yǎng)品質缺乏系統(tǒng)分析等問題，對傳統(tǒng)黃豆豆絲制作配方工藝進行優(yōu)化，分析比較不同種類豆絲蒸煮特性以及基本成分，以期提升傳統(tǒng)豆絲產品品質，為實現(xiàn)傳統(tǒng)豆絲制品標準化、工業(yè)化生產提供技術支撐，也為消費者提供豆絲食用營養(yǎng)品質的科學數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

大米、黃豆、面粉、食鹽、市售黃豆豆絲（主要原料為大米、面粉、黃豆）、市售蓮藕豆絲（主要原料為大米、面粉、蓮藕、黃豆）、市售蕎麥豆絲（主要原料為大米、面粉、蕎麥、黃豆）、市售綠豆豆絲（主要原料為大米、面粉、綠豆）：武漢市蔡甸區(qū)萬順農產品專業(yè)合作社；胃蛋白酶（≥250 U/mg）、α-淀粉酶（50 U/mg）：美國SIGMA公司；硫酸銅、硫酸鉀、硫酸、鹽酸、硼酸、乙醇、乙酸鉛、石油醚、硫酸鈉、葡萄糖、氫氧化鈉、酚酞、甲基紅、溴甲酚綠（均為分析純）：國藥集團化學試劑有限公司；單甘酯（食品級）：佳力士添加劑（海安）有限公司。

JM-L50 膠體磨：溫州百力仕龍野輕工設備有限公司；OS20-Pro 自動攪拌機：美國SCILOGEX.LLC 公司；BS-210 分析天平：德國Instruments 公司；DHG-9240A電熱恒溫鼓風干燥箱：上海精宏實驗設備有限公司；UV-3802 分光光度計：上海尤尼科儀器有限公司；WH2202 電磁爐：杭州九陽生活電器有限公司；SXT-06 索氏抽提器：上海百賀儀器科技有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 黃豆豆絲制作配方優(yōu)化

1.2.1.1 豆絲制作工藝流程

大米和黃豆經清水淘洗后，分別置于等量的清水中于室溫25 ℃下浸泡時間8 h～10 h，將浸泡后的大米、黃豆按一定比例混合后，加入清水磨漿，黃豆、大米總量與清水的料液比為6∶7（g/mL）。漿液無大顆粒粗糙感時即可結束磨漿，隨后加入適量食用鹽，按配方加入面粉和其它配料，混合均勻后將漿料攤平糊化至表面結皮，且厚度均勻，糊化后豆絲皮置于室溫25 ℃冷卻老化2 h～3 h，再卷制切絲并置于65 ℃～70 ℃下干燥4 h～6 h，得豆絲成品，成品豆絲長度約10 cm，含水量不超過15%。

1.2.1.2 黃豆豆絲制作配方單因素試驗

探討單甘酯添加量、早秈米與粳米質量比、大米質量、面粉質量、黃豆質量等因素對傳統(tǒng)黃豆豆絲蒸煮品質評分值的影響，單因素試驗因素水平如表1 所示。

表1 單因素試驗設計Table 1 Single factor test design

1.2.1.3 黃豆豆絲制作配方正交試驗

在單因素試驗基礎上，以黃豆豆絲蒸煮品質評分值為考察指標，采用五因素四水平正交試驗，對黃豆豆絲制作配方進行優(yōu)化。

1.2.2 豆絲蒸煮特性分析

1.2.2.1 最佳煮制時間測定

參照李榮啟等[7]的方法，取20 根干豆絲，置于200mL沸水中并開始計時，一直保持水為微沸狀態(tài)至5 min后，每隔30 s 取1 根豆絲，切斷后觀察橫斷面有無白芯，白芯完全消失的時間即為豆絲最佳煮制時間。

1.2.2.2 干物質失落率測定

參照燕雯等[8]的方法，取10 根干豆絲，稱重后置于200 mL 沸水中并開始計時，然后一直保持水為微沸狀態(tài)至豆絲最佳煮制時間，停止煮制，用80 目網篩濾除干物質，濃縮水煮液至50 mL，用蒸餾水定容濃縮水煮液至100 mL，充分搖勻后取10 mL 定容后水煮液至預先恒重玻璃皿中，于105 ℃下烘干至恒重，干物質失落率計算方法如下。

1.2.2.3 煮制吸水率測定

參照黃澤元等[9]的方法，將測定干物質失落率過程中網篩濾除的干物質自然晾置15 min 后稱重，煮制吸水率計算方法如下。

1.2.2.4 蒸煮品質評分方法

參照黃澤元等[9]的評分方法進行打分，豆絲蒸煮品質評分和計算方法如表2 所示。蒸煮品質評分值=最佳煮制時間+干物質失落率+煮制吸水率。

表2 蒸煮品質評分標準Table 2 Table of cooking characteristics score value

1.2.3 豆絲基本成分及淀粉消化特性分析

1.2.3.1 基本成分測定

豆絲中灰分、蛋白質、脂肪、淀粉等含量的測定分別參照GB 5009.4—2016《食品安全國家標準食品中灰分的測定》、GB 5009.5—2016《食品安全國家標準食品中蛋白質的測定》、GB 5009.6—2016《食品安全國家標準食品中脂肪的測定》、GB 5009.9—2016《食品安全國家標準食品中淀粉的測定》中的方法進行。

1.2.3.2 淀粉消化特性的分析

參照馬雨潔等[10]的試驗方法，并稍作修改。稱取0.5 g 樣品于沸水中煮制至最佳煮制時間后取出，于研缽內研磨均勻后，用2 mL 氯化鉀鹽酸緩沖液（pH 1.5）沖洗研缽并將研磨后樣品液轉移至試管內，后加入2 mL 胃蛋白酶，并混合均勻后于40 ℃下水浴振蕩酶解60 min，后以6 mol/mL NaOH 調節(jié)pH 6.9，并加入磷酸緩沖液（pH 6.9）補足混合液體積至29 mL，并加入1 mL α-淀粉酶，充分搖勻后于37 ℃下水浴振蕩酶解3 h，酶解期間，每隔30 min 取1 mL 酶解液于沸水浴中處理5 min，并以葡萄糖為標品制作標準曲線（y=0.587x+0.003 8，R2=0.999 7），采用二硝基水楊酸法測定酶解液中還原糖含量，淀粉水解率計算方法如下。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理

采用Box-Behnken 設計五因素四水平的試驗，采用Excel 2007 軟件進行數(shù)據(jù)處理和分析，每個樣品進行3 次平行試驗。

2 結果與分析

2.1 黃豆豆絲制作配方優(yōu)化

2.1.1 黃豆豆絲制作配方單因素試驗

2.1.1.1 單甘酯添加量對黃豆豆絲蒸煮品質評分的影響

單甘酯添加量對黃豆豆絲蒸煮品質評分的影響如圖1 所示。

圖1 單甘酯添加量對黃豆豆絲蒸煮品質評分的影響Fig.1 Influence of additives on cooking characteristics of soybean noodles

從圖1 可以看出，單甘酯添加量對黃豆豆絲最佳煮制時間、干物質失落率無明顯影響，僅對煮制吸水率影響較大。隨著單甘酯添加量升高，黃豆豆絲蒸煮評分值呈先上升后下降趨勢。單甘酯屬于一種非離子型的表面活性劑，既有親水基團又有親油基團，可使米粒、淀粉與其形成復合體，提高米粒表面的親水性，使水分易均勻滲透到米粒內部[11]。當單甘酯添加量為0.3%時，所表現(xiàn)的蒸煮品質最佳，黃豆豆絲蒸煮品質評分值最高。

2.1.1.2 早秈米與粳米質量比對黃豆豆絲蒸煮品質評分的影響

早秈米與粳米質量比對黃豆豆絲蒸煮品質評分的影響如圖2 所示。

從圖2 可以看出，早秈米與粳米質量比對黃豆豆絲最佳煮制時間、干物質失落率、煮制吸水率3 個指標均有明顯影響，隨著早秈米與粳米的質量比值升高，黃豆豆絲各蒸煮品質結果均呈先上升后下降趨勢，早秈米與粳米質量比為9∶2 時，黃豆豆絲蒸煮品質評分最高。早秈米中含有的直鏈淀粉較多，而直鏈淀粉所占的比例越大，豆絲越易發(fā)生老化，影響其蒸煮特性，此外，早秈米比例過大，還會影響豆絲的黏聚性，容易產生裂縫[5]，對豆絲的最佳煮制時間和煮制吸水率有

圖2 早秈米與粳米質量比對黃豆豆絲蒸煮品質評分的影響Fig.2 Influence of the ratio of early indica rice to japonica rice on cooking characteristics of soybean noodles

較大影響。

2.1.1.3 大米質量對黃豆豆絲蒸煮品質評分的影響

大米質量對黃豆豆絲蒸煮品質評分的影響如圖3所示。

圖3 大米質量對黃豆豆絲蒸煮品質評分的影響Fig.3 Influence of the weight of rice on cooking characteristics of soybean noodles

從圖3 可以看出，隨著大米質量的增加，黃豆豆絲最佳煮制時間、干物質失落率、煮制吸水率的評分均呈明顯的先上升后下降變化趨勢，大米質量為440 g時，黃豆豆絲蒸煮品質評分值最高。大米中的淀粉通過緩解面筋強度、填補蛋白質網絡空隙等途徑，增強了豆絲的蒸煮品質[12]。

2.1.1.4 面粉質量對黃豆豆絲蒸煮品質評分的影響

面粉質量對黃豆豆絲蒸煮品質評分的影響如圖4所示。

圖4 面粉質量對黃豆豆絲蒸煮品質評分的影響Fig.4 Influence of the weight of flour on cooking characteristics of soybean noodles

從圖4 可以看出，隨著面粉質量增加，黃豆豆絲的最佳煮制時間評分、干物質失落率評分、煮制吸水率評分、蒸煮品質評分均呈先上升后下降變化趨勢，面粉質量為320 g 時，黃豆豆絲蒸煮品質評分最高。面粉中的淀粉可增強豆絲的韌性，降低其硬度，使豆絲更加耐煮。

2.1.1.5 黃豆質量對黃豆豆絲蒸煮品質評分的影響

黃豆質量對黃豆豆絲蒸煮品質評分的影響如圖5所示。

圖5 黃豆質量對黃豆豆絲蒸煮品質評分的影響Fig.5 Influence of the weight of soybean on cooking characteristics of soybean noodles

從圖5 可以看出，隨著黃豆質量增加，黃豆豆絲最佳煮制時間評分、干物質失落率評分、煮制吸水率評分、蒸煮品質評分均呈明顯的先上升后下降趨勢，黃豆質量為40 g 時，黃豆豆絲蒸煮品質評分最高。與王榮等[1]的研究結果一致。

2.1.2 黃豆豆絲制作配方正交試驗

黃豆豆絲制作配方正交試驗與極差分析結果如表3 所示。

表3 黃豆豆絲制備工藝正交試驗結果Table 3 The results of orthogonal test

從表3 可以看出，5 個因素對黃豆豆絲蒸煮品質評分值影響大小順序為：單甘酯添加量＞面粉質量＞早秈米與粳米質量比＞大米質量＞黃豆質量，各因素理論最優(yōu)水平組合為A1B1C2D1E4。正交試驗設計16 個處理中最優(yōu)組合為A1B3C3D3E3。對A1B1C2D1E4和A1B3C3D3E3進行驗證試驗，結果表明，理論最優(yōu)組合蒸煮品質評分值高于實際最優(yōu)組合蒸煮品質評分值，由此，最終確定正交試驗黃豆豆絲最優(yōu)制作配方為：單甘酯添加量0.2%，早秈米與粳米質量比8∶3，大米質量400 g，面粉質量240 g，黃豆質量48 g。

2.2 不同種類豆絲蒸煮品質分析

不同種類豆絲蒸煮品質評分如圖6 所示。

圖6 不同種類豆絲的蒸煮品質評分Fig.6 Cooking characteristics score value of different kinds of bean noodles

從圖6 可以看出，5 種豆絲的蒸煮特性有明顯差異，其中自制黃豆豆絲各項指標表現(xiàn)均較為優(yōu)異，高于其它幾種豆絲；而市售蕎麥豆絲各項指標均低于其它幾種豆絲，綜合3 項指標所得蒸煮品質評分值也表明，5 種豆絲蒸煮品質評分值大小順序為：自制黃豆豆絲＞市售黃豆豆絲＞市售綠豆豆絲＞市售蓮藕豆絲＞市售蕎麥豆絲。

2.3 不同種類豆絲的基本成分分析

不同種類豆絲的基本成分分析結果如表4 所示。

表4 不同種類豆絲的基本成分分析Table 4 Fundamental component analysis of different kinds of bean noodles g/100 g 干基

從表4 可以看出，5 種豆絲的脂肪、蛋白質、淀粉含量相差較大，其中蕎麥和蓮藕豆絲中淀粉含量較高；自制黃豆豆絲、市售黃豆豆絲中脂肪、蛋白質含量較高。黃豆是植物蛋白含量較高的食品原料，且蛋白質營養(yǎng)效價也高[13]，以黃豆為原料制作豆絲，可滿足消費者對于優(yōu)良植物蛋白的需求。

2.4 不同種類豆絲淀粉消化特性分析

以白面包為對照，不同種類豆絲淀粉水解率隨時間變化情況如圖7 所示。

從圖7 可以看出，隨著時間延長，不同種類豆絲中淀粉水解率均呈明顯上升變化趨勢，在0～90 min 之間，對照及不同種類豆絲中淀粉水解率上升幅度較大；而在90 min～180 min 之間，不同種類豆絲中淀粉水解率上升幅度較小。在整個消化過程中，對照白面包中淀粉水解率遠高于5 種豆絲產品。到達消化終點180 min 時，對比5 種不同種類豆絲，其各自所含淀粉水解率均小于30%，且大小順序為：市售蕎麥豆絲＞市售蓮藕豆絲＞市售綠豆豆絲＞市售黃豆豆絲＞自制黃豆豆絲。通過模擬人體內腸胃消化過程，建立體外消化模型，可反映食物在人體內的消化情況。豆絲中淀粉消化率不僅與豆絲中淀粉含量有關，也與豆絲中淀粉結構有關，也就是組成淀粉的直鏈淀粉和支鏈淀粉比例。自制黃豆豆絲和市售黃豆豆絲中淀粉水解率均較為相近，且明顯低于其它幾種豆絲。王向向等[14]對比了黃豆、黑小豆、綠豆中淀粉消化特性，黃豆中淀粉水解率明顯低于其它兩種豆類，與本試驗中黃豆豆絲中淀粉水解率較低現(xiàn)象一致。

3 結論

針對豆絲蒸煮品質差、煮制易斷條等問題，通過單因素和正交試驗得出黃豆豆絲制作最優(yōu)配方：單甘酯添加量為0.2%，早秈米與粳米質量比8∶3，面粉質量240 g、大米質量400 g、黃豆質量48 g，此時，黃豆豆絲蒸煮品質評分最高。不同種類豆絲蒸煮特性間有明顯差異，自制黃豆豆絲、市售黃豆豆絲蒸煮評分最高，而蓮藕豆絲、蕎麥豆絲蒸煮品質評分較低。5 種豆絲中脂肪、蛋白質、淀粉含量存在明顯差異，自制黃豆豆絲和市售黃豆豆絲中蛋白質含量較高，淀粉含量較低；而蓮藕豆絲和蕎麥豆絲中淀粉含量較高，蛋白質含量較低，由此說明，不同種類豆絲在營養(yǎng)品質上存在較為明顯差異。不同豆絲中淀粉水解率大小順序為：市售蕎麥豆絲＞市售蓮藕豆絲＞市售綠豆豆絲＞市售黃豆豆絲＞自制黃豆豆絲。綜合不同種類豆絲蒸煮品質和豆絲中淀粉消化特性結果，可以得出，黃豆豆絲具有蒸煮特性好、蛋白質含量高、攝入后淀粉水解率低等優(yōu)點。