辣木豌豆粉的研制

劉艷 汪勢(shì)旭 趙存朝 陶亮 田洋

(1 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院 云南昆明 650201;2 食藥同源資源開(kāi)發(fā)與利用教育部工程研究中心 云南昆明 650201;3 云南省生物大數(shù)據(jù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 云南昆明 650201)

辣木（Moringa oleifera） 又稱鼓褪樹（Drumstick tree），因生命力強(qiáng)，人們稱它為“生命之樹”［1］。辣木葉富含豐富的營(yíng)養(yǎng)成分和功能因子，如蛋白質(zhì)、維生素、礦元素及活性酶物質(zhì)［2］。辣木葉具有降低血糖、保護(hù)心臟、治療潰瘍、抗癌、抗菌消炎等功效［3-4］，已被利用作為保健食品和膳食補(bǔ)充劑，并添加到食品中［5］。

豌豆是一種傳統(tǒng)的天然食品。豌豆含有較高的蛋白質(zhì)和碳水化合物，也是礦物質(zhì)和水溶性維生素的良好來(lái)源，尤其富含維生素、B 族維生素［6-8］。豌豆中的纖維可以降低空腹和飯后人體的血漿甘油三酸酯水平，還具有預(yù)防心血管疾病的作用［9］。

涼粉屬于中國(guó)特色小吃［10］，是淀粉類食物，由豌豆制成的涼粉既營(yíng)養(yǎng)健康，又保持了食物的原汁原味［11］，具有良好的口感和品質(zhì)。我國(guó)傳統(tǒng)的涼粉基本上都是用純淀粉熬制而成的，本研究通過(guò)工藝及配方優(yōu)化，以辣木與豌豆作為原料研制出一款感官和凝膠性能俱佳的特色辣木豌豆粉，開(kāi)發(fā)為涼粉這類中國(guó)特色風(fēng)味食品及辣木類產(chǎn)品的加工和生產(chǎn)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試材

豌豆淀粉、豌豆粉，購(gòu)于昆明喜瑪特超市；辣木葉粉，購(gòu)于西安綠如泉生物有限公司。

1.1.2 儀器設(shè)備

YP2002 電子天平，上海平軒有限公司；HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋，金壇區(qū)西域新普儀表有限公司。

1.2 方法

1.2.1 辣木豌豆粉制作

1.2.1.1 工藝流程

具體工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 辣木豌豆粉的制作工藝流程

1.2.1.2 操作要點(diǎn)

（1）原料準(zhǔn)備，豌豆淀粉、豌豆粉按照一定比例稱量，混勻復(fù)配成豌豆全粉。

（2）加水溶解，豌豆復(fù)配粉：水按一定料液比進(jìn)行稱量，并充分混合原料。

（3）加熱溶解，將水加熱到75℃后，倒入準(zhǔn)備好的原料液體，并在水浴中以恒定速度攪拌，使原料液體充分混合。

（4）篩分，將經(jīng)過(guò)攪拌和混合的物料過(guò)100目篩網(wǎng)，以除去泡沫和因攪拌而產(chǎn)生的沉淀的粗粒物質(zhì)。

（5）水浴，通過(guò)水浴攪拌使辣木與豌豆粉充分?jǐn)嚢?，使其質(zhì)地細(xì)膩，口感順滑。

（6）冷卻，在室溫條件下冷卻成型。

1.2.2 單因素試驗(yàn)

1.2.2.1 豌豆淀粉和豌豆粉復(fù)配比列對(duì)辣木豌豆粉品質(zhì)的影響

固定料液比為1∶6、辣木葉粉添加量1.0%、蒸煮時(shí)間25 min，豌豆淀粉與豌豆粉按質(zhì)量比例（1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5）進(jìn)行復(fù)配，在此條件下獲得的辣木豌豆粉的感官評(píng)分為考察指標(biāo)。

1.2.2.2 料液比對(duì)辣豌豆粉品質(zhì)的影響

料液比按體積比（1∶3、1∶4、1∶5、1∶6、1∶7、1∶8）溶解，其他工藝條件結(jié)合1.2.2.1，辣木豌豆粉的感官評(píng)分為考察指標(biāo)。

1.2.2.3 辣木葉粉添加量對(duì)辣豌豆粉品質(zhì)的影響

辣木葉粉按0.8%、1%、1.2%、1.4%、1.6%添加，其他工藝條件結(jié)合1.2.2.1，辣木豌豆粉的感官評(píng)分為考察指標(biāo)。

1.2.2.4 蒸煮時(shí)間對(duì)辣豌豆粉品質(zhì)的影響

蒸煮時(shí)間控制在15、20、25、30、35 min，其他工藝條件結(jié)合1.2.2.1，辣木豌豆粉的感官評(píng)分為考察指標(biāo)。

1.2.3 凝膠強(qiáng)度的測(cè)定

參照文獻(xiàn)［12］，用質(zhì)地分析儀測(cè)量豌豆粉的凝膠強(qiáng)度。測(cè)試條件為測(cè)前速度：1.0 mm/s；測(cè)定速度：0.5 mm/s；測(cè)后速度：10.0 mm/s；距離：20 mm；夾具為P0.5 DIY GY linder Ebonit（直徑為0.5英寸的圓柱型平頭探頭），凝膠強(qiáng)度用硬度表示，即向下壓探頭時(shí)的最大感應(yīng)力（單位：g），取平均值為3次。

1.2.4 感官評(píng)分方法

評(píng)估團(tuán)隊(duì)由8名訓(xùn)練有素的食品加工專業(yè)人員組成。使用百分位系統(tǒng)對(duì)涼粉的顏色，質(zhì)地，味道和風(fēng)味4 個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分。感官評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

1.2.5 理化衛(wèi)生指標(biāo)測(cè)定

水分參照GB 5009.3 直接干燥法進(jìn)行測(cè)定［13］；酸度參考GB/T 5009.229—2016 進(jìn)行測(cè)定［14］；菌落總數(shù)參照GB 4789.2—2016 進(jìn)行測(cè)定［15］；大腸菌群參照GB 4789.3—2016 中平板計(jì)數(shù)法進(jìn)行測(cè)定［16］；霉菌的測(cè)定參照GB 4789.15—2016 中平板計(jì)數(shù)法進(jìn)行測(cè)定［17］。

表1 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.2.6 響應(yīng)面法試驗(yàn)設(shè)計(jì)

結(jié)合單因素試驗(yàn)結(jié)果，建立了Box-Behnken Design 設(shè)計(jì)中心組合設(shè)計(jì)試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，以辣木豌豆粉添加量（X1）、料液比（X2）、蒸煮時(shí)間（X3）為自變量，辣木豌豆粉感官評(píng)分為響應(yīng)值（Y），設(shè)計(jì)3因素3水平響應(yīng)面試驗(yàn)（表2）。

1.2.7 數(shù)據(jù)處理

表2 響應(yīng)面試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)表

通過(guò)Excel 2019 處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并通過(guò)De‐sign-Expert 8.0.6分析響應(yīng)面。

2 結(jié)果與分析

2.1 辣木豌豆粉單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 豌豆淀粉與豌豆粉比例對(duì)辣木豌豆粉感官品質(zhì)的影響

從表3可以看出，隨著豌豆淀粉與豌豆粉比例的增加，豌豆蛋白的凝膠特性難以體現(xiàn)。豌豆淀粉和豌豆粉比例越小，凝膠強(qiáng)度越高，豌豆淀粉中的蛋白質(zhì)有助于形成凝膠，但蛋白含量增加，凝膠強(qiáng)度逐漸降低［18］。由于成本問(wèn)題、凝膠強(qiáng)度等確定最佳比例為1∶3。豌豆粉所占比例過(guò)大時(shí)，質(zhì)地粗糙，呈稀狀，感官評(píng)分較差。

表3 豌豆淀粉與豌豆粉比例對(duì)涼粉感官品質(zhì)的影響

2.1.2 料液比對(duì)涼粉感官品質(zhì)的影響

從表4可知，加較少的水或水含量低時(shí)，凝膠強(qiáng)度更好。隨著料液比增加，辣木豌豆粉凝膠強(qiáng)度逐漸減弱，當(dāng)料液比為1∶6 時(shí)涼粉質(zhì)量最好，感官評(píng)分最高。淀粉濃度是影響淀粉糊化的重要因素之一，水分過(guò)多淀粉顆粒在加熱的作用下會(huì)膨脹和破裂［19］，形成的涼粉質(zhì)地差，凝固性差，口感不佳［20］。

表4 料液比對(duì)涼粉感官品質(zhì)的影響

2.1.3 辣木添加量對(duì)涼粉感官品質(zhì)的影響

辣木葉粉的添加量會(huì)影響辣木豌豆粉的的風(fēng)味、色澤以及產(chǎn)品形狀。如表5 所示，不同含量辣木粉對(duì)涼粉感官品質(zhì)影響較大，當(dāng)辣木粉含量在0.8%時(shí)，有苦味，隨著辣木葉粉添加量的增加，感官評(píng)分先升后降，辣木葉粉添加量為1.2%時(shí)，感官評(píng)分最高。此條件下辣木豌豆粉具有最佳風(fēng)味和顏色，具有淡淡的香味且口感細(xì)膩。隨后呈下降趨勢(shì)，原因可能是辣木葉粉過(guò)少時(shí)，涼粉缺少辣木特色風(fēng)味。辣木葉粉過(guò)多時(shí)，辣木苦味過(guò)濃導(dǎo)致口感變差。

2.1.4 蒸煮時(shí)間對(duì)涼粉品質(zhì)的影響

從表6可知，隨著蒸煮時(shí)間的不斷延長(zhǎng)，凝膠強(qiáng)度也隨著增強(qiáng)，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)辣木豌豆粉質(zhì)地變差，蒸煮時(shí)間為30 min 時(shí)，辣木豌豆粉的感官品質(zhì)最佳，綜合評(píng)分最高。蒸煮時(shí)間過(guò)短，淀粉就不能完全的糊化，造成稀釋狀態(tài)，影響質(zhì)地。蒸煮時(shí)間的過(guò)長(zhǎng)，淀粉過(guò)度糊化，產(chǎn)品原本緊密的組織狀態(tài)被破壞［21］，影響涼粉質(zhì)地，口感不佳［22］。

表5 辣木添加量對(duì)辣木豌豆粉感官評(píng)分影響

2.2 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)

2.2.1 響應(yīng)面法試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果分析

利用Design-Expert 8.0.6 軟件，對(duì)表7 的數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸分析，得到的回歸方程為：Y=85.72-0.19X1-1.92X2+1.54X3+0.65X1X2-0.28X1X3-

表6 蒸煮時(shí)間對(duì)涼粉感官品質(zhì)的影響

從表8 回歸模型的方差分析中得：模型的p值＜0.000 1＜0.01，說(shuō)明該模型差異性非常顯著。失擬項(xiàng)不顯著（p＞0.05），表明模型與實(shí)際有足夠擬合度?；貧w方差分析表明，當(dāng)復(fù)相關(guān)系數(shù)R2=0.991 3 且0.980 1，表明此模型能夠解釋98.01%的變化，說(shuō)明響應(yīng)值與試驗(yàn)值有較好相關(guān)性。響應(yīng)值的變化。此外模型信噪比Adeq pre‐cisior=26.625 較高，該模型具有較高的擬合度和可靠性。根據(jù)顯著的回歸系數(shù)，在所選因素的范圍內(nèi)，每種因素對(duì)辣木豌豆果凍感官評(píng)分的影響順序?yàn)椋毫弦罕龋菊糁髸r(shí)間＞辣木粉添加量。

表7 響應(yīng)面分析方案及結(jié)果

2.2.2 辣木豌豆粉響應(yīng)面優(yōu)化及驗(yàn)證

由圖2的響應(yīng)面可知：隨著辣木粉添加量和料液比的增加，感官評(píng)分先增加后下降，與單因素實(shí)驗(yàn)所得到的結(jié)果相一致，從表8方差分析中可以看出，p=0.013 9＜0.05，這表明辣木粉添加量與料液比有著顯著的相互作用；隨著料液比與蒸煮時(shí)間的增加，感官評(píng)分呈先往上升，然后再下降的趨勢(shì)，表8 方差分析表明，p=0.002 3＜0.01，結(jié)果表明，料液比與蒸煮時(shí)間之間存在顯著的相互作用。辣木粉添加量與蒸煮時(shí)間由響應(yīng)面及方差分析表明，p=0.219 7＞0.01，兩者間交互作用不顯著。

2.2.3 辣木豌豆粉確定最佳條件和驗(yàn)證回歸模型

回歸模型通過(guò)響應(yīng)面法優(yōu)化辣木豌豆粉的工藝參數(shù)為：辣木粉添加量1.194 g、料液比1∶6.54、蒸煮時(shí)間28.75 min，在此條件下預(yù)測(cè)辣木豌豆粉的感官評(píng)分為86.00 分，考慮實(shí)際操作情況，確定辣木豌豆粉的工藝參數(shù)為：辣木粉添加量1.2 g、料液比1∶6、蒸煮時(shí)間30 min、此條件下得到豌豆辣木涼粉感官評(píng)分85.72分，與預(yù)測(cè)值的相對(duì)誤差較小，表明該回歸模型優(yōu)化得到的提取工藝條件實(shí)際有效。

2.3 辣木豌豆粉理化、衛(wèi)生指標(biāo)

如表9所示，辣木豌豆粉的水分含量和酸度分別為（62±0.92）和（0.02±0.2）g/hg；菌落總數(shù)和霉菌總數(shù)的微生物檢測(cè)結(jié)果分別為（30±7）和（10±3） CFU/g，病原菌未檢出，檢測(cè)結(jié)果符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。

表8 回歸模型方差分析表

3 結(jié)論

通過(guò)單因素試驗(yàn)法和響應(yīng)面試驗(yàn)法，確定辣木豌豆粉的最佳工藝配方：豌豆淀粉、豌豆粉按1∶3（g/g）比例稱取，按料液比1∶6（g/mL）加水?dāng)嚢杈鶆?，加熱?5℃，加入辣木葉粉其質(zhì)量為液體的1.2%，通過(guò)100目篩，在水浴中排氣，在沸水中煮30 min，然后在室溫下冷卻。影響豌豆粉感官品質(zhì)的四個(gè)因素的顯著順序?yàn)榱弦罕龋菊糁髸r(shí)間＞辣木粉添加量。在此條件下加工的辣木豌豆粉的感官得分為（85.76±0.32）分。產(chǎn)品理化及微生物指標(biāo)均符合標(biāo)準(zhǔn)要求，辣木豌豆粉為嫩綠色，口感細(xì)膩，辣木味和豌豆味協(xié)調(diào)，是一種新型的涼粉，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

圖2 各因素交互作用對(duì)感官評(píng)分的影響

表9 相關(guān)理化和衛(wèi)生指標(biāo)結(jié)果