番石榴海紅米復(fù)合營養(yǎng)粉的研制

馬麗華，王英俊，周濃*

廣東海洋大學(xué) 食品科技學(xué)院（湛江 524088）

番石榴，又名芭樂，主要生長在我國華南等地。番石榴含有豐富的營養(yǎng)成分，具有食用價(jià)值和藥用價(jià)值，比如番石榴果皮、果殼中含有豐富的膳食纖維[1]。番石榴中的膳食纖維不僅能夠促進(jìn)腸道蠕動(dòng)，還能降低直腸癌、糖尿病的發(fā)生率[2]。我國水果資源豐富，但是加工轉(zhuǎn)化能力低，造成資源浪費(fèi)，水果加工是一個(gè)急需解決的問題[3]。番石榴生產(chǎn)總值在新鮮果蔬的生產(chǎn)總值中排名第四[4]，其在國內(nèi)外的市場前景十分廣闊，深受海內(nèi)外人民的喜愛[5]。但是由于番石榴不耐儲(chǔ)藏，易發(fā)生腐爛，導(dǎo)致銷量受阻，造成經(jīng)濟(jì)損失。海紅米被稱為海稻米，具有豐富的淀粉、膳食纖維、氨基酸、高蛋白等營養(yǎng)成分，以及多種微量元素，如硒、鋅、鎂、鐵等。經(jīng)常食用海紅米，有利于預(yù)防結(jié)腸癌、清除自由基、延緩衰老、補(bǔ)血、免疫調(diào)節(jié)等[6-7]。對海紅米進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)，提高其附加值具有重要意義。此次試驗(yàn)選擇番石榴和海紅米為原料，研制番石榴海紅米復(fù)合營養(yǎng)粉，可以解決番石榴易腐爛、不耐儲(chǔ)藏等問題，以及打破海紅米的傳統(tǒng)加工方式，增加番石榴與海紅米的銷量，減少經(jīng)濟(jì)損失，還可豐富市場天然營養(yǎng)型即食食品的種類。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

番石榴（市售）；海紅米（廣東海紅香農(nóng)業(yè)科技有限公司）；麥芽糊精（山東西王糖業(yè)有限公司）。乙酸、亞鐵氰化鉀、鄰苯二甲酸氫鉀、氫氧化鈉、無水乙醇、鹽酸、酒石酸鉀鈉（均為分析純，廣東光華科技股份有限公司）；硫酸銅、乙酸鋅（均為優(yōu)級(jí)純，上海麥克林生化科技有限公司）；酚酞（西隴科學(xué)股份有限公司）；月桂基硫酸鹽胰蛋白胨肉湯、煌綠乳糖膽鹽肉湯、平板計(jì)數(shù)瓊脂（北京陸橋技術(shù)有限責(zé)任公司）。

1.1.2 主要儀器與設(shè)備

BGZ-70電熱鼓風(fēng)干燥箱（上海博訊實(shí)驗(yàn)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠）；B-260恒溫水浴鍋（上海亞榮生化儀器廠）；LDZX-50KB立式壓力蒸汽滅菌器（上海申安醫(yī)療器械廠）；YH-A6002電子天平（五鑫衡器有限公司）；HZQ-F160恒溫培養(yǎng)箱（中國哈爾濱市東聯(lián)電子技術(shù)開發(fā)有限公司）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 海紅米粉工藝流程

海紅米→清洗→烘干（60 ℃，5 h）→粉碎→過篩[0.250 mm（60目）]→ 海紅米粉

1.2.2 復(fù)合營養(yǎng)粉的工藝流程

番石榴→篩選→清洗→切塊→打漿→過濾→調(diào)配→干燥→粉碎→過篩→紫外殺菌→真空包裝→產(chǎn)品

1.2.3 復(fù)合營養(yǎng)粉的操作要點(diǎn)

1) 篩選、清洗：選擇果皮表面無破損，成熟度、大小適中的新鮮番石榴，用清水沖洗去其表面塵土，去掉番石榴桔梗。

2) 切塊、打漿、過濾：將洗干凈的番石榴切成大小均勻的方塊狀果片，放入組織搗碎機(jī)中打成勻漿，然后用篩網(wǎng)將果漿過濾，除去番石榴籽。

3) 調(diào)配：稱取一定量的番石榴果漿、海紅米粉、麥芽糊精于燒杯中，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆颉?/p>

4) 干燥：在托盤中鋪一層保鮮膜，防止混合漿粘盤。然后將混合漿均勻地鋪在托盤上，厚度要適中且基本一致，然后放入熱風(fēng)干燥箱中進(jìn)行干燥。

5) 粉碎、過篩：干燥后撕掉保鮮膜，將初成品放入粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，將粉碎的細(xì)粉過0.125 mm（120目）篩網(wǎng)，即得成品。

6) 殺菌包裝：對粉碎過篩后的成品進(jìn)行紫外殺菌處理，然后采用真空包裝[8]，得到產(chǎn)品。

1.2.4 單因素試驗(yàn)

1.2.4.1 原料配比的單因素試驗(yàn)

以感官評(píng)分為考察指標(biāo)，番石榴果漿、海紅米粉、麥芽糊精的固定添加量依次為85，8和12 g，分別考察番石榴果漿添加量（75，80，85，90和95 g）、海紅米粉添加量（4，6，8，10和12 g）、麥芽糊精添加量（6，9，12，15和18 g）對復(fù)合營養(yǎng)粉質(zhì)量的影響。

1.2.4.2 干燥溫度的單因素試驗(yàn)

依次稱取85 g番石榴果漿、8 g海紅米粉、12 g麥芽糊精，充分混合均勻，置于干燥箱中干燥11 h，干燥溫度分別為70，75，80，85和90 ℃，以含水量和感官評(píng)分為考察指標(biāo)，確定最佳干燥溫度。

1.2.4.3 干燥時(shí)間的單因素試驗(yàn)

依次稱取85 g番石榴果漿、8 g海紅米粉、麥12 g芽糊精為，充分混合均勻，干燥溫度為80 ℃，干燥時(shí)間分別為9，10，11，12和13 h，以含水量和感官評(píng)分為考察指標(biāo)，確定最佳干燥時(shí)間。

1.2.4.4 沖調(diào)水溫的單因素試驗(yàn)

稱取5 g復(fù)合營養(yǎng)粉，加入其4倍的水量，沖調(diào)水溫分別為55，65，75，85和95 ℃，以結(jié)塊率和感官評(píng)分為考察指標(biāo)，確定最佳的沖調(diào)水溫。

1.2.4.5 沖調(diào)水量的單因素試驗(yàn)

稱取5 g復(fù)合營養(yǎng)粉，沖調(diào)水溫為75 ℃，沖調(diào)水量分別為產(chǎn)品的2，3，4，5和6倍，觀察不同水量對產(chǎn)品質(zhì)量的影響，以感官評(píng)分為考察指標(biāo)，確定最佳的沖調(diào)水量。

1.2.5 正交試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)的結(jié)果，以感官評(píng)分為考察指標(biāo)，對番石榴果漿添加量、海紅米粉添加量、麥芽糊精添加量進(jìn)行三因素三水平的L9(33)正交試驗(yàn)，優(yōu)化產(chǎn)品的配方。正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的因素水平見表1。

表1 正交試驗(yàn)因素水平 單位：g

1.2.6 微生物的檢測

1) 菌落總數(shù)的測定：按照GB 4789.2—2016執(zhí)行。

2) 大腸菌群的測定：按照GB 4789.3—2016執(zhí)行。

1.2.7 理化性質(zhì)的檢測

1) 含水量的測定：按照GB 5009.3—2016執(zhí)行。

2) 還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定：按照GB 5009.7—2016執(zhí)行。

3) 總酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定：按照GB/T 12456—2008執(zhí)行。

1.2.8 結(jié)塊率的測定[9-10]

稱取20 g復(fù)合營養(yǎng)粉于150 mL燒杯中，加入80 mL一定溫度的熱水，充分?jǐn)嚢? min，然后取0.425 mm（40目）篩網(wǎng)，對復(fù)合營養(yǎng)粉溶液進(jìn)行過濾，并用清水沖洗結(jié)塊物，最后將其放入熱風(fēng)干燥箱中干燥直至恒重。結(jié)塊率按式（1）計(jì)算。

式中：X為結(jié)塊率，%；A為結(jié)塊物的質(zhì)量，g；B為復(fù)合營養(yǎng)粉干質(zhì)量，g。

1.2.9 感官評(píng)定[11-12]

挑選8名學(xué)過感官評(píng)價(jià)課程的學(xué)生作為感官評(píng)價(jià)員，對番石榴海紅米復(fù)合營養(yǎng)粉的色澤、風(fēng)味、口感、組織狀態(tài)進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，總分為100分。對產(chǎn)品進(jìn)行編號(hào)，稱取一定量的復(fù)合營養(yǎng)粉，加入4倍量的溫水，攪拌均勻后，遞給品評(píng)員品嘗、打分。感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.2.10 數(shù)據(jù)處理

采用Excel對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，并用SPSS 25.0軟件對正交試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行處理，以及用Origin 2021軟件對感官評(píng)分、含水量、結(jié)塊率的結(jié)果作圖。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1.1 番石榴果漿添加量對復(fù)合營養(yǎng)粉品質(zhì)的影響

由圖1可以看出，隨著番石榴果漿添加量的增加，感官評(píng)分呈先增加后減小的趨勢，當(dāng)番石榴果漿添加量達(dá)到90 g時(shí)，復(fù)合營養(yǎng)粉的香味濃郁，酸甜適中，感官評(píng)分達(dá)到最高。當(dāng)番石榴果漿添加量達(dá)到95 g時(shí)，產(chǎn)品的甜度偏大，影響口感。因此取番石榴果漿添加量85，90和95 g做正交試驗(yàn)。

圖1 番石榴果漿添加量對產(chǎn)品質(zhì)量的影響

2.1.2 海紅米粉添加量對復(fù)合營養(yǎng)粉品質(zhì)的影響

由圖2可以看出，隨著海紅米添加量的增加，產(chǎn)品的感官評(píng)分先增加后減小，當(dāng)海紅米粉添加量較低時(shí)，產(chǎn)品口感細(xì)膩、無顆粒感，但是海紅米的香氣不明顯。當(dāng)海紅米粉質(zhì)量為6 g時(shí)，產(chǎn)品的黏稠度適中，口感細(xì)膩、無顆粒感，有著番石榴與海紅米混合的香味，此時(shí)的感官評(píng)分達(dá)到最高。當(dāng)海紅米粉添加量大于6 g時(shí)，隨著海紅米粉添加量的增加，產(chǎn)品的番石榴香味會(huì)逐漸被海紅米粉掩蓋，顆粒感也逐漸增強(qiáng)。因此取海紅米粉添加量6，8和10 g做正交試驗(yàn)。

圖2 海紅米粉添加量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

2.1.3 麥芽糊精添加量對復(fù)合營養(yǎng)粉品質(zhì)的影響

麥芽糊精能夠改變體系的黏度，具有較好的增稠作用[13]。由圖3可以看出，隨著麥芽糊精添加量的增加，產(chǎn)品的感官評(píng)分出現(xiàn)先增加后減少的趨勢。當(dāng)麥芽糊精添加量為6～12 g時(shí)，產(chǎn)品的結(jié)塊較少，黏度隨著麥芽糊精添加量的增加而增加，感官評(píng)分逐漸升高，當(dāng)麥芽糊精添加量為12 g時(shí)，產(chǎn)品無糊精味，黏稠度適中，感官評(píng)分最高。當(dāng)麥芽糊精添加量為12～18 g時(shí)，產(chǎn)品黏度逐漸增加，糊精味逐漸明顯，感官評(píng)分逐步降低。因此取麥芽糊精添加量12，15和18 g做正交試驗(yàn)。

圖3 麥芽糊精添加量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

2.1.4 干燥溫度對復(fù)合營養(yǎng)粉品質(zhì)的影響

由圖4可以看出，隨著干燥溫度的增加，復(fù)合營養(yǎng)粉的含水量逐漸降低。隨著干燥溫度的增加，感官評(píng)分呈先增加后降低的趨勢。在70～85 ℃范圍內(nèi)，隨著干燥溫度的增加，產(chǎn)品的香氣逐漸增加、顆粒感降低、感官評(píng)分逐漸增加，當(dāng)溫度為90 ℃時(shí)，產(chǎn)品稍有烤焦的味道。當(dāng)干燥溫度為80～85 ℃時(shí)，感官評(píng)分非常接近，含水量也比較接近。結(jié)合經(jīng)濟(jì)效益綜合考慮，產(chǎn)品的最佳干燥溫度為80 ℃。

圖4 干燥溫度對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

2.1.5 干燥時(shí)間對復(fù)合營養(yǎng)粉品質(zhì)的影響

由圖5可以看出，隨著干燥時(shí)間的增加，感官評(píng)分呈先增加后降低的趨勢。干燥時(shí)間短，產(chǎn)品含水量較高，易變質(zhì)、結(jié)塊，產(chǎn)品沖調(diào)后口感較粗糙，有顆粒感，香味較淡，感官評(píng)分偏低。隨著干燥時(shí)間的增加，產(chǎn)品香味逐漸增加，顆粒感減少，當(dāng)干燥時(shí)間達(dá)到12 h，產(chǎn)品口感細(xì)膩、幾乎無顆粒感，香味濃郁，感官評(píng)分達(dá)到最高。當(dāng)干燥時(shí)間為13 h時(shí)，產(chǎn)品呈紅褐色，光澤度較前者差，感官評(píng)分降低。因此產(chǎn)品的最佳干燥時(shí)間為12 h。

圖5 干燥時(shí)間對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果分析

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對番石榴果漿添加量、海紅米粉添加量、麥芽糊精添加量進(jìn)行三因素三水平的正交試驗(yàn)，優(yōu)化產(chǎn)品配方。正交試驗(yàn)的結(jié)果見表3。

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果

通過比較表3中R值的大小，在研制番石榴海紅米復(fù)合營養(yǎng)粉的原料中，海紅米粉的影響最為顯著，其次是番石榴果漿，麥芽糊精的影響最小，即影響因素按大小的順序?yàn)锽＞A＞C。比較各因素的k值大小，得出理論最優(yōu)配方A1B1C3，即番石榴果漿85 g，海紅米粉6 g，麥芽糊精18 g。但組合A1B1C1的感官評(píng)分最高，為85.0分，與正交試驗(yàn)最佳組合不符，故增加驗(yàn)證試驗(yàn)。

在驗(yàn)證試驗(yàn)中，組合A1B1C3的產(chǎn)品感官評(píng)分為80.5分，而組合A1B1C1的產(chǎn)品感官評(píng)分為85.0分，因此選擇A1B1C1作為番石榴海紅米復(fù)合營養(yǎng)粉配方，即番石榴果漿85 g，海紅米粉6 g，麥芽糊精12 g，該產(chǎn)品顏色均勻，呈淺黃色，沖調(diào)后口感細(xì)膩、無顆粒感，幾乎無結(jié)塊，黏度、酸甜度適中，帶有番石榴和海紅米的香氣。

2.3 沖調(diào)水溫的確定

由圖6和表4可以看出，隨著沖調(diào)水溫的增加，產(chǎn)品的結(jié)塊率呈先減少后增加的趨勢。當(dāng)沖調(diào)水溫達(dá)到一定程度后，大量的水分會(huì)被淀粉分子吸收，最終淀粉顆粒外圍的支鏈淀粉被脹裂，內(nèi)部的直鏈淀粉分子游離出來，使懸浮液變成黏稠狀[14]。用較低水溫沖調(diào)時(shí)，產(chǎn)品的糊化度不夠，且有少量顆粒感，當(dāng)沖調(diào)水溫較高時(shí)，水溫過高雖然會(huì)使香味更濃[15]，但是又會(huì)使得產(chǎn)品結(jié)塊率增加。綜上所述，該產(chǎn)品的最佳沖調(diào)水溫為75 ℃。

圖6 沖調(diào)水溫對產(chǎn)品結(jié)塊率的影響

表4 沖調(diào)水溫對沖調(diào)性與感官評(píng)價(jià)的影響

2.4 沖調(diào)水量的確定

由表5可知，沖調(diào)水量對產(chǎn)品的甜度、黏稠度的影響會(huì)比較大，沖調(diào)水量偏少或偏多，甜度、黏度明顯偏大或偏小。綜上所述，沖調(diào)水量確定為產(chǎn)品質(zhì)量的4倍。

表5 沖調(diào)水量對沖調(diào)性與感官評(píng)價(jià)的影響

2.5 理化指標(biāo)和微生物指標(biāo)測定結(jié)果

理化指標(biāo)和微生物指標(biāo)的測定結(jié)果見表6。

表6 理化指標(biāo)和微生物指標(biāo)的測定結(jié)果

3 結(jié)論

試驗(yàn)研究了番石榴海紅米復(fù)合營養(yǎng)粉的配方，通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)優(yōu)化了復(fù)合營養(yǎng)粉加工工藝條件。番石榴海紅米復(fù)合營養(yǎng)粉最佳配方是番石榴果漿85 g、海紅米粉6 g、麥芽糊精12 g。番石榴海紅米復(fù)合營養(yǎng)粉的干燥溫度為80 ℃，干燥時(shí)間為12 h。當(dāng)沖調(diào)溫度為75 ℃，沖調(diào)水量為產(chǎn)品質(zhì)量的4倍時(shí)，產(chǎn)品的品質(zhì)較佳。產(chǎn)品顏色均勻，呈淺黃色，沖調(diào)后口感細(xì)膩、無顆粒感，幾乎無結(jié)塊，黏度適中，酸甜適中，帶有番石榴和海紅米的香氣。