黑芝麻糯米糕的加工工藝研究

張 齊，李港回，彭 鋼

(安徽科技學院 食品工程學院，安徽 滁州 233100)

黑芝麻是胡麻家族的黑芝麻種子，也叫胡麻、油麻、巨勝、脂麻，分布在安徽、湖北、貴州、云南等地[1].黑芝麻作為我國的傳統(tǒng)中藥，最早發(fā)表于《神農(nóng)本草經(jīng)》：“補五臟，補氣，長肌，補腦髓.長期服用，輕而不老”[2-3].根據(jù)《中國藥典》，黑芝麻味甜而滑膩.黑芝麻中含有大量的脂肪、蛋白質(zhì)、維生素等多種重要營養(yǎng)物質(zhì)[4]，它具有健胃、保護肝臟，促進紅細胞的生長，使頭發(fā)變黑，美容等功能.此外，黑芝麻是藥食兼用的原料，被視為滋補品[5-6].

糯米在中國有悠久的食用和種植歷史.糯米也有多種食用方式，如釀造、烘焙和休閑食品生產(chǎn)[7].近年來，我國糯米加工業(yè)發(fā)展迅速，以糯米為原料開發(fā)的系列食品有100多種，如湯圓 (元宵) 、粽子、年糕、八寶飯等，都是我國傳統(tǒng)時令食品，寓意良善，祝愿良善[8].糯米也叫姜蜜，富含多種營養(yǎng)成分.能溫補脾胃，補氣，對脾胃寒涼、腹脹腹瀉等癥狀均有一定的緩解作用[9-10].目前國內(nèi)對于黑芝麻糯米糕的加工工藝只有少量的報道，還未進行系統(tǒng)性的研究[11].本文在對黑芝麻糯米糕的原料、蒸煮等方面的改良進行優(yōu)化試驗，以期望能夠制得品質(zhì)優(yōu)良的產(chǎn)品，為食品開發(fā)提供一定依據(jù).

1 材料與方法

1.1 材料與設備

1.1.1 試驗材料

黑芝麻(南方黑芝麻集團股份有限公司)；糯米粉(寧波思易商貿(mào)有限公司)；低筋面粉(上海財利食品有限公司)；泡打粉(鄭州容大食品有限公司)；木糖醇(河南億全化工產(chǎn)品有限公司)；麥芽糖(洛陽安德莉亞食品有限公司).

1.1.2 儀器與設備

不銹鋼蒸鍋(浙江紹興蘇泊爾生活電器有限公司)；烤箱(HAWSHENG 廣州浩勝食品機械廠)；電子天平(FA1104精密電子天平)；攪拌器(上海緣沃工貿(mào)有限公司)；電磁爐(廣東美的微波爐制造有限公司).

1.2 試驗設計

1.2.1 工藝流程

黑芝麻糯米糕的加工工藝流程如圖1所示.

圖1 工藝流程圖

1.2.2 操作要點

(1)選料：保證原料黑芝麻合格，不采用具有損害的黑芝麻配料.

(2)加熱干炒：黑芝麻倒入鍋中，中火加熱3 min，黑芝麻散發(fā)出香味、顏色變灰、有輕微的響聲即可[12].

(3)碾碎：將黑芝麻放入攪拌機中進行攪拌，直到攪拌出帶有油的細膩狀態(tài)為止.

(4)乳化：將所有干性混合材料進行均勻混合，并進行充分攪拌后放置待其乳化.

1.2.3 單因素試驗方案設計

根據(jù)制作的工藝流程，確定黑芝麻、糯米粉、泡打粉、麥芽糖和木糖醇質(zhì)量比例、蒸制時間為變量，進行單因素試驗.

(1)黑芝麻用量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

按照糯米粉添加量100 g，泡打粉添加量3 g，麥芽糖和木糖醇質(zhì)量比例為1∶8(5 g∶40 g)，蒸制時間為24 min，黑芝麻添加量為40 g、50 g、60 g、70 g、80 g進行試驗，將所制成品進行感官評價.

(2)糯米粉用量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

按照黑芝麻添加量60 g，泡打粉添加量3 g，麥芽糖和木糖醇質(zhì)量比例為1∶8(5 g∶40 g)，蒸制時間為24 min，糯米粉添加量為80 g、90 g、100 g、110 g、120 g進行試驗，將所制成品進行感官評價.

(3)泡打粉用量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

按照黑芝麻添加量60 g，糯米粉添加量100 g，麥芽糖和木糖醇質(zhì)量比例為1∶8(5 g∶40 g)，蒸制時間為24 min，泡打粉添加量0 g、1 g、2 g、3 g、4 g進行試驗，將所制成品進行感官評價.

(4)麥芽糖和木糖醇質(zhì)量比例的不同對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

根據(jù)工藝流程，按照黑芝麻添加量60 g，糯米粉添加量100 g，泡打粉添加量3 g，蒸制時間為24 min，麥芽糖和木糖醇質(zhì)量比例為1∶6(5 g∶30 g)、1∶7(5 g∶35 g)、1∶8(5 g∶40 g)、1∶9(5 g∶45 g)、1∶10(5 g∶50 g)進行試驗，將所制成品進行感官評價.

(5)蒸制時間對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

根據(jù)工藝流程，按照黑芝麻添加量60 g，糯米粉添加量100 g，麥芽糖和木糖醇質(zhì)量比例為1∶8(5 g∶40 g)，泡打粉添加量3 g，蒸制時間分別選擇16 min、20 min、24 min、28 min、32 min進行試驗，將所制成品進行感官評價.

1.3 正交試驗設計

為確定生產(chǎn)黑芝麻糯米糕的最佳工藝，依據(jù)單因素試驗結(jié)果，選擇其中4個因素，采用四因素三水平進行正交試驗設計，并對產(chǎn)品進行感官評價[13].

1.4 感官評定

感官評定是確定產(chǎn)品最佳工藝條件的常見方法，選出15名熟練掌握感官檢驗分析方法的同學用100分評分制對黑芝麻糯米糕的外觀、色澤、香氣、口感這4個方面的因素進行感官評分，感官評價標準見表2.

表1 正交試驗因素水平

1.5 總淀粉含量的測定

以1 mg/mL葡萄糖標準溶液為標準品，采用直接滴定法測定樣品中還原糖含量(以葡萄糖計)，再乘以換算系數(shù)，得總淀粉含量.

表2 感官評價指標

樣品前處理：稱取黑芝麻糯米糕10.00 g置于 250 mL容量瓶中，加入 200 mL水，在 45 ℃ 恒溫水浴箱中加熱1 h ,不斷震蕩.待溶液冷卻后加水至刻度，混勻，靜置，沉淀.然后吸取200 mL上清液于另一 250 mL容量瓶中，緩慢加入 5 mL 乙酸鋅溶液和5 mL亞鐵氰化鉀溶液，加水至刻度，混勻，靜置，沉淀 30 min，最后用干燥濾紙過濾，棄去初濾液，濾液備用.

堿性酒石酸銅溶液的標定：以葡萄糖溶液為標準品滴定酒石酸銅，直至剛好溶液藍色，顯示藍色即為滴定終點，平行滴定3次.

表3 堿性酒石酸銅溶液的標定數(shù)據(jù)

樣品溶液滴定：先進行樣品預滴定，然后取比預滴定體積少1 mL的樣品溶液于錐形瓶中，震蕩搖勻，在電爐上加熱，2 min內(nèi)沸騰，以1滴 / 2 s滴定至終點，平行滴定3次取平均值.

(1)

式中：X為試樣中還原糖含量(以葡萄糖計), g/100g;A為堿性酒石酸銅溶液相當于葡萄糖的質(zhì)量，mg;m為樣品的質(zhì)量，g;V為測定時平均消耗樣品的體積,mL.

總淀粉含量=葡萄糖當量×0.9.

(2)

2 試驗結(jié)果

2.1 黑芝麻糯米糕的單因素試驗結(jié)果

2.1.1 黑芝麻的添加量對感官品質(zhì)的影響

以感官評價標準，固定糯米粉添加量100 g，泡打粉添加量3 g，麥芽糖和木糖醇質(zhì)量比例為1∶8(5 g∶40 g),蒸制時間24 min.評價黑芝麻用量對感官評價的影響，結(jié)果如圖2所示.

黑芝麻的添加量對感官品質(zhì)有明顯的影響.由圖2可知，感官評分呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢.在黑芝麻用量為60 g時，黑芝麻均勻分布在糯米糕表面，有嚼勁，口感極佳，散發(fā)出黑芝麻的濃香味，感官評分得分達到最高值92分.當黑芝麻的添加量大于60 g時，制作的黑芝麻糯米糕軟硬感偏差大，色澤較暗，黑芝麻的口感較濃且略帶有苦澀的口感；當黑芝麻用量小于60 g時，糯米糕的香味較淡，口感粗糙且分布不均勻，無明顯光澤，影響糯米糕的整體品質(zhì).因此試驗選擇的黑芝麻添加量為60 g.

圖2 黑芝麻的用量對感官品質(zhì)的影響

2.1.2 糯米粉的添加量對感官品質(zhì)的影響

固定黑芝麻添加量60 g,泡打粉添加量3 g,麥芽糖和木糖醇質(zhì)量比例為1∶8(5 g∶40 g),蒸制時間24 min.評價糯米粉用量對感官評價的影響，統(tǒng)計結(jié)果如圖3所示.

圖3 糯米粉的用量對感官品質(zhì)的影響

糯米粉的添加量對于感官評價結(jié)果有重要的影響.由圖3可知，感官評分呈現(xiàn)出先增后降的趨勢.當糯米粉的添加量為100 g時，糯米糕口感柔軟，不粘牙，帶有咀嚼感，軟硬適中，整體完整無變形，感官評分得分達到最高值90分；當糯米粉添加量大于100 g時，糯米糕表面粗糙偏硬，出現(xiàn)干裂現(xiàn)象，口感粗糙，無甜味；而當糯米糕使用量小于100 g時，糯米糕的粘稠性低，難以成型.因此選擇糯米粉添加量為100 g.

2.1.3 泡打粉的添加量對感官品質(zhì)的影響

固定黑芝麻添加量為60 g，糯米粉添加量為100 g，麥芽糖和木糖醇質(zhì)量比例為1∶8(5 g∶40 g)，蒸制時間確定為24 min.觀察泡打粉添加量對感官評價的影響，結(jié)果如圖4所示.

圖4 泡打粉的用量對感官品質(zhì)的影響

泡打粉的添加量在0～3 g范圍內(nèi)，糯米糕的感官評分逐漸上升，在3 g時達到最高值91分，此時黑芝麻糯米糕的硬度與黏度適中，彈性強，韌性高，氣孔小，密集且分布均勻，有很強的咀嚼口感；而后，隨著泡打粉添加量的增多，感官評分也隨之呈現(xiàn)出降低趨勢，此時糯米糕較硬，基本無彈性，無嚼勁，氣孔較大，糯米糕面味較重，產(chǎn)品口感苦澀.其原因可能是，泡打粉中含有小蘇打粉，堿性的小蘇打過多，會使得糯米糕發(fā)苦.綜上，本試驗選擇的最適泡打粉添加量為3 g.

2.1.4 麥芽糖和木糖醇的質(zhì)量比對感官品質(zhì)的影響

固定黑芝麻添加量為60 g、糯米粉添加量為100 g、泡打粉添加量為3 g、蒸制時間為24 min，觀察麥芽糖和木糖醇質(zhì)量比的改變對感官評價的影響，經(jīng)統(tǒng)計，評價結(jié)果如圖5所示.

由圖5可以看出，感官評分隨著麥芽糖和木糖醇質(zhì)量比的改變，呈現(xiàn)出先增后減的趨勢.當麥芽糖和木糖醇質(zhì)量比為1∶8(5 g∶40 g)時，感官評價為最高分值92分，此時黑芝麻糯米糕的口感細膩柔軟，不粘牙，有嚼勁，甜味適中無雜質(zhì)，無焦邊，有香甜的氣味.這主要是因為麥芽糖與木糖醇質(zhì)量比偏大時，糯米糕較黏牙，質(zhì)構(gòu)偏硬，具有甜膩感；麥芽糖漿與木糖醇質(zhì)量比偏小時，黑芝麻糯米糕口感粗糙，分布不均，且略有苦澀，影響糯米糕的整體品質(zhì).所以試驗選擇的麥芽糖漿與木糖醇質(zhì)量比為1∶8.

圖5 麥芽糖和木糖醇質(zhì)量比對感官品質(zhì)的影響

2.1.5 蒸制時間對感官品質(zhì)的影響

固定黑芝麻添加量為60 g，糯米粉添加量為100 g，麥芽糖和木糖醇質(zhì)量比例為1∶8(5 g∶40 g)，泡打粉添加量為3 g，觀察蒸制時間對感官評價的影響，經(jīng)統(tǒng)計，評價結(jié)果如圖6所示.

圖6 蒸制時間對感官品質(zhì)的影響

蒸制是糯米糕完成的重要一步，改變蒸制時間會對黑芝麻糯米糕感官和成品的質(zhì)量產(chǎn)生重要影響.由圖6可以看出，感官評分隨著蒸制時間的改變，呈現(xiàn)出先增后減的趨勢，當蒸制時間為24 min時糯米糕口感柔軟、組織結(jié)構(gòu)細膩均勻、香味十足，感官評分值最高為87分.再隨著蒸制時間的在延長，就會出現(xiàn)發(fā)焦、口感變硬的現(xiàn)象從而影響感官評定.因此，將蒸制時間定為24 min最為合適.

2.2 正交試驗結(jié)果與分析

由表3可以得出，黑芝麻、糯米粉、泡打粉、麥芽糖和木糖醇質(zhì)量比4項變量因子對糯米糕的影響順序為：糯米粉(B)>黑芝麻(A)>泡打粉(C)>麥芽糖和木糖醇質(zhì)量比(D).即糯米粉對于黑芝麻糯米糕的品質(zhì)影響最高，其次是黑芝麻，而麥芽糖和木糖醇質(zhì)量比的影響最小.其次，根據(jù)正交試驗的結(jié)果可以得出，黑芝麻糯米糕的最佳配方組合為A1B2C1D3.此時黑芝麻添加量為50 g，糯米粉添加量為100 g，泡打粉添加量為2 g，麥芽糖和木糖醇質(zhì)量比為1∶9.

2.3 方差分析

根據(jù)正交試驗設計結(jié)果可知，在黑芝麻、糯米粉、泡打粉、麥芽糖和木糖醇質(zhì)量比4個單因素中，麥芽糖和木糖醇質(zhì)量比對于產(chǎn)品的感官評價影響值較低，因此將麥芽糖和木糖醇質(zhì)量比作為空列進行方差分析，分析結(jié)果見表4.

表4 L9(34)正交試驗與結(jié)果

由表4可以看出，黑芝麻、糯米粉、泡打粉的P值均小于0.05，因此，3種因素的添加量均對于黑芝麻糯米粉的感官評價具有顯著影響.

2.4 驗證試驗

由表3正交試驗結(jié)果可得最佳配方的組合為A1B2C1D3.即黑芝麻添加量50 g，糯米粉加量100 g，泡打粉加量2 g，麥芽糖和木糖醇質(zhì)量比為1∶9；而在感官評價中得分最高的組合則為A1B2C1D3，即黑芝麻加量50 g，糯米粉加量100 g，泡打粉加量3 g，麥芽糖和木糖醇質(zhì)量比為1∶8.因此對這兩組進行對比驗證試驗.試驗結(jié)果如表5、表6所列.

表5 方差分析數(shù)據(jù)

表6 試驗結(jié)果驗證

從表5可知，A1B2C1D3要優(yōu)于A1B2C2D2.主要是由于3種因素均為顯著性因素，充分混合后相互作用，對感官評價造成影響所致.

3 總淀粉含量的測定結(jié)果

表7為不同黑芝麻糯米糕中總淀粉含量的測定結(jié)果.糯米粉中的主要成分是淀粉，含量一般在50%～70%，屬于高GI食物.而添加不同比例的麥芽糖和木糖醇使得黑芝麻糯米糕的總淀粉含量在 20%～30%，淀粉含量明顯降低，屬于高纖維食物.黑芝麻糯米糕的總淀粉含量隨著麥芽糖和木糖醇添加量呈現(xiàn)出逐漸降低的趨勢，但當添加量為0.25%時，總淀粉有所上升.因此麥芽糖和木糖醇添加量在0.2%～0.25%效果最佳.

表7 不同黑芝麻糯米糕中總淀粉含量

4 結(jié)論

本文以黑芝麻為主要原料，配以低筋面粉、葡萄干、黃油等加工輔料，通過單因素試驗和正交試驗確定了黑芝麻糯米糕的最佳工藝條件：100 g糯米粉配以50 g黑芝麻，加入2 g泡打粉，質(zhì)量比為1∶9的麥芽糖和木糖醇，蒸制24 min，此時的黑芝麻糯米糕口感最佳，外柔里軟，蓬松，軟硬適中，甜度適中并帶有濃郁的芝麻香味.此外，當麥芽糖和木糖醇添加量在0.2%～0.25%時，黑芝麻糯米糕的總淀粉含量最低，屬于高纖維低GI食品，更有益于控制血糖濃度.