干燥方式對蒸煮預(yù)熟化薏米品質(zhì)及營養(yǎng)成分的影響

黨 娟， 秦禮康

(1.六盤水市水城區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局， 貴州 水城 553600； 2.貴州大學(xué) 釀酒與食品工程學(xué)院， 貴州 貴陽 550025)

0 引言

【研究意義】薏米(Coixlacryma-jobiL.)是集營養(yǎng)、醫(yī)療、保健于一體的食藥兼用小宗雜糧作物，其營養(yǎng)價(jià)值高，近年來倍受消費(fèi)者青睞，市場潛力極大。但糙薏米顆粒結(jié)構(gòu)致密、質(zhì)地較為堅(jiān)硬，淀粉難以糊化，在生產(chǎn)加工中不易煮熟，食用時(shí)加工不便，限制了薏米的食用及食品加工利用。因此，探究干燥方式對預(yù)熟化薏米蒸煮品質(zhì)及營養(yǎng)成分的影響，對薏米的食用與開發(fā)利用具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】劉霞等[1-2]研究了不同干燥方式對黑毛豆仁和蓮子品質(zhì)影響，其中冷凍干燥能保持產(chǎn)品內(nèi)部水分平衡，不影響產(chǎn)品色澤和產(chǎn)品品質(zhì)。郭曉燕等[3]比較薏米與其他谷物的蒸煮品質(zhì)發(fā)現(xiàn)，薏米的蒸煮時(shí)間較長，直接蒸煮時(shí)間需要100 min以上。陳元軍等[4]研究表明，與原料薏米相比，不同預(yù)熟化方式制得預(yù)熟化薏米的脂肪與蛋白質(zhì)含量提高，預(yù)熟化后薏米的彈性、膠黏性和咀嚼性均明顯提升，薏米品質(zhì)明顯改善。孫軍濤等[5]研究表明，預(yù)熟化薏米的彈性、膠黏性和咀嚼性均明顯升高。黨娟等[6-7]研究表明，萌芽貴州小白殼薏米的營養(yǎng)價(jià)值較原料薏米營養(yǎng)價(jià)值高?！狙芯壳腥朦c(diǎn)】貴州是薏米核心產(chǎn)區(qū)，薏米餅干、薏米粉、薏米酒、薏米面條和薏米小食等已有較多研究報(bào)道，鮮見萌芽貴州小白殼薏米用于開發(fā)經(jīng)濟(jì)便捷快食薏米新產(chǎn)品的研究報(bào)道?！緮M解決關(guān)鍵問題】采用萌發(fā)貴州小白殼薏米進(jìn)行蒸煮，探明不同干燥方式對蒸煮預(yù)熟化薏米品質(zhì)及營養(yǎng)成分的影響，以期為貴州薏米的食用及食品開發(fā)利用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 薏米 糙薏米(即原料薏米，下同)為貴州小白殼薏米，由貴州鑫龍食品開發(fā)有限公司提供。

1.1.2 主要試劑 乙酸，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；水合茚三酮，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；抗壞血酸，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；3,5-二硝基水楊酸(化學(xué)純)，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；硫酸(優(yōu)純級)，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；硝酸(優(yōu)純級)，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；高氯酸(優(yōu)純級)，成都市科隆化學(xué)品有限公司。

1.1.3 儀器設(shè)備 TU-1810型紫外-可見分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；TGI6-WS臺式高速離心機(jī)，上海盧湘儀離心機(jī)儀器有限公司；BS110S分析天平，北京賽多利斯天平有限公司；FD-1A-50冷凍干燥機(jī)，北京博醫(yī)康實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；DZF-6050真空干燥箱，上海奇欣科技科學(xué)儀器有限公司；101-1電熱鼓風(fēng)干燥箱，北京科偉永興有限公司；LC-20AT高效液相色譜儀，日本島津儀器有限公司；WSC-S測色色差計(jì)，上海精科實(shí)業(yè)有限公司。

1.2 方法

1.2.1 預(yù)熟化薏米的生產(chǎn)工藝 萌芽糙薏米→清洗→汽蒸(溫度121℃、壓力0.1 Mpa、時(shí)間20 min)→攤涼→擺盤→干燥→成品→品質(zhì)分析。

1.2.2 干燥方式 在前人研究的基礎(chǔ)上，采用自然干燥、冷凍干燥、真空干燥和熱風(fēng)干燥4種不同干燥方式將相同質(zhì)量的糙薏米干燥至含水率為12%～14%，分析比較其復(fù)水特性、色澤、硬度和基本成分。自然干燥：干燥時(shí)間60 h、室溫20℃；冷凍干燥：預(yù)冷溫度-28℃、升華干燥時(shí)間48 h、解析干燥溫度-38℃、真空度43.0～48.0 Pa；真空干燥：干燥時(shí)間12 h、干燥溫度35℃、真空度0.06～0.07 Pa；熱風(fēng)干燥：干燥時(shí)間24 h、干燥溫度50℃；干燥結(jié)束出料后及時(shí)密封，以防止產(chǎn)品吸潮。

1.2.3 復(fù)水品質(zhì)測定 復(fù)水品質(zhì)主要包括復(fù)水時(shí)間、復(fù)水比和復(fù)水口感。

1) 復(fù)水時(shí)間。稱取干燥后的薏米3份，10 g/份，放入200 mL的燒杯中，加入蒸餾水，將其置于60℃水浴鍋中，每隔3min取出瀝干，用濾紙吸干表面水分，測定其質(zhì)量，直至質(zhì)量不再增加為止，記錄所需時(shí)間，此時(shí)間即為干燥薏米的復(fù)水時(shí)間。

2) 復(fù)水比。稱取干燥后的薏米，稱量記為M0，然后將薏米置于60℃水中，在復(fù)水時(shí)間后瀝水并用濾紙吸干表面水分，稱量并記為M1，復(fù)水比=M1/M0。

3) 復(fù)水后口感。復(fù)水后產(chǎn)品的口感滋味，以顆粒口感軟糯，味甘回甜為佳。

1.2.4 熟化時(shí)間確定 取干燥后糙薏米200 g放入1 000 mL的沸水中，并計(jì)時(shí)，保持水溫95～100℃微沸騰狀態(tài)下煮制，從5 min后開始每隔5 min取出約20 g，分別放入品評盤中，挑選10名食品專業(yè)人員進(jìn)行評價(jià)，按評分標(biāo)準(zhǔn)(表1)進(jìn)行感官評定，綜合評分最高的時(shí)間即為薏米的最佳熟化時(shí)間[8-9]。

表1 熟化時(shí)間感官評價(jià)的評分標(biāo)準(zhǔn)

1.2.5 色澤測定 為了更準(zhǔn)確地測定干燥后糙薏米的色澤，將其打粉后，采用WSC-S測色色差計(jì)測定薏米粉的色差。L*=0表示黑色；L*=100 表示白色；a*值為正表示偏紅，為負(fù)表示偏綠，值越大表示偏向越嚴(yán)重；b*值為正表示被測物偏黃，為負(fù)表示被測物偏藍(lán)。

1.2.6 基本成分測定 水分，采用食品中水分的測定(GB 5009.3-2012)方法進(jìn)行測定。還原糖，采用3,5-二硝基水楊酸法測定[10]。游離氨基酸，采用水合茚三酮顯色法測定[10]。γ-氨基丁酸(GABA)的提取與測定[11-12]，參照文獻(xiàn)[9-10]的方法略作改進(jìn)后測定，即稱取過60目篩的薏米粉0.5 g，用蒸餾水定容至5 mL后，振蕩提取2 h，過濾后離心。取濾液0.5 mL，加入pH9.0的硼酸緩沖液0.5 mL，5%的重蒸酚溶液1 mL，有效氯為7%的次氯酸鈉0.5 mL，充分振蕩混勻；沸水浴10 min后，立即冰浴20 min并持續(xù)振蕩，直至有藍(lán)綠色化合物出現(xiàn)，再加入60%的乙醇1 mL，用酶標(biāo)儀于 640 nm 波長下測吸光度，通過GABA標(biāo)準(zhǔn)品的濃度及對應(yīng)吸光值得到標(biāo)準(zhǔn)曲線(取5個(gè)標(biāo)樣濃度1 mg/100g、5 mg/100g、10 mg/100g、15 mg/100g、20 mg/100g得到標(biāo)準(zhǔn)曲線方程Y=0.028X+0.0009，X為GABA的濃度，Y為640 nm可見光下的吸光度，R2=0.996 1)計(jì)算GABA含量。

1.2.7 氨基酸與脂肪酸的測定

1) 氨基酸。采用2,4-二硝基氟苯柱前衍生氣相色譜法測定糙薏米與預(yù)熟化薏米中氨基酸含量。樣品前處理：酸解-轉(zhuǎn)移和復(fù)溶-衍生-中和-上機(jī)測定；采用C18柱分離，紫外檢測器檢測，柱溫40℃，檢測波長360 nm，進(jìn)樣量10 μL，流速1.5 mL/min，運(yùn)行時(shí)間30 min，流動(dòng)相為乙腈(A)和乙酸-乙酸鈉緩沖液(B)，梯度洗脫0～6.5 min，18%A；6.5～10 min，18%～20%A；10～20 min，20%～34%A；20～23 min，34%～45%A；23～25 min，45%～55%A；25～27 min，55%～18%A；27～30 min，18%A。

2) 脂肪酸。采用水酶法提取糙薏米的薏米油脂，根據(jù)《動(dòng)植物油脂 脂肪酸甲脂的氣相色譜分析》 (GB/T 17377-2008)測定糙薏米中脂肪酸含量，結(jié)合各種脂肪酸標(biāo)樣的保留時(shí)間和峰面積，確定糙薏米與預(yù)熟化薏米樣品中脂肪酸組成并計(jì)算其相對含量。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用SPSS 19.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和顯著性檢驗(yàn)，全部試驗(yàn)均3次重復(fù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同干燥方式預(yù)熟化薏米的復(fù)水品質(zhì)

4種干燥方法對預(yù)熟化薏米的復(fù)水比均有顯著性影響(F=203.130，F(xiàn)0.05(3,6)=4.07)。自然干燥和真空干燥對預(yù)熟化薏米影響較大，復(fù)水時(shí)間較長，均為1.5 h；復(fù)水比低，分別為1.590和1.616，復(fù)水后成品易爛，蒸煮口感較差，滋味較淡。熱風(fēng)干燥對預(yù)熟化薏米影響最大，復(fù)水時(shí)間最長，為2.0 h；復(fù)水比適中，為1.909，復(fù)水后成品口感偏硬，味道淺淡。冷凍干燥的預(yù)熟化薏米脫水徹底，干燥后成品表面呈黃色，復(fù)水時(shí)間最短，為1.0 h；復(fù)水比較大，為2.111；復(fù)水后口感軟糯，有谷物清香，復(fù)水效果最好，品質(zhì)最佳?？赡苁窃诶鋬龈稍镞^程中形成冰晶，薏米籽粒內(nèi)部可減少因水分?jǐn)U散造成的物質(zhì)遷移，復(fù)水品質(zhì)較好。

2.2 糙薏米與各干燥方式預(yù)熟化薏米的熟化時(shí)間

從圖1看出，隨著熟化時(shí)間的增大，4種干燥方式的預(yù)熟化薏米感官評分在60 min內(nèi)呈先升后降趨勢，而糙薏米的感官評分在60 min內(nèi)持續(xù)升高，表明薏米未完全煮熟。冷凍干燥處理的預(yù)熟化薏米在30 min時(shí)感官評分最高，最先煮熟；真空干燥處理的預(yù)熟化薏米在35 min時(shí)感官評分最高；而自然干燥和熱風(fēng)干燥處理的預(yù)熟化薏米在40 min時(shí)感官評分最高。

圖1 不同干燥方式糙薏米與預(yù)熟化薏米的熟化時(shí)間

2.3 糙薏米及各干燥方式預(yù)熟化薏米的色澤變化

從表2可知，糙薏米及各干燥方式預(yù)熟化薏米的亮度值(L*)、紅綠值(a*)和黃藍(lán)值(b*)等色澤變化存在差異。L*：糙薏米及各干燥方式預(yù)熟化薏米為30.61～62.73，冷凍干燥最高，顯著高于糙薏米及其余干燥方式預(yù)熟化薏米；真空干燥最低，顯著低于糙薏米及其余干燥方式預(yù)熟化薏米。a*：糙薏米及各干燥方式預(yù)熟化薏米為4.40～8.89，熱風(fēng)干燥最高，顯著高于糙薏米及其余干燥方式預(yù)熟化薏米；冷凍干燥最低，顯著低于除糙薏米外的其余干燥方式預(yù)熟化薏米。b*：糙薏米及各干燥方式預(yù)熟化薏米為10.80～15.90，熱風(fēng)干燥最高，顯著高于糙薏米及除自然干燥外的其余干燥方式預(yù)熟化薏米；糙薏米最低，顯著低于各干燥方式預(yù)熟化薏米?？梢?，自然干燥、真空干燥和熱風(fēng)干燥的預(yù)熟化薏米較糙薏米L*值變小、a*和b*值變大，產(chǎn)品色澤變暗，顏色變黃變紅，表面色澤褐變嚴(yán)重，品質(zhì)變差，可能是因酶促反應(yīng)和非酶促反應(yīng)發(fā)生褐變所致。

表2 不同干燥方式預(yù)熟化薏米的色澤變化

2.4 糙薏米與各干燥方式預(yù)熟化薏米各成分的含量

從表3可知，糙薏米與各干燥方式預(yù)熟化薏米水分、還原糖、可溶性蛋白、游離氨基酸和γ-氨基丁酸(GABA)含量的變化。水分：糙薏米與各干燥方式預(yù)熟化薏米為5.47%～13.77%，糙薏米最高，顯著高于各干燥方式預(yù)熟化薏米；冷凍干燥最低，顯著低于糙薏米及除熱風(fēng)干燥外的其余干燥方式預(yù)熟化薏米。還原糖：糙薏米與各干燥方式預(yù)熟化薏米為1.21%～14.48%，真空干燥最高，顯著高于糙薏米及熱風(fēng)干燥方式預(yù)熟化薏米；糙薏米最低，顯著低于各干燥方式預(yù)熟化薏米。可溶性蛋白：糙薏米與各干燥方式預(yù)熟化薏米為0.08%～1.76%，冷凍干燥最高，顯著高于糙薏米及其余干燥方式預(yù)熟化薏米；糙薏米最低，顯著低于各干燥方式預(yù)熟化薏米。游離氨基酸：糙薏米與各干燥方式預(yù)熟化薏米為0.41%～0.66%，冷凍干燥最高，顯著高于糙薏米及自然干燥和熱風(fēng)干燥預(yù)熟化薏米；熱風(fēng)干燥的預(yù)熟化薏米和糙薏米較低，顯著低于其余干燥方式預(yù)熟化薏米。GABA：糙薏米與各干燥方式預(yù)熟化薏米為18.37～86.06 mg/100g，冷凍干燥最高，顯著高于糙薏米及其余干燥方式預(yù)熟化薏米；糙薏米最低，顯著低于各干燥方式預(yù)熟化薏米。表明，冷凍干燥預(yù)熟化薏米的營養(yǎng)價(jià)值最高。

表3 不同干燥方式預(yù)熟化薏米各成分的含量

2.5 糙薏米與各干燥方式預(yù)熟化薏米的氨基酸組成及含量

從表4看出，糙薏米和預(yù)熟化薏米均含有天冬氨酸、蘇氨酸和絲氨酸等17種氨基酸。糙薏米和預(yù)熟化薏米17種氨基酸的含量分別為0.10～32.77 mg/g和0.09～38.61 mg/g，均以天冬氨酸和組氨酸的含量較高，分別為25.76 mg/g、28.50 mg/g和32.77 mg/g、38.61 mg/g；其中，預(yù)熟化薏米有9種氨基酸含量高于糙薏米。糙薏米和預(yù)熟化薏米的必需氨基酸和總氨基酸含量分別為27.21 mg/g、28.45 mg/g和116.20 mg/g、124.09 mg/g，均以預(yù)熟化薏米較高。

表4 糙薏米與預(yù)熟化薏米的氨基酸組成及含量

2.6 糙薏米與預(yù)熟化薏米的脂肪酸組成及含量

從表5可知，糙薏米和預(yù)熟化薏米均含有豆蔻酸、棕櫚酸和硬脂酸等9種脂肪酸，其含量分別為0.015%～50.208%和0.026%～49.505%，均以油酸含量最高，豆蔻酸含量最低；飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸及不飽和脂肪酸含量分別為15.918%/14.953%、50.409%/49.710%、33.673%/35.337%和84.082%/85.047%。預(yù)熟化薏米的豆蔻酸、硬脂酸、花生酸、棕櫚油酸、亞油酸、亞麻酸、多不飽和脂肪酸及不飽和脂肪酸含量高于糙薏米。

表5 糙薏米與預(yù)熟化薏米脂肪酸的組成及相對含量

3 討論

谷物蒸煮時(shí)受濕熱、酶和氧化等相互作用，發(fā)生淀粉和蛋白質(zhì)部分降解、淀粉糊化等理化反應(yīng)，對谷物營養(yǎng)品質(zhì)有重要作用，且與加熱溫度和加熱時(shí)間有關(guān)[13]。同時(shí)，經(jīng)水熱處理后，微生物被消滅、酶失活，儲(chǔ)存時(shí)不易霉變、生蟲，易于保管[14]。研究結(jié)果表明，自然干燥、冷凍干燥、真空干燥和熱風(fēng)干燥預(yù)熟化薏米復(fù)水后復(fù)水比分別為1.590、2.111、1.616和1.909，各干燥方式間差異極顯著；冷凍干燥預(yù)熟化薏米的復(fù)水比最大(2.111)，復(fù)水時(shí)間最短(1.0 h)，復(fù)水后口感軟糯，有谷物清香，復(fù)水效果最好；在95～100℃微沸騰狀態(tài)下熟化 30 min時(shí)的預(yù)熟化薏米感官評分最好，最先煮熟，其口感佳和品質(zhì)優(yōu)。色澤是評價(jià)谷物干燥產(chǎn)品品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，與糙薏米相比，4種干燥方式的熟化薏米L*、a*、b*值均有不同程度地變化。冷凍干燥可較好的保持產(chǎn)品的色澤，最大程度地阻止黃度的增加，熟化薏米的 L*值最大，b*值較小，a*值最接近糙薏米，色澤最好。預(yù)熟化薏米含有17種氨基酸和9種脂肪酸，17種氨基酸的含量分別為0.09～38.61 mg/g，均以天冬氨酸和組氨酸的含量較高，有9種氨基酸含量高于糙薏米，必需氨基酸和總氨基酸含量(28.45 mg/g和124.09 mg/g)均高于糙薏米(27.21 mg/g和116.20 mg/g)；9種脂肪酸含量為0.026%～49.505%，有6種脂肪酸含量高于糙薏米，以油酸含量最高，豆蔻酸含量最低；飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸及不飽和脂肪酸含量分別為14.953%、49.710%、35.337%和85.047%，多不飽和脂肪酸及不飽和脂肪酸含量高于糙薏米。在各種營養(yǎng)成分中，人體組氨酸可由普通的中間代謝產(chǎn)物合成，一直被認(rèn)為是非必需氨基酸，但深入研究發(fā)現(xiàn)，幼齡動(dòng)物和嬰幼兒乃至成年動(dòng)物或成年人，其體內(nèi)的組氨酸合成量均不能滿足機(jī)體生長需要，也需從食物中補(bǔ)充，又稱其為半必需氨基酸[15]。天冬氨酸主要用于治療心臟病、高血壓癥及肝臟病，具有恢復(fù)疲勞的作用，可作為良好的營養(yǎng)增補(bǔ)劑添加于各種功能性飲料[16]。LEWIS等[17]報(bào)道，亮氨酸缺乏會(huì)導(dǎo)致低血糖癥狀。不飽和脂肪酸主要來源于膳食油脂，為人體營養(yǎng)與健康所需的脂肪酸之一，對人體一些相應(yīng)缺乏癥和內(nèi)源性疾病有積極防治作用，在預(yù)防炎癥、癌癥，調(diào)節(jié)血壓、免疫力等方面有一定作用[18-19]。

4 結(jié)論

冷凍干燥預(yù)熟化薏米的復(fù)水比最大(2.111)，復(fù)水時(shí)間最短(1.0 h)，復(fù)水后口感軟糯，有谷物清香，復(fù)水效果最好；預(yù)熟化薏米含有17種氨基酸和9種脂肪酸，必需氨基酸、總氨基酸、6種脂肪酸、多不飽和脂肪酸及不飽和脂肪酸含量高于糙薏米，可溶性蛋白和游離氨基酸含量增加，食用品質(zhì)提高。