添加藍(lán)莓大米膨化產(chǎn)品的制作及特性研究

林天然， 金 鐵

(延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院,吉林 延吉 133002)

添加藍(lán)莓大米膨化產(chǎn)品的制作及特性研究

林天然， 金 鐵*

(延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院,吉林 延吉 133002)

為賦予大米膨化產(chǎn)品特殊風(fēng)味和功能，擴(kuò)大藍(lán)莓的利用范圍，也使更多的人吃到營養(yǎng)又健康的膨化產(chǎn)品，該試驗(yàn)在粉碎的大米中分別添加0、15%、20%、25%的藍(lán)莓，進(jìn)行蒸煮、成型、放涼、切片、干燥至水分含量分別為9%、10%、11%，然后進(jìn)行手搖氣流膨化，并對(duì)膨化成品進(jìn)行了膨化率、硬度、體積密度、吸水性指數(shù)和水溶性指數(shù)、DPPH自由基清除率、色度的測(cè)定和感官評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：藍(lán)莓添加量20%、水分含量9%時(shí)，膨化率最大，為2.19；藍(lán)莓添加量15%、水分含量10%時(shí)，硬度最小，為6.50 N；藍(lán)莓添加量15%、水分含量10%時(shí)，體積密度最小，為0.22 g/mL；藍(lán)莓添加量20%、水分含量9%時(shí)，吸水指數(shù)最小，為6.12；藍(lán)莓添加量20%、水分含量9%時(shí)，水溶性指數(shù)最大，為19.77%；藍(lán)莓添加量15%、水分含量10%時(shí)，DPPH自由基清除率為54.52%；藍(lán)莓添加量20%、水分含量9%時(shí)，感官評(píng)價(jià)得分最高，為90.70。

藍(lán)莓；大米；膨化食品；膨化率；硬度；體積密度

藍(lán)莓(Blueberry)學(xué)名越桔，為杜鵑花科(Ericaceae)越桔屬(Vacciniumspp.)多年生落葉或常綠果樹。藍(lán)莓中含有豐富的維生素、蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)等營養(yǎng)元素，每100 g新鮮藍(lán)莓中含有花色苷100～200 mg，多酚類物質(zhì)400～500 mg[1]。藍(lán)莓具有促進(jìn)視紅素再合成、提高免疫力、抗衰老、 抗癌等多種生理功效，因此被國際糧農(nóng)組織列為人類5大健康食品之一[2]。藍(lán)莓中的酚類化合物能夠有效的清除體內(nèi)多余的自由基，從而中斷脂質(zhì)氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，起到保護(hù)細(xì)胞和組織的作用，可避免人體正常功能遭到自由基的破壞，以發(fā)揮保健作用[3]。在食品領(lǐng)域關(guān)于藍(lán)莓的研究大多集中在飲料[4-5]和酒[6-7]方面，在膨化方面的研究有潘太全等[8]人采用果蔬脫水新技術(shù)膨化藍(lán)莓作快餐食品及其他加工產(chǎn)品的添加物。

膨化食品是近年來比較新的名詞，但追溯其歷史，比如爆米花之類的膨化食品已有數(shù)百年之久[9]。膨化食品是以谷物、豆類、薯類等為主要原料，也可配以各種輔料，采用直接擠壓、焙烤、微波等方式膨化而制成的組織疏松或松脆的食品。由于生產(chǎn)這種膨化食品的設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，操作容易，設(shè)備投資少，收益快，所以發(fā)展得非常迅速，并表現(xiàn)出極大的生命力。膨化食品的組織結(jié)構(gòu)多孔蓬松、口感香甜酥脆、色彩艷麗、包裝引人矚目、便于消化吸收、保存期長、食用方便[10]。

玉米和小麥?zhǔn)羌庸づ蚧破返闹饕矸墼?，而大米類制品近年來在歐美很有市場(chǎng)，研究工作也很活躍。大米中含有大量淀粉，少量蛋白質(zhì)、維生素及礦物質(zhì)，不含過敏性物質(zhì)，營養(yǎng)質(zhì)量較高[11]。向大米中添加功能性物質(zhì)的研究有：金海珠等[12]研究的添加海藻粉及海藻提取物的米類擠壓膨化物的特性，而添加藍(lán)莓的大米膨化產(chǎn)品基本沒有研究。所以本實(shí)驗(yàn)向米糕條中加入0、15%、20%、25%的藍(lán)莓，經(jīng)過蒸煮、成型、放涼、干燥，并采用傳統(tǒng)手搖氣流膨化機(jī)進(jìn)行膨化，并對(duì)成品品質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，以確定最佳藍(lán)莓添加量和米糕條水分含量。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1) 材料 真空包裝的金龍魚大米(購于延吉市千盛超市，水分含量為15%)、藍(lán)莓(購于延吉市百貨大樓)。

2) 設(shè)備 E400K大容量速凍離心機(jī)(德國制造)、Am-5型臺(tái)式分光測(cè)色儀 (柯妮卡美能達(dá)投資有限公司)、質(zhì)構(gòu)儀(TMS-PRO，food technology corporation,美國)、MA45C 水分測(cè)定儀(上海賽多利斯儀器有限公司)、UV-1800紫外/可見分光光度計(jì)(上海美譜達(dá)儀器有限公司)、游標(biāo)卡尺(精確度0.02 mm，長春量具刀具廠)。

1.2 藍(lán)莓大米膨化產(chǎn)品的制作

大米清洗后，浸泡12 h，瀝干水分30 min，用粉碎機(jī)粉碎，過40目篩，備用。

藍(lán)莓清洗，冷凍后，將稱量好的藍(lán)莓用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎呈漿狀，備用。藍(lán)莓的添加量為0、15%、20%、25%，將混合均勻的大米粉和粉碎的藍(lán)莓調(diào)節(jié)水分含量至42%，蒸煮40 min后，取出捶打、揉搓成米糕條，4 ℃冰箱中放置1 h，放涼完成后切片，將米糕片放在錫紙上，然后放置于暖氣片上烘干，用紅外水分測(cè)定儀測(cè)定水分至9%、10%、11%，然后分別采用傳統(tǒng)手搖氣流膨化機(jī)進(jìn)行膨化。

1.3 膨化率

利用產(chǎn)品的直徑d2與原來米糕片直徑d1的比來計(jì)算，取其平均值。具體操作方法[13]如下。膨化前后隨機(jī)取樣20份，利用游標(biāo)卡尺測(cè)量其直徑d1和d2并記錄數(shù)值。按如下公式進(jìn)行計(jì)算。

膨化率= d2/d1

(1)

1.4體積密度

利用小米置換法來測(cè)定，計(jì)算取其平均值。具體操作方法：利用阿基米德原理，稱量固定容積V1的容器質(zhì)量m1，通過固定鐵架臺(tái)上的漏斗向容器內(nèi)倒?jié)M小米，用格尺進(jìn)行鋪平，稱其質(zhì)量m2；將小米倒回袋里，然后向容器內(nèi)倒入部分小米，再向其中放入固定質(zhì)量m3=3 g的樣品后倒?jié)M小米，再用格尺鋪平，稱其質(zhì)量m4，最后進(jìn)行計(jì)算。

(2)

1.5 硬度

利用食品物性分析儀—質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行分析，采用燕尾探頭將樣品在測(cè)定速度60 mm/min、侵入程度5 cm時(shí)測(cè)其硬度,3次重復(fù)，最后取其平均值。

1.6 水溶性指數(shù)和吸水性指數(shù)

稱取m0=1 g樣品(干重)置于已知凈重m1的離心管內(nèi)，加入20 mL蒸餾水，30 ℃水浴震蕩30 min，3 000 r/min 離心15 min，將上清液倒入已知凈重m3蒸發(fā)皿中，稱取離心管重量m2，將蒸發(fā)皿放入105 ℃烘干箱中烘干至恒重并記錄其質(zhì)量m4，按如下公式計(jì)算[13]。

WAI=(m2- m1)/m0

(3)

WSI= (m4- m3)/m0×100%

(4)

1.7 色度

利用臺(tái)式分光測(cè)色儀對(duì)L、a、b進(jìn)行測(cè)定，計(jì)算取其平均值。

1.8 DPPH自由基清除率

稱取2 g樣品在60%的乙醇、提取溫度50 ℃、pH值1、物料比1∶15、提取時(shí)間120 min、提取1 次[14]的條件下提取，用無水乙醇配置0.1 mmol/L的DPPH溶液，避光保存。配置0.5 mg/mL的Vc溶液作為對(duì)照。然后將2 mL測(cè)試樣品溶液及2 mL DPPH溶液加入到同一試管中，搖勻，室溫下暗處靜置30 min后測(cè)定其吸光度Asample，同時(shí)測(cè)定2 mLDPPH溶液與2 mL無水乙醇混合后的吸光度Acontrol，以及2 mL測(cè)試樣品溶液與2 mL無水乙醇混合后的吸光度Ablank，自由基清除能力表示[15]如下：

清除率/%=[1-(Asample-Ablank)/Acontrol] ×100%

(5)

1.9 感官評(píng)價(jià)

在延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)系隨機(jī)挑選10名學(xué)生，對(duì)實(shí)驗(yàn)樣品色澤、滋味、香味、組織狀態(tài)、綜合評(píng)價(jià)進(jìn)行評(píng)分，根據(jù)同學(xué)們的評(píng)分借助SPSS程序進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表

1.10 數(shù)據(jù)分析

用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理并用SPSS程序進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 膨化率

由表2可知，隨著水分含量增加，膨化率呈先減少后增加的趨勢(shì)，這與劉超等[16]所研究的影響淀粉類擠壓膨化產(chǎn)品膨化率的因素研究進(jìn)展中的提高水分含量使產(chǎn)品膨化率降低一致。高珊[17]等人研究表明，水分越多，越不易達(dá)到膨化溫度，且原料在機(jī)筒內(nèi)摩擦力減小，這與本次試驗(yàn)結(jié)果相一致。水分含量一定時(shí)，隨藍(lán)莓添加量的增加，膨化率呈先增加后減少的趨勢(shì)。藍(lán)莓添加量增大，導(dǎo)致膨化率降低，這可能是由于藍(lán)莓添加量過多，淀粉含量減少導(dǎo)致膨化效果不理想。

2.2 體積密度

由表2可知，藍(lán)莓添加量為0時(shí)，隨水分含量增加，體積密度有小幅增加趨勢(shì)；添加量為15%時(shí)，體積密度先減小后增加；添加量為20%時(shí)，體積密度呈上升趨勢(shì)；添加量為25%時(shí)，體積密度基本不變。水分含量為9%時(shí)，體積密度先增加后大幅減少再增加；水分含量為10%，體積密度先減小后增加；水分含量為11%時(shí)，體積密度先減小后增加。Wang等[18]研究表明，更高的溫度提供更高的潛在能量，使擠出物中水分蒸發(fā)，在擠出物離開模具后失去更多水分，體重變輕，體積密度減小，這與本次試驗(yàn)結(jié)果不一致。藍(lán)莓添加量為15%，水分含量為10%時(shí)，體積密度最小，膨化效果最好。這與膨化率結(jié)果相一致，即膨化率越大，體積密度越小，膨化效果越好。

2.3 硬度

由表2可知，當(dāng)水分含量一定時(shí)，隨藍(lán)莓添加量的增加，硬度呈先減少后增加的趨勢(shì)；藍(lán)莓添加量為0時(shí)，隨著水分含量增加，呈先增加后減少的趨勢(shì)。還可以看出，添加藍(lán)莓之后硬度有所下降，均賦予樣品更酥脆的質(zhì)地，這可能是藍(lán)莓中含有食用纖維使得膨化物更酥脆，這與Kee[19]的添加洋蔥渣和洋蔥的膨化特性研究中描述的因?yàn)榧尤胙笫[使得膨化物硬度變小和金海珠等[12]研究的添加海藻粉及海藻提取物的米類擠壓膨化物的特性中描述的海藻含較高的食用纖維使得擠壓成型物變得松脆相一致。姚鴻宇等[20]研究表明，淀粉變性會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品硬度變小，這與本試驗(yàn)結(jié)果不一致，可能是由于膨化溫度不夠，淀粉變性不多所致。

表2 藍(lán)莓大米混合膨化物的膨化特性

注:肩標(biāo)相同字母的數(shù)據(jù)表示差異不顯著(P>0.05),肩標(biāo)字母完全不同表示差異顯著(P<0.05)，下同。

2.4 水溶性指數(shù)

水溶性指數(shù)(WSI)是衡量早餐谷物食品中淀粉降解程度的一個(gè)重要指標(biāo)。由表2可知，相同水分含量，藍(lán)莓添加量為0～15%時(shí)，WSI隨添加量增加而增大，藍(lán)莓添加量為15%～20%時(shí)，WSI又出現(xiàn)下降趨勢(shì)。添加量為0～15%時(shí)，隨水分含量的增加，WSI先增大后減小；添加量為20%時(shí)，WSI大幅減小后又小幅上升；而添加量為25%時(shí)，WSI無明顯變化。隨藍(lán)莓添加量的增加，水溶性指數(shù)均有所增加，這可能是因?yàn)榧庸み^程中淀粉發(fā)生糊化，蛋白質(zhì)受熱變性分解，部分膳食纖維產(chǎn)生斷裂，分解成小分子物質(zhì)，使得水溶性物質(zhì)增加[21]。

2.5吸水性指數(shù)

吸水指數(shù)(WAI)是衡量早餐谷物在牛奶或水中耐泡時(shí)間的重要指標(biāo)。由表2可知，當(dāng)水分含量一定時(shí)，隨藍(lán)莓添加量的增加吸水性指數(shù)先減小后增大。當(dāng)藍(lán)莓添加量為0和25%時(shí)，隨著水分含量的增加，吸水性指數(shù)無明顯變化；添加量為15%時(shí)，吸水性指數(shù)有先下降后上升的趨勢(shì)，與李范洙等[13]的人參粉擠壓制品膨化特性的研究中所描述的吸水性指數(shù)隨著水分含量的增加而增加不一致，這可能是與藍(lán)莓添加量和米糕條含水量設(shè)定范圍有關(guān)，有待于進(jìn)一步研究。李飛等[22]人研究表明，淀粉在受熱條件下，淀粉顆粒內(nèi)部從有序向無序狀態(tài)過度，淀粉中的直鏈淀粉從膨脹的淀粉顆粒中解離擴(kuò)散并浸出，吸水性變大，這與本次試驗(yàn)不一致，可能存在誤差。高珊等[23]人研究也表明，膨化后吸水性指數(shù)呈上升趨勢(shì)。

2.6 色度

由表3可知，藍(lán)莓對(duì)產(chǎn)品的亮度、紅色度影響較大，對(duì)黃色度影響較小。相比而言，添加藍(lán)莓樣品的L*值小于大米，即添加藍(lán)莓的膨化物產(chǎn)品顏色比對(duì)照組深，并且L*值隨藍(lán)莓添加量的增加逐漸變小。但是顏色過深，消費(fèi)者難以接受，對(duì)于色度指標(biāo)測(cè)定中哪個(gè)樣品更能讓消費(fèi)者接受，就需要依據(jù)感官評(píng)價(jià)中色澤的分值來確定。

表3 藍(lán)莓大米混合膨化物的色度和DPPH自由基清除率Table 3 Chromaticity and DPPH free radical scavenging rate of blue brewed rice

2.7 DPPH自由基清除率

由表3可知，Vc的DPPH自由基清除率為93.43%。添加藍(lán)莓的樣品DPPH自由基清除率明顯高于未添加藍(lán)莓的樣品，因?yàn)樗{(lán)莓中的酚類物質(zhì)和維生素C具有抗氧化作用，其中花青素的抗氧化性尤其高[24]。吳迪迪等[25]人研究表明，酚類物質(zhì)可以與 DPPH 自由基的單電子配對(duì)而使其吸收逐漸消失的物質(zhì)，從而達(dá)到對(duì) DPPH 自由基的清除作用。添加藍(lán)莓的樣品抗氧化能力差別不大，其最高值達(dá)到Vc抗氧化的58%。藍(lán)莓添加量為15%、米糕條含水量為10%時(shí)，抗氧化能力最好。

2.8 感官評(píng)價(jià)

藍(lán)莓添加量和物料米糕條含水量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)影響的結(jié)果見表4，色澤嗜好度方面，感官評(píng)分為17.90±0.43～22.00±0.62，并且有顯著性差異(P<0.05)；香味嗜好度方面，感官評(píng)分為18.70±0.60～22.40±0.40，并且有顯著性差異(P<0.05)；滋味嗜好度方面，感官評(píng)分為19.10±0.35～23.00±0.33，且差異顯著(P<0.05)；組織狀態(tài)嗜好度方面，感官評(píng)分為19.70±0.70～23.30±0.21，且有顯著性差異(P<0.05)；綜合評(píng)分為76.30±1.23～90.70±0.75，有顯著性差異(P<0.05)。

表4 感官評(píng)價(jià)分析表Table 4 The analysis of sensory evaluation

根據(jù)個(gè)人喜好度評(píng)分來看，藍(lán)莓添加量為20%、米糕條水分含量為9%時(shí)，色澤、香味、滋味、組織狀態(tài)、綜合評(píng)分最高，分別為22.00±0.62、22.40±0.40、23.00±0.33、23.30±0.21、90.70±0.75。綜合評(píng)價(jià)，藍(lán)莓添加量20%，米糕條水分含量9%的樣品的接受程度最高。

3 結(jié)論

藍(lán)莓添加量為20%、水分含量為9%時(shí)，樣品的膨化率最高；藍(lán)莓添加量為15%、水分含量為10%時(shí)，樣品的體積密度最??；藍(lán)莓添加量為15%、水分含量為10%時(shí)，樣品的硬度最??；藍(lán)莓添加量為20%、水分含量為9%時(shí)，水溶性指數(shù)最大；藍(lán)莓添加量為20%、水分含量為9%時(shí)，吸水性指數(shù)最??；藍(lán)莓添加量為15%、水分含量為10%時(shí)，樣品的DPPH 自由基清除率最高；藍(lán)莓添加量為20%、水分含量為9%時(shí)，樣品的感官評(píng)價(jià)值最高。

通過對(duì)樣品膨化率、硬度、體積密度、吸水性指數(shù)和水溶性指數(shù)、DPPH自由基清除率、色度的測(cè)定及感官評(píng)價(jià)的綜合分析得出結(jié)論：藍(lán)莓的添加量為20%、米糕條水分含量為9%時(shí)，藍(lán)莓大米膨化產(chǎn)品的品質(zhì)最優(yōu)。

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Study on the production and characteristics of rice puffing products added blueberry

LIN Tianran, JIN Tie*

(AgriculturalCollegeofYanbianUniversity，YanjiJilin133002,China)

To improve rice puffing content special flavor and function, enlarge the use range of blueberries, also make more and more people to eat nutrition and health of puffed products, 0, 15%, 20% and 25% of blueberries were added into crushed rice, respectively. And cooked, molded, cooled, sliced, dried to moisture content of 9%, 10% and 11% respectively. Then puffing was carried out by the traditional hand air flow puffing. Quality of puffed products were assessed by puffing rate, hardness, bulk density, water absorption index and water soluble index, DPPH free radical clearance, chromaticity and sensory evaluation. The results showed that blueberries adding amount was 20%, moisture content of 9%, the largest expansion index was 2.19. When blueberry adding amount was 15% with 10% moisture content, the minimum hardness was 6.5 N, the smallest volume density was 0.22 g/mL, and the DPPH free radical clearance was 54.52%. When blueberry adding amount was 20% with 9% moisture content, the minimum water absorption index was 6.12, the largest water soluble index was 19.77%, and the highest score of sensory evaluation was 90.70.

blueberry; rice; puffed food; extrusion degree; breaking strength; bulk density

2017-01-15 基金項(xiàng)目：校企合作項(xiàng)目(413090052)

林天然(1995—)，男，吉林松原人，在讀碩士，研究方向?yàn)槭称芳庸づc安全。金鐵為通信作者，

E-mail：jintie@ybu.edu.cn

1004-7999(2017)02-0076-06

10.13478/j.cnki.jasyu.2017.02.013

TS210.1

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