藜麥奇亞籽沖調(diào)粉的研制及工藝優(yōu)化

樂梨慶，萬燕, ，向達兵, ，袁航，郭鵬，趙鋼,

1.成都大學藥學與生物工程學院（成都 610106）；2.成都大學國家農(nóng)業(yè)部雜糧加工重點實驗室（成都 610106）

沖調(diào)類食品食用、攜帶及貯藏方便，處于快節(jié)奏生活中的人們對于這種營養(yǎng)豐富、攜帶方便、更易吸收的多功能食品需求日益增加，現(xiàn)階段市面上的沖調(diào)粉類食品存在產(chǎn)品種類匱乏、口味單一、營養(yǎng)不均衡、沖調(diào)性不佳、結(jié)塊率高等缺陷[1-2]，無法滿足人們對口味豐富、感官品質(zhì)佳、營養(yǎng)均衡類食品的追求，各種富含功能成分的沖調(diào)粉將會成為人們的首選對象。

藜麥（Chenopodium quinoa）是一種全谷全營養(yǎng)完全蛋白堿性食品，含有豐富的蛋白質(zhì)，其氨基酸比例比谷類作物更加均衡，富含谷類作物缺乏的賴氨酸，被譽為“太空糧食”[3]。藜麥還富含多種功能性物質(zhì)，如皂苷、異黃酮、多酚等[4]，具有抗氧化、降血脂血糖、抗癌、增強免疫力等生理功效[5-7]。奇亞籽（Salvia hispanica）為唇形科植物，研究表明奇亞籽具有緩解便秘、抑制肥胖、抗氧化、降血脂等功能[8-9]，其中含有的亞油酸和亞麻酸可預防心血管、哮喘、高血壓等疾病，還可抑制腫瘤的生長[10]。燕麥（Avena sativa）含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，其活性成分具有降血糖、抑制肥胖、提高人體免疫力等作用[11]。試驗以藜麥為主要原料，通過添加奇亞籽粉、玉米粉、燕麥粉、糯米粉、白砂糖，對配方進行優(yōu)化得到新的具有營養(yǎng)保健功能的沖調(diào)粉，同時對優(yōu)化配方后制得的沖調(diào)粉的沖調(diào)工藝進行優(yōu)化，得到營養(yǎng)物質(zhì)全面、口味豐富、食用方便、滋味優(yōu)良、穩(wěn)定性好、結(jié)塊少的沖調(diào)粉。該產(chǎn)品能夠彌補市場的不足，具有廣闊的市場前景和經(jīng)濟價值。

1 材料與方法

1.1 材料、設(shè)備與儀器

藜麥（成都大學國家農(nóng)業(yè)部雜糧加工重點實驗室）；奇亞籽（贛州市九鯉湖食品有限公司）；熟化燕麥片、玉米粉、生糯米粉、白砂糖、葡萄干、核桃仁、瓜子仁、紅棗、桂圓、枸杞（市售）。

DHG型電熱鼓風干燥箱（上海一恒科學儀器有限公司）；TL1622型電磁爐（佛山艾試凱奇電器有限公司）；M20S000型打粉機（廣州儀科實驗室技術(shù)有限公司）；YP10002型電子天平（上海佑科儀器儀表有限公司）；DZKW-S-4型恒溫水浴鍋（北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司）。

1.2 藜麥奇亞籽沖調(diào)粉工藝流程及操作要點

原料預處理→磨粉過篩→稱量→混合→包裝→產(chǎn)品

選取無霉變、無蟲蛀的藜麥，用清水搓洗至無泡沫，充分除去雜質(zhì)與皂苷，濾干水分，用電磁爐煮制10～15 min進行熟化，熟化的藜麥經(jīng)恒溫干燥箱60 ℃烘干后儲存?zhèn)溆茫簧疵追塾秒姶艩t小火炒制10～15 min，炒至顏色微黃有米香；奇亞籽60 ℃下烘干后儲存?zhèn)溆谩㈩A處理后的藜麥、糯米粉及購買的熟化燕麥粉、玉米粉粉碎過100目篩；奇亞籽、白砂糖粉碎過80目篩，均儲存于干燥、陰涼的環(huán)境下，備用。以30 g混合粉計，分別稱取不同配比的各種原輔料，混合均勻后裝袋即得成品。

1.3 藜麥奇亞籽沖調(diào)粉配方研究試驗設(shè)計

1.3.1 不同配料對藜麥奇亞籽沖調(diào)粉品質(zhì)的影響

通過預試驗確定藜麥粉、奇亞籽粉、玉米粉等的添加范圍，確定基礎(chǔ)沖調(diào)粉配方。在基本配方（以30.00 g混合粉計，各組分配料添加量分別為藜麥粉50%、奇亞籽粉3%、玉米粉9%、燕麥粉10%、糯米粉13%、白砂糖15%）的基礎(chǔ)上，調(diào)整藜麥粉添加量（40%，45%，50%，55%和60%）、奇亞籽粉添加量（3%，6%，9%，12%和15%）、玉米粉添加量（5%，7%，9%，11%和13%）和白砂糖添加量（5%，10%，15%，20%和25%），將各粉混合均勻后加入到一定量80 ℃以上的開水中進行沖調(diào)，以感官評價（表2）為指標，依次考察藜麥粉、奇亞籽粉、玉米粉、白砂糖添加量對藜麥奇亞籽沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響。

1.3.2 沖調(diào)粉配方的優(yōu)化

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，選取藜麥粉添加量（A）、奇亞籽粉添加量（B）、玉米粉添加量（C）進行三因素三水平的正交試驗，以工藝配方感官評價標準為指標，因素水平見表1。

表1 正交試驗因素與水平設(shè)計

1.4 沖調(diào)工藝的研究

1.4.1 沖調(diào)水溫對沖調(diào)粉沖調(diào)特性的影響

根據(jù)正交試驗所得最佳工藝配方進行試驗，即按配方（以30 g混合粉計，其中藜麥粉55%、奇亞籽粉6%、玉米粉7%、燕麥粉10%、糯米粉13%、白砂糖20%）進行稱量，混合均勻后，采用60，70，80，90和100 ℃水溫進行沖調(diào)，測定其穩(wěn)定性以及結(jié)塊率，確定最佳沖調(diào)水溫。

1.4.2 沖調(diào)料液比對沖調(diào)粉沖調(diào)特性的影響

以正交試驗所得最佳工藝配方（以30 g混合粉計，其中藜麥粉55%、奇亞籽粉6%、玉米粉7%、燕麥粉10%、糯米粉13%、白砂糖20%）為研究對象，分別測定沖調(diào)料液比為1∶4，1∶6，1∶8，1∶10和1∶12（g/mL）時沖調(diào)粉沖調(diào)后的穩(wěn)定性以及結(jié)塊率，確定最佳沖調(diào)料液比。

1.5 檢測方法

1.5.1 藜麥奇亞籽沖調(diào)粉感官評價方法[12]

感官評分標準為組織、色澤、氣味、滋味、口感、沖調(diào)性、穩(wěn)定性。評分等級分為5級，分別為很好、好、一般、差、很差。用主成分分析對感官指標進行排序，用于模糊數(shù)學的感官評定。用模糊數(shù)學的M函數(shù)法對結(jié)果進行分析，論域為B，B=[b1，b2，b3，b4，b5，b6，b7]=[組織，色澤，氣味，滋味，口感，沖調(diào)性，穩(wěn)定性]，權(quán)重為x，x= [x1，x2，x3，x4，x5，x6，x7]=[0.05，0.1，0.2，0.25，0.25，0.1，0.05]。評分語域為H，H= [h1，h2，h3，h4，h5]=[很好，好，一般，差，很差]= [100，70，40，20，10]，按照M=b1·x1+b2· x2+b3·x3+b4·x4+b5·x5+b6·x6+b7·x7計算，M的計算結(jié)果越大說明沖調(diào)粉產(chǎn)品有更高的綜合感官評分。感官評價標準見表2。

組織10名無特殊口味偏好的感官試驗人員，依據(jù)表2工藝配方感官評價標準，對制得的沖調(diào)粉進行感官評價并打分，每項指標滿分100分。

表2 工藝配方感官評價標準

1.5.2 穩(wěn)定性的測定

穩(wěn)定性的測定參考張潁[13]的測定方法并稍有改動。準確稱取5 g沖調(diào)粉，放入100 mL的量筒中，倒入40 mL 80 ℃的開水，用玻璃棒攪拌30 s，使溶液均勻，靜置3 min后測定上清液高度H1和懸濁液總高度H2，按式（1）計算沖調(diào)穩(wěn)定性指數(shù)值（K）。沖調(diào)穩(wěn)定性指數(shù)的等級分布如表3所示。

表3 藜麥奇亞籽沖調(diào)粉穩(wěn)定性評價表

1.5.3 結(jié)塊率的測定

結(jié)塊率的測定參照冉欣炎[14]的測定方法并稍有改動。精確稱取5 g沖調(diào)粉放入燒杯中，向燒杯中加入40 mL 80 ℃的開水，充分攪拌均勻，靜置10 min后將溶液加水稀釋2倍，用已知質(zhì)量（m1）的20目篩網(wǎng)過濾，后將帶渣篩網(wǎng)烘干至恒質(zhì)量（m2），兩次質(zhì)量的差值除以干粉質(zhì)量即為沖調(diào)粉的沖調(diào)結(jié)塊率Q，按式（2）計算。

2 結(jié)果與分析

2.1 藜麥粉添加量對沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響

藜麥粉的添加可以使沖調(diào)粉具有抗癌、抗氧化、降血脂、增強免疫、減肥等功效。由圖1可以看出，隨著藜麥粉添加量的不斷增加，沖調(diào)粉的感官評分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，當藜麥粉添加量為50%時感官評分最高，此時沖調(diào)粉呈淺褐色，口感細膩，有藜麥的獨特滋味；當藜麥粉添加量低于50%時，滋味較平淡，顏色淺，不能突出藜麥的特點，感官品質(zhì)不佳；當藜麥粉添加量超過50%時，沖調(diào)粉顏色加深，口感粗糙，同時藜麥中含有的少量皂苷，使沖調(diào)粉出現(xiàn)清苦味。因此，選定的藜麥粉最佳添加量為50%。

圖1 藜麥粉添加量對沖調(diào)粉品質(zhì)的影響

2.2 奇亞籽粉添加量對沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響

奇亞籽含有較多用于存儲水分和碳水化合物的凝膠，當其浸泡在水中就會形成透明黏液質(zhì)，添加適量的奇亞籽粉可增加沖調(diào)粉的黏稠度，同時賦予沖調(diào)粉降血糖、血脂及抗氧化等功效。由圖2可知，隨著奇亞籽粉添加量的不斷增加，沖調(diào)粉感官評分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，當奇亞籽粉添加量為12%時達到峰值；當添加量超過12%時，沖調(diào)粉顏色加深，結(jié)塊增多，黏度增大，這是因為隨著奇亞籽粉添加量的增多，粉體顆粒間的間隙變小，與水的接觸面變小，阻礙了水分的滲透，導致結(jié)塊率較高[15]。因此，選定的奇亞籽粉最佳添加量為12%。

圖2 奇亞籽粉添加量對沖調(diào)粉品質(zhì)的影響

2.3 玉米粉添加量對沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響

玉米含有抗癌因子谷胱甘肽[16]，玉米的添加可以增加沖調(diào)粉的營養(yǎng)和獨特風味。由圖3可知，隨著玉米粉添加量的不斷增加，沖調(diào)粉的感官評分呈現(xiàn)先上升后下降趨勢，當玉米粉添加量為7%時達到峰值，此時沖調(diào)粉黏度適中，口感飽滿，具有玉米粉的獨特滋味；但當玉米粉添加量超過7%時，沖調(diào)粉出現(xiàn)腥味，結(jié)塊多[17]，產(chǎn)品顏色偏黃。因此，選定的玉米粉最適添加量為7%。

圖3 玉米粉添加量對沖調(diào)粉品質(zhì)的影響

2.4 白砂糖添加量對沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響

由圖4可以看出，隨著白砂糖添加量的不斷增加，沖調(diào)粉的感官評分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，當白砂糖添加量為20%時得分達到峰值。白砂糖是一種具有良好助溶性的甜味劑，可以改善沖調(diào)粉的溶解性，降低黏性[18]。當白砂糖添加量為20%時，沖調(diào)粉甜度適宜、黏性適宜；當白砂糖添加量低于20%時，甜度不夠，沖調(diào)粉黏度較大，這是因為添加白砂糖可以減小粉體顆粒之間的附著面積，有利于黏附顆粒的分開，減小淀粉顆粒分散阻力[19]，達到降低黏度的目的；當白砂糖添加量高于20%時，沖調(diào)粉入口甜膩，過濃的甜味掩蓋了其他原料的滋味。故白砂糖的最佳添加量為20%。

圖4 白砂糖添加量對沖調(diào)粉品質(zhì)的影響

2.5 藜麥奇亞籽沖調(diào)粉優(yōu)化配方的確定

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，進行藜麥奇亞籽沖調(diào)粉配方的優(yōu)化，選取藜麥粉添加量、奇亞籽粉添加量、玉米粉添加量三個優(yōu)化因素，以感官評分為指標進行三因素三水平L9(33)正交試驗，正交試驗設(shè)計及結(jié)果見表4。

由表4極差結(jié)果分析可知，影響藜麥奇亞籽沖調(diào)粉感官評價的主次因素依次為（A）藜麥粉添加量＞（C）玉米粉添加量＞（B）奇亞籽粉添加量，最佳因素組合配方為A3B1C2。根據(jù)正交試驗結(jié)果，對較優(yōu)配方進行驗證，驗證試驗感官評分為56分，優(yōu)于正交試驗最大值，因此藜麥奇亞籽沖調(diào)粉最佳工藝配方為：藜麥粉55%、奇亞籽粉6%、玉米粉7%、燕麥粉10%、糯米粉13%、白砂糖20%。

表4 正交試驗結(jié)果及分析

2.6 沖調(diào)工藝的優(yōu)化

2.6.1 沖調(diào)水溫對沖調(diào)粉沖調(diào)效果的影響

從圖5可以看出，隨著沖調(diào)溫度的不斷升高，粉體的結(jié)塊率不斷增加，這是因為淀粉顆粒與熱水接觸時，粉體顆粒外層與水分子接觸，在其表面迅速形成黏度高、不易透水的糊化層，阻礙內(nèi)部淀粉分子與水分子接觸而形成結(jié)塊，當溫度升高，溶液黏度變大，現(xiàn)象加劇，結(jié)塊率升高[20]。隨著沖調(diào)溫度的不斷升高，粉體的穩(wěn)定性越來越好，這可能是溫度升高，水分子急速擴散，淀粉分子快速地吸收大量水分并迅速膨脹，分子鏈發(fā)生擴張，最終導致淀粉外圍的支鏈淀粉分子脹裂，淀粉內(nèi)部的直鏈淀粉分子被釋放出來，直鏈淀粉分子溶于熱水使溶液變黏，因而穩(wěn)定性增加[21]。故最佳沖調(diào)水溫為80 ℃。

圖5 水溫對沖調(diào)粉穩(wěn)定性及結(jié)塊率的影響

2.6.2 沖調(diào)料液比對沖調(diào)粉沖調(diào)效果的影響

由圖6可知，隨著沖調(diào)水量的不斷增加，粉體的結(jié)塊率不斷下降，這可能是水量的增加使得淀粉顆粒與水分子之間接觸的概率加大，降低了淀粉顆粒之間相互接觸的概率，提高了粉體的分散性，結(jié)塊率降低[22]。隨著沖調(diào)料液比的增大，沖調(diào)粉穩(wěn)定性變差。故最佳沖調(diào)料液比為1∶10（g/mL）。

圖6 沖調(diào)料液比對沖調(diào)粉穩(wěn)定性及結(jié)塊率的影響

3 討論與結(jié)論

沖調(diào)類食品因其方便快捷、營養(yǎng)而備受人們青睞，隨著食品加工技術(shù)的不斷革新，沖調(diào)類產(chǎn)品的形態(tài)和配方從單一變成多元化，以谷物糧食類為主要原料，配以多種輔料，如豆類、紅薯、海鮮、肉類、干果類、生物活性提取物等，該類產(chǎn)品在改善產(chǎn)品風味的同時提升了產(chǎn)品的營養(yǎng)價值。目前關(guān)于藜麥的即食產(chǎn)品開發(fā)較多，以藜麥為主要原料的沖調(diào)類食品鮮有報道，此次試驗提高了藜麥的食用性和商用性，改善了沖調(diào)粉的營養(yǎng)價值，拓寬了藜麥功能性食品的應用途徑。

試驗所得藜麥奇亞籽沖調(diào)粉的最佳工藝配方為藜麥粉55%、奇亞籽粉6%、玉米粉7%、燕麥粉10%、糯米粉13%、白砂糖20%。最佳沖調(diào)水溫為80 ℃，最佳沖調(diào)料液比為1∶10（g/mL），所得沖調(diào)粉顏色均勻，稠度適宜，無結(jié)塊，穩(wěn)定性較高，感官品質(zhì)最優(yōu)。