紫薯小米速食粥加工工藝

郭芳，才英卓

呂梁學(xué)院生命科學(xué)系（呂梁 033000）

紫薯（Ipomoeɑ bɑtɑtɑs）屬番薯屬，營養(yǎng)成分豐富，含有花青素、黏性蛋白、胡蘿卜素、脫氫表雄酮、神經(jīng)節(jié)苷脂等多功能性因子。紫薯可作為藥食兩用的食品，但目前紫薯的利用率不高，精加工技術(shù)不夠完善，造成了資源浪費的現(xiàn)象，需要尋求新的途徑來發(fā)揮紫薯的功效[1]。

小米含有豐富的有益元素，其中膳食纖維、礦物質(zhì)元素、多酚類物質(zhì)的含量位居糧谷類作物前列。小米中小米蛋白屬于低過敏性蛋白，適宜于嬰幼兒和特殊人群食用[2]?，F(xiàn)代快節(jié)奏的工作條件以及人們對健康生活的需求，使得糧谷類尤其是小米作物為原料的深加工速食產(chǎn)品愈發(fā)受到人們的歡迎。

以干制小米為主要原料，加入紫薯干，白砂糖，紅薯淀粉等輔料，制作高營養(yǎng)、保健型的方便食品[3]，小米紫薯速食粥作為一種新型的速食食品，一方面能保留谷物中的營養(yǎng)成分，另一方面能為農(nóng)副產(chǎn)品的精深加工開辟出新途徑[4]。

1 材料與方法

1.1 原料

小米、紫薯、白砂糖、紅薯淀粉，均為山西省呂梁市離石區(qū)市售。

1.2 主要儀器和設(shè)備

C21-Simple101電磁爐，美的集團有限公司；DHG-9240電熱鼓風(fēng)干燥箱，廣州佰輝設(shè)備有限公司；G700F23N1P微波爐，深圳市寶安區(qū)Glanz有限公司；VJ-8B港式透視電焗爐，廣州宏億制造有限公司；FA2104N電子分析天平，上海精密科學(xué)儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 工藝流程

①小米→清洗、浸泡→蒸煮→鼓風(fēng)干燥

②紫薯→清洗→切丁→蒸煮→鼓風(fēng)干燥→焙烤處理[5]

①+②+糊料、白砂糖→微波干燥→真空包裝1.3.2 操作要點

1) 清洗、浸泡：原料選用選擇成熟度適中、無蟲害的新鮮紫薯，小米選擇糯性小米，原料經(jīng)過淘洗、浸泡，40 ℃水浸泡40 min，使小米粒充分吸水。

2) 蒸煮：紫薯沸水中煮15～20 min。小米沸水中煮20 min，煮制過程中注意保持小米的完整度。

3) 微波處理：小米在進入微波爐微波之前要先在鼓風(fēng)干燥箱中干燥一段時間。

4) 熱風(fēng)干燥：小米和紫薯在電熱鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)設(shè)置恒溫65 ℃干燥60 min，去除表面附著水分。

5) 干制：復(fù)水性的大小極易受干燥工藝的影響，不同的干燥工藝會影響干制品的復(fù)水性及感官特性[6]。采用微波爐對小米進行干燥，采用烘箱對紫薯進行干燥。

6) 加入輔料：加入適當(dāng)?shù)妮o料來改善產(chǎn)品的黏稠度和口感，例如紅薯淀粉和白砂糖等配料。

7) 糊料的制備：小米在煮制的過程中會造成黏性物質(zhì)的損失，會導(dǎo)致干制小米復(fù)水后黏稠度和口感下降，將煮開的米湯蒸發(fā)至適量后加入紅薯淀粉攪勻，得到紅薯淀粉小顆粒作為紫薯小米速食粥的增稠劑。

1.3.3 單因素試驗

1.3.3.1 不同微波功率對小米的影響

微波功率分別設(shè)為低火190 W、中小火195 W、中火200 W、中高火205 W和高火210 W下微波40 min，根據(jù)其復(fù)水率和綜合感官得出最佳的小米微波功率[7]。

式中：m1為復(fù)水前干燥樣品質(zhì)量，g；m2為復(fù)水后吸干表面水分后的樣品質(zhì)量，g。

1.3.3.2 不同焙烤溫度對紫薯的影響

焙烤溫度分別設(shè)置在100，120，140，160和180℃下焙烤20 min，綜合其復(fù)水性和紫薯色澤得出最佳的焙烤溫度[8]。

1.3.3.3 不同干制小米加入量對速食粥的影響

以干制小米54%、紫薯干23%、白砂糖7%、紅薯淀粉糊料15%為基本配方進行單因素預(yù)試驗。

在基本配方的基礎(chǔ)上分別添加38%，46%，54%，62%和70%的干制小米，根據(jù)其感官評價選取最佳干制小米加入量。

1.3.3.4 不同紫薯干加入量對速食粥的影響

在速食粥基本配方的基礎(chǔ)上分別添加7%，15%，23%，31%和39%的紫薯干，根據(jù)其感官評價選取最佳紫薯干加入量。

1.3.3.5 不同白砂糖加入量對速食粥的影響

在速食粥基本配方的基礎(chǔ)上分別添加5%，6%，7%，8%和9%白砂糖，根據(jù)其感官評價選取最佳白砂糖加入量。

1.3.4 正交試驗

在配方單因素試驗的基礎(chǔ)上選擇干制小米、紫薯干以及白砂糖加入量做L9(34)正交試驗，產(chǎn)品制作完成后，沖泡后以制定的感官評定標(biāo)準(zhǔn)進行鑒定，綜合打分，確定其最佳工藝制作條件。

1.3.5 感官評定

感官評定小組由10名成員組成，取最后制得的方便粥米加95 ℃水100 g，加蓋沖泡6 min，并進行綜合評分，感官評分表見表1。

1.3.6 理化指標(biāo)

依據(jù)國標(biāo)SB/T 10652—2012《粥、米粥、米粉制品》[9]：測定pH用pH計法檢測；通過酒精試驗法測定酸度；選用酒石酸銅甲乙液比色法檢測還原糖量；用折光儀法測定總固形物含量。

1.3.7 微生物指標(biāo)

檢驗指標(biāo)中的大腸菌群和致病菌按照蔣萌蒙等[10]的方式進行檢驗。

表1 紫薯小米速食粥感官評定標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗分析

2.1.1 不同微波功率對小米的影響

小米經(jīng)鼓風(fēng)干燥箱干燥后微波40 min，測定其復(fù)水率，并且結(jié)合小米外觀和香氣，考察微波功率大小對小米的影響。結(jié)果見表2。

由表2可知，隨著小米微波功率的加大，小米的復(fù)水率隨之加大，在微波功率達(dá)到中火之后，小米復(fù)水率的增長逐漸變緩。在微波功率為低火190 W時，小米顏色呈淡黃色摻白色，還保持著煮制后小米的顏色，說明微波功率較小，干燥程度不夠。在微波功率為高火210 W時，小米出現(xiàn)部分焦糊，會影響到速食粥最后成品的色澤和風(fēng)味，微波功率的大小對小米粒的色澤影響較大。通過小米復(fù)水率及綜合考慮，處理小米最適的微波功率宜控制在中火200 W。

表2 不同微波功率對小米的影響

2.1.2 不同烘烤溫度對紫薯的影響

由表3可知，紫薯的復(fù)水率隨著紫薯焙烤溫度的加大而升高。當(dāng)烘烤溫度達(dá)到180 ℃時，烘烤后的紫薯塊顯干硬，部分發(fā)生焦糊，且復(fù)水后口感差；當(dāng)烘烤溫度為100 ℃時，烘烤后的紫薯表面濕潤，顏色保持著蒸煮后的深紫色，說明紫薯干干燥程度較低，需要相應(yīng)的提高紫薯的烘烤溫度。在烘烤溫度為140 ℃時，烘烤后的紫薯軟硬適中，顏色呈紫色且略帶淡紅色。是一種較理想的干燥狀態(tài)，因此，通過烘烤后紫薯的外觀及綜合考慮，選取紫薯烘烤溫度140 ℃作為紫薯干制的最佳處理條件。

2.1.3 不同干制小米加入量對速食粥的影響

由表4可知，在紫薯小米速食粥的制作過程中，感官得分在加入量超過54%之后呈現(xiàn)下降趨勢。當(dāng)干制小米加入量為54%時，速食粥小米呈顆粒狀，整體分散均勻，黏稠度達(dá)到適宜狀態(tài)，此時紫薯小米速食粥的感官得分最高，為89分。當(dāng)干制小米加入量高于54%時，紫薯小米速食粥稠度就會太大，導(dǎo)致感官得分開始下降。當(dāng)干制小米加入量低于54%時，速食粥小米雖呈顆粒狀均勻分布，但米粥稠度就會略低，導(dǎo)致感官得分較低。因此，選擇加入量54%作為紫薯小米速食粥中干制小米的最佳加入量。

表3 不同烘烤溫度對紫薯的影響

表4 不同干制小米加入量對速食粥的影響

2.1.4 不同紫薯干加入量對速食粥的影響

由表5可知，在該紫薯小米速食粥的制作過程中，感官得分在紫薯干加入量超過23%之后呈現(xiàn)下降趨勢。當(dāng)紫薯干加入量在23%時，小米粥整體色澤澄黃，紫薯風(fēng)味適宜，紫薯小米速食粥的感官得分達(dá)到最高，為89分。當(dāng)紫薯干加入量高于23%時，紫薯小米速食粥紫薯風(fēng)味略有提高，當(dāng)進一步增加紫薯干的加入量時，紫薯干會影響速食粥的色澤，使成品速食粥粥色暗淡，紫薯風(fēng)味逐漸增強，進而掩蓋速食米粥的米香味，導(dǎo)致感官得分開始下降。當(dāng)紫薯干的加入量低于23%時，速食粥雖色澤澄黃，但紫薯風(fēng)味不夠突出，感官得分也略低。因此，選擇加入量23%作為紫薯小米速食粥中紫薯干的最適宜加入量。

表5 不同紫薯干加入量對速食粥的影響

2.1.5 不同白砂糖加入量對速食粥的影響

由表6可知，在這一組紫薯小米速食粥的制作過程中，速食米粥的感官得分在白砂糖加入量超過7%之后呈現(xiàn)下降趨勢。速食米粥中白砂糖加入量在7%時，米粥甜味適中，不會改變米粥原本的滋味，紫薯小米速食粥的感官得分最高。當(dāng)進一步加大白砂糖的加入量時，米粥甜味就會稍重，進而掩蓋米粥原本滋味，導(dǎo)致感官得分開始下降。同樣，當(dāng)速食米粥中白砂糖的加入量低于7%時，速食粥的甜味就會略微偏低，導(dǎo)致感官得分的下降。因此，選擇加入量7%作為紫薯小米速食粥中白砂糖的最佳加入量。

表6 不同白砂糖加入量對速食粥的影響

2.2 正交試驗

選擇速食粥配方中干制小米加入量、紫薯干加入量以及白砂糖加入量這3個因素中的3個水平，設(shè)計L9(34)正交試驗。試驗因素水平見表7。

表7 試驗因素水平表

根據(jù)表7試驗因素水平表得出的正交試驗結(jié)果如表8。

表8 紫薯小米速食粥的正交試驗結(jié)果

表8表明，影響紫薯小米速食粥綜合品質(zhì)的主要因素是干制小米加入量，其次是白砂糖加入量，影響最弱的是紫薯干加入量。對正交試驗數(shù)據(jù)進行極差分析之后，表中數(shù)據(jù)顯示紫薯小米速食粥最佳配方加入量為A1B1C2，即干制小米加入量46%、紫薯干加入量15%、白砂糖加入量7%、紅薯淀粉糊料加入量15%作為紫薯小米速食粥的最佳配方。

正交試驗結(jié)果顯示紫薯小米速食粥的最佳配方工藝為A1B1C2，但該配方組合并未在正交試驗中出現(xiàn)，因此進行驗證試驗，并對兩組配方進行感官評分比較。

根據(jù)表9驗證試驗的結(jié)果可以得出，組合A1B1C2的感官得分要比組合A1B2C2的感官得分高，組合A1B2C2與組合A1B1C2的配料相比，前者的紫薯用量會相對較多，口感會相對偏甜，不符合當(dāng)今社會對低糖飲食的要求，因此選用A1B1C2為最佳配方。即干制小米加入量46%、紫薯干加入量15%、白砂糖加入量7%、紅薯淀粉糊料加入量15%制作速食粥。制作出的紫薯小米速食粥米粥呈顆粒狀，整體分散均勻，滋味醇厚，甜味適中。

表9 驗證試驗

2.3 理化指標(biāo)測定結(jié)果（參見表10）

表10 理化指標(biāo)測定結(jié)果

2.4 微生物指標(biāo)測定結(jié)果（參見表11）

表11 微生物指標(biāo)測定結(jié)果

3 結(jié)論

采用熱風(fēng)-微波干燥方法對小米和紫薯進行預(yù)處理，小米和紫薯經(jīng)蒸煮后進電熱鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)進行一次干燥，溫度65 ℃干燥60 min。小米一次干燥后采用微波爐進行二次干燥，紫薯在烤爐中140 ℃下進行二次干燥，通過兩次干燥得出速食粥的基礎(chǔ)原料，后以干制小米加入量46%、紫薯干加入量15%、白砂糖加入量7%、紅薯淀粉糊料加入量15%為基本配方，95℃水沖泡6 min，速食粥產(chǎn)品感官品質(zhì)達(dá)到最優(yōu)，制作出的紫薯小米速食粥小米呈顆粒狀，整體分散均勻，滋味醇厚，甜味適中。