紅糖豆渣食品加工工藝研究

周鈺皖，張英明，高 潔，宋繼博，李 雪

（安徽科技學(xué)院食品工程學(xué)院，安徽滁州 233100）

大豆作為中國(guó)人日常豆制品的主要來源，在加工過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物——豆渣，往往因其運(yùn)輸條件困難、潮濕易腐被人們忽視，不僅造成了資源浪費(fèi)，而且對(duì)環(huán)境有一定影響，豆渣本身熱能較低，除含有維生素、礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還含有脂肪、蛋白質(zhì)、膳食纖維；對(duì)豆渣食品的開發(fā)逐漸增多，如楊玉紅等人[1]利用混合發(fā)酵劑制作了豆渣面包。劉帥等人[2]選用黑曲霉發(fā)酵豆渣，利用酶法制備大豆多肽。姚曉玲等人[3]通過蒸面、干燥等工藝制作出了豆渣纖維方便面。李穎等人[4]以豆渣和低筋面粉為主要原料制作出一種豆渣的餅干。

紅糖作為20世紀(jì)七八十年代的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充品，具有釋放熱量快、益于生長(zhǎng)、抗氧化、補(bǔ)血活血等多種益處，可促進(jìn)身體排毒，具有健脾保肝、益于五臟，潤(rùn)肺保濕的作用，對(duì)年老體弱者有療虛進(jìn)補(bǔ)功效，但在食品加工的應(yīng)用還有待開發(fā)。

試驗(yàn)以黃豆為原料，通過蒸煮消除豆腥味，在得到豆?jié){的同時(shí)，對(duì)豆渣進(jìn)行再利用，選用紅糖來補(bǔ)充口感，通過炒制降低豆渣的水分含量、改善本身粗糙感，研制出一種紅糖豆渣食品，可以作為餡料添加到面包、布丁等食品中，為豆渣、紅糖的再利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 試驗(yàn)材料

原汁紅糖、黃豆、大豆油，均購于當(dāng)?shù)爻小?/p>

1.1.2 儀器與設(shè)備C21-RH2133型美的電磁爐、MB-WFS3018Q型

美的電飯煲、磨漿機(jī)、質(zhì)構(gòu)儀（美國(guó)TA）等。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 操作要點(diǎn)

選取新鮮飽滿的黃豆，先將黃豆洗凈，常溫下浸泡30 min左右，放入電飯煲中進(jìn)行蒸煮30 min，控制好蒸煮時(shí)間。將蒸煮好的黃豆，在磨漿機(jī)預(yù)熱后加水進(jìn)行磨漿，同時(shí)做好豆渣的收集。在鍋中先加入5.00 g油進(jìn)行預(yù)熱，待油溫合適時(shí)，加入稱取好的78.36 g豆渣和已用適量水溶解好的20.00 g紅糖，恒定溫度下快速翻炒3～5 min，待豆沙凝聚成團(tuán)時(shí)停止翻炒，倒入透明塑料杯中，冷卻即可。將冷卻后的豆沙在容器中壓實(shí)，進(jìn)行物性質(zhì)構(gòu)儀分析。

1.2.2 豆渣用量對(duì)紅糖豆渣食品感官品質(zhì)的影響

稱取一定質(zhì)量（50，60，70，80 g）豆渣，在炒鍋中加入15 g大豆油，待油溫?zé)岷蠹尤胍逊Q取的豆渣，再加入20 g紅糖水溶液，翻炒3～5 min，至紅糖、豆渣與大豆油混合完全，呈現(xiàn)焦糖色，裝入容器，冷卻得到成品。做3次平行試驗(yàn)，根據(jù)紅糖豆渣食品的感官評(píng)價(jià)確定豆渣最適用量。

1.2.3 大豆油用量對(duì)紅糖豆渣食品感官品質(zhì)的影響

稱取70 g豆渣，在炒鍋中加入一定量的（5，10，15，20 g）大豆油，待油溫?zé)岷蠹尤胍逊Q取的豆渣，再加入20 g紅糖水溶液，翻炒3～5 min，至紅糖、豆渣與大豆油混合完全，呈現(xiàn)焦糖色，裝入容器，冷卻得到成品。做3次平行試驗(yàn)，根據(jù)紅糖豆渣食品的感官評(píng)價(jià)確定大豆油最適用量。

1.2.4 紅糖用量對(duì)紅糖豆渣食品感官品質(zhì)的影響

稱取70 g豆渣，在炒鍋中加入15 g大豆油，待油溫?zé)岷蠹尤胍逊Q取的豆渣，再加入一定量的（10，20，30，40 g）紅糖水溶液，翻炒3～5 min，至紅糖、豆渣與大豆油混合完全，呈現(xiàn)焦糖色，裝入容器，冷卻得到成品。做3次平行試驗(yàn)，根據(jù)紅糖豆渣食品的感官評(píng)價(jià)確定紅糖最適用量。

1.2.5 黃豆蒸煮時(shí)間對(duì)紅糖豆渣食品感官品質(zhì)的影響

稱取70 g豆渣，在炒鍋中加入15 g大豆油，待油溫?zé)岷蠹尤胍逊Q取的豆渣，再加入20 g紅糖水溶液，翻炒3～5 min，至紅糖、豆渣與大豆油混合完全，呈現(xiàn)焦糖色，裝入容器，冷卻得到成品。做3次平行試驗(yàn)，根據(jù)紅糖豆渣食品的感官評(píng)價(jià)確定黃豆的最佳蒸煮時(shí)間。

1.3 紅糖豆渣感官品質(zhì)評(píng)價(jià)

紅糖豆渣食品感官評(píng)分值標(biāo)準(zhǔn)見表1。

感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)主要參考黃英和楊益葉等人[5-6]的研究。在對(duì)食品的感官評(píng)價(jià)方面，要確定食品的感官特性，如顏色，風(fēng)味，滲油量等，建立專業(yè)的食品感官評(píng)分小組，該小組共有10名成員。在對(duì)確定的感官特征進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)需要進(jìn)行獨(dú)立的評(píng)價(jià)，遵守食物感官評(píng)價(jià)時(shí)的要求規(guī)范，對(duì)紅糖豆渣食品進(jìn)行整體評(píng)分。

1.4 成品質(zhì)構(gòu)分析

測(cè)定項(xiàng)目主要是咀嚼指數(shù)，以物性質(zhì)構(gòu)分析儀為主要測(cè)定儀器。選擇TA10探頭（長(zhǎng)度35 mm，直徑12.7 mm的圓柱狀平頭探頭），保持測(cè)試速度為0.5 mm/s，距離目標(biāo)10 mm，選擇觸發(fā)點(diǎn)負(fù)載3 g進(jìn)行測(cè)定。

1.5 紅糖豆渣食品加工工藝優(yōu)化

通過響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)，確定紅糖豆渣食品加工的最佳工藝，采用中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，以咀嚼指數(shù)為考查指標(biāo)（Y），通過豆渣用量（A）、大豆油用量（B）、紅糖用量（C）、蒸煮時(shí)間（D）這4個(gè)因素優(yōu)化紅糖豆渣食品加工工藝。

響應(yīng)面設(shè)計(jì)試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表2。

表2 響應(yīng)面設(shè)計(jì)試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)

1.6 數(shù)據(jù)處理

采用最小顯著差異法（LSD）對(duì)重復(fù)試驗(yàn)的平均值進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 豆渣用量對(duì)紅糖豆渣食品感官評(píng)分及咀嚼指數(shù)的影響

豆渣用量對(duì)紅糖豆渣食品的影響見圖1。

圖1 豆渣用量對(duì)紅糖豆渣食品的影響

由圖1可知，食品感官評(píng)分隨豆渣用量的增加呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，這是由于隨著豆渣用量的增加，紅糖豆渣產(chǎn)品的感官評(píng)分在口感、色澤方面有顯著提升，但是用量過多，豆渣中過多的水分會(huì)造成產(chǎn)品流動(dòng)性過大，呈現(xiàn)稀漿狀；咀嚼指數(shù)隨著豆渣用量的增加也呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，這是因?yàn)槎乖康脑黾邮辜t糖豆渣食品的密度增大，黏聚性增強(qiáng)，不容易斷裂，具有較大的斷裂能，當(dāng)豆渣用量增加到70 g，咀嚼指數(shù)較高，同時(shí)感官評(píng)分值最大。綜上所述，豆渣用量為70 g時(shí)，紅糖豆渣食品的品質(zhì)最佳。

2.2 大豆油用量對(duì)紅糖豆渣食品感官評(píng)分值及咀嚼指數(shù)的影響

大豆油用量對(duì)紅糖豆渣食品的影響見圖2。

圖2 大豆油用量對(duì)紅糖豆渣食品的影響

由圖2可知，隨著大豆油用量的不斷增加，食品感官評(píng)分呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，在室溫下，適當(dāng)增加大豆油，在翻炒的過程中會(huì)使產(chǎn)品的口感順滑，同時(shí)，紅糖豆渣食品的味道隨大豆油用量的增加而改善，成品的顏色更加明亮均勻，但當(dāng)大豆油用量超過15 g時(shí)，在翻炒過程中混合不均勻，出現(xiàn)滲油的情況[7]；成品冷卻過程中，呈現(xiàn)出半固體狀態(tài)，利用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定時(shí)咀嚼指數(shù)無明顯變化趨勢(shì)。綜上所述，大豆油用量為15g時(shí)，紅糖豆渣食品的品質(zhì)最佳。

2.3 紅糖用量對(duì)紅糖豆渣食品感官評(píng)分值及咀嚼指數(shù)的影響

紅糖用量對(duì)紅糖豆渣食品的影響見圖3。

添加適量的紅糖可以有效改善紅糖豆渣食品的口感、色澤等感官特性；由圖3可知，紅糖用量增加使食品感官評(píng)分值先增加后降低；當(dāng)紅糖用量為20 g時(shí)，評(píng)價(jià)小組對(duì)食品的感官評(píng)價(jià)最高，因?yàn)槿绻t糖用量太少，則滋味滲透性將不均勻；如果紅糖用量太多，味道過甜，食品檢查員的認(rèn)可不高[8]；同時(shí)紅糖難以融化，從而導(dǎo)致炒制時(shí)不順利并影響豆渣原有的味道[9]；在制作過程中將紅糖用水溶解，雖然在感官上成品之間的黏聚性有所提高，但成品在冷卻后，在質(zhì)構(gòu)分析中咀嚼指數(shù)無明顯變化。綜上所述，紅糖用量為20 g時(shí)，紅糖豆渣食品的品質(zhì)最佳。

圖3 紅糖用量對(duì)紅糖豆渣食品的影響

2.4 蒸煮時(shí)間對(duì)紅糖豆渣食品感官評(píng)分及咀嚼指數(shù)的影響

蒸煮時(shí)間對(duì)紅糖豆渣食品的影響見圖4。

圖4 蒸煮時(shí)間對(duì)紅糖豆渣食品的影響

由圖4可知，隨著蒸煮時(shí)間的增長(zhǎng)，紅糖豆渣食品的食品感官呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，在蒸煮時(shí)間為60 min時(shí)，紅糖豆渣食品的食品感官評(píng)分值最高，這是因?yàn)檎糁髸r(shí)間適宜時(shí)，豆沙口感細(xì)膩，沙質(zhì)感強(qiáng)；蒸煮時(shí)間過長(zhǎng)，豆沙口感過分軟糯，難以成型；蒸煮時(shí)間過短時(shí)，豆沙口感粗糙，色澤不均；咀嚼指數(shù)也隨著蒸煮時(shí)間的增長(zhǎng)而降低，這是因?yàn)檎糁髸r(shí)間越長(zhǎng)，磨出來的豆渣就越?jīng)]有彈性，導(dǎo)致豆沙流動(dòng)性過強(qiáng)，咀嚼性差，容易斷裂，斷裂能較小。綜上所述，蒸煮時(shí)間為60 min時(shí)，紅糖豆渣食品的品質(zhì)最佳。

2.5 紅糖豆渣食品響應(yīng)面結(jié)果分析

中心復(fù)合響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)編碼與試驗(yàn)結(jié)果見表3。

根據(jù)表3數(shù)據(jù)多元回歸擬合，得到響應(yīng)值總分（Y）與豆渣用量（A）、大豆油用量（B）、紅糖用量（C）、蒸煮時(shí)間（D）真實(shí)值的二次線性回歸模型方程：

響應(yīng)面試驗(yàn)的方差分析見表4。

表3中心復(fù)合響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)編碼與試驗(yàn)結(jié)果

表4 響應(yīng)面試驗(yàn)的方差分析

由表4可知，對(duì)總分的回歸模型進(jìn)行方差分析，結(jié)果所示模型顯著（p＜0.05），失擬項(xiàng)不顯著（p＞0.05），表明該模型在試驗(yàn)區(qū)域范圍內(nèi)及中心點(diǎn)擬合較好[10]；在試驗(yàn)設(shè)定的區(qū)域范圍內(nèi)，豆渣用量與紅糖用量的交互作用對(duì)咀嚼指數(shù)影響顯著（p＜0.05）。

豆渣用量與紅糖用量的交互作用對(duì)咀嚼指數(shù)影響的等高線和響應(yīng)面圖見圖5。

圖5 豆渣用量與紅糖用量的交互作用對(duì)咀嚼指數(shù)影響的等高線和響應(yīng)面圖

利用響應(yīng)面分析軟件得到紅糖豆渣食品的最佳工藝為豆渣用量75.8 g，大豆油用量4.8 g，紅糖用量19.4 g，蒸煮時(shí)間30.00 min。在此工藝條件下，紅糖豆渣食品的咀嚼指數(shù)為49.69，經(jīng)過驗(yàn)證預(yù)測(cè)的最佳工藝的感官評(píng)分達(dá)到90.06分，表明預(yù)測(cè)與實(shí)際較為合理。

2.6 紅糖豆渣食品總膳食含量分析

在最佳工藝條件下制備的成品通過國(guó)標(biāo)方法（GB 5009.88—2014酶重量法）進(jìn)行膳食纖維檢測(cè)，以豆渣作為空白對(duì)照。結(jié)果表明，豆渣經(jīng)加工后總膳食纖維含量增加。

紅糖豆渣食品總膳食含量對(duì)比見表5。

表5 紅糖豆渣食品總膳食含量對(duì)比/g·（100 g）-1

3 結(jié)論

在此試驗(yàn)方案優(yōu)化下得到制作的紅糖豆渣食品，最佳工藝參數(shù)為豆渣用量75.8 g，大豆油用量4.8 g，紅糖用量19.4 g，蒸煮時(shí)間30.00 min，紅糖豆渣食品的咀嚼指數(shù)為49.69。該產(chǎn)品香味濃郁、口感順滑、組織均勻細(xì)膩、甜度適中，感官評(píng)分達(dá)到90.06分。