即食酶解綠豆的制備工藝優化

柴小巖 ，吳本陽 ，邱韻潔 ，張雨，陳盛，項雷文*

1.福建師范大學生命科學學院（福州 350117）；2.福建師范大學福清分校（福清 350300）

豆類是人們補充營養物質的良好來源，但是豆類中含有一些抗營養成分，一般宜經過加工處理后再食用[1-2]。我國對于綠豆產品的開發集中于綠豆淀粉、蛋白質、膳食纖維、抗性淀粉等的加工和利用[3]，其中綠豆淀粉制品包括綠豆湯、綠豆乳飲品等[4]。為了最大化地保留綠豆的營養價值，將酶解技術運用到綠豆淀粉制品的生產中，與普通綠豆粉相比，酶解綠豆粉中減少了不溶性纖維，且淀粉酶解使得葡萄糖含量有所增加，有利于人體的消化和吸收，且風味更加細膩，口感更加自然、順暢，同時也降低了產品分層、析水、淀粉老化的現象[5-6]。

目前干果類即食食品為研究熱點[7]，綠豆凍干品也是其中之一。綠豆凍干品主要是綠豆煮熟之后，加入蔗糖調味，經真空冷凍干燥而成，其外形保留了綠豆本身的形狀，可復水形成綠豆湯，也可當零食食用。但由于添加了大量的蔗糖增加產品的甜味，綠豆凍干品成了高糖食品，所以選用將綠豆中淀粉酶解代替添加蔗糖，不僅使綠豆凍干品產生復合甜味，也更健康，適用人群更廣。

試驗采用正交優化方法探討加酶量、酶解溫度、酶解時間三因素對綠豆凍干品品質的影響，并通過凍干品的復水甜度來驗證綠豆凍干品最優配方，以期為綠豆的利用提供參考。

1 材料與儀器

1.1 材料與儀器

綠豆，市售；中溫α-淀粉酶，索萊寶生物技術有公司；鹽酸，國藥集團。

精宏DK-S24電熱恒溫水浴鍋，上海精宏實驗設備有限公司；TFDX0.25真空冷凍干機，煙臺中孚冷鏈設備有限公司；WYT-4型手持糖度計，泉州中友光學儀器公司；酸度計，上海三信有限公司；YP402N型電子天平，上海精密科學儀器有限公司；EZ-S質構儀，日本島津制作所。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程

精選優質綠豆→清洗→高壓蒸煮→α-淀粉酶酶解→滅酶→預冷凍→真空冷凍干燥→真空包裝

1.2.2 操作要點

料液比：在料液比為1∶1.5（g/mL）條件下進行高壓蒸煮。

高壓蒸煮：高壓滅菌鍋120 ℃，13 min。

酶的選用：選擇合適的酶來水解綠豆中的蛋白質和淀粉，蛋白酶將蛋白質水解成小分子多肽時會露出其疏水性氨基酸殘基，可能產生苦味[8]。脫苦步驟較為復雜，故只選用α-淀粉酶酶解淀粉，產生甜味。

預冷凍：將每組樣品倒入塑料培養皿中，然后將培養皿放到-40 ℃的冷凍箱中進行預冷凍，冷凍時間為2.5 h，目的是使其水分冷凍結晶，防止水分在升華干燥中沸騰，導致綠豆凍干膨脹。

真空冷凍干燥：將預凍好的樣品放入真空冷凍干燥機器中，設置凍干參數，加熱溫度分別為25，35和30 ℃，加熱時間分別為6，3和5 h[9]。

真空包裝：在相對濕度30%～45%，溫度低于25℃條件下，用真空包裝機進行成品包裝[10]。

綠豆復水：向綠豆凍干品中，按料液比1∶2（g/mL）加入開水，用手持糖度儀測量甜度。

1.2.3 單因素試驗研究

采用不同的α-淀粉酶添加量（140，160，180，200和220 U）、不同的酶解溫度（45，50，55，60和65 ℃）、不同的酶解時間（80，85，90，95和100 min）進行酶解試驗，以考察酶解工藝對綠豆凍干品的影響。

1.2.4 正交試驗

在單因素試驗結果的基礎上，對酶添加量、酶解溫度、酶解時間進行L9(34)三因素三水平的正交試驗，正交試驗設計如表1所示。

表1 正交試驗因素水平表

1.2.5 測定指標與方法

1.2.5.1 感官評價標準

由10名感官評價員分別從硬度、甜度、色澤、外形進行評分，以平均分作為分析依據，評價標準見表2。

表2 綠豆凍干的感官評分

1.2.5.2 糖度的測定

手持糖度計是根據光線從一種介質進入另一種介質時會產生折射現象，且入射角正弦之比恒為定值來工作的，此比值稱為折光率，通過溶液折光率能夠衡量溶液可溶性固形物的含量[11]。試驗將綠豆凍干品復水后，使用手持糖度計對甜度進行測定，結果取測試3次之后的平均值。

1.2.5.3 硬度、脆性和咀嚼性的測定

運用質構儀檢測，可以簡單直觀地反映綠豆凍干成品的硬度和脆性[12-13]。故選取最佳配方的綠豆凍干品進行測定，采用EZ-S質構儀，測定模式為TPA，選用圓柱形探頭[14]。測定條件：測試速度20 mm/min，返回速度20 mm/min，壓縮量3 mm。各試驗組測定6次，取平均值，然后將其與市售綠豆凍干品進行比較，來驗證最佳配方。

2 結果與分析

2.1 酶添加量對綠豆凍干品品質的影響

酶的加入能有效地改善綠豆凍干的口感。不同的酶添加量對綠豆凍干品的影響評分結果如圖1所示。

由圖1可知，隨著酶添加量的增加，綠豆凍干品評分呈先上升后下降的趨勢，當酶添加量為200 U時，綠豆凍干品在形態、色澤、口感等方面獲得滿意的效果。隨著酶添加量的增加，綠豆凍干品的口感及甜味下降；當酶添加量較少時，無明顯的甜味，口感較差。因此，酶添加量選擇180，200和220 U進行正交試驗設計。

圖1 酶添加量對綠豆凍干品的影響

2.2 不同的酶解溫度對綠豆凍干品品質的影響

過高和過低的酶解溫度均會降低酶的催化效率，從而影響綠豆凍干的營養價值和品質。不同的酶解溫度對綠豆凍干品的影響評分結果如圖2所示。

由圖2可知，當酶添加量為200 U時，酶解的最佳溫度為60 ℃。當酶解溫度低于60 ℃時，口感偏硬，顆粒感明顯，無明顯甜味；當酶解溫度過高時，口感偏軟，顆粒感不明顯，有明顯甜味，色澤偏暗。因此酶解溫度選擇55，60和65 ℃進行正交試驗設計。

2.3 不同的酶解時間對綠豆凍干品品質的影響

酶解時間的長短會直接影響綠豆凍干品的口感。不同的酶解時間對綠豆凍干品的影響評分結果如圖3所示。

由圖3可知，當酶解時間為90 min時，綠豆凍干品在形態、色澤、組織等方面獲得令人滿意的效果。當酶解時間較短時，綠豆凍干品口感偏硬，顆粒感明顯；當酶解時間較長時，綠豆凍干品口感偏軟，色澤偏暗。90 min為綠豆凍干品最佳酶解時間。因此，酶解時間選擇85，90和95 min進行正交試驗設計。

圖2 酶解溫度對綠豆凍干品的影響

圖3 酶解時間對綠豆凍干品的影響

2.4 酶解綠豆凍干的條件優化

根據單因素試驗結果，正交試驗感官評價結果見表3。從R值可以看出三種因素的影響為B＞A＞C，即酶解溫度影響最大，酶添加量次之，酶解時間影響較小。因此最佳水平組合為A1B2C2，即正交表中的第二組，因此最佳酶解工藝為酶添加量180 U、酶解溫度60 ℃、酶解時間90 min。

表3 正交試驗感官評價結果

2.5 糖度測定

將理論最優結果和試驗最優結果的綠豆凍干品進行復水，用手持式糖度儀進行檢測，重復3次，取平均值。綠豆凍干品產品的糖度為5.90±0.16 Brix，口感較好。

2.6 質構分析

用EZ-S質構儀將試驗所得最佳結果的綠豆凍干品與市面上加蔗糖的綠豆凍干品進行檢測，比較兩者的差別。由表4可知，試驗所制備的綠豆凍干品與市場上現有的綠豆凍干品相比，顆粒感更強，酥脆性更好。

表4 綠豆凍干品的質構分析

3 結論

該即食酶解綠豆凍干品的工藝為：料液比1∶1.5（g/mL），120 ℃下高壓蒸煮13 min，添加180 U中溫α-淀粉酶，酶解溫度為60 ℃，酶解時間為90 min，而后進行凍干。此工藝條件下的感官評分最高，甜度最大，質構分析的硬度和脆性數據最優。