吳 淼,張雨柔,3,張星燦,2,劉 建,楊 健,華苗苗,鐘雪婷,羅霜霜
(1. 四川東方主食產業技術研究院,四川 成都 611130;2. 四川省食品發酵工業研究設計院,四川 成都 611130;3. 成都師范學院 化學與生命科學學院,四川 成都 611130)
泡粑是以大米為主要原料,經磨漿、發酵、蒸制等工藝制得;其獨特的發酵風味、軟糯的口感、香甜微酸的滋味,深受消費者喜愛,與葉兒粑、豆腐簾子并稱為“懷遠三絕”[1-4]。
竹筍是產量較高的可食用植物,含豐富的膳食纖維、蛋白質和礦物質,以及黃酮、甾醇、酚類化合物等活性成分[5-10];據統計鮮竹筍每年產量500萬~600萬t,其中200萬~240萬t用于鮮售,300萬~360萬t鮮竹筍用于罐頭及筍干等深加工應用,但深加工制品中僅有30%~40%的筍肉得以利用,剩余的筍頭和筍殼等下腳料尚未有效利用,而竹筍下腳料的營養和保健成分與筍肉相當,不充分利用將造成大量的資源浪費。
本試驗以竹筍下腳料為原料,經生物酶解加工技術處理,得到酶解液并用于泡粑制備,制得泡粑風味獨特,營養豐富;不僅為竹筍下腳料資源利用提供新的思路,還豐富泡粑產品的種類。但是竹筍泡粑在制作的過程中存在品質不佳等問題,主要表現為蒸制出的泡粑不柔軟,彈性差等;因此,針對竹筍泡粑存在的問題,研究出有效的品質改良劑可為其工業化生產帶來積極效果。
材料:大米:綿陽仙特米業有限公司;毛竹筍下腳料:購于當地農貿市場;安琪酵母:安琪酵母股份有限責任公司;檸檬酸:濰坊英軒實業有限公司;碳酸氫鈉:山東海天生物化工有限公司;單辛酸甘油酯:鄭州康本生物科技有限公司;復合磷酸鹽:河南隆霄生物科技有限公司;山梨糖醇:山東綠健生物技術有限公司;纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶、淀粉酶:山東隆科特酶制劑有限公司。
設備:F-100L玻璃反應釜:鄭州予達儀器科技有限公司;TA-XT型質構儀:上海騰拔儀器科技有限公司;HPX-9162MBE電熱恒溫培養箱:上海博訊實業有限公司醫療設備廠;DM- Z100A自分渣磨漿機:滄州鐵獅磨漿機械有限公司;JCS-W電子天平:哈爾濱眾匯衡器有限公司;蒸籠、蒸鍋及其他不銹鋼容器。
1.2.1 工藝流程

圖1 竹筍泡粑工藝流程Fig.1 T echnological process of Paoba shoot bubbling
1.2.2 工藝要點
竹筍清洗切丁后,按料液比 1∶5添加飲用水,以竹筍質量為基準添加0.5%纖維素酶、0.5%半纖維素酶、0.5%果膠酶和0.5%淀粉酶,在50 ℃恒溫酶解罐中酶解4 h后,經過濾得到酶解液。
本工藝采用直投式發酵[11],大米用清水沖洗干凈并瀝干,按米液比1∶0.8加入竹筍酶解液浸泡4 h后磨漿;米漿內加入酵母發酵劑,在33 ℃的電熱恒溫培養箱中發酵4 h;待米漿發酵完成后加入品質改良劑,攪拌均勻并置入模具內蒸制15 min,冷卻得到成品。
1.2.3 單因素實驗
按1.2.2的加工工藝處理好米漿之后,以米漿質量為基準添加不同含量的碳酸氫鈉、檸檬酸、單辛酸甘油酯、復合磷酸鹽、山梨糖醇,上鍋蒸制15 min,自然冷卻,進行感官評價。
利用控制變量法,分別對碳酸氫鈉(0%~0.25%)、檸檬酸(0%~0.04%)、單辛酸甘油酯(0%~0.8%)、復合磷酸鹽(0%~0.8%)、山梨糖醇(0%~0.4%)進行單因素實驗,確定不同添加量對泡粑品質的影響。
1.2.4 正交試驗
根據單因素實驗結果,采用 L8(27)正交試驗表對五種品質改良劑的添加量進行五因素二水平正交試驗,確定最佳配方。實驗設計見表1。

表1 L8(27)正交試驗因素水平表Table 1 F actors and levels of L8(27) ort hogonal experiments for formula %
1.2.5 感官評價
由20人組成感官評價小組,對產品按表2中的規定進行感官評分,評分后取平均值作為感官評價結果。

表2 泡粑感官評價表Table 2 Sensory evaluation of Paoba
1.2.6 質構測定方法
待泡粑冷卻后,切成3 cm×3 cm×3 cm的方塊,采用P/36R型探頭測定。測定參數:目標值50%,測試前速度1.5 mm/s,測試速度1.00 mm/s,測試后速度2.00 mm/s,接觸點5.00 gf。每個樣品平行測定三次,取平均值。
采用Excel2010、SPSS20.0進行數據的處理。
2.1.1 不同添加量的碳酸氫鈉對泡粑品質的影響由圖 2可知,對感官評分進行顯著性分析,碳酸氫鈉添加量對泡粑的感官評分有顯著性影響。隨碳酸氫鈉添加量的增加,泡粑感官評分呈先上升后下降的趨勢,最高評分為82.65,此時碳酸氫鈉添加量為0.15%。碳酸氫鈉是食品膨松劑,在蒸制過程中受熱而產生二氧化碳,增加泡粑中氣體體積,使泡粑蓬松并富有彈性,感官評分從而升高;碳酸氫鈉是強堿與弱酸中和后生成的酸式鹽,溶于水時呈現弱堿性,當添加過量碳酸氫鈉作用于泡粑后,會殘留大量碳酸鈉,使泡粑滋味上形成堿味,色澤發黃,導致感官評分降低[12-13]。綜上,碳酸氫鈉添加量在 0.15%、0.2%時品質較好,故選兩者進行正交試驗。

圖2 碳酸氫鈉添加量對感官評分的影響Fig.2 Effect of sodium bicarbonate on sensory score
2.1.2 不同添加量的檸檬酸對泡粑品質的影響
由圖 3可知,對感官評分進行顯著性分析,可知檸檬酸添加量對泡粑的感官評分有顯著性影響。隨檸檬酸添加量的增加,泡粑感官評分呈先上升后下降的趨勢,最高為84.55,此時檸檬酸的添加量為 0.02%。分析原因,檸檬酸是較強的有機酸,配合碳酸氫鈉使用能有效降低堿味,調節泡粑酸堿性,改善泡粑色澤發黃,感官評分由此升高;但過量的檸檬酸會造成泡粑滋味較酸,且會使碳酸氫鈉在泡粑未定型前完全分解,產生二氧化碳時間過短,造成口感較硬、彈性降低,降低感官評分[14-15]。綜上,檸檬酸添加量在0.02%、0.03%時品質較好,故選兩者進行正交試驗。

圖3 檸檬酸添加量對感官評分的影響Fig.3 Effect of citric acid addition on sensory score
2.1.3 不同添加量的單辛酸甘油酯對泡粑品質的影響
由圖4可知,對感官評分進行顯著性分析,單辛酸甘油酯添加量對泡粑的感官評分有顯著性影響。隨單辛酸甘油酯添加量的增加,泡粑的感官評分呈先上升后下降的趨勢,最高評分為86.50,此時單辛酸甘油酯添加量為0.06%。分析可知,單辛酸甘油酯與蛋白質、淀粉、脂質等形成復合體,能有效降低泡粑的老化程度,在冷卻后泡粑仍富有彈性,感官評分提高[16];但單辛酸甘油酯略帶苦味,在添加過量時異味感會較為嚴重,故其感官評分也會隨之降低[17]。綜上,單辛酸甘油酯添加量在0.04%、0.06%時品質較好,故選兩者進行正交試驗。

圖4 單辛酸甘油酯對感官評分的影響Fig.4 Effect of monooctanoate on sensory score
2.1.4 不同添加量的復合磷酸鹽對泡粑品質的影響
由圖 5可知,對感官評分進行顯著性分析,復合磷酸鹽添加量對泡粑的感官評分有顯著性影響。隨復合磷酸鹽添加量的增加,感官評分呈先上升后下降的趨勢,最高評分為86.05,此時復合磷酸鹽的添加量為0.6%。復合磷酸鹽性質較為穩定,在蒸制的過程中與碳酸氫鈉反應產生氣體較為平穩,故在添加量允許的范圍內,隨添加量的增加,泡粑更為柔軟、富有彈性,感官評分升高;但添加過量復合磷酸鹽后會產生異味,感官評分降低[14,18]。綜上,復合磷酸鹽添加量在0.4%、0.6%時品質較好,故選兩者進行正交試驗。

圖5 復合磷酸鹽添加量對感官評分的影響Fig.5 Effect of compound phosphate on sensory score
2.1.5 不同添加量的山梨糖醇對泡粑品質的影響
由圖 6可知,對感官評分進行顯著性分析,山梨糖醇添加量對泡粑的感官評分有顯著性影響。由圖6可知,隨山梨糖醇添加量的增加,感官評分呈先上升后下降的趨勢,最高評分為85.20,此時山梨糖醇添加量為0.3%。山梨糖醇具有持水性,可有效降低泡粑老化程度,隨著山梨糖醇添加量的增加,其持水作用加強,老化程度降低,泡粑的硬度降低,感官評分因此升高,但過量的山梨糖醇會使泡粑呈現過甜的滋味[19-21],導致感官評分降低。綜上,山梨糖醇添加量在0.2%、0.3%時品質較好,故選兩者進行正交試驗。

圖6 山梨糖醇添加量對感官評分的影響Fig.6 Effect of sorbitol on sensory score
2.2.1 正交試驗結果與分析
在單因素實驗的基礎之上,選擇碳酸氫鈉、檸檬酸、單辛酸甘油酯、復合磷酸鹽和山梨糖醇進行正交試驗,正交試驗結果見表 3;并對正交試驗結果,構造F統計量,作顯著性檢驗,列出方差分析表,結果見表4。
由方差分析結果可知,碳酸氫鈉和復合磷酸鹽的添加量對感官評分影響顯著,其他因素的影響不顯著。由正交試驗結果極差值R可知,影響竹筍泡粑的主次因素為A>D>B>E>C,即碳酸氫鈉添加量>復合磷酸鹽添加量> 檸檬酸添加量>山梨糖醇添加量>單辛酸甘油酯添加量;由 K值確定各因素的優化水平,得出的最優組合為A1B1C1D1E2,即最后的品質改良劑配方為碳酸氫鈉添加量 0.15%、檸檬酸添加量 0.02%、單辛酸甘油酯添加量0.04%、復合磷酸鹽添加量0.4%、山梨糖醇添加量為0.3%;為確定實驗結果的可靠性,對實驗結果進行驗證試驗。

表3 正交實驗結果Table 3 Orthogonal experiment results

表4 方差分析表Table 4 Analysis of variance
2.2.2 驗證試驗結果
對正交試驗最優組合進行平行試驗進行驗證,驗證結果見表 5;三組試驗平均得分均優于正交試驗各試驗組,平均得分為 96.21分,因此確定最優組合為A1B1C1D1E2。
硬度、彈性、咀嚼性及粘性是評價泡粑的特征指標,其值越大表明產品質構特性越好。選擇三種市面上銷售較好的泡粑產品進行質構測定,竹筍泡粑樣品與各市售樣品質構特性測定結果(P<0.05)如表6所示。

表5 驗證試驗Table 5 V erification test
由表 6可知,竹筍泡粑添加品質改良劑后,硬度指標顯著高于市售樣品 1與市售樣品 3,顯著低于市售樣品 2,彈性與三款市售樣品無顯著性差異,咀嚼性顯著高于三種市售樣品,粘性顯著高于市售樣品1、3;綜合分析,竹筍泡粑經品質改良后,其質構特性與市售樣品相當,具體表現為泡粑軟硬適中、富有彈性、質地柔軟,達到市售標準、具備市場競爭力。

表6 樣品與市售泡粑質構結果比較Table 6 Comparison of texture results between samples and market-sold Paoba
在單因素的基礎之上進行正交試驗,得出碳酸氫鈉與復合磷酸鹽對竹筍泡粑品質影響顯著,其余不顯著,且不同因素對泡粑品質的影響程度依次為碳酸氫鈉添加量、復合磷酸鹽添加量、檸檬酸添加量、山梨糖醇添加量、單辛酸甘油酯。
經單因素實驗并結合正交試驗得到品質改良劑最佳配比為:以米漿質量為基準,添加碳酸氫鈉0.15%、復合磷酸鹽0.4%、檸檬酸0.02%、山梨糖醇0.3%、單辛酸甘油酯0.04%,此條件下竹筍泡粑質地柔軟、軟硬適中、富有彈性,感官評分達到96.21分,為工廠生產提供參考意義。
經品質改良后的竹筍泡粑與三種較好的市售樣品進行質構特性對比,測得竹筍泡粑質構特性為:硬度94.2、彈性0.92、咀嚼性711.51、粘性90.23、膠著性537.79,與市售產品品質相當,達到市售標準。