纤维粥米中开发研究检测方案(质构仪)

粮食加工2008年第33卷第6期31 纤维粥米的开发研究 王 涛，李庆龙，刘金霞 (武汉工业学院，武汉430023) 摘 要：阐述了以碎米为主要原料，适量添加膳食纤维研制纤维粥米的研究。根据感官评定结果和正交实验，确定影响纤维粥米蒸煮品质的因数主次及最优方案。试验结果表明：影响主次为膳食纤维添加量>蒸煮时间>加水量；最优方案为蒸煮时间为4 min，料水比为1：12，膳食纤维添加量为14%。并用质构仪测定几组评分较高的纤维粥的硬度和黏度，验证试验结果。 关键词：膳食纤维；感官评定；蒸煮品质；质构 随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，人们的膳食结构发生了重大变化，饮食越来越精细，膳食纤维摄入比例相应减少，然而脂肪的摄入量却在不断增加，从而导致心脏病、糖尿病、肥胖症、癌症等的发病率不断上升。由于膳食纤维具有较强的持水能力，能螯合消化道中的胆固醇、卟啉和重金属，阻隔致癌物的产生，促进肠的蠕动，有利于废物的排出，预防肥胖1.2。同时，粮食短缺也是目前全社会面临的严峻问题，因此充分利用各种粮食副产品有很现实的意义。 材料与方法 1.1 原料 小麦麸皮膳食纤维：江苏省镇江市丹阳市江南面粉公司；粳米：湖南金健大米股份有限公司。 1.2 试验仪器、设备 220 V、500 W、50 Hz、2.5L保温式自动电饭锅；；电子天平：e=10 d，Max=220 g，d=0.1 mg；FZ102粉碎机：220V、250 W、1400 r/min；TA.XT.plus 质构仪。 1.3 粥的硬度和黏度的测定(质构法) 1.3.1原理 用 TA.XT.plus 质构仪测定粥的硬度和黏度。测定时将一定体积的粥样放入样品盒中，轻轻挤压使样品表面平整，用末端平滑的探头(A/E探头)以一定速度和压力挤压样品至底部然后自动返回，传感器感受到力的信号后，记录数据并传输至计算机，做出 force-time 曲线，从曲线上可以直接获取粥的硬度和黏度等数据。 ( 收稿日期：2008- 0 5-16 ) ( 作者简介：王涛(198 4 -)，男，在读硕士，研究方向为谷物科学与工程。 ) 1.3.2 测定参数的设定 模式：测定压缩时力；方式：后驱法。测试前速度1.0 mm/s；测试速度 1.0 mm/s；测试后速度1.0 mm/s；距离30mm；触发类型Auto-5 g。 设定好参数，待样品制备好，分别取90 mL， 冷却至40℃，迅速进行测定。force-time 曲线横轴上方曲线为样品的硬度，负区为探头返回时受到的黏滞力，代表样品的黏度。 1.4 纤维粥的工艺流程图及方法 将碎米粉碎至60目，膳食纤维粉碎至100目，按一定比例称取膳食纤维和碎米，使其总量为20g。先将水煮开，把膳食纤维和碎米混合物倒入电饭锅中蒸煮一定时间，之后盛到碗里，冷却至40℃，观察并记录整个过程的现象并做感官评定。 1.5 粥的感官评定 粥的感观评分标准见表1。 表1 感观评分标准 色泽(10分) 淡黄色分布很均匀(10分) 气味(25分) 有较浓的麦香味(15分) 有类似爆米花的香味(10分) 外观结构(20分) 米粒分布均匀且不结块(20分) 适口性(35分) 胶粘性(10分)粥吃完黏附嘴唇的程度 粗糙度(10分)米粒表面均匀 残留性(15分)吞咽后不遗留在嘴里 滋味(10分) 有蔗糖的甜味(10分) 2 结果与讨论 2.1 单因数的选择 2.1.1 蒸煮时间的选择 闫亚梅3、林丽琳在实验中分别以1：10、1：14的比例添加水，本实验初步以1：12 进行试验。苏政波、林丽琳在实验中的蒸煮时间在15~30 min 之间，考虑到本实验采用的是碎米，且已经加工至60目，米粒颗粒小，易熟，蒸煮时间必然大幅度缩短，初步定在3 min 左右。 称取20g碎米，用量筒量取 240 mL水，倒入电饭锅中，待水煮开后把称好的碎米倒入锅中并开始计时，蒸煮1 min， 待冷却至40℃，观察现象并作感官评定。用同样的方法分别蒸煮3、5、7 min，重复上述实验。数据如表2。 表2 不同蒸煮时间对粥感官评分的影响 蒸煮时间/min 1 3 5 7 色泽 5 8 7 6 气味 15 21 20 19 外观结构 14 18 17 10 适口性 21 26 27 23 滋味 5 8 7 6 得分 60 81 78 64 由表2可以看出，当蒸煮时间为 3~5 min 时，米粒分散均匀，粥粘稠适中，此时的粥的感官评分较高，故选择正交试验水平时，粥的蒸煮时间水平可以选择3 min、4 min、5 min 3 个水平。 2.1.2物料和水的比例的选择 含水量是保证糊化度的关键因素。称取20g碎米，以料水比=1：8来加水，待水煮开后把碎米倒入锅中并开始计时；根据2.1.1试验结果确定的最佳蒸煮时间；按同样的方法对1：10、1：12、1：14料水比重复实验，以得分最高的评分为最佳料水比，见表3。 表3 料水比对粥感官评分的影响 料水比 1：8 1：10 1：12 1：14 色泽 6 7 8 7 气味 17 20 24 21 外观结构 14 17 16 18 适口性 24 27 31 27 滋味 6 7 8 6 得分 67 78 87 79 由表3可以看出当料水比按1：12时，有黏稠感，谷物分布均匀，感官评分最高，故在正交试验过 程中料水比的因数水平可以选择1：11、1：12、1：13。 2.1.3 膳食纤维添加量的选择 根据2.1.2确定的最佳料水比，2.1.1确定的最佳蒸煮时间，参考其它食品膳食纤维添加量，李建萍(麦麸桃酥中最佳添加量为17.5%)、赵贵兴(面条5%、烘焙食品10%、膨化食品10%~20%)、戚勃(焙烤食品5%~10%、馒头和面条等主食6%)，在实验中分别按7%、11%、15%、19%添加，进行蒸煮，待粥冷却至40℃，并对不同膳食纤维添加量的粥进行感官评分，评分最高的为最佳膳食纤维添加量，结果见表4. 表4 膳食纤维添加量对粥感官评分的影响 添加量/% 7 11 15 19 色泽 7 9 8 5 气味 20 23 21 17 外观结构 16 18 17 15 适口性 24 31 26 19 滋味 6 7 8 5 得分 73 88 80 61 由表4可以看出当膳食纤维添加量为12%左右时，粥的米粒分散均匀，黏稠适中，感官评分较高。外观色泽、食用口感俱佳，且有麦香味。故膳食纤维添加量水平选择以下3个：10%、12%、14%。 2.2 蒸煮品质的正交实验 根据上述单因数试验结果，将蒸煮时间定为3min、4 min、5 min 三个水平；料水比定为1：11、1：12、1：13三个水平；膳食纤维添加量定为10%、12%、14%三个水平，选用正交表L(34)进行正交试验。见表5、表6 表5 因素水平表 水平 因数 蒸煮时间/min 加水量/mL 膳食纤维添加量/g 1 5 260 2.0000 2 4 220 2.4000 3 3 240 2.8000 由表5、表6试验结果可以看出，对粥的感官评分影响最大的因素是膳食纤维添加量，蒸煮时间的影响也较大。究其原因，主要是膳食纤维较粗糙，口感较差，添加量如果太大，消费者难以接受；添加量如果太低，达不到预期的目的。蒸煮工序是为了尽量提高米粒的糊化度，在保证米粒含水量的情况下，蒸煮时间是提高米粒糊化度的关键因子，但蒸煮时间太长又容易使黏度太大，形成“烂米”。各影响因素主 表6 正交试验感官评分结果表 试验号 因数 试验结果 A B(空白) C D 色泽 气味 外观结构 适口性 滋味 得分 1 1 1 1 1 8 15 16 24 10 73 2 1 2 2 2 7 18 17 23 10 75 3 1 3 3 3 9 21 18 28 12 88 4 2 1 2 3 8 20 18 26 13 85 5 2 2 3 1 7 22 17 27 14 87 6 2 3 1 2 9 21 18 23 12 83 7 3 1 3 2 7 21 16 24 10 78 8 3 2 1 3 8 23 18 29 14 92 9 3 3 2 1 9 20 16 24 13 82 K 236 236 248 242 K2 255 242 242 236 K： 252 249 253 265 极差R 19 13 11 29 因素主次 D 次顺序为 D>A>C， 最优方案为AzC；D3；即蒸煮时间4min，以料水比=1：12的比例添加水，膳食纤维添加量14%。试验1感官评分较低的主要原因是膳食纤维添加量偏少；试验2得分较低的主要原因是蒸煮时间不够及膳食纤维添加量较少，适口性不好；试验7得分不高是膳食纤维添加量不足，同时加水量多，导致蒸煮过熟，口感也不是很好。另几组纤维粥颜色分布较均匀，有较浓的麦香味，口感较好。 2.3 粥的硬度和黏度的测定(质构法)结果分析 郭兴凤B通过实验证明，采用物性仪测定不同地方的大米质构特性、硬度和黏度的测定结果具有显著性差异，说明采用物性仪的方法测定蒸煮大米的质构特性的方法是可行的。结合前人研究结果，证明采用物性仪的方法测定蒸煮大米的质构特性，是一种比感官评价更简单更客观的方法。对上述正交试验中得分相对较高的样品3、样品4、样品5、样品8进行质构分析，试验结果如下。 图1 样品3质构图 图2样品4质构图 图34样品5质构图 图中纵轴正方向的峰值表示硬度，其值越大，表示蒸煮后的大米的硬度也越大；纵轴负方向的峰值表示黏性，测定结果以负值表示，其绝对值越大，表示蒸煮后大米的黏性也越大。由图1~图4，可将硬度值和黏度值绘出表7. 图4 样品8质构图 表7 样品3、样品4、样品5、样品8的硬度值和黏度值 样品 硬度 黏度 3 27.375 15.155 4 26.778 15.316 5 42.078 23.095 8 60.154 35.501 由表7可以看出，样品8即当蒸煮时间为4min，料水比为1：12，膳食纤维添加量为14%时，硬度最大，黏度也最大，粥的蒸煮品质最高。 结论 l(1)以碎米为原料，蒸煮时间明显缩短，加工更方便快捷. (2)确定纤维粥米最佳蒸煮参数为：蒸煮时间 4 min，料水比1：12，膳食纤维添加量14%。此时，粥呈均匀的黏稠流动状，固形物分布均匀，口感甜糯爽口细腻，有浓郁的麦香味，感官评分高。外观、口感、色泽、气味等各方面都能被消费者接受。 (3)适合各类人群食用，且具有一定的保健功能。 ( 参考文献： ) ( [1]赵贵兴，陈霞，赵春杰.膳食纤维的功能及其在食品中的应 用[J].农产品加工，2008，(7)：30-33. ) ( [2]田志刚，王勇，马玉霞.膳食纤维的生理功能及其在食品中 的应用[J].农产品加工，2007，(9)94-96. ) ( [3]闫亚梅，卢长润.软罐头八宝粥的研制[M].1994-2008 China A cademic J o urnal E l ectronic P ublishing House. ) ( [4]林丽琳，安凤平，宋洪波.软包装即食米粥的研制[J].农产品 加工，2008，(1)：47-50. ) ( [5]郑林，吴士云，刘春平.低热能饼干的研制[J].安徽技术师范 学院学报，2003，(17)：52-54. ) ( [6]李建萍，马俊义.麦麸膳食纤维食品的研研[J.粮食研究与 开发，2003，(1)：71-73. ) ( [7]戚勃，李来好.膳食纤维的功能特性及在食品工业中的应 用现状[J].现代食品科技，2006，(3)：272-274. ) ( [8] 郭兴凤，慕运动.蒸煮大米质构特性测定方法分析[J].中国 粮油学报.2006，21(2)：9-11. ) ( [9]Lyon B G ， C hampagne E T， V inyard BT， et al.Sensory and instrumental r e lationships of texture of cooked rice from se- lected cultivars and postharvest handling practices[J].Cerea Chemisity，2000，77(1) ： 64-69. ) Development and Study of Fiber Gruel Rice WANG Tao， LI Qing-long， LIU Jin-xia ( Wuhan Polytechnic University， 430023 Wuhan ， China ) Abstract： This paper elaborated that took the broken rice as the primary material to develop the fiber gruelmeter by adding the right amount of dietary fiber. By the results of sensory evaluation， the orthogonal design wasapplied to determine the primary factor and secondary factor and synergy that influence the cooking quality of thefiber gruel meter and to determine the optimum programme. The results indicated that the factors from primary tosecondary are the additive amount of dietary fiber， cooking time and solid-water ratio， the optimun cooking time，solid-water ratio and the additive amount of dietary fiber were respectively 4 min， 1：12，12%. In order to verifythe test results， we determined the hardness and viscosity of the fiber gruel meter which got higher score by tex-ture analyser. Key words： dietary fiber， sensory evaluation， cooking quality， texture ◎China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http：//www.cnki.net