即食酶解绿豆的制备工艺优化

柴小岩 ，吴本阳 ，邱韵洁 ，张雨，陈盛，项雷文*

1.福建师范大学生命科学学院（福州 350117）；2.福建师范大学福清分校（福清 350300）

豆类是人们补充营养物质的良好来源，但是豆类中含有一些抗营养成分，一般宜经过加工处理后再食用[1-2]。我国对于绿豆产品的开发集中于绿豆淀粉、蛋白质、膳食纤维、抗性淀粉等的加工和利用[3]，其中绿豆淀粉制品包括绿豆汤、绿豆乳饮品等[4]。为了最大化地保留绿豆的营养价值，将酶解技术运用到绿豆淀粉制品的生产中，与普通绿豆粉相比，酶解绿豆粉中减少了不溶性纤维，且淀粉酶解使得葡萄糖含量有所增加，有利于人体的消化和吸收，且风味更加细腻，口感更加自然、顺畅，同时也降低了产品分层、析水、淀粉老化的现象[5-6]。

目前干果类即食食品为研究热点[7]，绿豆冻干品也是其中之一。绿豆冻干品主要是绿豆煮熟之后，加入蔗糖调味，经真空冷冻干燥而成，其外形保留了绿豆本身的形状，可复水形成绿豆汤，也可当零食食用。但由于添加了大量的蔗糖增加产品的甜味，绿豆冻干品成了高糖食品，所以选用将绿豆中淀粉酶解代替添加蔗糖，不仅使绿豆冻干品产生复合甜味，也更健康，适用人群更广。

试验采用正交优化方法探讨加酶量、酶解温度、酶解时间三因素对绿豆冻干品品质的影响，并通过冻干品的复水甜度来验证绿豆冻干品最优配方，以期为绿豆的利用提供参考。

1 材料与仪器

1.1 材料与仪器

绿豆，市售；中温α-淀粉酶，索莱宝生物技术有公司；盐酸，国药集团。

精宏DK-S24电热恒温水浴锅，上海精宏实验设备有限公司；TFDX0.25真空冷冻干机，烟台中孚冷链设备有限公司；WYT-4型手持糖度计，泉州中友光学仪器公司；酸度计，上海三信有限公司；YP402N型电子天平，上海精密科学仪器有限公司；EZ-S质构仪，日本岛津制作所。

1.2 试验方法

1.2.1 工艺流程

精选优质绿豆→清洗→高压蒸煮→α-淀粉酶酶解→灭酶→预冷冻→真空冷冻干燥→真空包装

1.2.2 操作要点

料液比：在料液比为1∶1.5（g/mL）条件下进行高压蒸煮。

高压蒸煮：高压灭菌锅120 ℃，13 min。

酶的选用：选择合适的酶来水解绿豆中的蛋白质和淀粉，蛋白酶将蛋白质水解成小分子多肽时会露出其疏水性氨基酸残基，可能产生苦味[8]。脱苦步骤较为复杂，故只选用α-淀粉酶酶解淀粉，产生甜味。

预冷冻：将每组样品倒入塑料培养皿中，然后将培养皿放到-40 ℃的冷冻箱中进行预冷冻，冷冻时间为2.5 h，目的是使其水分冷冻结晶，防止水分在升华干燥中沸腾，导致绿豆冻干膨胀。

真空冷冻干燥：将预冻好的样品放入真空冷冻干燥机器中，设置冻干参数，加热温度分别为25，35和30 ℃，加热时间分别为6，3和5 h[9]。

真空包装：在相对湿度30%～45%，温度低于25℃条件下，用真空包装机进行成品包装[10]。

绿豆复水：向绿豆冻干品中，按料液比1∶2（g/mL）加入开水，用手持糖度仪测量甜度。

1.2.3 单因素试验研究

采用不同的α-淀粉酶添加量（140，160，180，200和220 U）、不同的酶解温度（45，50，55，60和65 ℃）、不同的酶解时间（80，85，90，95和100 min）进行酶解试验，以考察酶解工艺对绿豆冻干品的影响。

1.2.4 正交试验

在单因素试验结果的基础上，对酶添加量、酶解温度、酶解时间进行L9(34)三因素三水平的正交试验，正交试验设计如表1所示。

表1 正交试验因素水平表

1.2.5 测定指标与方法

1.2.5.1 感官评价标准

由10名感官评价员分别从硬度、甜度、色泽、外形进行评分，以平均分作为分析依据，评价标准见表2。

表2 绿豆冻干的感官评分

1.2.5.2 糖度的测定

手持糖度计是根据光线从一种介质进入另一种介质时会产生折射现象，且入射角正弦之比恒为定值来工作的，此比值称为折光率，通过溶液折光率能够衡量溶液可溶性固形物的含量[11]。试验将绿豆冻干品复水后，使用手持糖度计对甜度进行测定，结果取测试3次之后的平均值。

1.2.5.3 硬度、脆性和咀嚼性的测定

运用质构仪检测，可以简单直观地反映绿豆冻干成品的硬度和脆性[12-13]。故选取最佳配方的绿豆冻干品进行测定，采用EZ-S质构仪，测定模式为TPA，选用圆柱形探头[14]。测定条件：测试速度20 mm/min，返回速度20 mm/min，压缩量3 mm。各试验组测定6次，取平均值，然后将其与市售绿豆冻干品进行比较，来验证最佳配方。

2 结果与分析

2.1 酶添加量对绿豆冻干品品质的影响

酶的加入能有效地改善绿豆冻干的口感。不同的酶添加量对绿豆冻干品的影响评分结果如图1所示。

由图1可知，随着酶添加量的增加，绿豆冻干品评分呈先上升后下降的趋势，当酶添加量为200 U时，绿豆冻干品在形态、色泽、口感等方面获得满意的效果。随着酶添加量的增加，绿豆冻干品的口感及甜味下降；当酶添加量较少时，无明显的甜味，口感较差。因此，酶添加量选择180，200和220 U进行正交试验设计。

图1 酶添加量对绿豆冻干品的影响

2.2 不同的酶解温度对绿豆冻干品品质的影响

过高和过低的酶解温度均会降低酶的催化效率，从而影响绿豆冻干的营养价值和品质。不同的酶解温度对绿豆冻干品的影响评分结果如图2所示。

由图2可知，当酶添加量为200 U时，酶解的最佳温度为60 ℃。当酶解温度低于60 ℃时，口感偏硬，颗粒感明显，无明显甜味；当酶解温度过高时，口感偏软，颗粒感不明显，有明显甜味，色泽偏暗。因此酶解温度选择55，60和65 ℃进行正交试验设计。

2.3 不同的酶解时间对绿豆冻干品品质的影响

酶解时间的长短会直接影响绿豆冻干品的口感。不同的酶解时间对绿豆冻干品的影响评分结果如图3所示。

由图3可知，当酶解时间为90 min时，绿豆冻干品在形态、色泽、组织等方面获得令人满意的效果。当酶解时间较短时，绿豆冻干品口感偏硬，颗粒感明显；当酶解时间较长时，绿豆冻干品口感偏软，色泽偏暗。90 min为绿豆冻干品最佳酶解时间。因此，酶解时间选择85，90和95 min进行正交试验设计。

图2 酶解温度对绿豆冻干品的影响

图3 酶解时间对绿豆冻干品的影响

2.4 酶解绿豆冻干的条件优化

根据单因素试验结果，正交试验感官评价结果见表3。从R值可以看出三种因素的影响为B＞A＞C，即酶解温度影响最大，酶添加量次之，酶解时间影响较小。因此最佳水平组合为A1B2C2，即正交表中的第二组，因此最佳酶解工艺为酶添加量180 U、酶解温度60 ℃、酶解时间90 min。

表3 正交试验感官评价结果

2.5 糖度测定

将理论最优结果和试验最优结果的绿豆冻干品进行复水，用手持式糖度仪进行检测，重复3次，取平均值。绿豆冻干品产品的糖度为5.90±0.16 Brix，口感较好。

2.6 质构分析

用EZ-S质构仪将试验所得最佳结果的绿豆冻干品与市面上加蔗糖的绿豆冻干品进行检测，比较两者的差别。由表4可知，试验所制备的绿豆冻干品与市场上现有的绿豆冻干品相比，颗粒感更强，酥脆性更好。

表4 绿豆冻干品的质构分析

3 结论

该即食酶解绿豆冻干品的工艺为：料液比1∶1.5（g/mL），120 ℃下高压蒸煮13 min，添加180 U中温α-淀粉酶，酶解温度为60 ℃，酶解时间为90 min，而后进行冻干。此工艺条件下的感官评分最高，甜度最大，质构分析的硬度和脆性数据最优。