紫薯小米速食粥加工工艺
2020-11-02郭芳才英卓
郭芳，才英卓
吕梁学院生命科学系（吕梁 033000）
紫薯（Ipomoeɑ bɑtɑtɑs）属番薯属，营养成分丰富，含有花青素、黏性蛋白、胡萝卜素、脱氢表雄酮、神经节苷脂等多功能性因子。紫薯可作为药食两用的食品，但目前紫薯的利用率不高，精加工技术不够完善，造成了资源浪费的现象，需要寻求新的途径来发挥紫薯的功效[1]。
小米含有丰富的有益元素，其中膳食纤维、矿物质元素、多酚类物质的含量位居粮谷类作物前列。小米中小米蛋白属于低过敏性蛋白，适宜于婴幼儿和特殊人群食用[2]。现代快节奏的工作条件以及人们对健康生活的需求，使得粮谷类尤其是小米作物为原料的深加工速食产品愈发受到人们的欢迎。
以干制小米为主要原料，加入紫薯干，白砂糖，红薯淀粉等辅料，制作高营养、保健型的方便食品[3]，小米紫薯速食粥作为一种新型的速食食品，一方面能保留谷物中的营养成分，另一方面能为农副产品的精深加工开辟出新途径[4]。
1 材料与方法
1.1 原料
小米、紫薯、白砂糖、红薯淀粉，均为山西省吕梁市离石区市售。
1.2 主要仪器和设备
C21-Simple101电磁炉，美的集团有限公司；DHG-9240电热鼓风干燥箱，广州佰辉设备有限公司；G700F23N1P微波炉，深圳市宝安区Glanz有限公司；VJ-8B港式透视电焗炉，广州宏亿制造有限公司；FA2104N电子分析天平，上海精密科学仪器有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 工艺流程
①小米→清洗、浸泡→蒸煮→鼓风干燥
②紫薯→清洗→切丁→蒸煮→鼓风干燥→焙烤处理[5]
①+②+糊料、白砂糖→微波干燥→真空包装1.3.2 操作要点
1) 清洗、浸泡：原料选用选择成熟度适中、无虫害的新鲜紫薯，小米选择糯性小米，原料经过淘洗、浸泡，40 ℃水浸泡40 min，使小米粒充分吸水。
2) 蒸煮：紫薯沸水中煮15～20 min。小米沸水中煮20 min，煮制过程中注意保持小米的完整度。
3) 微波处理：小米在进入微波炉微波之前要先在鼓风干燥箱中干燥一段时间。
4) 热风干燥：小米和紫薯在电热鼓风干燥箱内设置恒温65 ℃干燥60 min，去除表面附着水分。
5) 干制：复水性的大小极易受干燥工艺的影响，不同的干燥工艺会影响干制品的复水性及感官特性[6]。采用微波炉对小米进行干燥，采用烘箱对紫薯进行干燥。
6) 加入辅料：加入适当的辅料来改善产品的黏稠度和口感，例如红薯淀粉和白砂糖等配料。
7) 糊料的制备：小米在煮制的过程中会造成黏性物质的损失，会导致干制小米复水后黏稠度和口感下降，将煮开的米汤蒸发至适量后加入红薯淀粉搅匀，得到红薯淀粉小颗粒作为紫薯小米速食粥的增稠剂。
1.3.3 单因素试验
1.3.3.1 不同微波功率对小米的影响
微波功率分别设为低火190 W、中小火195 W、中火200 W、中高火205 W和高火210 W下微波40 min，根据其复水率和综合感官得出最佳的小米微波功率[7]。
式中：m1为复水前干燥样品质量，g；m2为复水后吸干表面水分后的样品质量，g。
1.3.3.2 不同焙烤温度对紫薯的影响
焙烤温度分别设置在100，120，140，160和180℃下焙烤20 min，综合其复水性和紫薯色泽得出最佳的焙烤温度[8]。
1.3.3.3 不同干制小米加入量对速食粥的影响
以干制小米54%、紫薯干23%、白砂糖7%、红薯淀粉糊料15%为基本配方进行单因素预试验。
在基本配方的基础上分别添加38%，46%，54%，62%和70%的干制小米，根据其感官评价选取最佳干制小米加入量。
1.3.3.4 不同紫薯干加入量对速食粥的影响
在速食粥基本配方的基础上分别添加7%，15%，23%，31%和39%的紫薯干，根据其感官评价选取最佳紫薯干加入量。
1.3.3.5 不同白砂糖加入量对速食粥的影响
在速食粥基本配方的基础上分别添加5%，6%，7%，8%和9%白砂糖，根据其感官评价选取最佳白砂糖加入量。
1.3.4 正交试验
在配方单因素试验的基础上选择干制小米、紫薯干以及白砂糖加入量做L9(34)正交试验，产品制作完成后，冲泡后以制定的感官评定标准进行鉴定，综合打分，确定其最佳工艺制作条件。
1.3.5 感官评定
感官评定小组由10名成员组成，取最后制得的方便粥米加95 ℃水100 g，加盖冲泡6 min，并进行综合评分，感官评分表见表1。
1.3.6 理化指标
依据国标SB/T 10652—2012《粥、米粥、米粉制品》[9]：测定pH用pH计法检测；通过酒精试验法测定酸度；选用酒石酸铜甲乙液比色法检测还原糖量；用折光仪法测定总固形物含量。
1.3.7 微生物指标
检验指标中的大肠菌群和致病菌按照蒋萌蒙等[10]的方式进行检验。
表1 紫薯小米速食粥感官评定标准
2 结果与分析
2.1 单因素试验分析
2.1.1 不同微波功率对小米的影响
小米经鼓风干燥箱干燥后微波40 min，测定其复水率，并且结合小米外观和香气，考察微波功率大小对小米的影响。结果见表2。
由表2可知，随着小米微波功率的加大，小米的复水率随之加大，在微波功率达到中火之后，小米复水率的增长逐渐变缓。在微波功率为低火190 W时，小米颜色呈淡黄色掺白色，还保持着煮制后小米的颜色，说明微波功率较小，干燥程度不够。在微波功率为高火210 W时，小米出现部分焦糊，会影响到速食粥最后成品的色泽和风味，微波功率的大小对小米粒的色泽影响较大。通过小米复水率及综合考虑，处理小米最适的微波功率宜控制在中火200 W。
表2 不同微波功率对小米的影响
2.1.2 不同烘烤温度对紫薯的影响
由表3可知，紫薯的复水率随着紫薯焙烤温度的加大而升高。当烘烤温度达到180 ℃时，烘烤后的紫薯块显干硬，部分发生焦糊，且复水后口感差；当烘烤温度为100 ℃时，烘烤后的紫薯表面湿润，颜色保持着蒸煮后的深紫色，说明紫薯干干燥程度较低，需要相应的提高紫薯的烘烤温度。在烘烤温度为140 ℃时，烘烤后的紫薯软硬适中，颜色呈紫色且略带淡红色。是一种较理想的干燥状态，因此，通过烘烤后紫薯的外观及综合考虑，选取紫薯烘烤温度140 ℃作为紫薯干制的最佳处理条件。
2.1.3 不同干制小米加入量对速食粥的影响
由表4可知，在紫薯小米速食粥的制作过程中，感官得分在加入量超过54%之后呈现下降趋势。当干制小米加入量为54%时，速食粥小米呈颗粒状，整体分散均匀，黏稠度达到适宜状态，此时紫薯小米速食粥的感官得分最高，为89分。当干制小米加入量高于54%时，紫薯小米速食粥稠度就会太大，导致感官得分开始下降。当干制小米加入量低于54%时，速食粥小米虽呈颗粒状均匀分布，但米粥稠度就会略低，导致感官得分较低。因此，选择加入量54%作为紫薯小米速食粥中干制小米的最佳加入量。
表3 不同烘烤温度对紫薯的影响
表4 不同干制小米加入量对速食粥的影响
2.1.4 不同紫薯干加入量对速食粥的影响
由表5可知，在该紫薯小米速食粥的制作过程中，感官得分在紫薯干加入量超过23%之后呈现下降趋势。当紫薯干加入量在23%时，小米粥整体色泽澄黄，紫薯风味适宜，紫薯小米速食粥的感官得分达到最高，为89分。当紫薯干加入量高于23%时，紫薯小米速食粥紫薯风味略有提高，当进一步增加紫薯干的加入量时，紫薯干会影响速食粥的色泽，使成品速食粥粥色暗淡，紫薯风味逐渐增强，进而掩盖速食米粥的米香味，导致感官得分开始下降。当紫薯干的加入量低于23%时，速食粥虽色泽澄黄，但紫薯风味不够突出，感官得分也略低。因此，选择加入量23%作为紫薯小米速食粥中紫薯干的最适宜加入量。
表5 不同紫薯干加入量对速食粥的影响
2.1.5 不同白砂糖加入量对速食粥的影响
由表6可知，在这一组紫薯小米速食粥的制作过程中，速食米粥的感官得分在白砂糖加入量超过7%之后呈现下降趋势。速食米粥中白砂糖加入量在7%时，米粥甜味适中，不会改变米粥原本的滋味，紫薯小米速食粥的感官得分最高。当进一步加大白砂糖的加入量时，米粥甜味就会稍重，进而掩盖米粥原本滋味，导致感官得分开始下降。同样，当速食米粥中白砂糖的加入量低于7%时，速食粥的甜味就会略微偏低，导致感官得分的下降。因此，选择加入量7%作为紫薯小米速食粥中白砂糖的最佳加入量。
表6 不同白砂糖加入量对速食粥的影响
2.2 正交试验
选择速食粥配方中干制小米加入量、紫薯干加入量以及白砂糖加入量这3个因素中的3个水平，设计L9(34)正交试验。试验因素水平见表7。
表7 试验因素水平表
根据表7试验因素水平表得出的正交试验结果如表8。
表8 紫薯小米速食粥的正交试验结果
表8表明，影响紫薯小米速食粥综合品质的主要因素是干制小米加入量，其次是白砂糖加入量，影响最弱的是紫薯干加入量。对正交试验数据进行极差分析之后，表中数据显示紫薯小米速食粥最佳配方加入量为A1B1C2，即干制小米加入量46%、紫薯干加入量15%、白砂糖加入量7%、红薯淀粉糊料加入量15%作为紫薯小米速食粥的最佳配方。
正交试验结果显示紫薯小米速食粥的最佳配方工艺为A1B1C2，但该配方组合并未在正交试验中出现，因此进行验证试验，并对两组配方进行感官评分比较。
根据表9验证试验的结果可以得出，组合A1B1C2的感官得分要比组合A1B2C2的感官得分高，组合A1B2C2与组合A1B1C2的配料相比，前者的紫薯用量会相对较多，口感会相对偏甜，不符合当今社会对低糖饮食的要求，因此选用A1B1C2为最佳配方。即干制小米加入量46%、紫薯干加入量15%、白砂糖加入量7%、红薯淀粉糊料加入量15%制作速食粥。制作出的紫薯小米速食粥米粥呈颗粒状，整体分散均匀，滋味醇厚，甜味适中。
表9 验证试验
2.3 理化指标测定结果（参见表10）
表10 理化指标测定结果
2.4 微生物指标测定结果（参见表11）
表11 微生物指标测定结果
3 结论
采用热风-微波干燥方法对小米和紫薯进行预处理，小米和紫薯经蒸煮后进电热鼓风干燥箱内进行一次干燥，温度65 ℃干燥60 min。小米一次干燥后采用微波炉进行二次干燥，紫薯在烤炉中140 ℃下进行二次干燥，通过两次干燥得出速食粥的基础原料，后以干制小米加入量46%、紫薯干加入量15%、白砂糖加入量7%、红薯淀粉糊料加入量15%为基本配方，95℃水冲泡6 min，速食粥产品感官品质达到最优，制作出的紫薯小米速食粥小米呈颗粒状，整体分散均匀，滋味醇厚，甜味适中。
