西藏黑木耳营养粉的研制
2020-12-01薛蓓张家晨刘怡贾福晨刘振东马才仁卓玛
薛蓓,张家晨,刘怡,贾福晨,刘振东,马才仁卓玛
1. 西藏农牧学院食品科学学院(林芝 860000);2. 西藏自治区农牧科学院农产品开发与食品科学研究所(拉萨 850032)
黑木耳(Auricularia auricula(Hook)Underw)为我国珍贵的药用和食用胶质真菌,我国是世界上生产黑木耳的主要国家,占世界黑木耳总产量的90%左右[1]。从营养学角度,黑木耳具有很高的营养价值[2-3],富含碳水化合物、蛋白质、人体必需氨基酸,多种微量元素,其中多糖、低聚糖含量占其干质量的65%以上。从药理学角度,黑木耳多糖具有抗肿瘤、抗氧化、降血糖、降血脂、降固醇、抗血栓、抗辐射及增强免疫力等多种生物学活性。2018年林芝市正在大面积推广种植藏耳(西藏黑木耳)[4],人工栽培的模式产生的黑木耳营养价值并没有减低,并且大多数营养物质的含量反而优于野生黑木耳[5]。然而,在藏耳生产过程中会产生大量的断耳、残耳、碎耳,为了增加碎耳和次等耳的利用率,增加栽培户的经济收入,研究以西藏林芝市米林县人工栽培黑木耳生产中断耳、残耳、碎耳黑木耳子实体为主要原料,经过挑选与淘洗、干燥、烘烤熟化、超微粉碎,添加一定比例的青稞、黑芝麻、红枣、百合、核桃、果蔬粉等辅料,混合调配、拌匀、称量、包装、成品等工艺过程制成黑木耳冲调营养粉。研究采用兼有上下限的混料设计方法对产品配方进行优化,以感官评价为指标,考察黑木耳子实体全粉、青稞、黑芝麻、红枣、百合、核桃、果蔬粉的最佳配比。研究提高了米林县人工栽培黑木耳生产中断耳、残耳、碎耳的利用率,丰富了米林县黑木耳的商品种类。
1 材料与方法
1.1 材料与设备
黑木耳选自西藏林芝市米林县人工栽培黑木耳生产中断耳、残耳、碎耳,青稞、黑芝麻、红枣、百合、核桃、果蔬粉;木糖醇,食品级,山东福田药业有限公司。
XL-06A型高速多功能粉碎机,山东省济南市旭重机械设备有限公司;TG18G台式高速离心机,上海赫田科学仪器有限公司;ME204E电子天平,梅特勒托利多科学仪器有限公司;101-2B恒温鼓风干燥箱,苏州宝利金电热设备有限公司。
1.2 方法
1.2.1 原材料预处理
以米林县人工栽培黑木耳生产中断耳、残耳、碎耳黑木耳子实体为主要原料,经过挑选与淘洗、烘烤熟化、超微粉碎,添加一定比例的青稞、黑芝麻、木糖醇、红枣、百合、核桃、果蔬粉等辅料混合。黑木耳烘烤温度为180 ℃,黑芝麻和百合烤温度稍微高些在160 ℃,红枣和核桃仁烘烤温度为140 ℃,粉碎步骤,均采用超微粉碎设备进行粉碎,至粒度在150目以上,混合调配、拌匀、称量、包装、成品等工艺过程制成具有降血脂功能的黑木耳营养粉。
1.2.2 配方设计
我国营养学会推荐在膳食中各营养素所占有的百分比是碳水化合物占55%~65%,蛋白质占10%~15%和脂肪占20%~30%[6]。研究设计各营养素所占有的百分比为脂肪占8%,碳水化合物占75%,蛋白质占10%。采用混料设计中的D-Optional方法,对混合粉进行配方的优化。复配配方的确定,通过研究黑木耳、青稞、黑芝麻、红枣、百合、核桃、果蔬粉的不同比例配比对产品风味的影响,采用感官评价法、物化特性分析法优化营养粉的基本配方。
1.2.3 营养粉产品的感官评价
邀请20名感官评价员根据产品的色泽、风味、冲调性、口感制定感官评分标准,采用“双盲法”进行评分。产品的感官评分标准见表1。
表1 感官评分标准表
1.2.4 工艺流程
1.2.5 产品理化及卫生指标检测
水分含量测定参考GB 5009.3规定的方法;菌落总数测定、金黄色葡萄球菌检验、大肠菌群计数和沙门氏菌检验分别参考食品安全国家标准GB 4789.2—2016、GB 4789.10—2016、GB 4789.3—2016和GB 4789.4—2016。
2 结果与分析
2.1 营养粉的配方设计
营养粉营养成分见表2。
表2 营养成分表
根据营养需求计算,试验初配方为:黑木耳25 g,青稞15 g,木糖醇10 g,黑芝麻10 g,红枣8 g,百合7 g,核桃仁10 g,果蔬粉6 g。根据初配方将进行黑木耳、青稞、黑芝麻、红枣、百合、核桃仁和果蔬粉添加量的感官评定试验,进行添加量的优化。
2.2 营养粉配方结果
研究混合粉的优化应用兼有上下限的混料设计方法,限制了8种材料在配方中所占比例,是限制成分上下限的混料设计[7-8],试验设计见表3。
表3 混料设计及感官评分值的实测值和预测值 %
表3列出了以黑木耳、青稞、木糖醇、黑芝麻、红枣、百合、核桃、果蔬粉为主要成分的营养粉感官评定结果及其预测值,对响应值感官分值的试验值的二次多项回归拟合利用Design Expert软件,建立感官分值的回归模型。
2.3 模型建立
表4 方差分析表
图1 感官评价
图2 感官评价
感官分值的二次多项回归模型方差分析如表4。从表4可以看出,判定系数R2=0.991 3,感官分值的二次模型达到显著水平,说明变量Y的变异中有99%是由变量(A、B、C)引起的,表明研究的模型方程很好地拟合指标与配方比例关系。试验中各组分的三元等值线如图1和图2,其可直观地反映感官分值受营养粉各组分间的变化影响。从图1和图2可以看出试验所研究的配方中共有8种成分,其中黑木耳、青稞、木糖醇这3种成分对感官评分值的影响较大。
2.4 营养粉的配方优化
设定各组分的变化范围以及所期望的响应值,如表5。各成分最佳组合及预测结果见表6,从表6可以看出,各成分最佳组合为第5组,最优组合为:黑木耳23.45%、青稞12.73%、木糖醇9.72%、黑芝麻20.45%、红枣11.07%、百合7.56%、核桃8.96%、果蔬粉6.06%。按照此优化配方制成的营养粉,感官评定结果为97.35,与预测值基本一致。
2.5 营养粉质量评价
2.5.1 水分含量
GB/T 29602—2013中关于固体饮料的水分要求小于7.0%,产品的平均水分含量为4.57%,符合国家标准。
2.5.2 营养粉能量和营养验证
营养粉产品营养成分见表7。从表7可知,本产品蛋白质量为10.8 g,供能比为12.91%。根据表7中能量,可知产品总能量为1 613.4 kJ。
表5 试验变量的响应值和目标范围
表6 不同配方感官评价预测值 %
表7 营养素及能量占比
2.5.3 溶解性和溶解稳定性
将黑木耳营养粉用80 ℃热水冲调,边加水边搅拌,1 min左右可以搅拌均匀,无结块,在0~60 min观察到的溶液无沉淀无分层现象,说明该产品水溶性和溶解稳定性良好[8]。
2.5.4 微生物菌落数
测定的菌落数为3 100 CFU/100 mL,沙门氏菌、金黄色葡萄球菌均未检出,大肠杆菌27 CFU/100 mL,微生物符合《食品安全国家标准 饮料》GB 7101—2015和《食品安全国家标准 食品中致病菌》GB 29921—2013的限量要求,可以放心食用。
3 结论及讨论
研究应用Design Expert软件及应用兼有上下限的混料设计方法,对混合粉进行配方的优化,得到最优组合为:黑木耳19.3%、青稞13.5%、木糖醇9.6%、黑芝麻14.1%、红枣9.7%、百合7.5%、核桃11.7%、果蔬粉6.1%。按照此优化配方制成的营养粉,感官评定结果为97.13分。研究得到的黑木耳营养粉产品中的各配料添加量符合配方食品中的能量和营养要求,产品水溶性好,溶解稳定性良好,水分含量和水分活度符合国家标准,产品微生物菌落数符合国家标准。黑木耳营养粉产品的开发可增加米林县袋料栽培黑木耳产业生产过程中产生碎耳和次等耳的利用率,增加栽培户的经济收入,进而增加农牧民栽培户的生活幸福感。