正交试验优化麻糬配方

刘 欢

上海工微所科技有限公司，上海 200233

以糯米粉为主要原料制成的麻糬口感软糯但弹性和咀嚼性不足。变性淀粉是改性过的淀粉，在保水性、糊化性和成胶性等方面有所提高，可用于改善麻糬的口感。羟丙基二淀粉磷酸酯（hydroxypropyl distarch phosphate, HDP）是在碱性条件下醚化后交联制成的复合变性淀粉[1]。HDP 含有亲水性羟丙基，容易吸水膨胀，有利于形成致密均匀的凝胶网络结构，可以明显改善糯米糕的质构[2]。HDP 对面团的黏弹性也有显著影响[3]。HDP 或醋酸淀粉的加入可以使木薯淀粉和水分子之间形成更紧密的网络结构，木薯珍珠的内聚性、弹性等都会有所提高[4]。HDP 或羟丙基淀粉的加入也可以防止冷冻生面在储存期间硬度和咀嚼性降低[5]。

添加亲水胶体也可以改善淀粉类产品的质构特性。在王刚等[6]的研究中，糯米团的硬度与魔芋胶和黄原胶的添加量呈负相关。黄原胶还可以改善米粉和玉米淀粉的质构特性[7-8]，使变性淀粉的透明度提高、析水率降低，并增强变性淀粉在冻融过程中的稳定性[9]。此外，酸对淀粉的糊化性质有一定的影响。变性淀粉的回生值会随柠檬酸浓度的增加而减小[10]。乳酸溶液处理后的糯米粉在糊化过程中水解程度加深，糯米团的硬度下降[11]。

较多研究表明HDP、黄原胶和乳酸等能够改善淀粉类产品的质构特征。硬度和弹性等质构指标能够较好地反映产品的口感特征，且利用质构仪测定产品质构还具有客观性和准确性等优点。因此,本文研究了乳酸添加量、黄原胶添加量、糯米粉与HDP添加量之比（固定糯米粉和HDP 的总添加量）对麻糬硬度、弹性、内聚性、咀嚼性和回复性等质构的影响，设计并实施正交试验得到了弹性和咀嚼性等质构数据均较佳的麻糬配方，以期为优化传统糯米粉制产品的品质提供理论数据。

1 材料与方法

1.1 试验材料与仪器设备

羟丙基二淀粉磷酸酯（中泰淀粉有限公司），水磨糯米粉（新乡良润全谷物食品有限公司），海藻糖（德州汇洋生物科技有限公司），分子蒸馏单甘脂（佳力士添加剂（海安）有限公司），黄原胶（山东阜丰发酵有限公司），山梨糖醇液体（山东天力药业有限公司），甘油（连云港新爱食品科技有限公司），F60 果葡糖浆（中粮融氏生物科技有限公司），乳酸（河南金丹乳酸科技股份有限公司）。

TA-XT plusC 型质构仪（英国SMS 公司），ME204/02 型电子天平（梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司），电压力锅（浙江苏泊尔股份有限公司）。

1.2 麻糬的制备方法

分别称取一定质量的黄原胶、海藻糖混合均匀，加入一定量的水均匀搅拌直至充分溶胶。在胶体溶液中分别加入一定质量的果葡糖浆、山梨糖醇液、甘油、糯米粉、HDP 和单甘脂并搅拌均匀，静置30 min后倒入模具中。将盛有混合液的模具放入电压力锅中，在30 kPa 的压力下加热13 min 后卸压。取出脱模，得到麻糬样品，2 d 后进行全质构分析测试。

1.3 单因素试验

选择乳酸添加量、黄原胶添加量、糯米粉与HDP 添加量之比（以下简称为糯米粉∶HDP）等3个因素，每个因素设置6 个水平。配料总质量按1 kg 计，糯米粉与HDP 的总添加量为195.80 g/kg。

固定黄原胶添加量为0.70 g/kg，糯米粉∶HDP为1∶4，乳酸添加量分别为0、0.70 g/kg、1.40 g/kg、2.10 g/kg、2.80 g/kg 和3.50 g/kg，考察乳酸添加量对麻糬样品质构的影响。

固定乳酸添加量为0，糯米粉∶HDP 为1∶4，黄原胶添加量分别为0、0.35 g/kg、0.70 g/kg、1.05 g/kg、1.40 g/kg 和1.75 g/kg，考察黄原胶添加量对麻糬样品质构的影响。

固定乳酸添加量为0，黄原胶添加量为0.70 g/kg，糯米粉∶HDP 分别为0∶5、1∶4、2∶3、3∶2、4∶1 和5∶0，考察糯米粉∶HDP 对麻糬样品质构的影响。

1.4 正交试验

根据单因素试验结果，正交试验中每个因素各取3 个水平。不考虑各因素的交互作用，选择L9（34）正交表进行试验，正交试验因素水平表见表1。

表1 正交试验因素与水平设计

1.5 全质构分析方法

麻糬样品制成长宽均1.5 cm、高0.5 cm 的质构测试样品。采用全质构分析测试模式，探头P50，接触力5 g，形变70%，测前速度2 mm/s，测中和测后速度为1 mm/s。

1.6 数据处理

使用Microsoft Excel 2007 和IBM SPSS 21.0 软件进行数据处理。采用单因素方差分析（ANOVA）进行最小显著性差异法（LSD）多重比较，P＜0.05 则表明差异显著。

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 乳酸添加量对麻糬质构的影响

固定黄原胶添加量和糯米粉与HDP 之比的情况下，乳酸添加量不同所制成的麻糬样品的质构数据见表2。

表2 不同乳酸添加量时麻糬的质构数据

从表2 可以看出，乳酸添加量确实会影响麻糬的质构。麻糬的硬度与乳酸添加量呈负相关，与王娟等[11]利用乳酸改性糯米粉制作的糯米团的硬度变化趋势一致。随着乳酸添加量的增加，麻薯团的内聚性、咀嚼性和回复性都会先升高，在添加量为1.40 g/kg 达到最高值后开始不断降低。虽然咀嚼性和回复性的数值存在一些小波动，但并不会影响二者的基本变化趋势。弹性变化不显著，但也会呈现出先升高后降低的趋势，并在乳酸添加量为1.40 g/kg 时达到最高值。总体来看，乳酸添加量为1.40 g/kg 时，麻糬硬度适中，弹性、内聚性、咀嚼性和回复性都为最高值，又因为乳酸添加量太高会导致麻糬口味偏酸，因此选择0.70 g/kg、1.40 g/kg 和2.10 g/kg 等3 个添加量水平开展后续试验。

2.1.2 黄原胶添加量对麻糬质构的影响

固定乳酸添加量和糯米粉与HDP 比值的情况下，黄原胶添加量不同所制成的麻糬样品的质构数据见表3。

表3 不同黄原胶添加量时麻糬的质构数据

增加乳酸添加量会使麻糬硬度降低，黄原胶添加量过少可能会导致麻糬样品无法成型，因此选择将乳酸添加量固定为0。从表3 可以看出，黄原胶的添加量能够影响麻糬的质构。麻糬的硬度与黄原胶添加量呈正相关，内聚性则与其添加量呈负相关。随着黄原胶添加量的增加，其弹性和回复性会先升高，在添加量为1.40 g/kg 达到最高值后开始降低。咀嚼性在黄原胶添加量为0 时最低，并且与添加了黄原胶的麻糬存在显著差异，另外，咀嚼性也在黄原胶添加量为1.40 g/kg 时达到最大值。总体来看，黄原胶添加量在1.40 g/kg 时麻糬团的硬度和内聚性适中，弹性、咀嚼性和回复性都为最高值，因此选择1.05 g/kg、1.40 g/kg、和1.75 g/kg 等3 个添加量水平进行后续试验。

2.1.3 糯米粉∶HDP 对麻糬质构的影响

在固定乳酸添加量和黄原胶添加量的情况下，糯米粉与HDP 比值不同所制成的麻糬样品的质构数据见表4。

表4 不同糯米粉∶HDP 时麻糬的质构数据

从表4 可以看出，糯米粉和HDP 的添加比例能够影响麻糬的质构。硬度和咀嚼性都与HDP 添加量呈正相关，其中硬度的变化趋势与毛慧佳等[12]对汤圆的研究结果一致。随着HDP 添加量的减少，即糯米粉添加量的增加，回复性数值会产生一些小波动，但基本呈不断降低的趋势。弹性和内聚性先升高，在糯米粉∶HDP 为1∶4 达到最高值后开始不断降低。虽然内聚性数值存在波动，但不影响其基本变化趋势。杨帆等[13]制作的3D 糯米团的弹性和内聚性随糯米粉添加量的增加而降低。总体来看，糯米粉∶HDP 在1∶4 时，麻糬的硬度和咀嚼性适中，弹性、内聚性和回复性达到了最高值，且随着糯米粉∶HDP 的增大，即糯米粉添加量的增加，麻糬样品的颜色由无色逐渐变为深黄色，因此选择0∶5、1∶4和2∶3 等3 个水平进行后续试验。

2.2 正交试验

L9（34）正交试验设计及其结果见表5，各评价指标的极差分析见表6。

表5 L9（34）正交试验设计及其结果

表6 各评价指标的极差分析

由表5 可知，硬度、弹性、内聚性、咀嚼性和回复性的最大值组合分别为A1B3C3、A1B1C1、A3B2C1、A1B1C1和A1B1C1。弹性、咀嚼性和回复性最好且硬度、内聚性适中的最优组合为A1B1C1，即乳酸为0.70 g/kg、黄原胶为1.05 g/kg、糯米粉∶HDP 为0∶5（即HDP 添加量为195.80 g/kg）。

由表6 的极差分析结果可知，对硬度、内聚性和回复性而言，各因素的影响顺序从大到小依次为糯米粉∶HDP（C）＞乳酸（A）＞黄原胶（B）；对弹性而言，各因素的影响顺序从大到小依次为乳酸（A）=糯米粉∶HDP（C）＞黄原胶（B）；对咀嚼性而言，各因素的影响顺序从大到小依次为乳酸（A）＞黄原胶（B）＞糯米粉∶HDP（C）。

3 结论

乳酸主要影响麻糬的弹性和咀嚼性，糯米粉与HDP 的比值主要影响麻糬的硬度、内聚性和回复性，黄原胶对麻糬质构的影响相对较小。麻糬的硬度与乳酸添加量呈负相关，与黄原胶添加量和HDP添加量呈正相关，内聚性与黄原胶添加量呈负相关，咀嚼性和回复性与HDP 添加量呈正相关。正交试验得出弹性和咀嚼性较好的麻糬配方为0.70 g/kg、黄原胶为1.05 g/kg、糯米粉∶HDP 为0∶5（即HDP 为195.80 g/kg）。