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 李晌1，施洪飛1，韓雍2，汪慧2

 1．南京中醫(yī)藥大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院(南京210023)；2隴東學(xué)院農(nóng)林科技學(xué)院(慶陽(yáng)745000)

摘要試驗(yàn)以什社小米為原料制作速溶小米粉，通過(guò)單因素試驗(yàn)分析細(xì)度、脫脂處理和酶處理對(duì)速溶小米粉速溶性的影響，并依此設(shè)計(jì)L9(34)正交試驗(yàn)，進(jìn)一步明確各因素對(duì)小米速溶特性的影響情況以及各速溶指標(biāo)間的相關(guān)性。結(jié)果表明：小米粉的細(xì)度，超聲脫脂處理，酶處理均對(duì)小米粉的速溶性有影響，其中小米粉細(xì)度對(duì)分散性、溶解度和結(jié)塊率3個(gè)速溶指標(biāo)影響較大，細(xì)度為80目時(shí)可提高米粉潤(rùn)濕性、分散性和降低結(jié)塊率，但對(duì)米粉溶解度有削弱趨勢(shì)。超聲脫脂強(qiáng)度較高時(shí)（75%）可促進(jìn)米粉的潤(rùn)濕性、分散性和降低結(jié)塊率，但對(duì)米粉溶解度影響不明顯。酶處理(2 g/100g)對(duì)米粉溶解度有促進(jìn)作用，但對(duì)其他-3個(gè)指標(biāo)影響較弱于細(xì)度處理和超聲脫脂處理。速溶指標(biāo)之間相關(guān)性明顯。

關(guān)鍵詞  小米；速溶粉；工藝優(yōu)化；正交試驗(yàn)

  小米，又名谷子，是世界上重要的糧食作物，具有悠久的栽種歷史，在我國(guó)北方廣泛種植，是主糧的重要補(bǔ)充作物，因其營(yíng)養(yǎng)豐富，一向受到人們的喜愛(ài)。小米具有優(yōu)異的蛋白品質(zhì)，含有8種人體必需氨基酸；小米的淀粉含量高（約70%），是一種能量食物。小米維生素B1的含量位居所有糧食之首，每百克含量達(dá)0.12 mg，除此之外它還含有其他豐富的維生素和無(wú)機(jī)鹽，其具有防治消化不良，防止泛胃、嘔吐的功效，滋陰養(yǎng)血的功效。中醫(yī)認(rèn)為，小米味甘咸，有清熱解渴、健胃除濕和胃安眠等功效。由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，城鄉(xiāng)居民糧食消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，粗糧比重大幅度下降，由于食物過(guò)于精細(xì)、單調(diào)，同時(shí)加上動(dòng)物脂肪增多等原因，使我國(guó)高血壓、心血管病、糖尿病等疾病在中老年人中發(fā)病率不斷上升，小米保健功效得到人們的廣泛共識(shí)，是緩解城市“富貴病”的可行途徑之一，以其優(yōu)異的營(yíng)養(yǎng)功能開(kāi)發(fā)保健食品已成為必然趨勢(shì)。小米具有防病抗癌等作用，因此小米保健食品的開(kāi)發(fā)利用具有廣闊前景。試驗(yàn)以隴東特有的什社小米為原料，以小米速溶粉產(chǎn)品設(shè)計(jì)為根本目標(biāo)，研究米粉速溶工藝控制因素，使其最大限度保持“原生態(tài)”營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的同時(shí)具備方便食用的特性。

1  材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

 小米：產(chǎn)于甘肅省慶陽(yáng)市西峰區(qū)什社鄉(xiāng)；糖化酶（酶活力≥10 000 U/g）：上海藍(lán)季公司；乙醚（分析純）：天津北聯(lián)公司。T25高壓均質(zhì)機(jī)：德國(guó)IKA；DHG-9070A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：上海一恒公司；KQ3200ED數(shù)控超聲清洗器：江蘇昆山超聲儀器公司；SG-5403多功攪拌機(jī)：上海碩光公司；萬(wàn)能高速粉碎機(jī)：北京中興偉業(yè)公司。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1工藝設(shè)計(jì)

1.2.1.1加工工藝

  原料→預(yù)處理→粉碎（20目）→脫脂-+糊化（加水調(diào)漿，煮沸持續(xù)15 min）→酶處理→滅酶→干燥→粉碎→過(guò)篩→產(chǎn)品

1.2.1.2工藝要點(diǎn)

  1)原料處理：除去雜物和缺損的顆粒，清除雜質(zhì)，粉碎，過(guò)20目篩，備用。

  2)脫脂：米粉與乙醚料液比1：3( g/m L)，溫度15℃，超聲處理20 min，并依此料液比沖洗2次。

  3)糊化：以料液比1：4( g/m L)調(diào)漿，煮沸，持續(xù)15 min。

  4)酶處理：在糊化的脫脂米粉中添加糖化酶進(jìn)行水解，調(diào)整酶添加量、酶解溫度、pH和攪拌頻率，使米粉充分水解。

  5)滅酶：將酶處理后的米粉糊煮沸5 min，然后冷卻至室溫。

  6)均質(zhì)：將小米稠狀液體加入均質(zhì)機(jī)，均質(zhì)轉(zhuǎn)速為8 000 r/min，處理3 min。

  7)干燥：將均質(zhì)后的小米置于烘干機(jī)，在95℃下進(jìn)行干燥。

  8)磨粉：對(duì)干燥后的塊狀小米粉碎，過(guò)篩，備用。

1.2.2單因素試驗(yàn)

  細(xì)度試驗(yàn)中，除不進(jìn)行超聲脫脂和酶處理外，按照上述加工工藝進(jìn)行，終物料分別以60，80，100，120和140目過(guò)篩后，進(jìn)行速溶指標(biāo)測(cè)試。

  超聲脫脂試驗(yàn)中，超聲強(qiáng)度分別為25%，40%，55%，75%和90%，除不進(jìn)行酶處理外，按照上述加工工藝進(jìn)行，終物料分別以60目過(guò)篩后，進(jìn)行速溶指標(biāo)測(cè)試。

  酶處理試驗(yàn)中，酶使用量分別為0.25，0.50，1.00，2.00和5.00 g/100 g，除不進(jìn)行超聲脫脂處理外，按照上述加工工藝進(jìn)行，終物料分別以60目過(guò)篩后，進(jìn)行速溶指標(biāo)測(cè)試。

1.2.3正交試驗(yàn)

  在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)各因素對(duì)小米粉速溶特性的影響，確定米粉細(xì)度、超聲脫脂強(qiáng)度和酶使用量3個(gè)主要因素作為試驗(yàn)中的工藝條件控制點(diǎn)，并選擇相應(yīng)的水平，建立L9(34)正交試驗(yàn)表（表2），其中米粉細(xì)度分別為80，100和120目，超聲脫脂強(qiáng)度為35%，55%和75%，酶使用量1.00，2.00和5.00g/100 g。

1.3速溶指標(biāo)

1.3.1潤(rùn)濕性

 在250 m L燒杯中加入25 0C的去離子水200 m L，稱(chēng)取0.5 g樣品均勻平鋪于水面上，測(cè)定從樣品加入至樣品完全沉降所需要的時(shí)間(s)，時(shí)間越短干粉潤(rùn)濕性越好。

1.3.2分散性

 稱(chēng)取5g樣品放于100 m L燒杯中，加入25℃的去離子50 m L，以800 r/min的轉(zhuǎn)速在恒溫磁力攪拌器上攪拌，記錄從攪拌開(kāi)始到粉塊全部分散所需要的時(shí)間(s)，時(shí)間越短干粉潤(rùn)濕性越好。

1.3.3溶解度

 精確稱(chēng)量樣品5.00 g樣品，置于50 m L小燒杯中，加入去離子水30 m L，室溫條件下以磁力攪拌器攪拌30 nun，使小米粉充分溶解。將溶液完全轉(zhuǎn)移至50 m L容量瓶中，用去離子水定容，充分搖勻。取10 m L，放人離心管中，3 000 r/min離心10 min，取上清液，轉(zhuǎn)

人稱(chēng)量皿中，在水浴中加熱20 min，然后放入105℃干燥箱中烘干至質(zhì)量恒定。計(jì)算溶解度( g/100 g)，溶解度越大干粉速溶性越好。

1.3.4結(jié)塊率

  在250 m L燒杯中加入100 m L沸水，再加入10 g小米速溶粉，用轉(zhuǎn)速120 r/min的自動(dòng)攪拌器攪拌20 s后，將料液過(guò)80目篩網(wǎng)，取未通過(guò)篩網(wǎng)的結(jié)塊干燥至恒質(zhì)量后稱(chēng)量，結(jié)塊率按式(2)計(jì)算。

1.4數(shù)據(jù)分析

  試驗(yàn)數(shù)據(jù)由SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。2結(jié)果與討論

2.1單因素試驗(yàn)

 米粉細(xì)度對(duì)溶解特性影響（表3和圖1）比較明顯，4個(gè)速溶指標(biāo)都隨著細(xì)度增大而呈現(xiàn)升高趨勢(shì)，其中80目米粉在潤(rùn)濕性和分散性上表現(xiàn)較佳，但溶解度較低，結(jié)塊率略高于60目米粉，同時(shí)其顆粒感較強(qiáng)，綜合考慮，在80～100目范圍，對(duì)米粉速溶具有較為理想的表現(xiàn)。

 超聲脫脂強(qiáng)度對(duì)溶解特性影響（表4和圖2）不是很明顯，但也表現(xiàn)出一定趨勢(shì)，超聲強(qiáng)度提高可以促進(jìn)米粉速溶特性的體現(xiàn)，但過(guò)度脫脂并沒(méi)有顯著提高速溶特性，試驗(yàn)顯示超聲強(qiáng)度在55%～75%條件下，米粉各速溶指標(biāo)表現(xiàn)趨于穩(wěn)定。

  酶用量對(duì)溶解特性影響（表5和圖3）較明顯，對(duì)米粉速溶指標(biāo)都有較大促進(jìn)作用，但與脫脂處理相似，過(guò)度酶用量并沒(méi)有顯著提高速溶特性。試驗(yàn)顯示酶用量5 g/100 g時(shí)，除結(jié)塊率之外，其他指標(biāo)均顯示最佳效果，但與2 g/100 g酶用量相比，提升效果不明顯，因此選擇2 g/100 g酶用量較為經(jīng)濟(jì)合理。

2.2正交試驗(yàn)

 對(duì)正交試驗(yàn)中所生產(chǎn)的9個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行速溶特性分析，同樣包括潤(rùn)濕性、分散性、溶解度和結(jié)塊率4個(gè)指標(biāo)，結(jié)果如表6。

2.2.1  速溶小米粉的潤(rùn)濕性

 由表7可見(jiàn)，在小米速溶粉的潤(rùn)濕性上，因素影響表現(xiàn)為B3>A1>C2，即超聲脫脂強(qiáng)度影響最大，其次為磨粉細(xì)度和酶用量，細(xì)度為80目，超聲脫脂強(qiáng)度為75%，酶用量為2 g/100 g時(shí)獲得最佳潤(rùn)濕效果。由表8知，因素A磨粉細(xì)度對(duì)速溶潤(rùn)濕特性影響達(dá)到顯著水平。

2.2.2速溶小米粉的分散性

  由表7可見(jiàn)，在小米速溶粉的分散性上，因素影響表現(xiàn)為A1>B2>C1，即磨粉細(xì)度影響最大，其次為超聲脫脂強(qiáng)度和酶用量，細(xì)度為80目，超聲脫脂強(qiáng)度為55%，酶用量為1g/100 g時(shí)獲得最佳分散效果。由表9知，各因素對(duì)分散特性影響均未達(dá)到顯著水平，在因素選擇和水平設(shè)置上應(yīng)重新考慮。

2.2.3速溶小米粉的溶解度

  由表7可見(jiàn)，在小米速溶粉的溶解度上，因素影響表現(xiàn)為A3>C3>B3，即磨粉細(xì)度影響最大，其次為超聲脫脂強(qiáng)度和酶用量，細(xì)度為120目，超聲脫脂強(qiáng)度為75%，酶用量為5 g/100 g時(shí)獲得最佳溶解效果，說(shuō)明物料顆粒越小，脫脂越充分，酶解越徹底，對(duì)物質(zhì)的溶解性越好。由表10知，因素A磨粉細(xì)度對(duì)溶解特性影響達(dá)到顯著水平，其他因素影響較一般，進(jìn)一步說(shuō)明物料顆粒大小對(duì)溶解度有很大的影響。

2.2.4速溶小米粉的結(jié)塊率

 由表7可見(jiàn)，在小米速溶粉的結(jié)塊率表現(xiàn)上，因素影響表現(xiàn)為A1>B3>C2，即磨粉細(xì)度影響最大，其次為超聲脫脂強(qiáng)度和酶用量，細(xì)度為80目，超聲脫脂強(qiáng)度為75%，酶用量為2 g/100 g時(shí)結(jié)塊率最低，物料顆粒越小越容易造成結(jié)塊，脫脂充分可以促進(jìn)溶解。由表1 1知，因素A磨粉細(xì)度對(duì)溶解特性影響達(dá)到極顯著水平，其他因素分別達(dá)到顯著影響水平，由此可見(jiàn)對(duì)于物料結(jié)塊率而言，試驗(yàn)所設(shè)計(jì)因素水平具有很強(qiáng)針對(duì)性。

2.2.5速溶指標(biāo)的相關(guān)性

  對(duì)小米粉速溶指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，4個(gè)速溶指標(biāo)間的相關(guān)性如表12所示，其中潤(rùn)濕性與溶解度成正顯著相關(guān)，與結(jié)塊率成負(fù)極顯著相關(guān)；溶解度與結(jié)塊率同樣顯示為負(fù)極顯著相關(guān)。

3結(jié)論

 試驗(yàn)對(duì)小米粉經(jīng)細(xì)度處理，酶解處理和脫脂處理制成速溶米粉，所設(shè)計(jì)因素對(duì)小米粉的潤(rùn)濕性、分散性、溶解度和結(jié)塊率等4個(gè)速溶指標(biāo)均有一定影響，試驗(yàn)設(shè)計(jì)基本合理。小米粉細(xì)度對(duì)分散性、溶解度和結(jié)塊率3個(gè)速溶指標(biāo)影響較大，細(xì)度較大可提高米粉潤(rùn)濕性、分散性和降低結(jié)塊率，但對(duì)米粉溶解度有削弱趨勢(shì)。脫脂強(qiáng)度提高可促進(jìn)米粉的潤(rùn)濕性、分散性和降低結(jié)塊率，但對(duì)米粉溶解度影響不明顯。酶處理對(duì)米粉溶解度有促進(jìn)作用，但對(duì)其他3個(gè)指標(biāo)影響較弱于細(xì)度處理和超聲脫脂處理，這對(duì)酶的選擇和應(yīng)用需進(jìn)一步試驗(yàn)，以發(fā)揮酶解作用達(dá)到理想速溶效果。

 試驗(yàn)中，酶選擇的不全面對(duì)結(jié)果影響作用不明顯，建議采用多酶復(fù)合體研究酶對(duì)小米速溶粉的影響；另外，對(duì)小米速溶粉的營(yíng)養(yǎng)特性沒(méi)有進(jìn)行評(píng)價(jià)，什社小米的營(yíng)養(yǎng)特性沒(méi)有得到表現(xiàn)，產(chǎn)品特性評(píng)價(jià)具有局限，應(yīng)當(dāng)加工工藝優(yōu)化與營(yíng)養(yǎng)特性合理存在，避免追求片面效果。