过热蒸汽制备藜麦的工艺_钟鑫荣.pdf

食品工业 2023 年第44卷第 4 期 96 工艺技术过热蒸汽制备藜麦的工艺钟鑫荣1,2，朱新婷1,2，周子文1,2，张维瑞1,3，方婷2，魏奇1,2,3*1.宁德师范学院生命科学学院（宁德 352100）；2.福建农林大学食品科学学院（福州 350000）；3.福建省科技厅产学研合作示范基地（宁德 352100）摘要为探究过热蒸汽处理技术对藜麦品质的影响,以藜麦的感官评分为指标,在单因素试验的基础上,通过正交试验设计方法对过热蒸汽处理藜麦的条件进行优化。结果表明,过热蒸汽处理藜麦的最优条件为过热蒸汽处理温度140、处理时间25 min、藜麦铺设厚度46 mm,在此条件下制备的藜麦品质较好,并且能够有效去除藜麦的苦味。试验结果能为过热蒸汽处理技术在藜麦加工中的应用奠定理论基础。关键词藜麦;过热蒸汽;工艺优化;品质The Preparation of Quinoa by Superheated SteamZHONG Xinrong1,2,ZHU Xinting1,2,ZHOU Ziwen1,2,ZHANG Weirui1,3,FANG Ting2,WEI Qi1,2,3*1.College of Life Science,Ningde Normal University(Ningde 352100);2.College of Food Science,Fujian Agriculture and Forestry University(Fuzhou 350000);3.Industry and University Research Cooperation Demonstration Base in Fujian Province(Ningde 352100)Abstract The effect of superheated steam technology on the quality of quinoa was investigated in this study.Keeping the sensory evaluation of quinoa as the response variable,the single factor test and orthogonal experimental design were conducted to optimize the preparation condition of quinoa treated with superheated steam.The results showed that the optimal treatment of quinoa was the superheated steam temperature of 140,the superheated steam treatment duration of 25 min,and the height of quinoa of 4-6 mm.After the treatment of superheated steam,the quinoa had a good quality and without undesirable bitterness.Afterward,this research could provide a theoretical foundation for applying superheated steam technology in quinoa processing.Keywords quinoa;superheated steam;process optimization;quality*通信作者；基金项目：宁德师范学院校级项目（2020T01；2022T01）藜麦（Chenopodium quinoa Willd）是藜科藜属植物，原产于南美洲安第斯山脉的哥伦比亚、厄瓜多尔、秘鲁等中高海拔山区1，广泛种植于我国的甘肃、青海、内蒙古、宁夏等地区，是一种全营养和高膳食纤维的碱性食物2-4。藜麦中富含蛋白质、维生素、多酚、不饱和脂肪酸和植物甾醇类物质，符合人类对安全、健康、天然食品的需求5-7，具有均衡补充营养、增强机体功能和预防疾病等功效，适于所有群体食用，尤其适于慢性疾病患者（高血压、高血糖及高血脂患者）、婴幼儿、孕产妇和老年人等特殊体质人群8-10。以藜麦为基料的产品具有独特的香味和口感。因此，藜麦及其相关产品深受消费者的喜爱11。但是，由于藜麦含有较高含量的皂苷，采用传统的热处理方法所制备的藜麦无法完全激发藜麦的香味，并且还会造成藜麦的受热不均，甚至会产生焦味，由此阻碍了藜麦产业的发展12-14。过热蒸汽处理技术是一种绿色环保的热处理技术。过热蒸汽处理技术能够减少食品表面的微生物、改善食品的理化性质、抑制食品的脂质氧化及减少营养损失。过热蒸汽处理技术可用于玉米、薯片、香蕉片、谷物和面制品等食品的干燥15-18。舒星琦等19研究发现，过热蒸汽干燥能够增加米粉的硬度，降低米粉的黏附性并且提高米粉的爽口性。徐志村等20研究发现，微波联合过热蒸汽处理能够抑制红米、黑米和糙米在贮藏过程中的氧化哈败，并且能够提高红米、黑米和糙米的稳定化效果。过热蒸汽处理能够使淀粉的糊化特性和消化特性发生改变，并且改变淀粉的微观结构21-23。应用过热蒸汽处理藜麦的研究报道相对较少，采用过热蒸汽技术不仅能有效去除藜麦中的苦味和生味，而且还能激发藜麦产生特殊的香气。鉴于此，以藜麦为原料，通过改变过热蒸汽处理温度、过热蒸汽处理时间和藜麦铺设厚度等影响因素，探究过热蒸汽处理对藜麦品质的影响，以期获得过热蒸汽处理藜麦的较优处理条件，制出具有较好品质且具有特殊香气的藜麦产品，为应用过热蒸汽处理改善藜麦的品质奠定理论基础。1材料与方法1.1材料藜麦（青海谷匠藜麦有限责任公司）。97 工艺技术 食品工业 2023 年第44卷第 4 期1.2仪器与设备CP214型电子天平（奥豪斯仪器常州有限公司）；试验使用的过热蒸汽设备为自主设计制造（图1）。注：1.水箱；2.水；3.管道；4.蒸汽发生器；5.鼓风机；6.处理室；7.物料；8.风机；9.蒸汽加热器。图1过热蒸汽设备1.3试验方法1.3.1工艺流程工艺流程1：藜麦称重清洗过热蒸汽处理成品。工艺流程2：藜麦称重清洗传统的热处理（炒制）成品。1.3.2感官评定藜麦的感官评分表见表1。表1藜麦感官评分生味藜麦香味状态评分/分无生味有较浓藜麦香味表皮淡黄,里层白色80100基本无生味香味一般表层黄色较深6080生味严重基本无味或有杂味表层发黑601.3.3单因素优化试验设定过热蒸汽处理温度（120，130，140，150和160）、过热蒸汽处理时间（15，20，25，30和35 min）和藜麦铺设厚度（24，46，68，810和1012 mm），以感官评分为指标，由此获得过热蒸汽处理藜麦的较优处理条件。1.3.4正交试验设计在单因素试验基础上，选择过热蒸汽处理温度（130，140和150）、过热蒸汽处理时间（20，25和30 min）和藜麦铺设厚度（46，68和810 mm）进行优化试验，进行三因素三水平正交试验，优化过热蒸汽处理藜麦的条件，因素与水平见表2。表2因素与水平水平因素A处理温度/B处理时间/minC藜麦铺设厚度/mm11302046214025683150308101.4数据分析每个试验重复测定3次，取其平均值，应用SPSS 16.0和Design-Expert 8.0软件对数据进行处理，并用Graphpad Prism 9.0.2作图。2结果与分析2.1单因素试验结果2.1.1处理温度对藜麦感官评分的影响由图2可知，随着过热蒸汽处理温度的增加，藜麦的感官评分呈现先增加后减少趋势。过热蒸汽处理温度140 时，藜麦的感官评分达到最大值（83分）。过热蒸汽处理温度120140 时，通过增加过热蒸汽处理温度能够增加藜麦的感官评分。过热蒸汽处理温度120 和130 时，藜麦的感官评分（71分和79分）显著低于过热蒸汽处理温度140 时的评分（83分，P0.05），其原因可能是较低的过热蒸汽处理温度无法完全灭活藜麦中的内源酶，从而无法有效消除藜麦的生味，由此导致藜麦的感官评分较低。过热蒸汽处理温度140160 时，藜麦的感官评分呈现下降趋势，这是由于过热蒸汽处理温度过高会导致藜麦产生焦糊的味道，因此选择140 为过热蒸汽的最佳处理温度。注：不同字母表示在P0.05水平上差异显著。图2处理温度对藜麦的感官影响2.1.2处理时间对藜麦感官评分的影响注：不同字母表示在P0.05水平上差异显著。图3处理时间对藜麦的感官影响不同过热蒸汽处理时间（15，20，25，30和35 min）条件下藜麦的感官评分结果如图3所示。设定过热蒸汽处理时间1525 min时，通过延长过热蒸汽处食品工业 2023 年第44卷第 4 期 98 工艺技术理时间能够增加藜麦的感官评分。过热蒸汽处理时间过短，藜麦传热不均匀，所以达不到处理的效果。过热蒸汽处理时间25 min时，此时藜麦的感官评分达到最大值（85分）。过热蒸汽处理时间大于25 min时，藜麦的感官评分呈现下降趋势。过热蒸汽处理时间30 min和35 min条件下的藜麦感官评分显著低于过热蒸汽处理时间25 min条件下所制备藜麦的感官评分（P 0.05）。由此可知，过长的过热蒸汽处理时间并不能有效提高藜麦的感官评分。因此，最佳的过热蒸汽处理时间为25 min。2.1.3铺设厚度对藜麦感官评分的影响由图4可知，藜麦铺设厚度68 mm时，藜麦的感官评分达到最大值（84分）。藜麦铺设厚度24 mm和46 mm时，随着藜麦铺设厚度的增加，藜麦的感官评分也随之增加。由此可知，合理的麦铺设厚度能够获得高品质的藜麦产品。藜麦铺设厚度810 mm和1012 mm时，藜麦的感官评分（81分和71分）显著低于藜麦铺设厚度68 mm条件下的评分（84分，P0.05）。由此可知，过高的藜麦铺设厚度无法有效提高藜麦的感官评分，因此藜麦的铺设厚度选择6 8 mm。注：不同字母表示在P0.05水平上差异显著。图4铺设厚度对藜麦的感官影响2.2过热蒸汽正交试验结果以过热蒸汽处理温度（A）、过热蒸汽处理时间（B）和藜麦铺设厚度（C）为试验的3个因素，每个因素设置3个不同水平。通过正交试验找出各因素水平的适宜组合，并确定各因素对藜麦感官评分的影响，从而确定最适的处理条件。过热蒸汽正交试验方案和结果如表3所示。过热蒸汽处理温度、过热蒸汽处理时间和藜麦铺设厚度对藜麦的感官评分的影响程度为过热蒸汽处理温度（A）过热蒸汽处理时间（B）藜麦铺设厚度（C）。由k值得到的过热蒸汽处理最优的组合为A2B2C1或A2B3C1。由于缩短过热蒸汽的处理时间能够获得良好的藜麦品质并且能够节约能源，因此选定的过热蒸汽处理最优组合为A2B2C1，即过热蒸汽处理温度140、处理时间25 min、藜麦铺设厚度46 mm。在最优组合条件下，对过热蒸汽处理藜麦进行验证试验，藜麦的感官评分为89分。由表4可知，F（A）=28，F（B）=8.895，F（C）=0.684。过热蒸汽处理温度的P=0.0340.05，过热蒸汽处理时间和藜麦铺设厚度的P值均大于0.05。由此可知，过热蒸汽处理温度对藜麦的感官评分具有显著影响（P0.05），过热蒸汽处理时间和藜麦铺设厚度对藜麦的感官评分影响不显著（P0.05）。表3试验设计和结果试验号A处理温度B处理时间C藜麦铺设厚度 感官评分/分111174212279313378421282522385623188731375832180933278k177.0077.0080.67k285.0081.3379.67k377.6781.3379.33R8.004.331.34表4正交试验分析结果变异来源平方和自由度均方FPA处理温度/118.222259.111280.034B处理时间/min37.556218.7788.895 0.101C藜麦铺设厚度/mm2.8892