DOI : 10.12161Zj.issn.1005-6521.2021.05.021
黄豆豆丝制作配方优化及其淀粉消化特性研究
蔡沙,蔡芳,施建斌,隋勇,何建军,熊添,陈学玲,范传会,梅新,
(湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所,湖北武汉430064)
摘 要:以豆丝蒸煮品质评分值为考察指标,通过单因素和正交试验优化黄豆豆丝制作配方,探讨最优配方工艺下制
作的黄豆豆丝与市售4种豆丝蒸煮品质、基本成分及淀粉消化特性的区别。结果表明,黄豆豆丝最优制作配方为:大
米400 g,其中早料米与粳米质量比为8: 3,面粉240 g,黄豆48 g,单甘酯添加量0.2%。相比于市售4种豆丝,最优配
方工艺下自制黄豆豆丝蒸煮品质评分最高,5种豆丝中脂肪、蛋白质、淀粉含量分别在0.43%~0.78%、8.27%~9.08%、 71.39%~80*
19%之间,自制黄豆豆丝中淀粉水解率最低。基金项目:湖北省中央引导地方科技发展专项(2018ZYYD011)
作者简介:蔡沙(1989-),女(汉),助理研究员,硕士,研究方向:农
产品加工与副产物综合利用。
*通信作者:梅新(1978-),男(汉),副研究员,博士,研究方向:农产
品加工与副产物综合利用。
关键词:豆丝;蒸煮品质;制作配方;基本成分;淀粉消化特性
Rearch on the Formulation Optimization of Bean Noodles and Its Starch Digestibility
CAI Sha, CAI Fang, SHI Jian-bin, SUI Yong, HE Jian-jun, XIONG Tian, CHEN Xue-ling,
FAN Chuan-hui , MEI Xin *
(institute of Agricultural Product Processing and Nuclear-Agricultural Technology , Hubei Academy of
Agricultural Science , Wuhan 430064, Hubei , China)
Abstract : Using cooking characteristics score value of bean noodles as the rearch indicators, this technical
parameters were optimized by single factor and orthogonal design experiments. The differences of cooking characteristics , fundamental component analysis and starch digestibility of bean noodles prepared by the optimal formula and the four kinds of bean noodles sold in the market were studied. Results showed that the
optimum conditions were as follows : glycerol stearate 0.2%, the mass ratio of early indica rice to japonica rice was 8 :3, the weight of rice was 400 g , the weight of flour was 240 g , the weight of soybean was 48 g. Under the conditions , the comprehensive quality score value was the highest. Compared to the four commercially
available bean noodles , the cooking characteristics score value of lf-made soybean noodles was the highest. The content of fat, protein and starch in the five kinds of bean noodles were between 0.43%-0.78%, &27%—
9.08% and 71.39%-80.19% , respectively. Among the five bean noodles , the hydrolysis rate of starch of the
lf-made soybean noodles was the lowest.
Key words : bean noodles; cooking characteristics ; formulation ; fundamental component; starch digestibility 引文格式:
蔡沙,蔡芳,施建斌,等.黄豆豆丝制作配方优化及其淀粉消化特性研究[J].食品研究与开发,2021, 42(5):125-130.
CAI Sha, CAI Fang, SHI Jianbin ,et al. Rearch on the Formulation Optimization of Bean Noodles and Its Starch Digestibil- ity[J].Food Rearch and Development ,2021, 42(5) : 125-130.
豆丝是以豆类、大米和面粉等为主要原料制作而
成的一类主食产品叫在部分地区被归类为杂粮面制
品,而湖北地区惯称其为豆丝。豆丝因制作原料所用
豆类的种类不同可分为黄豆豆丝、绿豆豆丝等。此外,
为了丰富豆丝营养成分,多对原料进行优化改进,如 添加藕粉、养麦粉等,制作成莲藕豆丝、养麦豆丝等产
品,市售传统豆丝均以大米为原料,豆类以黄豆和绿
豆为主霜
传统豆丝是用大米、黄豆或者绿豆经过浸泡、磨浆、糊化、老化、干燥等步骤而制成眄生产方式以手工家庭式作坊、合作社或小规模半机械化生产为主%产品品质因制作人经验不同存在较大差异,标准化生产工艺的缺乏导致市场售卖的豆丝产品品质参差不齐叫随着人民生活水平提高及生活节奏加快,对于主食产品消费逐渐从温饱型向营养健康快捷型转变,研发营养丰富且具有一定保健功效的豆丝新产品,促进传统豆丝标准化工业化生产,已成为豆丝加工行业研究与发展趋势问。目前,国内相关研究主要围绕原料创新展开,尚未见有关传统豆丝品质提升、标准化工业化生产配方工艺优化、食用营养品质解析的研究报道。
本文针对豆丝产品种类较少、不耐煮、易断条、对其营养品质缺乏系统分析等问题,对传统黄豆豆丝制作配方工艺进行优化,分析比较不同种类豆丝蒸煮特性以及基本成分,以期提升传统豆丝产品品质,
为实现传统豆丝制品标准化、工业化生产提供技术支撑,也为消费者提供豆丝食用营养品质的科学数据。
1材料与方法
1.1材料与仪器
大米、黄豆、面粉、食盐、市售黄豆豆丝(主要原料为大米、面粉、黄豆)、市售莲藕豆丝(主要原料为大米、面粉、莲藕、黄豆)、市售养麦豆丝(主要原料为大米、面粉、养麦、黄豆)、市售绿豆豆丝(主要原料为大米、面粉、绿豆):武汉市蔡甸区万顺农产品专业合作社;胃蛋白酶(M250U/mg)、a-淀粉酶(50U/mg):美国SIGMA 公司;硫酸铜、硫酸钾、硫酸、盐酸、硼酸、乙醇、乙酸铅、石油醛、硫酸钠、葡萄糖、氢氧化钠、酚SL甲基红、漠甲酚绿(均为分析纯):国药集团化学试剂有限公司;单甘酯(食品级):佳力士添加剂(海安)有限公司。
JM-L50胶体磨:温州百力仕龙野轻工设备有限公司;OS20-Pro自动搅拌机:美国SCILOGEX.LLC公司;BS-210分析天平:德国Instruments公司;DHG-9240A 电热恒温鼓风干燥箱:上海精宏实验设备有限公司;UV-3802分光光度计:上海尤尼科仪器有限公司;WH2202电磁炉:杭州九阳生活电器有限公司;SXT-06索氏抽提器:上海百贺仪器科技有限公司。
1.2试验方法
1.2.1黄豆豆丝制作配方优化
1.2.1.1豆丝制作工艺流程
大米和黄豆经清水淘洗后,分别置于等量的清水中于室温25七下浸泡时间8h~10h,将浸泡后的大米、黄豆按一定比例混合后,加入清水磨浆,黄豆、大米总量与清水的料液比为6:7(g/mL)。浆液无大颗粒粗糙感时即可结束磨浆,随后加入适量食用盐,按配方加入面粉和其它配料,混合均匀后将浆料摊平糊化至表面结皮,且厚度均匀,糊化后豆丝皮置于室温25T冷却老化2h~3h,再卷制切丝并置于65咒~70£下干燥4h~6h,得豆丝成品,成品豆丝长度约10cm,含水量不超过15%。
1.2.1.2黄豆豆丝制作配方单因素试验
探讨•单甘酯添加量、早粘米与粳米质量比、大米质量、面粉质量、黄豆质量等因素对传统黄豆豆丝蒸煮品质评分值的影响,单因素试验因素水平如表1所示。
表1单因素试验设计
Table1Single factor test design
水平
因素
单甘酯添
加量/%
早釉米与粳
米质量比
大米质
量/g
面粉质
量/g
黄豆质
量/g
10.10:1036024024
20.28:340028032
30.39:244032040
40.410:148036048
50.510:052040056 1.2.1.3黄豆豆丝制作配方正交试验
在单因素试验基础上,以黄豆豆丝蒸煮品质评分值为考察指标,采用五因素四水平正交试验,对黄豆豆丝制作配方进行优化。
1.2.2豆丝蒸煮特性分析
1.2.2.1最佳煮制时间测定
参照李荣启等0的方法,取20根干豆丝,置于200mL 沸水中并开始计时,一直保持水为微沸状态至5min 后,每隔30s取1根豆丝,切断后观察横断面有无白芯,白芯完全消失的时间即为豆丝最佳煮制时间。
1.2.2.2干物质失落率测定
另一个英语参照燕雯等网的方法,取10根干豆丝,称重后置于200mL沸水中并开始计时,然后一直保持水为微沸状态至豆丝最佳煮制时间,停止煮制,用80目网筛滤除干物质,浓缩水煮液至50mL,用蒸憾水定容浓缩水煮液至100mL,充分摇匀后取10mL定容后水煮液至预先恒重玻璃皿中,于105七下烘干至恒重,干物质失落率计算方法如下。
干物质失落率/%=水煮睪叢豔总量X100
1.2.2.3煮制吸水率测定
参照黄泽元等円的方法,将测定干物质失落率过
程中网筛滤除的干物质自然晾置15min后称重,煮制吸水率计算方法如下。
煮制吸水率/%=煮制后豆攣霁枣丝质量xlOO
十_a丝质里
1.2.2.4蒸煮品质评分方法
参照黄泽元等固的评分方法进行打分,豆丝蒸煮品质评分和计算方法如表2所示。蒸煮品质评分值=最佳煮制时间+干物质失落率+煮制吸水率。
表2蒸煮品质评分标准
Table2Table of cooking characteristics score value
指标总分值评分值
最佳煮制时间3030x(2-实际蒸煮时间/最短蒸煮时间)
干物质失落率3535x(2-实际干物质失落率/最小干物质失
落率)
煮制吸水率3535x(实际煮制吸水率/最大煮制吸水率)
1.2.3豆丝基本成分及淀粉消化特性分析
1.2.3.1基本成分测定
豆丝中灰分、蛋白质、脂肪、淀粉等含量的测定分别参照GB5009.4—2016《食品安全国家标准食品中灰分的测定》、GB5009.5—2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》、GB5009.6—2016«品安全国家标准食品中脂肪的测定》、GB5009.9—2016《食品安全国家标准食品中淀粉的测定》中的方法进行。
1.2.3.2淀粉消化特性的分析
参照马雨洁等㈣的试验方法,并稍作修改。称取0.5g样品于沸水中煮制至最佳煮制时间后取出,于研钵内研磨均匀后,用2mL氯化钾盐酸缓冲液(pH 1.5)冲洗研钵并将研磨后样品液转移至试管内,后加入2mL胃蛋白酶,并混合均匀后于40T下水浴振荡酶解60min,后以6mol/mL NaOH调节pH6.9,并加入磷酸缓冲液(pH6.9)补足混合液体积至29mL,并加入1mL a-淀粉酶,充分摇匀后于37T下水浴振荡酶解3h,酶解期间,每隔30min取1mL酶解液于沸水浴中处理5min,并以葡萄糖为标品制作标准曲线(y=0.587%+0.0038,R2=0.9997),采用二硝基水杨酸法测定酶解液中还原糖含量,淀粉水解率计算方法如下。
淀粉水解率%=取样时间点鸚辔糖当量x°9
X100
1.2.4数据处理
采用Box-Behnken设计五因素四水平的试验,采用Excel2007软件进行数据处理和分析,每个样品进行3次平行试验。2结果与分析
2.1黄豆豆丝制作配方优化
2.1.1黄豆豆丝制作配方单因素试验
2.1.1.1单甘酯添加量对黄豆豆丝蒸煮品质评分的影响
单甘酯添加量对黄豆豆丝蒸煮品质评分的影响如图1所示。
75
七上语文■最佳煮制时间■煮制吸水率
干物质失落率
60
45
30
lllll
15
0IIIII
0.10.20.30.40.5
单甘酯添加量/%
图1单甘酯添加量对黄豆豆丝蒸煮品质评分的影响
Fig.l Influence of additives on cooking characteristics of soybean
noodles
从图]可以看出,单甘酯添加量对黄豆豆丝最佳煮制时间、干物质失落率无明显影响,仅对煮制吸水率影响较大。随着单甘酯添加量升高,黄豆豆丝蒸煮评分值呈先上升后下降趋势。单甘酯属于一种非离子型的表面活性剂,既有亲水基团又有亲油基团,可使米粒、淀粉与其形成复合体,提高米粒表面的亲水性,使水分易均匀渗透到米粒内部叩。当单甘酯添加量为0.3%时,所表现的蒸煮品质最佳,黄豆豆丝蒸煮品质评分值最高。
2.1.1.2早粘米与粳米质量比对黄豆豆丝蒸煮品质评分的影响
早粘米与粳米质量比对黄豆豆丝蒸煮品质评分的影响如图2所示。
从图2可以看出,早和I米与粳米质量比对黄豆豆丝最佳煮制时间、干物质失落率、煮制吸水率3个指标均有明显影响,随着早粘米与粳米的质量比值升高,黄豆豆丝各蒸煮品质结果均呈先上升后下降趋势,早粘米与粳米质量比为9:2时,黄豆豆丝蒸煮品质评分最高。早粘米中含有的直链淀粉较多,而直链淀粉所占的比例越大,豆丝越易发生老化,影响其蒸煮特性,此外,早粘米比例过大,还会影响豆丝的黏聚性,容易产生裂缝目,对豆丝的最佳煮制时间和煮制吸水率有
75 60 45 30 15 0■最佳煮制时间■煮制吸水率
干物质失落率
lllll 11111
0:108:39:210:110:0
早釉米与粳米质量比
75
60
45
30
15
图2早糊米与粳米质量比对黄豆豆丝蒸煮品质评分的影响Fig.2Influence of the ratio of early indica rice to japonica rice on cooking characteristics of soybean noodles
较大影响。
2.1.1.3大米质量对黄豆豆丝蒸煮品质评分的影响
大米质量对黄豆豆丝蒸煮品质评分的影响如图3所示。
75 60 O ■最佳煮制时间■煮制吸水率干物质失落率
45
15
清朝满族
360400440480520
轴质量仗
图3大米质量对黄豆豆丝蒸煮品质评分的影响
Fig.3Influence of the weight of rice on cooking characteristics of
soybean noodles
从图3可以看出,随着大米质量的增加,黄豆豆丝最佳煮制时间、干物质失落率、煮制吸水率的评分均呈明显的先上升后下降变化趋势,大米质量为440g 时,黄豆豆丝蒸煮品质评分值最高。大米中的淀粉通过缓解面筋强度、填补蛋白质网络空隙等途径,增强了豆丝的蒸煮品质冋。
2.1.1.4面粉质量对黄豆豆丝蒸煮品质评分的影响
面粉质量对黄豆豆丝蒸煮品质评分的影响如图4
■最佳煮制时间■煮制吸水率
干物质失落率uni
240280320360400
面粉质量居
图4面粉质量对黄豆豆丝蒸煮品质评分的影响
Fig.4Influence of the weight of flour on cooking characteristics of
soybean noodles
从图4可以看出,随着面粉质量增加,黄豆豆丝的最佳煮制时间评分、干物质失落率评分、煮制吸水率评分、蒸煮品质评分均呈先上升后下降变化趋势,面粉质量为320g时,黄豆豆丝蒸煮品质评分最高。面粉中的淀粉可增强豆丝的韧性,降低其硬度,使豆丝更加耐煮。
2.1.1.5黄豆质量对黄豆豆丝蒸煮品质评分的影响
黄豆质量对黄豆豆丝蒸煮品质评分的影响如图5所示。
回味5
5
7
6
4
3
■最佳煮制时间■煮制吸水率
干物质失落率
2432404856
黄豆质量/g
图5黄豆质量对黄豆豆丝蒸煮品质评分的影响
郑人买履的故事Fig.5Influence of the weight of soybean on cooking characteristics
of soybean noodles
从图5可以看出,随着黄豆质量增加,黄豆豆丝最佳煮制时间评分、干物质失落率评分、煮制吸水
率评
分、蒸煮品质评分均呈明显的先上升后下降趋势,黄豆质量为40g时,黄豆豆丝蒸煮品质评分最高。与王荣等E的研究结果一致。
2.1.2黄豆豆丝制作配方正交试验
黄豆豆丝制作配方正交试验与极差分析结果如表3所示。
表3黄豆豆丝制备工艺正交试验结果
茶的古诗
Table3The results of orthogonal test
序号A单甘酯B早粒米与C大米质D面粉
质量/g
E黄豆
质量/g
蒸煮品
质粉添加量/%粳米质量比量/g
11(0.2)1(8:3)1(360)1(240)1(24)72 212(9:2)2(400)2(280)2(32)69 313(10:1)3(440)3(320)3(40)
73 414(10:0)4(480)4(360)4(48)60 52(0.3)123468 62214350 72341257 82432153 93(0.4)134252 103243153 113312462 123421362 134(0.5)142368 144231465 154324161 164413271
&278260255269239
k2228237260252249
k3229253243265253
&265246238223255
R5023224616
新娘18岁
主次
因素
A>D>B>C>E
最优
组合
A1B1C2D1E4
从表3可以看出,5个因素对黄豆豆丝蒸煮品质评分值影响大小顺序为:单甘酯添加量〉面粉质量〉早粘米与粳米质量比〉大米质量〉黄豆质量,各因素理论最优水平组合为AiBGDiE”正交试验设计16个处理中最优组合为A1B3C3D3E3。对A1B1C2D1E4和A1B3C3D3E3进行验证试验,结果表明,理论最优组合蒸煮品质评分值高于实际最优组合蒸煮品质评分值,由此,最终确定正交试验黄豆豆丝最优制作配方为:单甘酯添加量0.2%,W米与粳米质量比8:3,大米质量400g,面粉质量240g潢豆质量48go
2.2不同种类豆丝蒸煮品质分析
不同种类豆丝蒸煮品质评分如图6所示。
从图6可以看出,5种豆丝的蒸煮特性有明显差异,其中自制黄豆豆丝各项指标表现均较为优异,高
■最佳煮制时间■煮制吸水率
干物质失落率
黄豆绿豆莲藕养麦自制黄豆
不同种类豆丝
图6不同种类豆丝的蒸煮品质评分
Fig.6Cooking characteristics score value of different kinds of bean
noodles
于其它几种豆丝;而市售养麦豆丝各项指标均低于其它几种豆丝,综合3项指标所得蒸煮品质评分值也表明,5种豆丝蒸煮品质评分值大小顺序为:自制黄豆豆丝〉市售黄豆豆丝>市售绿豆豆丝〉市售莲藕豆丝>市售养麦豆丝。
2.3不同种类豆丝的基本成分分析
不同种类豆丝的基本成分分析结果如表4所示。
表4不同种类豆丝的基本成分分析
bean noodles
g/100g干基Table4Fundamental component analysis of different kinds of 市售黄豆市售绿豆市售养麦
市售缺自制黄豆成分豆丝豆丝豆丝豆丝豆丝
灰分0.72±0.040.76±0.050.80±0.050.79±0.030.79±0.04脂肪0.78±0.030.43±0.010.55±0.020.43±0.020.65±0.03蛋白质9.00±0.059.01±0.068.72±0.048.27±0.049.08±0.05淀粉71.39±0.2873.25±0.3080.19±0.3476.42±0.2972.19±0.31从表4可以看出,5种豆丝的脂肪、蛋白质、淀粉含量相差较大,其中养麦和莲藕豆丝中淀粉含量较高;自制黄豆豆丝、市售黄豆豆丝中脂肪、蛋白质含量较高。黄豆是植物蛋白含量较高的食品原料,且蛋白质营养效价也高问,以黄豆为原料制作豆丝,可满足消费者对于优良植物蛋白的需求。
2.4不同种类豆丝淀粉消化特性分析
以白面包为对照,不同种类豆丝淀粉水解率随时间变化情况如图7所示。
从图7可以看出,随着时间延长,不同种类豆丝中淀粉水解率均呈明显上升变化趋势,在0~90min之间,对照及不同种类豆丝中淀粉水解率上升幅度
拔节是什么意思较