程 琳
(哈爾濱商業(yè)大學(xué)食品工程學(xué)院,黑龍江哈爾濱 150076)
大豆豆渣是豆腐、豆?jié){及豆制品加工中的副產(chǎn)物。有研究表明,豆制品生產(chǎn)中產(chǎn)生的豆渣占全豆質(zhì)量的15%~16%。豆渣中含有豐富的營養(yǎng)成分,包括蛋白質(zhì)、膳食纖維、脂肪、維生素及黃酮物質(zhì),具有很好的應(yīng)用價值[1]。但由于豆渣水分含量高、口感粗糙,因此不宜于加工、貯藏和直接食用。一般作為動物飼料銷售,甚至直接丟棄,造成了資源的極大浪費和環(huán)境污染。豆渣對治療糖尿病有積極作用,豆渣中的膳食纖維會充實腸胃,有一定的飽腹感,食用豆渣產(chǎn)品可預(yù)防肥胖癥,纖維素能促進(jìn)腸蠕動,可防止便秘和腸癌[2]。豆渣中的鈣質(zhì)極易在消化道中吸收,同時可補充骨骼和牙齒中的鈣質(zhì),防止老年人骨質(zhì)疏松[3]。豆渣口嚼片可充分利用豆渣的營養(yǎng)成分且便于攜帶和方便食用,既可以提高豆渣的利用率,也可以給人們帶來方便。
濕豆渣,哈爾濱商業(yè)大學(xué)南校區(qū)三食堂提供;微晶纖維素(食用級),鴻運食品配料廠提供;硬脂酸鎂(食用級),哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)校提供;松花江奶粉、伊利奶片、木糖醇(食用級),市售;乙醇(分析純),天津市天力化學(xué)試劑有限公司提供;氫氧化鈉(分析純),天津市大陸化學(xué)試劑廠提供;鹽酸(分析純),天津市新精細(xì)化工開發(fā)中心提供。
AR2140型電子天平,賽多利斯科學(xué)儀器(北京公司產(chǎn)品;DHG 9145A型電熱鼓風(fēng)干燥箱、HWS24型電熱恒溫水浴鍋,上海一恒科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品;HD-3A型智能水分活度儀,北京中西遠(yuǎn)大科技有限公司產(chǎn)品;GB/T 6003.1—1997標(biāo)準(zhǔn)檢驗篩,浙江上虞市華豐五金儀器有限公司產(chǎn)品;FW177型中草藥粉碎機(jī),天津市泰斯特儀器有限公司產(chǎn)品;QYL 51型立式油壓千斤頂壓片機(jī),海鹽縣光耀機(jī)械廠產(chǎn)品;DT5-1型低速自動平衡離心機(jī),北京時代北利離心機(jī)有限公司產(chǎn)品。
1.3.1 材料預(yù)處理
將濕豆渣高溫蒸煮20 min后,用紗布擠出多余水分,平鋪在托盤上,放入95℃的電熱鼓風(fēng)干燥箱中,干燥8~9 h,至水分全部蒸發(fā)。將干燥后的豆渣放入粉碎機(jī)中粉碎,過120目篩后儲存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.2 豆渣口嚼片的制備工藝
(1) 混合。稱取一定量豆渣粉與黏合劑(微晶纖維素)、潤滑劑(硬脂酸鎂)、木糖醇、填充劑(奶粉),放入研缽中用玻璃棒攪拌至物料充分混合均勻。
(2)制軟料。物料混合均勻后,用小噴霧瓶向混合物料中噴灑40%的乙醇溶液,邊噴灑邊攪拌,加入量以軟材適合制粒為宜。即取一小團(tuán)物料,用手輕握能成團(tuán),且用手指輕按能分散即可。
(3)干燥。將制好的軟材顆粒均勻地平鋪在分析盤上,置于50℃干燥箱內(nèi)干燥,以免濕粒結(jié)塊。
(4)整粒。將干燥好的物料放入研缽中,把黏結(jié)的大顆粒碾碎成粉,用玻璃棒攪拌均勻。
(5)壓片。采用口嚼片單片規(guī)格為1.5 g,壓片時,準(zhǔn)確稱取1.5 g顆粒放入壓片機(jī)內(nèi),手動控制壓片機(jī)壓片,壓片完成后手動脫模取出成品。
1.3.3 豆渣口嚼片制備的單因素試驗
豆渣口嚼片的基礎(chǔ)制備工藝為干豆渣添加量50%,黏合劑添加量15%,潤滑劑添加量2%,木糖醇添加量7%,剩余成分為奶粉。在此條件下,按照工藝流程制備口嚼片,分別研究豆渣基料添加量(30%,40%,50%,60%,70%)、黏合劑添加量(5%,10%,15%,20%,25%)、潤滑劑添加量(0.5%,1.0%,1.5%,2.0%,2.5%)、木糖醇添加量(5%,7%,9%,11%,13%) 對口嚼片總體接受度的影響。
1.3.4 豆渣口嚼片制備的正交試驗
(1) 正交試驗。以干豆渣添加量(A)、黏合劑添加量(B)、潤滑劑添加量(C) 和木糖醇添加量(D)為考查因素,以感官評價指標(biāo),按照L9(34)進(jìn)行正交試驗,確定豆渣口嚼片的最佳制作工藝。
豆渣口嚼片正交試驗因素與水平設(shè)計見表1。
表1 豆渣口嚼片正交試驗因素與水平設(shè)計/%
1.3.5 感官評價
(1) 接受性試驗。隨機(jī)選擇10名學(xué)生,對不同條件下制備的豆渣口嚼片進(jìn)行接受性試驗。首先,將待檢測樣品以3位數(shù)字進(jìn)行隨機(jī)編號,然后將樣品呈送給各位品評人員,要求品評人員根據(jù)下面喜好程度分別對產(chǎn)品的總體接受度確定從“不喜歡”到“喜歡”的程度。以每個樣品所得平均分為其被接受度。
品評人員根據(jù)喜好程度分別評價產(chǎn)品的總體接受度見表2。
表2 品評人員根據(jù)喜好程度分別評價產(chǎn)品的總體接受度
(2) 硬度的感官評價。隨機(jī)選擇10名品評人員,采用排序法對產(chǎn)品的硬度進(jìn)行評價。首先,將待檢測樣品以3位數(shù)字進(jìn)行隨機(jī)編號,然后將樣品送給各品評人員,要求品評人員將每個樣品的硬度按照由高到低進(jìn)行排列,并將每個樣品順序數(shù)進(jìn)行累加,平均序號即為該產(chǎn)品硬度得分。分?jǐn)?shù)越大表明硬度越高。
1.3.6 豆渣口嚼片理化指標(biāo)的測定
(1)膳食纖維的測定。使用化學(xué)分離法對水溶性膳食纖維采用水提法,在提取溫度100℃,自然pH值,提取時間10 min,加水量25 mL/g條件下提取膳食纖維[4]。
(2)蛋白質(zhì)的測定。采用凱氏定氮法[5]。
(3) 多糖的測定。采用酸提法,用1%的HCl溶液提取,料液比1∶30,pH值4.0~5.5,溫度90℃,加熱2.5~3.0 h,乙醇沉淀后得粗品[6]。
(4) 水分活度的測定。用HD-3A型智能水分活度儀測定豆渣口嚼片的水分活度。取15 g NaCl加10 mL水溶解制成NaCl飽和溶液對設(shè)備進(jìn)行校正,將豆渣口嚼片研磨成粉,放入設(shè)備中進(jìn)行測定,記錄測定數(shù)據(jù)。
1.3.7 濕豆渣產(chǎn)豆渣粉率
稱取500 g濕豆渣,放入電熱鼓風(fēng)干燥箱中干燥后,稱取干燥后的豆渣質(zhì)量,粉碎過篩后稱取豆渣粉的質(zhì)量并記錄數(shù)據(jù)。
經(jīng)過試驗,豆渣粒度為80目與100目的豆渣制作出的口嚼片表面可觀察到細(xì)小雜質(zhì)且表面粗糙,豆渣粒度為120目的豆渣制作出的口嚼片無肉眼可見雜質(zhì),且表面光滑,所以選擇120目的豆渣來制作豆渣口嚼片。
2.2.1 豆渣添加量對豆渣口嚼片品質(zhì)的影響
圖1 豆渣添加量對口嚼片總體接受度的影響
圖3 潤滑劑添加量對豆渣口嚼片總體接受度的影響
豆渣添加量對口嚼片總體接受度的影響見圖1。由圖1可知,隨著豆渣添加量的增加,口嚼片的顏色逐漸加深,奶味減少而豆香味增加,但過多的豆渣加入會使口嚼片的口感降低??傮w而言,口嚼片的整體評分呈先上升再下降的趨勢,當(dāng)豆渣添加量為50%時,總體評分平均值最高,為7.3分。因此,豆渣最適添加量為50%。
2.2.2 黏合劑添加量對豆渣口嚼片合品質(zhì)的影響
黏合劑有助于豆渣口嚼片成型。
黏合劑添加量對豆渣口嚼片總體接受度的影響見圖2。
圖2 黏合劑添加量對豆渣口嚼片總體接受度的影響
由圖2可知,隨著黏合劑添加量的增多,豆渣口嚼片硬度評分呈上升趨勢,但隨著黏合劑添加量的繼續(xù)增加,豆渣口嚼片的滋味評分呈先上升再下降的趨勢。可見,黏合劑添加量對豆渣口嚼片的滋味有很大影響,過多的黏合劑添加會使口嚼片口感降低。黏合劑添加量為15%時,豆渣口嚼片成型和外觀均好,口感也最好。因此,15%為黏合劑最佳添加量。
2.2.3 潤滑劑添加量對豆渣口嚼片品質(zhì)的影響
潤滑劑的作用是使口嚼片更容易脫模并表面光滑、口感潤滑,而且使制成的顆粒具有較好的流動性和可壓性。
潤滑劑添加量對豆渣口嚼片總體接受度的影響見圖3。
由圖3可知,隨著潤滑劑添加量的增加,豆渣口嚼片在脫模時更加容易,且表面更加光滑。但潤滑劑添加量過高,會使豆渣口嚼片產(chǎn)生黏膩的口感,抵消口嚼片的豆香味和奶味,對口嚼片滋味產(chǎn)生很大影響。當(dāng)潤滑劑添加量為1.5%時,整體評分最高,豆渣口嚼片容易脫模且表面光滑,口感也最好。因此,1.5%為潤滑劑的最佳添加量。
2.2.4 木糖醇添加量對豆渣口嚼片品質(zhì)的影響
木糖醇是一種天然、健康的甜味劑,不會引起齲齒。為了減少糖類對齲齒的影響,試驗以木糖醇作為甜味劑。
木糖醇添加量對豆渣口嚼片總體接受度的影響見圖4。
圖4 木糖醇添加量對豆渣口嚼片總體接受度的影響
木糖醇添加量過多會影響豆渣口嚼片的口感。隨著木糖醇添加量的增加,產(chǎn)品接受程度逐漸增加,但木糖醇添加量超過9%時,品嘗時會有輕微的苦澀味道,口嚼片的整體評分開始下降。根據(jù)試驗結(jié)果,選擇9%為木糖醇的最適添加量。
根據(jù)表1,以產(chǎn)品的總體接受度為指標(biāo),按照L9(34)正交表進(jìn)行正交試驗。
豆渣口嚼片最佳工藝正交試驗結(jié)果與分析見表2。
表2 豆渣口嚼片最佳工藝正交試驗結(jié)果與分析
各因素從主到次的順序為A(豆渣添加量)>B(黏合劑添加量)>D(木糖醇添加量)>C(潤滑劑添加量),優(yōu)方案為A2B2C2D3,即豆渣添加量40%,黏合劑添加量10%,潤滑劑添加量1%,木糖醇添加量11%。
最優(yōu)方案確定后,進(jìn)行驗證試驗,采用最佳方案制作口嚼片,進(jìn)行感官評價,經(jīng)數(shù)據(jù)處理后,得到優(yōu)方案的感官平均分為8.8分,高于正交試驗中評分最高的方案。
2.4.1 豆渣口嚼片中膳食纖維的含量
奶片及豆渣口嚼片中膳食纖維含量見圖5。
圖5 奶片及豆渣口嚼片中膳食纖維含量
由圖5可知,豆渣口嚼片中膳食纖維含量明顯高于奶片中膳食纖維的含量。膳食纖維對促進(jìn)人類健康有積極的作用,特別是可溶性膳食纖維具有特殊的生理活性,能在結(jié)腸中徹底被水解,水解產(chǎn)物對結(jié)腸癌的防治效果比不溶性膳食纖維好,同時大豆可溶性膳食纖維還具有降低血糖的功效[7]。豆渣口嚼片提高了原本奶片中膳食纖維含量,為人體提供更多的營養(yǎng),膳食纖維可以促進(jìn)腸胃蠕動,對人體有很多益處,從這一點來看,豆渣口嚼片的效果會比奶片效果好,更有保健功效。
2.4.2 豆渣口嚼片中其他成分的含量
豆渣片和奶片成分比較見表3。
表3 豆渣片和奶片成分比較
由表3可知,奶片的蛋白質(zhì)含量為8.35%,豆渣口嚼片中蛋白質(zhì)含量為8.44%,豆渣口嚼片中蛋白質(zhì)含量稍高于原有奶片中的蛋白質(zhì)含量,這是由于豆渣片中添加了40%的豆渣粉,豆渣中富含蛋白質(zhì),每100 g豆渣中粗蛋白含量為13~20 g[8]。
豆渣口嚼片中多糖含量為3.3%,而奶片中多糖含量為1.3%。可見,豆渣口嚼片中多糖含量明顯高于奶片中多糖含量。這是由于豆渣中富含多糖成分,水溶性大豆多糖是以大豆或大豆粕為原料,經(jīng)脫脂、提取、脫色、純化、干燥等工藝生產(chǎn)的水溶性多糖類物質(zhì)[9]。大豆多糖具有調(diào)節(jié)血糖值和血液脂質(zhì)、促進(jìn)腸道有害物質(zhì)的吸附與排泄、抗癌、促進(jìn)礦物質(zhì)吸收利用性等生物學(xué)活性,在抗氧化、抗菌、抗病毒及免疫調(diào)節(jié)等方面也有一定功效[10]。
水分活度是指食品中水分存在的狀態(tài),即水分與食品結(jié)合程度(游離程度)。水分活度值越高,結(jié)合程度越低;水分活度值越低,結(jié)合程度越高。降低食物的水分含量就能延長其貯藏期限,水分含量越低,食物的儲藏壽命就越長。豆渣片的水分活度為0.391,奶片的水分活度為0.401,因此豆渣片的貯藏時間更長。
通過以上試驗,得出以下結(jié)論:
(1)豆渣、黏合劑、潤滑劑、木糖醇均對豆渣片的硬度和總體接受度有所影響。
(2)正交試驗表明,由主到次影響豆渣口嚼片口感的因素排列順序為豆渣添加量>黏合劑添加量>木糖醇添加量>潤滑劑添加量。最優(yōu)方案為豆渣添加量40%,黏合劑添加量10%,潤滑劑添加量1%,木糖醇添加量11%。
(3)豆渣口嚼片中總膳食纖維含量為11.3%,蛋白質(zhì)含量為8.44%,多糖含量為3.3%。豆渣口嚼片在平均溫度為25℃條件下,水分活度平均為0.391。
(4) 豆渣口嚼片蛋白質(zhì)含量與市售奶片相當(dāng),膳食纖維和多糖含量明顯高于市售奶片,水分活度低于市售奶片。作為一種補充蛋白質(zhì),膳食纖維的來源,豆渣片是一種成本較低、操作容易、值得開發(fā)的休閑食品。