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紫薯粉對糯米粉及其湯圓品質(zhì)影響的研究

2022-10-18 05:30:34洪逸心丁可欣王春玲李珍妮
現(xiàn)代面粉工業(yè) 2022年5期
關(guān)鍵詞:混合粉紫薯色差

洪逸心 丁可欣 王春玲 李珍妮

(江蘇科技大學(xué)糧食學(xué)院,江蘇鎮(zhèn)江 212100)

湯圓源于宋朝,是我國傳統(tǒng)節(jié)令食品,深受廣大消費者喜愛。隨著冷鏈和速凍技術(shù)的發(fā)展及人們對食品多樣性的追求,速凍湯圓應(yīng)運而生。速凍湯圓將現(xiàn)代工藝技術(shù)融入其中,既保留了傳統(tǒng)湯圓的風(fēng)味,也實現(xiàn)了湯圓生產(chǎn)的規(guī)?;?020年,我國速凍湯圓市場規(guī)模達到253億元,較2019年同比增長14%。2022年,我國速凍湯圓市場規(guī)模預(yù)計將達到304億元[1]。湯圓品質(zhì)除了受加工技術(shù)和操作條件影響外,在很大程度上會受原料種類的影響。目前,對湯圓品質(zhì)改良的研究多集中于添加劑的使用和速凍工藝的提升,而對原料種類的革新相對較少。

紫薯是甘薯的一個特殊品種,兼具糧食作物、經(jīng)濟作物和藥用作物的特點,富含多糖、黏液蛋白、胡蘿卜素、花青素、膳食纖維和微量元素硒等多種營養(yǎng)成分和功能活性物質(zhì)[2-3]。因此,長期食用紫薯對人體有明顯的益生保健作用,其中起主要作用的花青素已被驗證有抗氧化、抗炎癥和降低低密度脂蛋白等功效,能預(yù)防和輔助治療癌癥和心血管疾病[4]。紫薯粉是以紫薯為原料,經(jīng)清洗、切分、護色、干燥、粉碎等一系列工藝制備得到的產(chǎn)品,保存了鮮薯中除水分以外全部的營養(yǎng)物質(zhì),并且其加工和應(yīng)用特性優(yōu)于紫薯[5-6]。文中主要研究了紫薯粉不同添加量對糯米粉理化性質(zhì)及其湯圓品質(zhì)的影響,以期能為豐富湯圓種類和拓寬紫薯粉的應(yīng)用范圍提供一定理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

糯米粉(水分含量11.4%),泰國初興米粉廠有限公司;紫薯粉(水分含量4.3%),興化市益盛生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

T6分光光度計,北京普析通用儀器有限責(zé)任公司;TA.XTC-18質(zhì)構(gòu)儀,上海保圣實業(yè)發(fā)展有限公司;DHG-9240A電熱鼓風(fēng)干燥箱,上海一恒科學(xué)儀器有限公司;JY10002電子天平,上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司;TD4低速離心機,上海盧湘儀離心機儀器有限公司;海爾BCD-480WBPT冰箱,海爾智家股份有限公司;ME204E/02電子天平,梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1樣品制備

分別按糯米粉量(200 g)的2.0%、2.5%、3.0%、3.5%、4.0%、4.5%添加量稱取紫薯粉,將糯米粉與紫薯粉混合均勻,形成6個紫薯糯米混合粉備用樣品。

取紫薯糯米混合粉樣品157.5 g,加水142.5 mL,混合攪拌均勻,分割成10 g/個,并揉成湯圓樣品30個,用聚乙烯薄膜包裹,置于-18℃的冰箱中冷凍7 d。取出20個湯圓經(jīng)25℃解凍0.5 h后放入沸水中煮6 min,進行接下來的測試,同步收集蒸煮后的湯備用。

1.3.2 理化性質(zhì)測定

1.3.2.1 溶解度測定

參照Derycke[7]等的方法并稍做改動。稱取1.5 g紫薯糯米混合粉樣品于離心管中,加入25 mL去離子水混合均勻,室溫(25℃)下振蕩1 h后,在50℃水浴下以160 r/min振蕩反應(yīng)25 min。將反應(yīng)結(jié)束后的樣品冷卻至室溫,以10 000 r/min離心5 min,取上清液置于105℃烘箱干燥至恒重。樣品在水中的溶解度為干燥后上清液干物質(zhì)質(zhì)量與混合粉樣品干基質(zhì)量的比值。

1.3.2.2 透明度測定

取0.1 g紫薯糯米混合粉樣品與20 mL去離子水放入離心管中,混合配制成0.5%的懸浮液,在沸水條件下加熱并輕微持續(xù)攪拌30 min,樣品冷卻至室溫后置于分光光度計中測定透明度。用去離子水作為空白對照,在波長650 nm下測得的透光率(%)即為樣品的透明度(%)。

1.3.3 湯圓性質(zhì)測定

1.3.3.1 高徑比測定

每組選取6個煮熟后的湯圓,用游標卡尺量取每個湯圓的高度(H)和直徑(D),計算高徑比(H/D),取6個數(shù)值的平均值。

1.3.3.2 蒸煮損失測定

收集1.3.1中煮熟湯圓后的湯水,采用烘箱干燥法測定湯水的干物質(zhì)質(zhì)量及未蒸煮樣品干基質(zhì)量。蒸煮損失為蒸煮后湯水中固形物干重與未蒸煮樣品干基質(zhì)量的比值。

1.3.3.3 色差測定

取蒸煮后的湯圓樣品裝入透明樣品袋中進行色差測試,為保證取樣測試的均勻性,每組樣品至少選取5個測試點,取平均值。色差儀對每個樣品給出的特征參數(shù)為亮度(L*)、紅/綠色差(+a*/-a*)、黃/藍色差(+b*/-b*)??偵睿é*)的計算公式如下:

式中ΔL*、Δa*、Δb*分別為測試樣品與標準白板差異值,標準白板色差值為L*=99.58,a*=-0.16,b*=-0.12。

1.3.3.4 全質(zhì)構(gòu)測定

全質(zhì)構(gòu)測定參考Chuang[8]等人的方法并略加改動,測試探頭為P/36R圓柱形探頭,測試矯正力為1 kg,選取壓縮模式,測試的湯圓放置于測試探頭正下方,探頭距離測試平臺高度設(shè)定為30 mm。具體參數(shù)設(shè)定為:觸發(fā)力5 g,測試速度1 mm/s,壓縮至樣品高度的60%。經(jīng)儀器自帶軟件分析后得到硬度、粘附性、咀嚼性、彈性、脆度、內(nèi)聚性、膠著性及回復(fù)性等特征參數(shù)。

1.3.4 湯圓感官評價

1.3.4.1 感官評分

冷卻時間過長會影響煮熟后湯圓的口感,因此,湯圓感官評分在煮熟后30 min內(nèi)完成。感官評分小組由15個經(jīng)過訓(xùn)練的人員組成,樣品隨機分配給感官評分員,評分標準見表1。

表1 湯圓感官評分標準

1.3.4.2 口腔殘渣率測定

口腔殘渣率表示為漱口水中固形物含量與未蒸煮樣品干基質(zhì)量的比值,單位為g/100 g。感官評定員每人品嘗2只湯圓,每咀嚼完一個樣品后,用20 mL水漱口30 s,吐出并用同樣的水量重復(fù)漱口,收集4次的漱口水測定固形物含量。

1.3.4.3 食團聚集形態(tài)和顆粒分布測定

隨機選取6位感官評定員咀嚼每組湯圓達到可吞咽狀態(tài)的食團,對食團拍照記錄后用Image J軟件分析食團中單位面積上顏色元素的個數(shù),閾值選擇Otsu thresholding技術(shù),設(shè)定可分辨直徑范圍為100μm~100 mm。

2 結(jié)果與分析

2.1 紫薯粉不同添加量對紫薯糯米混合粉理化性質(zhì)的影響

紫薯糯米混合粉的溶解度和透明度性質(zhì)可以作為其應(yīng)用性能的重要評價指標,紫薯糯米混合粉的溶解度和透明度性質(zhì)能夠間接反映食品體系中淀粉結(jié)合水的能力大小,溶解度越低、透明度越高,則淀粉結(jié)合水的能力越強。由圖1可知,隨著紫薯粉添加量的增加,紫薯糯米混合粉樣品的溶解度呈先增大后減小的趨勢,當(dāng)紫薯粉添加量為3.0%時,樣品的溶解度最大,數(shù)值為0.24%。由圖2可知,透明度隨著紫薯粉添加量的增加呈先減小后增大的趨勢,當(dāng)紫薯粉添加量為3.5%時,樣品透明度最低,數(shù)值為6.50%。這可能是由于紫薯粉中存在膳食纖維,且主要為可溶性膳食纖維,它具有較好的持水性,可使淀粉凝膠的自由水向強結(jié)合水轉(zhuǎn)化[9],體系中自由水量下降,從而影響了紫薯糯米混合粉在水中的溶解度和透明度。

圖1 紫薯粉不同添加量對紫薯糯米混合粉溶解度的影響

圖2 紫薯粉不同添加量對紫薯糯米混合粉透明度的影響

2.2 湯圓品質(zhì)分析

2.2.1 紫薯粉不同添加量對湯圓色差的影響

紫薯粉不同添加量對湯圓色差的影響見圖3—圖6。

圖3 紫薯粉不同添加量對湯圓總色差(△E*)的影響

圖6 紫薯粉不同添加量對湯圓黃/藍色差(b*)的影響

由圖3可知,隨著紫薯粉添加量的增加,湯圓總色差(ΔE*)整體呈下降趨勢,但在添加量為3.5%時稍有上升,而在4.0%~4.5%時又繼續(xù)下降。

由圖4和圖6可知,湯圓亮度(L*)和黃/藍色差(b*)總體上呈平穩(wěn)下降趨勢,黃/藍色差(b*)在添加量為4.0%時到達最低點。

圖4 紫薯粉不同添加量對湯圓亮度(L*)的影響

由圖5可知,湯圓紅/綠色差(a*)在紫薯粉添加量為2.0%~2.5%時明顯增大,當(dāng)達到3.5%時其增加幅度逐漸趨緩。綜合圖3—圖6可知,隨著紫薯粉添加量的增加,湯圓的ΔE*、L*、b*值下降,a*值上升,亮度降低,顏色偏紫。當(dāng)添加量在3.5%時,湯圓總色差(ΔE*)的數(shù)值為43.90,繼續(xù)增加紫薯粉的添加量,總色差(ΔE*)開始小幅度下降。添加量為4.0%時,制作的湯圓色澤能帶給人較好感受。較低的總色差說明湯圓制品的顏色分布更為均勻,整體色澤能給人以更好的視覺效果。

圖5 紫薯粉不同添加量對湯圓紅/綠色差(a*)的影響

2.2.2 紫薯粉不同添加量對湯圓全質(zhì)構(gòu)的影響

紫薯粉不同添加量會對湯圓全質(zhì)構(gòu)產(chǎn)生影響,具體情況見表2與圖7。

表2 紫薯粉不同添加量對湯圓全質(zhì)構(gòu)的影響

圖7 蒸煮后湯圓全質(zhì)構(gòu)圖

硬度是指第一次壓縮時的最大峰值。由表2和圖7可知,隨著紫薯粉添加量的增加,湯圓的硬度呈先上升后下降再略上升的趨勢,當(dāng)紫薯粉添加量為3.5%時,湯圓的硬度最小。

彈性、回復(fù)性是指樣品經(jīng)過第一次壓縮后能夠再次恢復(fù)的程度及回彈能力。兩次壓縮測試之間的停隔時間對彈性的測定很重要,停隔時間越長,恢復(fù)的高度越大。由表2和圖7可知,不同組別之間湯圓的回復(fù)性基本沒區(qū)別,紫薯粉添加量2.0%和4.5%時彈性稍小。

黏著性是TPA測定時介于第一次和第二次探頭下壓過程中負向作用力的面積,絕對值越大,湯圓樣品越容易黏附到牙齒上[10]。咀嚼性為咀嚼固體食物所需能量。由表2和圖7可知,隨著紫薯粉添加量的增加,黏著性和咀嚼性都呈先上升后下降趨勢。紫薯粉添加量為3.0%時二者皆達到峰值,因為此時湯圓的黏著性最大,因此,其咀嚼所需要消耗的能量最大。

綜合表2和圖7分析可知,各項指標數(shù)據(jù)總體呈先上升后下降趨勢,當(dāng)紫薯粉添加量為3.5%和4.0%時,各項數(shù)據(jù)較為優(yōu)越。據(jù)此可初步判斷,紫薯粉添加量為3.5%和4.0%時,制作的紫薯湯圓品質(zhì)優(yōu)良,有較好的彈性、回復(fù)性,黏著性較低等,符合湯圓Q彈軟糯的要求,更能滿足消費者感官上的需求和市場的需要。

2.2.3 紫薯粉不同添加量對湯圓感官評分的影響

紫薯粉不同添加量對湯圓的感官評分情況見表3。

表3 紫薯粉不同添加量對湯圓感官評分的影響

感官評分時發(fā)現(xiàn),當(dāng)紫薯粉添加量為2.0%和2.5%時,湯圓顏色較淺,為淡紫色;隨著紫薯粉添加量的增加,湯圓顏色逐漸變深,紫薯粉添加量3.5%和4.0%時,湯圓色澤更討喜。

當(dāng)紫薯粉添加量為3%時,制作的湯圓高徑比最接近1,且其蒸煮損失最低。紫薯粉添加量為3.5%和4.0%時,湯圓較為圓潤,能滿足消費者對煮制后成品的預(yù)期要求。紫薯粉其他添加量時,湯圓存在塌陷或棱角,部分呈橢圓形,部分呈餅狀。

速凍湯圓煮制后,湯的渾濁程度可用固形物損失的多少來表示。試驗結(jié)果顯示:隨著紫薯粉添加量的增加,蒸煮損失呈先下降再上升趨勢,紫薯粉添加量3%時,蒸煮損失最少。

感官評價對食品是否受歡迎至關(guān)重要,甚至是決定性因素。感官評分較高的湯圓應(yīng)該具備結(jié)構(gòu)完整、外觀細膩有光澤、沒有異味且具有糯米特有的香味,口感柔軟但無黏牙感[11]。由表3可知,隨著紫薯粉添加量的增加,感官評分呈先上升后下降趨勢,紫薯粉添加量為3.5%和4.0%時,感官評分較高,湯圓更受大眾喜愛,此時紫薯湯圓外觀光滑、無褶皺、無細紋、無變形,咀嚼時適口、較柔軟、易下咽,呈較為透亮的紫色。因此,紫薯粉的添加量并非越多越好。

分析表2和表3可知,口腔殘渣率與黏著性呈正相關(guān),皆呈先上升后下降的趨勢,黏著性高的湯圓咀嚼后在口腔中的殘渣量也上升。

雖然紫薯粉添加量在3%時湯圓的高徑比和蒸煮損失最少,但湯圓感官評分在紫薯粉添加量為3.5%和4.0%較高,因此,實際生產(chǎn)中,應(yīng)綜合試驗數(shù)據(jù)和人體主觀評價來選擇最適合添加量,從而能夠帶給消費者最好的體驗。

2.2.4 紫薯粉不同添加量對湯圓食團的聚集形態(tài)和顆粒分布影響

咀嚼、吞咽和消化是人們進食時必要的活動,食品對健康人群而言進食時并不存在安全隱患,但對吞咽障礙者及口腔生理能力較弱的人群,有的食品就可能存在很大的危險,比如湯圓、粘糕等糯米制品。湯圓由于其特殊的質(zhì)構(gòu)特性,因食用該類食品導(dǎo)致噎住的現(xiàn)象時有發(fā)生。因此,測試食團聚集形態(tài)可以間接反映咀嚼難易度、食團在口腔中的堆積狀態(tài)和吞咽時的狀態(tài),這不僅能提高吞咽安全性,并可為口腔生理能力較弱的特殊人群選擇食材時提供一定的指導(dǎo)[12]。在咀嚼效能的測試中,希望能夠檢測到更多的咀嚼顆粒和更廣的咀嚼后物質(zhì)面積。

觀察紫薯粉不同添加量時湯圓咀嚼相同次數(shù)預(yù)吞咽時食團的聚集形態(tài)圖片,采用Image J軟件分析可知:隨著紫薯粉添加量的增加,食團顆粒數(shù)和總面積呈現(xiàn)先上升后下降趨勢,紫薯粉添加量為4.0%時,湯圓咀嚼后的顆粒數(shù)量最大,為121個/cm2,在紫薯粉添加量為3.5%時,咀嚼后物質(zhì)的總面積最大,達4 140 cm2,見表4。因此,紫薯粉添加量為3.5%和4.0%時的湯圓,食用會更加安全。

表4 湯圓食團的聚集形態(tài)和顆粒分布情況

3 結(jié)語

通過研究紫薯粉不同添加量對紫薯糯米混合粉及其湯圓品質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn):當(dāng)紫薯粉添加量為3.0%和4.0%時,紫薯糯米混合粉樣品的溶解度和透明度較適宜,以此添加量制作的紫薯湯圓蒸煮損失較低、色澤將較為鮮亮。分析不同紫薯粉添加量對湯圓的全質(zhì)構(gòu)性質(zhì)、感官評分和咀嚼效能的影響后發(fā)現(xiàn),紫薯粉添加量為3.5%和4.0%時,紫薯湯圓能夠帶給人帶來更好的體驗。因此,考慮營養(yǎng)均衡等情況,實際生產(chǎn)中選擇紫薯粉的添加量為4.0%。

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