苦蕎風味脫脂乳的研制

王嵐，王婧，賓陽，王芳

（成都師范學院化學與生命科學學院，四川成都 611130）

苦蕎是蓼科蕎麥屬雙子葉植物[1]，不僅蛋白質含量高于大米、小麥和高粱等糧食作物，且富含組分良好的氨基酸[2]，如谷類作物最為缺少的賴氨酸，成年人和青少年所必需的組氨酸和精氨酸等?？嗍w中還含有大量的黃酮類物質，具有降血糖血脂，提高免疫力，防治輕型糖尿病的保健作用[3-7]。目前，苦蕎食品種類主要有苦蕎類茶飲品、苦蕎類面包、苦蕎類酒、苦蕎類餅干等[8-13]?？梢娍嗍w已受到人們的廣泛關注，具有廣泛的市場發展前景。

隨著生活水平的提高，脂肪含量攝入過多，逐漸成為導致心腦血管疾病和肥胖癥的重要原因之一。脫脂乳粉的脂肪含量在2.00%以下，且營養價值與牛乳相當，含有幾乎所有能促進人體生長發育以及維持健康必需的營養成分，幾乎可以被人體全部消化吸收[14-16]，適合熱量需求不高的中老年人和對脂肪消化不良的嬰幼兒等人群。近些年隨著人們對健康的重視程度加深，不同功能的復合飲品開始興起，眾多企業采用含有不同保健功能的原料進行研發。本產品綜合苦蕎的營養價值和脫脂乳的優點，擬開發苦蕎系列產品——苦蕎風味脫脂乳，將兩者營養功能互補，提高營養價值，滿足人們對健康飲品的需求，提高產品附加值，以期為該產品實現工業化生產提供技術支撐，也為苦蕎開發利用提供新方向。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

苦蕎粉，購于涼山彝族自治州邛都苦蕎制品有限責任公司；伊利脫脂乳粉，購于內蒙古自治區伊利實業集團股份有限公司；白砂糖，購于云南省滇鵬有限公司；黃原膠，購于淄博中軒有限公司；瓜爾膠，購于印度瓜爾豆膠和化學公司。

JA303電子天平，常州市幸運電子設備有限公司；DHP-9402D電熱恒溫箱，上海齊欣科學儀器有限公司；ESFSL-I固液混合均質乳化泵，上海儀弛實業有限公司；LDZM-80KCS-Ⅱ高壓蒸汽滅菌鍋，上海申安醫療器械廠；UV5000紫外分光光度計，安徽皖儀科技股份有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 苦蕎風味脫脂乳工藝流程

1.2.2 操作要點

（1）蕎麥漿的制備。將苦蕎粉置于60 ℃左右電熱恒溫箱中烘烤40 min，烘烤完成后，將苦蕎粉取出，在溫度為80 ℃左右電磁爐中用一定量沸水調成糊狀，備用。

（2）脫脂乳的制備。將脫脂乳粉和沸水按脫脂乳粉∶沸水=5∶36進行制備。

（3）調配、過濾。將脫脂乳加熱到60 ℃左右，加入一定量白砂糖繼續升溫至80 ℃，使蔗糖充分混合溶解，再將蕎麥漿和脫脂牛奶按一定的比例混合。穩定劑按使用要求進行添加。為提高效果，采用黃原膠與瓜爾膠按1∶1的比例混合作為穩定劑。將調配好的漿液用80目的篩網過濾。

（4）預熱、均質、殺菌。將調配好的料液在80～85 ℃條件下預熱，之后泵入均質機中均質，使料液形成均勻一致的穩定體系。均質后將乳液加熱至90 ℃，殺菌 5 min，快速冷卻至 42 ℃[17]。

1.2.3 單因素試驗設計

在保持其他條件不變的情況下，分別以不同的蕎麥漿添加量（10.00%、15.00%、20.00%、25.00%、30.00%）、脫脂乳粉添加量（50.00%、55.00%、60.00%、55.00%、70.00%）、黃原膠∶瓜爾膠（1∶1）添加量（0.02%、0.06%、0.10%、0.14%、0.18%）和白砂糖添加量（1.00%、2.00%、3.00%、4.00%、5.00%）為單因素，根據表2的感官評價標準進行感官評價，確定各單因素的最佳添加量。

1.2.4 響應面試驗設計

在單因素試驗基礎上，采用四因素三水平的中心組合設計對每一個實驗點進行試驗，根據感官評價所得分值為評價指標。運用Design-Eepert8.0.6軟件進行響應面試驗設計、回歸模型方差分析、配方影響因素交互作用分析、配方參數優化和模型驗證，通過P值（P＜0.05）考察模型以及考察蕎麥漿添加量、脫脂乳粉添加量、復配增稠劑添加量、白砂糖添加量的顯著性，所有試驗重復3次，取平均值。設計及水平如表1所示。

表1 響應面試驗因素及水平

1.3 測定方法

1.3.1 感官評價

根據試驗設計，調配產品，由10位經過專業培訓的人員組成評價小組，嚴格按照標準規定進行打分，取其平均值作為評分結果，對苦蕎風味脫脂乳的色澤、組織狀態、風味、滋味口感進行綜合打分，滿分為100分。具體感官評分標準見表2。

1.3.2 蘆丁含量的測定

1.3.2.1 蘆丁標準曲線的繪制

根據國標GB/T19427-2003[18]中蘆丁含量的測定方法，以蘆丁濃度為橫坐標，吸光度值為縱坐標，繪制標準曲線如圖1所示。并求得回歸方程為y=8.536 4x-0.011 8，R2=0.999 9。

表2 苦蕎風味脫脂乳感官評價評分標準表

圖1 蘆丁的標準曲線

1.3.2.2 樣品中蘆丁含量的測定

準確量取1.00 mL的供試品樣品于25.00 mL容量瓶中，參照標準曲線的制作方法，先向其中加入5%的亞硝酸鈉溶液1.00 mL，混勻后，靜置6 min，再向其中加入10%的硝酸鋁溶液1.00 mL，搖勻后，靜置反應6 min，最后向其中加入4%的氫氧化鈉溶液10.00 mL，用蒸餾水定容至刻度，混勻后，靜置15 min使其充分反應。用蒸餾水作為空白對照，在最大波長510 nm處測定其吸光度值，將吸光度值代入回歸方程后得到樣品中的蘆丁含量。

1.3.2.3 微生物指標的測定

根據中華人民共和國國家標準含乳飲料GB/T21732-2008，配制型含乳飲料需要檢測的微生物指標有菌落總數、大腸桿菌數、金黃色葡萄球菌和沙門菌，其中菌落總數按照國標GB4789.2-2010[19]規定的方法檢測，大腸桿菌數按照國標GB4789.3-2010平板計數法[20]檢測，金黃色葡萄球菌數按照國標GB4789.10-2010定性檢驗[21]檢測，沙門菌數按照國標GB4789.4-2010[22]規定的方法檢測。

1.4 數據分析與處理

數據采用Excel 2010軟件進行圖形繪制，SPSS 19.0軟件進行統計學分析，差異顯著水平為P＜0.05，差異極顯著水平為P＜0.01；利用響應面軟件Design-Expert8.0.5對試驗所得的數據進行回歸擬合，得到回歸方程的響應面圖和等高線圖。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 蕎麥漿添加量

圖2表明，蕎麥漿添加量為10.00%～20.00%，隨著苦蕎漿添加量的升高，感官評分也逐漸升高。當苦蕎漿的添加量為20.00%時，感官評分達到最高，為77分；超過20.00%后，感官評分逐漸下降。這是由于苦蕎中含有苦味物質——槲皮素，當脫脂乳中蕎麥漿添加量過高時，就會產生苦味，因此選擇20.00%為苦蕎漿的最適添加量[23]。

圖2 蕎麥漿添加量對苦蕎風味脫脂乳感官評價的影響

2.1.2 脫脂乳粉的添加量

圖3表明，感官評分隨脫脂乳粉的添加呈先升高后降低趨勢。脫脂乳粉的添加量為65.00%，感官評分最高，為79.40分，之后隨脫脂乳粉添加量的增大而平緩下降，可能是其產生的奶味掩蓋過了蕎麥漿產生的青草味，導致奶味過重，因此選擇65.00%為脫脂乳粉的最適添加量。

圖3 脫脂乳添加量對苦蕎風味脫脂乳感官評價的影響

2.1.3 黃原膠∶瓜爾膠（1∶1）添加量

圖4表明，在0.02%～0.10%時，隨著黃原膠∶瓜爾膠（1∶1）添加量逐漸增加，感官評分也逐漸升高。當黃原膠∶瓜爾膠（1∶1）的添加量為0.10%，感官評分達到最高，為80.50分；超過0.10%以后，感官評分逐漸下降。這是因為黃原膠和瓜爾膠是一種增稠劑，能夠使蕎麥漿和脫脂乳粉均勻地混合在一起而不分層，改善食品的黏稠度，保持食品的穩定性。但當黃原膠∶瓜爾膠（1∶1）添加量超過一定的限度后就會出現脫脂乳過于濃稠的現象，甚至出現團塊，從而影響感官評價。因此選擇0.10%為黃原膠∶瓜爾膠（1∶1）的最適添加量。

圖4 黃原膠∶瓜爾膠（1∶1）添加量對苦蕎風味脫脂乳感官評價的影響

2.1.4 白砂糖的添加量

圖5表明，在白砂糖的添加量為1.00%～3.00%時，感官評分隨白砂糖的添加量增大而升高，當添加量為3.00%，甜度最佳，為81.60分；超過3.00%以后，感官評分逐漸下降。這是因為添加白砂糖是讓其產生的甜味和蕎麥漿產生的苦味綜合，但當白砂糖的添加量超過一定的值后，就會給人一種過度甜膩的感受。因此選擇3.00%為白砂糖的最適添加量。

2.2 響應面優化設計結果與分析

響應面試驗設計及結果如表3所示?；趩我蛩貙嶒?，影響苦蕎風味脫脂乳飲品的因素有蕎麥漿添加量、脫脂乳粉添加量、黃原膠∶瓜爾膠（1∶1）添加量、白砂糖添加量，采用Design-Expert.V8.0.6.1軟件優化工藝，進行多元回歸擬合，可以得到感官評分對各個因素變量的二次方程為：Y=82.18+1.83A+0.84B+0.56C+0.98D+0.075AB-0.20AC+0.43AD+0.22BC-0.53BD+0.35CD-0.40A2-0.36B2-0.39C2-3.15D2。對回歸方程進行方差分析，結果見表4。

圖5 白砂糖添加量對苦蕎風味脫脂乳感官評價的影響

表3 響應面試驗設計及結果

回歸模型P＜0.01，表明模型為極顯著，不同處理之間的差異極顯著，且失擬項不顯著（P＞0.05）。模型確定系數R2=0.938 2，模型調整確定系數Adj-R2=0.876 4，表明該模型的擬合程度較好，試驗誤差較小，由F值可知顯著性次序為蕎麥漿添加量＞白砂糖添加量＞脫脂乳粉添加量＞黃原膠∶瓜爾膠（1∶1）添加量。試驗中蕎麥漿添加量、白砂糖添加量對苦蕎脫脂乳的感官評分有極顯著影響（P＜0.01），脫脂乳粉添加量、黃原膠∶瓜爾膠（1∶1）添加量對苦蕎脫脂乳的感官評分影響為顯著（P＜0.05）。

表4 回歸模型方差分析

2.3 配方影響因素交互作用分析

從響應面圖可以直觀反映出兩因素交互作用的顯著程度，曲面傾斜度越陡，因素間交互作用越顯著，反之曲面平緩則交互作用不顯著；從等高線圖也可以直觀反映出兩因素交互作用的顯著程度，等高線形狀越接近橢圓形，交互作用越顯著，而圓形則與之相反[24-25]。由圖6～11可知，AB、AC、BC、AD、BD、CD之間響應曲面坡度平緩，且等高線形狀接近圓形。根據本研究所建立的感官評分回歸模型中，AD因素之間、BD因素之間、CD因素之間、AB因素之間、AC因素之間、BC因素之間之間的交互作用不顯著（P＞0.05）。

圖6 蕎麥漿和脫脂乳對苦蕎風味脫脂乳感官評分的影響

圖7 蕎麥漿和復配增稠劑對苦蕎風味脫脂乳感官評分的影響

圖8 蕎麥漿和白砂糖對苦蕎風味脫脂乳感官評分的影響

圖9 復配增稠劑和脫脂牛奶對苦蕎風味脫脂乳感官評分的影響

圖10 白砂糖和脫脂乳對苦蕎風味脫脂乳感官評分的影響

圖11 白砂糖和復配增稠劑對苦蕎風味脫脂乳感官評分的影響

2.4 配方參數優化和模型驗證

通過各因素真實值的分析，最后得到苦蕎粉添加量、脫脂乳粉添加量、白砂糖添加量、黃原膠∶瓜爾膠（1∶1）添加量的最佳水平值，即通過回歸模擬預測的苦蕎脫脂乳的最佳配方為苦蕎漿的質量分數為25.00%、脫脂乳粉的質量分數為70.00%、黃原膠∶瓜爾膠（1∶1）添加量的質量分數為0.13%、白砂糖的質量分數為3.19%。采用優化后的質量分數進行驗證，在該配方下進行3次水平試驗，得到的感官評價平均值為83.39±0.63，與預測值84.49分之間相差P=1.10，當P＞0.05時差異不顯著，因此該模型可以用于試驗結果的預測，優化得到的結果可靠有效。

2.5 產品質量標準

對4個感官品質進行評價。色澤：呈淡黃色或淺黃綠色，色澤均勻，協調；口感：具有苦蕎特有的清香味和脫脂乳的滋味，無異味，口感細膩；組織狀態：分布均勻，無分層，無氣泡及沉淀；微生物指標：大腸菌群小于等于90個/100 mL，致病菌未檢出；黃酮類含量（以蘆丁計）：≥0.09 g/100 mL。

3 結論

通過響應面法的方法，得到苦蕎脫脂乳的最佳配方為苦蕎漿質量分數為25.00%、脫脂乳粉的質量分數為70.00%、黃原膠∶瓜爾膠（1∶1）添加量的質量分數為0.13%、白砂糖的質量分數為3.19%。

苦蕎脫脂乳以蕎麥漿和脫脂乳為主要原料，制得的產品具有苦蕎特有的清香味和脫脂乳的滋味，無異味，口感細膩，由于其較好地掩蓋了脫脂乳本身的味道，極大拓展了適宜飲用的人群。把苦蕎粉和脫脂乳粉的保健功能和營養價值有機地融為一體，為苦蕎粉資源的開發利用以及品種豐富、系列多樣、風味獨特的配制型乳飲料開發提供了思路。