黑米和燕麦同步熟化工艺研究

王大一，温纪平，张慧，王华东

（河南工业大学粮油食品学院，河南郑州450001）

黑米和燕麦同步熟化工艺研究

王大一，温纪平*，张慧，王华东

（河南工业大学粮油食品学院，河南郑州450001）

通过研究黑米与燕麦同步熟化工艺，确定黑米与燕麦同步熟化的最佳工艺条件，为强化黑米与燕麦的营养功能和开发利用提供理论基础。结果表明，黑米和燕麦同步熟化的最佳工艺条件：混合配比为6∶4，料液比为1 g∶1.25 mL，蒸煮时间为40 min。

黑米；燕麦；酶处理；同步熟化

我国饮食以五谷为基础，自古就有“五谷为养”、“安谷则康”的饮食习惯，其中黑米和燕麦是人们常食用的小宗作物［1］，具有较丰富的蛋白质、氨基酸、维生素和膳食纤维，由于其特殊的营养和保健功能，深受追求绿色健康的食品理念的人们喜爱。

关于黑米和燕麦的营养特性，已多有报道：黑米成分（干物质计算）：富含蛋白质8.5%～15.2%、粗脂肪2.5%～4%［2-3］、矿物质、维生素及膳食纤维等，其中构成黑米的氨基酸种类齐全［4］（多达17种），蛋白质的利用率能达49%，除了赖氨酸稍差，基本符合FAO/WHO模式比［5］。燕麦（籽粒）蛋白质含量12%～18%，脂肪4%～6%，淀粉21%～55%，膳食纤维15%～19%，无机质（Ca、P、Fe、Na、K）、维生素（VA、VB1、VB2、VB5等）均比小麦粉高。燕麦的氨基酸组成配比很合理，接近于FAO/WHO的营养模式［6］，而且富有赖氨酸Lys，Lys作为第一限制氨基酸［7］，有增助钙吸收、加强免疫和促进发育等功效，赖氨酸含量是普通小麦的二倍之多，因此将黑米和燕麦混合搭配食用，不仅突破家常普通蒸制大米的色、香和种类的单调性，而且加强营养和保健功能，二者的搭配还可以提高黑米和燕麦的利用率，实现优势互补作用［8］。

目前黑米系列产品和燕麦系列产品不少，然而大量生产的多为传统工业［9］，例如馒头、面条、燕麦片等，关于燕麦和黑米的新产品少，质量也不稳定，而饮食中人们不仅要求食品营养均衡，还要求口感佳，国内的蒸煮食品是用水加热，属于低温加工（水沸点100℃），相对于国外烘焙食品（烘烤温度170℃～230℃），蒸煮食品能更好的保留谷物的营养（可达95%）；屈凌波指出小麦粉经过煎炸处理后，维生素和尼克酸损失70%以上，碘损失40%～50%［10］，燕麦中富含的赖氨酸不耐高温，本文采取蒸制方式，更多保留其营养性，进一步研究黑米和燕麦的同步熟化，确定最佳熟化工艺条件点，为杂粮加工生产提供一定的参考。

1材料与方法

1.1材料与设备

1.1.1材料

黑米、燕麦：迪庆梅里雪山粮油产业开发有限公司；植酸酶、纤维素酶：诺维信（中国）生物技术有限公司；碘：天津市盛奥化学试剂有限公司；碘化钾：天津市化学试剂一厂；75%乙醇：宿州化学试剂有限公司；醋酸：郑州市路科试剂店；醋酸钠：郑州市路科试剂店；均为分析纯。

1.1.2仪器与设备

SHA-C型水浴恒温震荡器：金坛市华峰仪器有限公司；101FX-1型电热鼓风干燥箱：上海树立有限公司；WFJ型7200可见分光光度计：上海仪器有限责任公司；AY220型数显电子天平：SHIMADZU CORPORA TION；FW-200型粉碎机：北京中兴伟业仪器有限公司；雷磁PHS-3型精密pH计：上海精密科学仪器有限公司；TDL-4型台式离心分离机：上海安亭科学仪器有限公司；KQ5200DE型超声波清洗机：常州诺基仪器有限公司。

1.2方法

1.2.1黑米和燕麦熟化度的测定方法［11-12］

1.2.1.1碘分光光度法［13］

操作方法：取混合样粉碎，在低于60℃下烘0.5 h，研磨过100目筛，并对黑米和燕麦熟化。称1.00 g样品于离心管中，加10 mL蒸馏水，放人50℃的恒温水浴中，振荡30 min取出，立即用离心机分离15 min（4 000 r/min）。取上清液1 mL于50 mL容量瓶中，加蒸馏水25 mL，轻微震荡均匀，再加入0.05 mo/L I-KI溶液1 mL，并定容至50 mL。最后用分光光度计在500 nm波长下用1 cm比色皿比色测定吸光度。

1.2.1.2感官评价法［14］

精挑12名食品专业人才成立黑米感官评价组，评价安静，勿商讨，每两个样品间距3 min品尝打分，每个样品品尝后需纯净水漱口，以减少误差。做平行实验，舍去最高和最低值后，取平均值。评价标准见表1。

表1　感官评价标准Table 1Sensory evaluation criteria

1.2.2黑米与燕麦同步熟化工艺

1.2.2.1黑米与燕麦同步熟化前处理（酶处理）

分别将黑米和燕麦进行酶处理。黑米为：加酶量为1 g∶1 mL∶1 mL（配制1 mg/mL的植酸酶与纤维素酶溶液），浸泡时间为8 h，燕麦（纤维素酶处理）：加酶量为1 g∶1 mL，浸泡时间为12 h，后将黑米与燕麦均匀混合，对两种混合物料的配比（质量比）、料液比以及蒸煮时间进行单因素试验。

1.2.2.2黑米与燕麦同步熟化单因素试验［15］

1）黑米与燕麦物料混合配比的选择

将两种杂粮分别按照质量比3∶7、4∶6、5∶5、6∶4、7∶3的比例均匀混合，蒸煮后进行感官评价，然后干燥、粉碎并测其吸光度。

2）黑米与燕麦同步熟化料液比的选择

做5组料液比例为1∶0.5、1∶0.75、1∶1、1∶1.25、1∶1.5（g∶mL）的蒸煮实验。做感官评价，测吸光度。

3）黑米与燕麦同步熟化蒸煮时间的选择

分别蒸煮20、25、30、35、40 min，蒸好后进行感官评价，然后干燥、粉碎、测吸光度。

1.2.2.3黑米与燕麦同步熟化正交试验

根据以上黑米与燕麦同步熟化的单因素结果，分别选取4个水平，设计L16（43）正交试验表进行正交试验，分别进行感官评价（评价标准依表1），然后分别测其吸光度。

2结果与讨论

2.1黑米与燕麦同步熟化工艺单因素试验

2.1.1混合物料配比对同步熟化的影响

混合物料配比对同步熟化的影响见图1。

图1　混合物料配比对同步熟化的影响Fig.1Influence of materials mixing ratio on synchronized maturation

感官评价结果见表2。

由图1可以看出，吸光值先是随着黑米与燕麦比例的增大而增大，并且在黑米与燕麦比例为6∶4是达到最高点，然后随之减小。由表2可以看出第四组即黑米与燕麦比例为6∶4时，感官评价最高。因此，混合物料配比应选择黑米∶燕麦=6∶4。

表2　感官评价结果Table 2Sensory evaluation results

2.1.2料液比对同步熟化程度的影响结果

料液比对同步熟化程度的影响结果见图2。

图2　料液比对同步熟化的影响Fig.2Influence of ratio of material to liquid on synchronized maturation

感官评价结果见表3。

表3　感官评价结果Table 3Sensory evaluation results

由图2可以看出，吸光值先是随着料液比的增大而增大，当料液比例为1 g∶1.25 mL是趋于最大，之后趋于平稳。由表3可以看出第四组即料液比为1 g∶1.25 mL时感官评价最高。因此，黑米与燕麦的同步熟化实验中料液比的选择为1 g∶1.25 mL最佳。

2.1.3蒸煮时间对同步熟化程度的影响结果

蒸煮时间对同步熟化程度的影响结果见图3。

感官评价结果见表4。

图3　蒸煮时间对同步熟化的影响Fig.3Influence of cooking time on synchronized maturation

表4　感官评价结果Table 4Sensory evaluation results

由图3可以看出，随着蒸煮时间的增大，吸光度随之增大，在30 min左右达到一个峰值，随后趋于平稳。同时由表4可以看出，在30 min以及之后感官评价结果较佳且相差不大，因此黑米与燕麦的同步熟化试验中蒸煮时间应选30 min。

2.2同步熟化正交试验

黑米与燕麦同步熟化工艺正交试验结果见表5和表6。

表5　黑米与燕麦同步熟化正交试验因子水平表Table 5Orthogonal test factor levels table of black rice and oat synchronized maturation

由表6比较3个因素的极差，可以看出A的极差最大，C次之，其次为B。极差越大，说明该因素对实验结果的影响越大，从而可按极差的大小决定因素的主次顺序为：A＞C＞B，A是主要因素，B为最次要因素。可得出黑米与燕麦同步熟化的最佳工艺参数为A3B3C4。由表7可以得出正交试验的实验组感官评价结果与所得结论基本一致。经过验证实验可以确定黑米与燕麦同步熟化的最佳工艺参数为A3B3C4，即黑米与燕麦同步熟化最佳工艺条件为：黑米与燕麦配比为6∶4、料液比例为1 g∶1.25 mL、蒸煮时间为40 min。

表6　黑米与燕麦同步熟化正交试验方案与结果Table 6Orthogonal test program and results of black rice and oat synchronized maturation

表7　感官评价结果Table 7Sensory evaluation results

本研究通过对黑米与燕麦混合进行同步熟化，并确定最佳工艺条件。通过实验得如下结果：

1）影响黑米与燕麦同步熟化的单因素试验（黑米与燕麦混合配比、料液比以及蒸煮时间）：混合物料配比为6∶4最佳，料液比例为1 g∶1.25 mL最佳，蒸煮时间为30 min最佳（混合熟化时确定样品均匀混合）。

2）由黑米和燕麦的三因素四水平正交试验验证，最终确定了黑米与燕麦同步熟化的最佳工艺条件：黑米与燕麦物料配比为6∶4，料液比例为1 g∶1.25 mL，蒸煮时间为40 min。

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Study on the Synchronized Maturation Process of Black Rice and Oat

WANG Da-yi，WEN Ji-ping*，ZHANG Hui，WANG Hua-dong
（College of Food Science and Technology，Henan University of Technology，Zhengzhou 450001，Henan，China）

By studying the black rice and oat synchronized aging process，to determine the optimum conditions of synchronized ripening black rice and oats，to strengthen the black rice and oats nutrition function and for the development and utilization to provide theoretical basis.The results showed that the optimum conditions of black rice and oats synchronous maturation process：when the two mix ratio of 6∶4，solid to liquid ratio of 1 g∶1.25 mL，cooking time was 40 min.

black rice；oats；enzyme treatment；synchronized maturation

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.11.024

2014-01-16

王大一（1988—），男（汉），硕士研究生，研究方向：谷物加工理论与技术。

温纪平（1968—），男（汉），教授，研究方向：谷物科学与加工技术。