添加蓝莓大米膨化产品的制作及特性研究

林天然， 金 铁

(延边大学农学院,吉林 延吉 133002)

添加蓝莓大米膨化产品的制作及特性研究

林天然， 金 铁*

(延边大学农学院,吉林 延吉 133002)

为赋予大米膨化产品特殊风味和功能，扩大蓝莓的利用范围，也使更多的人吃到营养又健康的膨化产品，该试验在粉碎的大米中分别添加0、15%、20%、25%的蓝莓，进行蒸煮、成型、放凉、切片、干燥至水分含量分别为9%、10%、11%，然后进行手摇气流膨化，并对膨化成品进行了膨化率、硬度、体积密度、吸水性指数和水溶性指数、DPPH自由基清除率、色度的测定和感官评价。结果表明：蓝莓添加量20%、水分含量9%时，膨化率最大，为2.19；蓝莓添加量15%、水分含量10%时，硬度最小，为6.50 N；蓝莓添加量15%、水分含量10%时，体积密度最小，为0.22 g/mL；蓝莓添加量20%、水分含量9%时，吸水指数最小，为6.12；蓝莓添加量20%、水分含量9%时，水溶性指数最大，为19.77%；蓝莓添加量15%、水分含量10%时，DPPH自由基清除率为54.52%；蓝莓添加量20%、水分含量9%时，感官评价得分最高，为90.70。

蓝莓；大米；膨化食品；膨化率；硬度；体积密度

蓝莓(Blueberry)学名越桔，为杜鹃花科(Ericaceae)越桔属(Vacciniumspp.)多年生落叶或常绿果树。蓝莓中含有丰富的维生素、蛋白质和矿物质等营养元素，每100 g新鲜蓝莓中含有花色苷100～200 mg，多酚类物质400～500 mg[1]。蓝莓具有促进视红素再合成、提高免疫力、抗衰老、 抗癌等多种生理功效，因此被国际粮农组织列为人类5大健康食品之一[2]。蓝莓中的酚类化合物能够有效的清除体内多余的自由基，从而中断脂质氧化链式反应，起到保护细胞和组织的作用，可避免人体正常功能遭到自由基的破坏，以发挥保健作用[3]。在食品领域关于蓝莓的研究大多集中在饮料[4-5]和酒[6-7]方面，在膨化方面的研究有潘太全等[8]人采用果蔬脱水新技术膨化蓝莓作快餐食品及其他加工产品的添加物。

膨化食品是近年来比较新的名词，但追溯其历史，比如爆米花之类的膨化食品已有数百年之久[9]。膨化食品是以谷物、豆类、薯类等为主要原料，也可配以各种辅料，采用直接挤压、焙烤、微波等方式膨化而制成的组织疏松或松脆的食品。由于生产这种膨化食品的设备结构简单，操作容易，设备投资少，收益快，所以发展得非常迅速，并表现出极大的生命力。膨化食品的组织结构多孔蓬松、口感香甜酥脆、色彩艳丽、包装引人瞩目、便于消化吸收、保存期长、食用方便[10]。

玉米和小麦是加工膨化制品的主要淀粉原料，而大米类制品近年来在欧美很有市场，研究工作也很活跃。大米中含有大量淀粉，少量蛋白质、维生素及矿物质，不含过敏性物质，营养质量较高[11]。向大米中添加功能性物质的研究有：金海珠等[12]研究的添加海藻粉及海藻提取物的米类挤压膨化物的特性，而添加蓝莓的大米膨化产品基本没有研究。所以本实验向米糕条中加入0、15%、20%、25%的蓝莓，经过蒸煮、成型、放凉、干燥，并采用传统手摇气流膨化机进行膨化，并对成品品质进行测定，以确定最佳蓝莓添加量和米糕条水分含量。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1) 材料 真空包装的金龙鱼大米(购于延吉市千盛超市，水分含量为15%)、蓝莓(购于延吉市百货大楼)。

2) 设备 E400K大容量速冻离心机(德国制造)、Am-5型台式分光测色仪 (柯妮卡美能达投资有限公司)、质构仪(TMS-PRO，food technology corporation,美国)、MA45C 水分测定仪(上海赛多利斯仪器有限公司)、UV-1800紫外/可见分光光度计(上海美谱达仪器有限公司)、游标卡尺(精确度0.02 mm，长春量具刀具厂)。

1.2 蓝莓大米膨化产品的制作

大米清洗后，浸泡12 h，沥干水分30 min，用粉碎机粉碎，过40目筛，备用。

蓝莓清洗，冷冻后，将称量好的蓝莓用粉碎机进行粉碎呈浆状，备用。蓝莓的添加量为0、15%、20%、25%，将混合均匀的大米粉和粉碎的蓝莓调节水分含量至42%，蒸煮40 min后，取出捶打、揉搓成米糕条，4 ℃冰箱中放置1 h，放凉完成后切片，将米糕片放在锡纸上，然后放置于暖气片上烘干，用红外水分测定仪测定水分至9%、10%、11%，然后分别采用传统手摇气流膨化机进行膨化。

1.3 膨化率

利用产品的直径d2与原来米糕片直径d1的比来计算，取其平均值。具体操作方法[13]如下。膨化前后随机取样20份，利用游标卡尺测量其直径d1和d2并记录数值。按如下公式进行计算。

膨化率= d2/d1

(1)

1.4体积密度

利用小米置换法来测定，计算取其平均值。具体操作方法：利用阿基米德原理，称量固定容积V1的容器质量m1，通过固定铁架台上的漏斗向容器内倒满小米，用格尺进行铺平，称其质量m2；将小米倒回袋里，然后向容器内倒入部分小米，再向其中放入固定质量m3=3 g的样品后倒满小米，再用格尺铺平，称其质量m4，最后进行计算。

(2)

1.5 硬度

利用食品物性分析仪—质构仪进行分析，采用燕尾探头将样品在测定速度60 mm/min、侵入程度5 cm时测其硬度,3次重复，最后取其平均值。

1.6 水溶性指数和吸水性指数

称取m0=1 g样品(干重)置于已知净重m1的离心管内，加入20 mL蒸馏水，30 ℃水浴震荡30 min，3 000 r/min 离心15 min，将上清液倒入已知净重m3蒸发皿中，称取离心管重量m2，将蒸发皿放入105 ℃烘干箱中烘干至恒重并记录其质量m4，按如下公式计算[13]。

WAI=(m2- m1)/m0

(3)

WSI= (m4- m3)/m0×100%

(4)

1.7 色度

利用台式分光测色仪对L、a、b进行测定，计算取其平均值。

1.8 DPPH自由基清除率

称取2 g样品在60%的乙醇、提取温度50 ℃、pH值1、物料比1∶15、提取时间120 min、提取1 次[14]的条件下提取，用无水乙醇配置0.1 mmol/L的DPPH溶液，避光保存。配置0.5 mg/mL的Vc溶液作为对照。然后将2 mL测试样品溶液及2 mL DPPH溶液加入到同一试管中，摇匀，室温下暗处静置30 min后测定其吸光度Asample，同时测定2 mLDPPH溶液与2 mL无水乙醇混合后的吸光度Acontrol，以及2 mL测试样品溶液与2 mL无水乙醇混合后的吸光度Ablank，自由基清除能力表示[15]如下：

清除率/%=[1-(Asample-Ablank)/Acontrol] ×100%

(5)

1.9 感官评价

在延边大学农学院食品科学系随机挑选10名学生，对实验样品色泽、滋味、香味、组织状态、综合评价进行评分，根据同学们的评分借助SPSS程序进行数据统计分析，评价标准见表1。

表1 感官评价标准表

1.10 数据分析

用Excel软件进行数据整理并用SPSS程序进行分析。

2 结果与分析

2.1 膨化率

由表2可知，随着水分含量增加，膨化率呈先减少后增加的趋势，这与刘超等[16]所研究的影响淀粉类挤压膨化产品膨化率的因素研究进展中的提高水分含量使产品膨化率降低一致。高珊[17]等人研究表明，水分越多，越不易达到膨化温度，且原料在机筒内摩擦力减小，这与本次试验结果相一致。水分含量一定时，随蓝莓添加量的增加，膨化率呈先增加后减少的趋势。蓝莓添加量增大，导致膨化率降低，这可能是由于蓝莓添加量过多，淀粉含量减少导致膨化效果不理想。

2.2 体积密度

由表2可知，蓝莓添加量为0时，随水分含量增加，体积密度有小幅增加趋势；添加量为15%时，体积密度先减小后增加；添加量为20%时，体积密度呈上升趋势；添加量为25%时，体积密度基本不变。水分含量为9%时，体积密度先增加后大幅减少再增加；水分含量为10%，体积密度先减小后增加；水分含量为11%时，体积密度先减小后增加。Wang等[18]研究表明，更高的温度提供更高的潜在能量，使挤出物中水分蒸发，在挤出物离开模具后失去更多水分，体重变轻，体积密度减小，这与本次试验结果不一致。蓝莓添加量为15%，水分含量为10%时，体积密度最小，膨化效果最好。这与膨化率结果相一致，即膨化率越大，体积密度越小，膨化效果越好。

2.3 硬度

由表2可知，当水分含量一定时，随蓝莓添加量的增加，硬度呈先减少后增加的趋势；蓝莓添加量为0时，随着水分含量增加，呈先增加后减少的趋势。还可以看出，添加蓝莓之后硬度有所下降，均赋予样品更酥脆的质地，这可能是蓝莓中含有食用纤维使得膨化物更酥脆，这与Kee[19]的添加洋葱渣和洋葱的膨化特性研究中描述的因为加入洋葱使得膨化物硬度变小和金海珠等[12]研究的添加海藻粉及海藻提取物的米类挤压膨化物的特性中描述的海藻含较高的食用纤维使得挤压成型物变得松脆相一致。姚鸿宇等[20]研究表明，淀粉变性会导致产品硬度变小，这与本试验结果不一致，可能是由于膨化温度不够，淀粉变性不多所致。

表2 蓝莓大米混合膨化物的膨化特性

注:肩标相同字母的数据表示差异不显著(P>0.05),肩标字母完全不同表示差异显著(P<0.05)，下同。

2.4 水溶性指数

水溶性指数(WSI)是衡量早餐谷物食品中淀粉降解程度的一个重要指标。由表2可知，相同水分含量，蓝莓添加量为0～15%时，WSI随添加量增加而增大，蓝莓添加量为15%～20%时，WSI又出现下降趋势。添加量为0～15%时，随水分含量的增加，WSI先增大后减小；添加量为20%时，WSI大幅减小后又小幅上升；而添加量为25%时，WSI无明显变化。随蓝莓添加量的增加，水溶性指数均有所增加，这可能是因为加工过程中淀粉发生糊化，蛋白质受热变性分解，部分膳食纤维产生断裂，分解成小分子物质，使得水溶性物质增加[21]。

2.5吸水性指数

吸水指数(WAI)是衡量早餐谷物在牛奶或水中耐泡时间的重要指标。由表2可知，当水分含量一定时，随蓝莓添加量的增加吸水性指数先减小后增大。当蓝莓添加量为0和25%时，随着水分含量的增加，吸水性指数无明显变化；添加量为15%时，吸水性指数有先下降后上升的趋势，与李范洙等[13]的人参粉挤压制品膨化特性的研究中所描述的吸水性指数随着水分含量的增加而增加不一致，这可能是与蓝莓添加量和米糕条含水量设定范围有关，有待于进一步研究。李飞等[22]人研究表明，淀粉在受热条件下，淀粉颗粒内部从有序向无序状态过度，淀粉中的直链淀粉从膨胀的淀粉颗粒中解离扩散并浸出，吸水性变大，这与本次试验不一致，可能存在误差。高珊等[23]人研究也表明，膨化后吸水性指数呈上升趋势。

2.6 色度

由表3可知，蓝莓对产品的亮度、红色度影响较大，对黄色度影响较小。相比而言，添加蓝莓样品的L*值小于大米，即添加蓝莓的膨化物产品颜色比对照组深，并且L*值随蓝莓添加量的增加逐渐变小。但是颜色过深，消费者难以接受，对于色度指标测定中哪个样品更能让消费者接受，就需要依据感官评价中色泽的分值来确定。

表3 蓝莓大米混合膨化物的色度和DPPH自由基清除率Table 3 Chromaticity and DPPH free radical scavenging rate of blue brewed rice

2.7 DPPH自由基清除率

由表3可知，Vc的DPPH自由基清除率为93.43%。添加蓝莓的样品DPPH自由基清除率明显高于未添加蓝莓的样品，因为蓝莓中的酚类物质和维生素C具有抗氧化作用，其中花青素的抗氧化性尤其高[24]。吴迪迪等[25]人研究表明，酚类物质可以与 DPPH 自由基的单电子配对而使其吸收逐渐消失的物质，从而达到对 DPPH 自由基的清除作用。添加蓝莓的样品抗氧化能力差别不大，其最高值达到Vc抗氧化的58%。蓝莓添加量为15%、米糕条含水量为10%时，抗氧化能力最好。

2.8 感官评价

蓝莓添加量和物料米糕条含水量对产品感官评价影响的结果见表4，色泽嗜好度方面，感官评分为17.90±0.43～22.00±0.62，并且有显著性差异(P<0.05)；香味嗜好度方面，感官评分为18.70±0.60～22.40±0.40，并且有显著性差异(P<0.05)；滋味嗜好度方面，感官评分为19.10±0.35～23.00±0.33，且差异显著(P<0.05)；组织状态嗜好度方面，感官评分为19.70±0.70～23.30±0.21，且有显著性差异(P<0.05)；综合评分为76.30±1.23～90.70±0.75，有显著性差异(P<0.05)。

表4 感官评价分析表Table 4 The analysis of sensory evaluation

根据个人喜好度评分来看，蓝莓添加量为20%、米糕条水分含量为9%时，色泽、香味、滋味、组织状态、综合评分最高，分别为22.00±0.62、22.40±0.40、23.00±0.33、23.30±0.21、90.70±0.75。综合评价，蓝莓添加量20%，米糕条水分含量9%的样品的接受程度最高。

3 结论

蓝莓添加量为20%、水分含量为9%时，样品的膨化率最高；蓝莓添加量为15%、水分含量为10%时，样品的体积密度最小；蓝莓添加量为15%、水分含量为10%时，样品的硬度最小；蓝莓添加量为20%、水分含量为9%时，水溶性指数最大；蓝莓添加量为20%、水分含量为9%时，吸水性指数最小；蓝莓添加量为15%、水分含量为10%时，样品的DPPH 自由基清除率最高；蓝莓添加量为20%、水分含量为9%时，样品的感官评价值最高。

通过对样品膨化率、硬度、体积密度、吸水性指数和水溶性指数、DPPH自由基清除率、色度的测定及感官评价的综合分析得出结论：蓝莓的添加量为20%、米糕条水分含量为9%时，蓝莓大米膨化产品的品质最优。

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Study on the production and characteristics of rice puffing products added blueberry

LIN Tianran, JIN Tie*

(AgriculturalCollegeofYanbianUniversity，YanjiJilin133002,China)

To improve rice puffing content special flavor and function, enlarge the use range of blueberries, also make more and more people to eat nutrition and health of puffed products, 0, 15%, 20% and 25% of blueberries were added into crushed rice, respectively. And cooked, molded, cooled, sliced, dried to moisture content of 9%, 10% and 11% respectively. Then puffing was carried out by the traditional hand air flow puffing. Quality of puffed products were assessed by puffing rate, hardness, bulk density, water absorption index and water soluble index, DPPH free radical clearance, chromaticity and sensory evaluation. The results showed that blueberries adding amount was 20%, moisture content of 9%, the largest expansion index was 2.19. When blueberry adding amount was 15% with 10% moisture content, the minimum hardness was 6.5 N, the smallest volume density was 0.22 g/mL, and the DPPH free radical clearance was 54.52%. When blueberry adding amount was 20% with 9% moisture content, the minimum water absorption index was 6.12, the largest water soluble index was 19.77%, and the highest score of sensory evaluation was 90.70.

blueberry; rice; puffed food; extrusion degree; breaking strength; bulk density

2017-01-15 基金项目：校企合作项目(413090052)

林天然(1995—)，男，吉林松原人，在读硕士，研究方向为食品加工与安全。金铁为通信作者，

E-mail：jintie@ybu.edu.cn

1004-7999(2017)02-0076-06

10.13478/j.cnki.jasyu.2017.02.013

TS210.1

A