过热蒸汽制备藜麦的工艺

钟鑫荣 ，朱新婷 ，周子文 ，张维瑞 ，方婷，魏奇 ,

1. 宁德师范学院生命科学学院（宁德 352100）；2. 福建农林大学食品科学学院（福州 350000）；3. 福建省科技厅产学研合作示范基地（宁德 352100）

藜麦（Chenopodium quinoaWilld）是藜科藜属植物，原产于南美洲安第斯山脉的哥伦比亚、厄瓜多尔、秘鲁等中高海拔山区[1]，广泛种植于我国的甘肃、青海、内蒙古、宁夏等地区，是一种全营养和高膳食纤维的碱性食物[2-4]。藜麦中富含蛋白质、维生素、多酚、不饱和脂肪酸和植物甾醇类物质，符合人类对安全、健康、天然食品的需求[5-7]，具有均衡补充营养、增强机体功能和预防疾病等功效，适于所有群体食用，尤其适于慢性疾病患者（高血压、高血糖及高血脂患者）、婴幼儿、孕产妇和老年人等特殊体质人群[8-10]。以藜麦为基料的产品具有独特的香味和口感。因此，藜麦及其相关产品深受消费者的喜爱[11]。但是，由于藜麦含有较高含量的皂苷，采用传统的热处理方法所制备的藜麦无法完全激发藜麦的香味，并且还会造成藜麦的受热不均，甚至会产生焦味，由此阻碍了藜麦产业的发展[12-14]。

过热蒸汽处理技术是一种绿色环保的热处理技术。过热蒸汽处理技术能够减少食品表面的微生物、改善食品的理化性质、抑制食品的脂质氧化及减少营养损失。过热蒸汽处理技术可用于玉米、薯片、香蕉片、谷物和面制品等食品的干燥[15-18]。舒星琦等[19]研究发现，过热蒸汽干燥能够增加米粉的硬度，降低米粉的黏附性并且提高米粉的爽口性。徐志村等[20]研究发现，微波联合过热蒸汽处理能够抑制红米、黑米和糙米在贮藏过程中的氧化哈败，并且能够提高红米、黑米和糙米的稳定化效果。过热蒸汽处理能够使淀粉的糊化特性和消化特性发生改变，并且改变淀粉的微观结构[21-23]。应用过热蒸汽处理藜麦的研究报道相对较少，采用过热蒸汽技术不仅能有效去除藜麦中的苦味和生味，而且还能激发藜麦产生特殊的香气。

鉴于此，以藜麦为原料，通过改变过热蒸汽处理温度、过热蒸汽处理时间和藜麦铺设厚度等影响因素，探究过热蒸汽处理对藜麦品质的影响，以期获得过热蒸汽处理藜麦的较优处理条件，制出具有较好品质且具有特殊香气的藜麦产品，为应用过热蒸汽处理改善藜麦的品质奠定理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料

藜麦（青海谷匠藜麦有限责任公司）。

1.2 仪器与设备

CP214型电子天平（奥豪斯仪器常州有限公司）；试验使用的过热蒸汽设备为自主设计制造（图1）。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程

工艺流程1：藜麦→称重→清洗→过热蒸汽处理→成品。

工艺流程2：藜麦→称重→清洗→传统的热处理（炒制）→成品。

1.3.2 感官评定

藜麦的感官评分表见表1。

表1 藜麦感官评分

1.3.3 单因素优化试验

设定过热蒸汽处理温度（120，130，140，150和160 ℃）、过热蒸汽处理时间（15，20，25，30和35 min）和藜麦铺设厚度（2~4，4~6，6~8，8~10和10~12 mm），以感官评分为指标，由此获得过热蒸汽处理藜麦的较优处理条件。

1.3.4 正交试验设计

在单因素试验基础上，选择过热蒸汽处理温度（130，140和150 ℃）、过热蒸汽处理时间（20，25和30 min）和藜麦铺设厚度（4~6，6~8和8~10 mm）进行优化试验，进行三因素三水平正交试验，优化过热蒸汽处理藜麦的条件，因素与水平见表2。

1.4 数据分析

每个试验重复测定3次，取其平均值，应用SPSS 16.0和Design-Expert 8.0软件对数据进行处理，并用Graphpad Prism 9.0.2作图。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 处理温度对藜麦感官评分的影响

由图2可知，随着过热蒸汽处理温度的增加，藜麦的感官评分呈现先增加后减少趋势。过热蒸汽处理温度140 ℃时，藜麦的感官评分达到最大值（83分）。过热蒸汽处理温度120~140 ℃时，通过增加过热蒸汽处理温度能够增加藜麦的感官评分。过热蒸汽处理温度120 ℃和130 ℃时，藜麦的感官评分（71分和79分）显著低于过热蒸汽处理温度140 ℃时的评分（83分，P＜0.05），其原因可能是较低的过热蒸汽处理温度无法完全灭活藜麦中的内源酶，从而无法有效消除藜麦的生味，由此导致藜麦的感官评分较低。过热蒸汽处理温度140~160 ℃时，藜麦的感官评分呈现下降趋势，这是由于过热蒸汽处理温度过高会导致藜麦产生焦糊的味道，因此选择140 ℃为过热蒸汽的最佳处理温度。

图2 处理温度对藜麦的感官影响

2.1.2 处理时间对藜麦感官评分的影响

不同过热蒸汽处理时间（15，20，25，30和35 min）条件下藜麦的感官评分结果如图3所示。设定过热蒸汽处理时间15~25 min时，通过延长过热蒸汽处理时间能够增加藜麦的感官评分。过热蒸汽处理时间过短，藜麦传热不均匀，所以达不到处理的效果。过热蒸汽处理时间25 min时，此时藜麦的感官评分达到最大值（85分）。过热蒸汽处理时间大于25 min时，藜麦的感官评分呈现下降趋势。过热蒸汽处理时间30 min和35 min条件下的藜麦感官评分显著低于过热蒸汽处理时间25 min条件下所制备藜麦的感官评分（P＜ 0.05）。由此可知，过长的过热蒸汽处理时间并不能有效提高藜麦的感官评分。因此，最佳的过热蒸汽处理时间为25 min。

图3 处理时间对藜麦的感官影响

2.1.3 铺设厚度对藜麦感官评分的影响

由图4可知，藜麦铺设厚度6~8 mm时，藜麦的感官评分达到最大值（84分）。藜麦铺设厚度2~4 mm和4~6 mm时，随着藜麦铺设厚度的增加，藜麦的感官评分也随之增加。由此可知，合理的麦铺设厚度能够获得高品质的藜麦产品。藜麦铺设厚度8~10 mm和10~12 mm时，藜麦的感官评分（81分和71分）显著低于藜麦铺设厚度6~8 mm条件下的评分（84分，P＜0.05）。由此可知，过高的藜麦铺设厚度无法有效提高藜麦的感官评分，因此藜麦的铺设厚度选择6~ 8 mm。

图4 铺设厚度对藜麦的感官影响

2.2 过热蒸汽正交试验结果

以过热蒸汽处理温度（A）、过热蒸汽处理时间（B）和藜麦铺设厚度（C）为试验的3个因素，每个因素设置3个不同水平。通过正交试验找出各因素水平的适宜组合，并确定各因素对藜麦感官评分的影响，从而确定最适的处理条件。过热蒸汽正交试验方案和结果如表3所示。过热蒸汽处理温度、过热蒸汽处理时间和藜麦铺设厚度对藜麦的感官评分的影响程度为过热蒸汽处理温度（A）＞过热蒸汽处理时间（B）＞藜麦铺设厚度（C）。由k值得到的过热蒸汽处理最优的组合为A2B2C1或A2B3C1。由于缩短过热蒸汽的处理时间能够获得良好的藜麦品质并且能够节约能源，因此选定的过热蒸汽处理最优组合为A2B2C1，即过热蒸汽处理温度140 ℃、处理时间25 min、藜麦铺设厚度4~6 mm。在最优组合条件下，对过热蒸汽处理藜麦进行验证试验，藜麦的感官评分为89分。

表3 试验设计和结果

由表4可知，F（A）=28，F（B）=8.895，F（C）= 0.684。过热蒸汽处理温度的P=0.034＜0.05，过热蒸汽处理时间和藜麦铺设厚度的P值均大于0.05。由此可知，过热蒸汽处理温度对藜麦的感官评分具有显著影响（P＜0.05），过热蒸汽处理时间和藜麦铺设厚度对藜麦的感官评分影响不显著（P＞0.05）。

表4 正交试验分析结果

2.3 不同干燥方法对藜麦干制品外观品质的影响

如图5所示，藜麦经过过热蒸汽处理后，藜麦的外观呈现出金黄的色泽。过热蒸汽处理能够使藜麦均匀受热，并且带有藜麦的香气，无异味。传统加热工艺（炒制）处理的藜麦外观呈现出不均一的色泽，部分藜麦的外观发黑，同时还带有焦糊味，几乎没有藜麦的香味。因此，过热蒸汽处理技术不仅能使藜麦均匀受热，还能有效激发藜麦的香味并且去除藜麦的苦味。

图5 不同干燥方法对藜麦干制品外观品质的影响

3 讨论与结论

过热蒸汽处理技术已被应用于谷物、肉类、果蔬等食品的干燥。周颖等[24]研究发现，过热蒸汽能够降低燕麦挂面中的脂质酶和过氧化物酶的活性，从而有效改善燕麦挂面的风味并且提高燕麦挂面的储藏稳定性。黄江楠[25]研究发现过热蒸汽处理能够使小麦粉中的淀粉和蛋白质发生聚集，使小麦粉结构特性发生变化，蛋白质二级结构向β折叠转变。过热蒸汽能够延长生鲜面的货架期。吴绍华等[26]研究发现过热蒸汽处理能够促进全麦面团形成面筋网络，并且提高全麦粉的谷值黏度、峰值黏度和最终黏度，由此提高全麦粉的加工特性。张泽伟等[27]研究发现过热蒸汽对熟制小龙虾优势腐败菌（赖氨酸芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌）具有杀菌效果。由此可知，过热蒸汽已被广泛用于食品的干燥、杀菌和改善食品品质。但是，关于过热蒸汽处理技术应用于藜麦加工的相关研究还未见诸报道。藜麦中含有皂苷，由于皂苷具有一定苦味，因此藜麦会带有苦味和生味。过热蒸汽能够抑制藜麦的内源酶活性，从而去除藜麦的苦味和生味。采用过热蒸汽处理有效去除藜麦中的苦味和生味，也是一次应用的创新。

此次研究通过正交试验分析法优化过热蒸汽处理藜麦的制备工艺。最佳制备工艺为过热蒸汽处理温度140 ℃，过热蒸汽处理时间25 min，藜麦铺设厚度4~6 mm，此时藜麦的色泽和香味最佳。与传统热处理（炒制）工艺相比，采用过热蒸汽处理藜麦具有明显的优势。此次研究能够为藜麦的加工提供新的方法，并且具有良好应用前景。