冻干果蔬-车前子壳复合粉的研制

刘运怡，陈小芹，吴 慧

（广州工商学院，广东 广州 510850）

0 引言

随着真空冷冻干燥技术的深入研究和相关设备的不断升级[1]，以果蔬为主要原料的冻干粉逐渐被开发，且广泛应用于面食制品、糖果制品、膨化食品等。冻干果蔬粉的开发应用，在提高农产品附加值，缓解我国农产品加工转化率低等问题的同时，也丰富了人们的健康饮食，提高人们对果蔬产品的可选择性。尽管冻干果蔬粉已广泛应用于食品行业，但是多以单一的冻干粉应用于食品。

车前子壳粉富含80%以上的膳食纤维[2]。作为药食同源物质，车前子壳粉因其具有降低血糖[3]、润肠通便[4]、化浊降脂和化湿止泻[5]等功效而引起人们关注。目前，车前子壳粉的应用仍比较单一，市面上较少有车前子壳粉的复配产品。

为了研制一款具备果蔬特性和车前子壳特性的冻干果蔬-车前子壳复合粉，通过复合粉的研制，不仅有利于提高水蜜桃、西兰花原料利用率，增加其附加值，还能改善冻干水蜜桃粉、冻干西兰花粉和车前子壳粉应用单一等问题。

1 材料与方法

1.1 材料

水蜜桃冻干粉、西兰花冻干粉，惠州市道田坊食品有限公司提供；车前子原壳，徐州大自然食品有限公司提供。

1.2 仪器与设备

TD5 型台式高速离心机，山东博科生物产业有限公司产品；ES200-2B 型电子天平，沈阳亮衡天平仪器有限公司产品。

1.3 试验方法

1.3.1 操作要点

按比例加入水蜜桃冻干粉、西兰花冻干粉和车前子壳粉，充分混合，摊匀车前子壳粉，防止冲调时发生结块，加入温度为80 ℃的饮用水，沿顺时针方向搅拌均匀即可。

1.3.2 单因素试验设计

以7.5 g 水蜜桃冻干粉，2 g 西兰花冻干粉，6.5 g车前子壳粉为基础配方，以感官评分为评价指标，分别探究4.5，6.0，7.5，8.0，9.5 g 的水蜜桃冻干粉用量，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0 g 的西兰花冻干粉用量，5.5，6.0，6.5，7.0，7.5 g 的车前子壳粉用量对冻干果蔬-车前子壳复合粉的感官影响及品质变化。

1.3.3 响应面试验设计

依据试验中对单因素变换的结果，挑选自变量为水蜜桃粉冻干用量（A）、西兰花粉冻干用量（B）、车前子壳粉用量（C），将响应值设计为感官评分（Y），利用Box-behnken 模型设定响应面试验为三因素三水平，优选出冻干果蔬-车前子壳复合粉的最优配比。

响应面试验因素水平见表1。

表1 响应面试验因素水平/g

1.3.4 感官评价

感官评价选取7 名经验丰富的食品感官评价员，按照感官评分表，从香气、滋味、口感、组织状态、色泽与外观5 个方面对冻干果蔬-车前子壳复合粉进行感官评分，结果取平均值。

感官评分标准见表2。

表2 感官评分标准

1.3.5 理化指标

（1）湿润下沉性。称量5 g 优化调制的冻干果蔬-车前子壳复合粉，均匀地分布在20 ℃的温水500 mL，选择普通静置和磁力搅拌器搅拌，记录以上2 种方式对冻干果蔬-车前子壳复合粉全部湿润下沉的时间。

（2）结块率。称取20 g 优化调制的冻干果蔬-车前子壳复合粉于1 000 mL 烧杯中，加入80 ℃的温水300 mL，搅拌10 min，在充分搅拌的条件下，观测结块与分层的状况；选用18 目的筛网，过筛复合粉溶液，筛出结块物并用清水洗净，于干燥箱中烘干，使结块物达到恒质量，并称量[6]。

式中：M——复合粉的结块率，%；

m1——复合粉的质量，g；

m2——结块物的质量，g。

（3）吸水膨胀性测定。称取1 g 优化调制的冻干果蔬-车前子壳复合粉，记为m/g，置于50 mL 离心管中，记录复合粉体积V1/mL，在离心管中加入30 mL蒸馏水，漩涡混匀后在温室下静置18 h，然后记录静置后复合粉体积V2/mL（即除去上清液后的体积）[7]。

式中：V1——冻干果蔬-车前子壳复合粉体积，mL；

V2——冻干果蔬-车前子壳复合粉静置后的体积，mL；

m——冻干果蔬-车前子壳复合粉质量，g。

1.4 数据处理

将试验中的各项检测进行3 次平行，取平均值。利用Design Expert V8.0.6 软件进行响应面试验设计及响应面结果分析。

2 结果与分析

2.1 水蜜桃冻干粉用量对复合粉品质的影响

水蜜桃冻干粉用量对复合粉感官评分影响见图1。

图1 水蜜桃冻干粉用量对复合粉感官评分影响

由图1 可知，随着水蜜桃冻干粉用量逐渐增大，复合粉的感官评分呈现先升后降趋势。水蜜桃冻干粉的加入，使复合粉具有水蜜桃的清甜香气和良好色泽，具有令人愉悦的清甜口感，其组织也呈现出顺滑无颗粒感的状态；随着水蜜桃冻干粉用量的增加，增加了复合粉中的果香味，但是当用量超过7.5 g 时，水果的香甜味过浓，产生甜腻感，并且过多的水蜜桃冻干粉影响复合粉整体的溶解度，组织过于黏稠，颗粒感逐渐明显。因此，水蜜桃冻干粉的最佳用量为7.5 g。

2.2 西兰花冻干粉用量对复合粉感官评分的影响

西兰花冻干粉用量对复合粉感官评分影响见图2。

图2 西兰花冻干粉用量对复合粉感官评分影响

由图2 可知，随着西兰花冻干粉用量逐渐增大，复合粉的感官评分呈现先升后降的趋势。少量西兰花冻干粉的加入，使复合粉具有与水蜜桃结合的特殊清香，具有浅绿色的色泽和清淡的西兰花香味；随着西兰花冻干粉用量的增加，使复合粉中的蔬菜苦涩味加重，产生较深的墨绿色泽，降低食欲，并且西兰花冻干粉过多，导致复合粉的总体产生粉末未溶解的组织状态，最终影响感官评分。因此，西兰花冻干粉的最佳用量为1.5 g。

2.3 车前子壳粉用量对复合粉感官评分的影响

车前子壳粉用量对复合粉感官评分影响见图3。

图3 车前子壳粉用量对复合粉感官评分影响

由图3 可知，随着车前子壳粉用量逐渐增大，复合粉的感官评分呈现先升后降的趋势。车前子壳粉作为主要吸水成分，具有特殊的清香气味，不但能够稳定和均匀果蔬粉溶液，而且能够起到调节复合粉黏稠度的作用；当车前子壳粉添加过少时复合粉黏稠度偏低，若用量过多，冲调后复合粉黏度则增大，导致果蔬粉出现结块并过度黏稠，致使该复合粉的感官品质受到影响。因此，车前子壳粉的最佳用量为6 g。

2.4 响应面试验结果

通过多元非线性回归拟合分析，从而获得各因素对冻干果蔬-车前子壳复合粉感官评分的回归模型。

响应面试验结果见表3。

表3 响应面试验结果

通过响应面试验得出回归方程为：

2.4.1 响应面回归模型的建立与分析响应面二次多项式回归方程方差分析见表4。

表4 响应面二次多项式回归方程方差分析

由表4 可知，试验模型p＜0.000 1，其所属的范围称作极显著，此模型在统计学意义来看，具有实际的参考价值；且失拟值p=0.277 6＞0.050 0 是纯误差，该所属的范围称作不显著；回归方程相关系数R2=0.996 6；从拟合度来看，该试验模型符合，可于对冻干果蔬-车前子壳复合粉感官评分的影响因素进行预测分析。一次项水蜜桃冻干粉（A），二次项A2，B2，对结果影响极显著（p＜0.01），各因素对冻干果蔬-车前子壳复合粉感官评分的影响程度依次为水蜜桃冻干粉用量＞车前子壳粉用量＞西兰花冻干粉用量。

2.4.2 因素的两两交互作用分析

将试验结果输入Design Expert 软件中进行分析，该软件生成响应面交互的3D 曲面图与等高线图作为表示3 个不同的因素两两交互作用的呈现方式。

各种因素对复合粉感官品质影响的响应面3D 图和等高线图见图4。

图4 各种因素对复合粉感官品质影响的响应面3D 图和等高线图

2 个因素的交互作用显著程度与2 种情况呈现正相关，包括3D 曲面的陡峭程度与等高线接近椭圆形的程度。由图4 可知，AC＞AB＞BC 是因素间两两交互作用的明显程度对比，符合回归模型中的方差分析结论。

2.4.3 最优工艺条件的确定

将Design Expert 8 软件生成的回归模型预测作为依据，确定运用冻干果蔬-车前子壳复合粉的最佳配比为水蜜桃冻干粉用量7.54 g，西兰花冻干粉用量1.91 g，车前子壳粉用量6.24 g。

2.4.4 验证试验

将响应面试验的结果和最优工艺参数进行准确性验证和可行性修改，将最佳配比参数调整为水蜜桃冻干粉用量8 g，西兰花冻干粉用量2 g，车前子壳粉用量6 g，按照调整后的数据进行感官评分的品质试验，并重复3 次，最终取得平均值为（92.00±0.05）分，与预测值92.03 分接近，感官分数理想，证实了回归模型的可靠性，成品口感顺滑、果香清新、色泽怡人、甜度适中，具有车前子壳粉的特殊风味，可运用于实际操作中。

2.5 理化指标检验

2.5.1 湿润下沉性

在普通静置和磁力搅拌器搅拌2 种方式下，要求全部复合粉沉浸入水中，所用时间分别为2.5 min和10 s，复合粉的溶解能力和湿润下沉性适中。

2.5.2 结块率

将3 次测定结果所得的结块率，计算平均值为1.3%，复合粉按确定比例冲泡后口感顺滑清香，无粉状颗粒感[6]。

2.5.3 吸水膨胀性

静置后复合粉体积膨胀性为6 mL/g，吸水膨胀能力强，可增加肠道内摄入物的黏度和增加粪便的体积，对肠道产生容积效果，具有良好的生理作用，如维持血糖平衡、增强饱腹感和缓解便秘等[7]。

3 结论

在单因素试验基础上，通过感官评价和响应面设计，得出冻干果蔬-车前子壳复合粉的最佳配方为冻干水蜜桃粉8 g，冻干西兰花粉2 g，车前子壳粉6 g。并对其湿润下沉率、结块率及吸水膨胀性进行检验，结果表明其具有良好的湿润下沉率和吸水膨胀性，且车前子壳粉能够降低水分自由度，促使自由水向不易流动水转变[8]，从而提高冲调液的稳定性。

冻干果蔬粉的添加，使产品具备果蔬特有的营养、风味及色泽。车前子壳粉的添加，提高了产品的膳食纤维量，使产品具有降低血糖[3]、润肠通便[4]、化浊降脂和化湿止泻[5]等功效。该产品为健康、轻食的冲泡型产品，具有良好的湿润下沉性和吸水膨胀性，能够增强饱腹感[9]，满足人们对于营养价值全面、绿色便捷及高膳食纤维食品的要求。