膨化萌动青稞粉油茶的制备及其品质评价

董吉林，董桂梅，景新俊，申瑞玲

（郑州轻工业学院食品与生物工程学院，河南郑州450001）

青稞，是青藏高原地区重要的农作物之一，又称裸大麦，具有高蛋白、高纤维、高维生素、低脂肪和低糖的营养特点[1-2]。青稞是所有麦类作物中β-葡聚糖含量最高的一种谷物，β-葡聚糖具有预防结肠癌和心血管疾病的功能，以及提高人体的免疫力的功效[3]。谷物萌动过程中，随水分增加可激活处于休眠状态的酶，使其由结合态转变为游离态，促进酶解作用，使谷物中化学物质及含量发生变化，这些变化对人体是有益的[4-5]。且谷物萌动后，蛋白质、淀粉等营养物质更易被人体吸收利用[6]，而且谷物中有害或抗营养物质易被降解或消除。经研究表明，青稞萌动后，其中的多酚、黄酮和γ-氨基丁酸等含量增加，且蛋白质亚组分发生变化，可提高食品的食用品质[7]。

全谷物冲调粉是一种新兴的营养丰富、冲调方便的健康食品，越来越深受人们的喜爱[8]。近年来，相关研究人员从营养、保健等角度出发，研制出了速溶青稞粉[9]、燕麦冲调粉[10]、脱脂黑豆冲调粉[11]和高蛋白玉米冲调粉[12]。我国北方人食用的油茶粉也是一种谷物冲调粉，主要以小麦粉为原料，用不同的油将面粉炒熟，再添加辅料即可进行冲调。其中较为著名的油茶有山西的晋升油茶、陕西的德富祥油茶和河南的武陟油茶。魏桃研究了羊油茶的制作工艺和贮藏特性[13]，孟岳成等研究了五谷油茶面及流变性[14]，但目前以萌动青稞粉为原料的油茶研究鲜有报道。因此，本文以萌动青稞粉为主要原料，采用挤压膨化和炒制工艺，研制一种新型油茶冲调粉。这种油茶具有独特的风味，口感极佳且营养均衡，这对青稞产业的发展具有重要的现实指导意义。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

青稞：西藏农科院；坚果碎（核桃、花生和芝麻）：谷物营养与加工实验室自制；花生油和辅料（食盐、白砂糖和香辛料）：市购。

Na 标准母液（1 000 mg/L）：国家有色金属及电子材料分析测试中心；氢氧化钠、硫酸铜、硫酸钾（分析纯）：天津市大茂化学试剂厂；浓硫酸、硝酸、高氯酸、过氧化氢、乙醇、石油醚（分析纯）：天津市富宇精细化工有限公司。

1.2 主要仪器

HL-100 型高速多功能粉碎机：上海塞耐机械有限公司；Process 11 台式同向双螺杆挤出实验机：美国赛默飞世尔有限公司；KDN103F 型自动定氮仪：上海纤检仪器有限公司；F3042010 型膳食纤维测定仪：欧洲VELP SCIENTIFICA 公司；AA 240FS 型原子吸收光谱仪：美国varian 公司；TGL-16M 台式高速冷冻离心机：上海卢湘仪离心机仪器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 萌动青稞粉的制备方法

挑选大小均匀，颗粒饱满，芽胚完好的青稞，在30 ℃恒温水浴锅中加热12 h，反复冲洗，均匀平铺在湿润双层纱布中间（保持萌动湿度）并放在托盘中，将托盘置于恒温恒湿培养箱中，温度25 ℃，湿度95%，培养12 h后，干燥、制粉，过69 目筛，备用。

1.3.2 萌动青稞粉挤压膨化的工艺参数研究

采用单因素试验，分别考察物料水分含量（24%、26 %、28 %、30 %、32 %）、螺杆转速（140、180、220、260、300 r/min）和挤压温度（160、170、180、190、200 ℃）对萌动青稞粉吸水性指数和水溶性指数影响。在此基础上，将物料水分含量（A）、螺杆转速（B）和挤压温度（C）为试验因素，进行正交试验确定工艺参数。因素水平表见表1。

表1 萌动青稞粉正交试验因素水平表Table 1 Level table of factors in orthogonal test of germinated barley flour

1.3.3 吸水性指数（water absorption index，WAI）和水溶性指数（water solubitity index，WSI）的测定

根据康竹君[15]和Soojung Heo[16]等报道方法，并做一定改进。称膨化萌动青稞粉3.00 g，置于恒重后的离心管中，加入30 mL 蒸馏水，搅拌30 s，恒温振荡30 min，4 000 r/min 离心15 min，将上清液倒入恒重的称量瓶中，在120 ℃下的烘箱中蒸干，至恒重。计算公式如下：

式中：WAI 为吸水性指数；WSI 为水溶性指数；m0为样品质量，g；m1为沉淀质量，g；m2为上清液干重，g。

1.3.4 膨化萌动青稞粉油茶制备方法及工艺优化

1）膨化萌动青稞粉油茶制作过程：炒锅中放入适量花生油，将坚果碎炒香备用；锅中放适量花生油，将膨化萌动青稞粉放入，不停翻炒至表面有焦黄色出现；将坚果碎和其它辅料分3 次放入，不停翻炒，搅拌均匀即可。

2）采用单因素试验，分别考察膨化萌动青稞粉添加量（60 %、64 %、68 %、72 %、76 %）、花生油添加量（4%、6%、8%、10%、12%）、炒制温度（50、60、70、80、90 ℃）和炒制时间（2、4、6、8、10 min）对膨化萌动青稞粉油茶溶解度指数和感官得分的影响；在此基础上，进一步设置正交试验，对青稞粉油茶配方进行优化，确定最佳工艺配方。因素水平表见表2。

表2 膨化萌动青稞粉油茶因素水平表Table 2 Level table of factors affecting extruded germinated highland barley flour stir-fried flour

1.3.5 膨化萌动青稞粉油茶溶解度指数的测定方法

取样品5.00 g，加入30 mL 去离子水，搅拌30 min，定容50 mL 容量瓶。取10 mL 液体，3 000 r/min 离心10 min，将上清液倒入已恒重的称量瓶，105 ℃烘箱中烘干至恒重。计算溶解度指数（drying matter solubility index，DSI）公式如下[17]：

1.3.6 膨化萌动青稞粉油茶感官评价方法

选择10 名经过评价训练的食品人员组成评定小组，从油茶的口感、滋味、冲调性及色泽4 个指标进行评价。青稞粉油茶的感官评定标准见表3[18]。

表3 膨化萌动青稞粉油茶感官评分标准Table 3 Standard for sensory evaluation of extruded germinated highland barley flour stir-fried flour

1.3.7 膨化萌动青稞粉油茶品质评价方法

1）蛋白质含量的测定：参照GB 5009.5-2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》。

2）脂肪含量测定：参照GB/T 5009.6-2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》。

3）膳食纤维的测定：参照AOAC 985.29《食品中总膳食纤维酶-重量法》。

4）钠含量的测定：参照GB 5009.91-2017《食品安全国家标准食品中钾、钠的测定》。

1.4 数据处理与分析

采用Origin 8.0 作图，SPSS 21.0 作统计分析。

2 结果与分析

2.1 萌动青稞粉挤压膨化的工艺优化

2.1.1 萌动青稞粉挤压膨化单因素试验结果

物料水分含量、螺杆转速和挤压温度对萌动青稞粉吸水性指数和水溶性指数的影响见图1。

图1 物料水分含量、螺杆转速和挤压温度对萌动青稞粉吸水性指数和水溶性指数的影响Fig.1 Effects of moisture content，screw speed and extrusion temperature on water absorption index and water solubility index of germinated barley flour

由图1A 可知，随水分含量增加，吸水性指数呈先上升后下降的趋势，在28%时吸水性指数最大。水分含量增多，淀粉糊化速度加快，吸水性指数上升；当水分含量过高时，水蒸气不能及时放出，冷凝成水使样品回生，吸水性指数下降[19]。水溶性指数呈上升趋势，这可能是淀粉变为易溶于水的小分子物质，故水溶性指数上升。

由图1B 可知，随螺杆转速增加，水溶性指数变化不大，吸水性指数呈先上升后下降的趋势。螺杆转速低，物料停留时间长，水分损失多，吸水性指数上升；转速高，物料停留时间短，水分损失少，吸水性指数下降[20]。在螺杆转速为220 r/min 时，吸水性指数和水溶性指数为最佳。

由图1C 可知，随温度升高，吸水性指数呈先上升后下降的趋势，在180 ℃时吸水性指数最高。这可能是由于温度升高，物料发生焦糊，持水能力下降，导致吸水性指数下降[21]。水溶性指数呈上升的趋势，因为淀粉、纤维素发生降解，分解速度加快，水溶性物质增多，在180 ℃时水溶性指数为最佳[22]。

2.1.2 萌动青稞粉挤压膨化的正交试验

2.1.2.1 正交试验结果

在单因素试验基础上，选择各因素适当水平进行正交试验，确定最佳工艺参数，试验设计见表3，正交试验结果见表4。

表4 萌动青稞粉正交试验结果表Table 4 Germinated barley flour orthogonal test results table

由表4 可知，各个因素对吸水性指数和水溶性指数的影响不同。为确定影响萌动青稞粉挤压膨化吸水性指数和水溶性指数的最大因素，需进行方差分析。

2.1.2.2 萌动青稞粉挤压膨化的方差分析

通过正交试验结果，进一步对萌动青稞粉吸水性指数和水溶性指数作方差分析，结果见表5 和表6。

由表5 和表6 可知，螺杆转速和挤压温度对萌动青稞粉挤压膨化吸水性指数影响显著，螺杆转速对青稞粉水溶性指数影响显著。因此，需对上述结果进行综合比较，得出最优的挤压膨化参数值。因素A：对吸水性指数的影响力大小排最末，取A2，对水溶性的影响大小排最末，取A1，故因素A 可取A1或A2。取A1时，吸水性指数低1.42，水溶性指数高3.76%，故因素A 取A1。因素B：对吸水性指数的影响力大小排第1位，取B2，对水溶性的影响大小排第2 位，取B2，故因素B 的最佳值确定为B2。因素C：对吸水性指数的影响力大小排第2 位，取C2，对水溶性的影响大小排第2位，取C2，故因素C 的最佳值确定为C2。综合单因素和正交试验，确定最优工艺组合为A1B2C2，即物料水分含量26%、螺杆转速220 r/min 和挤压温度180 ℃。

表5 萌动青稞粉吸水性指数的方差分析Table 5 Variance analysis of water absorption index of germinated barley flour

表6 萌动青稞粉水溶性指数的方差分析Table 6 Variance analysis of water solubility index of germinated barley flour

2.2 膨化萌动青稞粉油茶的工艺研究

2.2.1 膨化萌动青稞粉油茶的单因素试验结果

膨化萌动青稞粉添加量、花生油添加量、炒制温度和炒制时间对油茶的溶解度指数和感官得分的结果如图2 所示。

图2 膨化萌动青稞粉添加量、花生油添加量、炒制温度和炒制时间对溶解度指数和感官得分的影响Fig.2 Effects of the addition of extruded germinated barley flour，peanut oil，stir-frying temperature and time on solubility and sensory score

由图2A、2B 知，随膨化萌动青稞粉添加量和花生油添加量的增多，溶解度指数和感官得分明显呈下降趋势。在青稞粉添加量64%和花生油添加量6%时，溶解度最好且感官评分最高。

由图2C、2D 知，随炒制温度的增加和炒制时间的延长，溶解度指数和感官得分呈先上升后下降趋势。在炒制温度60 ℃和时间6 min 时，溶解度最好且感官评分最高。

2.2.2 膨化萌动青稞粉油茶配方优化试验

2.2.2.1 正交试验结果

在单因素试验基础上，选择各因素适当水平进行正交试验，见表7。

表7 膨化萌动青稞粉油茶正交试验结果Table 7 Orthogonal test results of extruded barley flour stir-fried flour

由表7 可知，各因素对溶解度指数和感官得分的影响不同。为确定青稞粉油茶溶解度指数和感官评分的最大影响因素，需进行方差分析。

2.2.2.2 青稞粉油茶的方差分析结果

通过正交试验结果，进一步对膨化萌动青稞粉油茶溶解度指数和感官得分作方差分析，结果见表8 和表9。

表8 膨化萌动青稞粉油茶溶解度指数的方差分析Table 8 Variance analysis of solubility index of stir-fried flours with extruded germinated barley flour

表9 膨化萌动青稞粉油茶感官得分的方差分析Table 9 Variance analysis of sensory scores of stir-fried flours with extruded germinated barley flour

由表8 可知，膨化萌动青稞粉添加量、花生油添加量和炒制温度对青稞粉油茶溶解度指数影响显著。由表9 可知，花生油添加量对青稞粉油茶的感官评分影响显著。综合单因素及正交试验，确定最优配方组合为A3B1C2D2，即膨化萌动青稞粉添加量68 %、花生油添加量4%、炒制温度60 ℃和时间6 min。另添加18%坚果碎、3%食盐、1%白砂糖、0.5%香辛料等辅料。

2.2.2.3 最佳配方验证试验

由最佳配方制得的膨化萌动青稞粉油茶，此时的溶解度指数为18.00%，感官得分为9.66。

2.3 膨化萌动青稞粉油茶品质评价结果

膨化萌动青稞粉油茶基本营养成分测定和感官评价结果见表10。

表10 挤压膨化萌动青稞粉油茶营养成分表及感官得分Table 10 Nutritional compositions and sensory scores of stir-fried flours with extruded germinated barley flour

由表10 可知，自制膨化萌动青稞粉油茶具有高蛋白、高膳食纤维、低碳水化合物、低脂肪和低钠的优点。且感官评分最高为9.26，口感极佳。

3 结论

本文以萌动青稞粉为原料，物料水分含量、螺杆转速和挤压温度为考察因素，通过单因素和正交试验，确定最佳工艺参数：物料水分含量26%，螺杆转速220 r/min 和挤压温度180 ℃。研究了膨化萌动青稞粉添加量、花生油添加量、炒制温度和时间对膨化萌动青稞粉油茶的影响，通过单因素和正交试验，确定油茶的最佳工艺配方：膨化萌动青稞粉添加量68%、花生油添加量4%、炒制温度60 ℃和时间6 min。测定了膨化萌动青稞粉油茶中营养成分，结果表明油茶营养较为丰富，具有良好的口感和独特的香味。