番石榴海红米复合营养粉的研制

马丽华，王英俊，周浓*

广东海洋大学 食品科技学院（湛江 524088）

番石榴，又名芭乐，主要生长在我国华南等地。番石榴含有丰富的营养成分，具有食用价值和药用价值，比如番石榴果皮、果壳中含有丰富的膳食纤维[1]。番石榴中的膳食纤维不仅能够促进肠道蠕动，还能降低直肠癌、糖尿病的发生率[2]。我国水果资源丰富，但是加工转化能力低，造成资源浪费，水果加工是一个急需解决的问题[3]。番石榴生产总值在新鲜果蔬的生产总值中排名第四[4]，其在国内外的市场前景十分广阔，深受海内外人民的喜爱[5]。但是由于番石榴不耐储藏，易发生腐烂，导致销量受阻，造成经济损失。海红米被称为海稻米，具有丰富的淀粉、膳食纤维、氨基酸、高蛋白等营养成分，以及多种微量元素，如硒、锌、镁、铁等。经常食用海红米，有利于预防结肠癌、清除自由基、延缓衰老、补血、免疫调节等[6-7]。对海红米进行产品研发，提高其附加值具有重要意义。此次试验选择番石榴和海红米为原料，研制番石榴海红米复合营养粉，可以解决番石榴易腐烂、不耐储藏等问题，以及打破海红米的传统加工方式，增加番石榴与海红米的销量，减少经济损失，还可丰富市场天然营养型即食食品的种类。

1 试验材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料与试剂

番石榴（市售）；海红米（广东海红香农业科技有限公司）；麦芽糊精（山东西王糖业有限公司）。乙酸、亚铁氰化钾、邻苯二甲酸氢钾、氢氧化钠、无水乙醇、盐酸、酒石酸钾钠（均为分析纯，广东光华科技股份有限公司）；硫酸铜、乙酸锌（均为优级纯，上海麦克林生化科技有限公司）；酚酞（西陇科学股份有限公司）；月桂基硫酸盐胰蛋白胨肉汤、煌绿乳糖胆盐肉汤、平板计数琼脂（北京陆桥技术有限责任公司）。

1.1.2 主要仪器与设备

BGZ-70电热鼓风干燥箱（上海博讯实验有限公司医疗设备厂）；B-260恒温水浴锅（上海亚荣生化仪器厂）；LDZX-50KB立式压力蒸汽灭菌器（上海申安医疗器械厂）；YH-A6002电子天平（五鑫衡器有限公司）；HZQ-F160恒温培养箱（中国哈尔滨市东联电子技术开发有限公司）。

1.2 试验方法

1.2.1 海红米粉工艺流程

海红米→清洗→烘干（60 ℃，5 h）→粉碎→过筛[0.250 mm（60目）]→ 海红米粉

1.2.2 复合营养粉的工艺流程

番石榴→筛选→清洗→切块→打浆→过滤→调配→干燥→粉碎→过筛→紫外杀菌→真空包装→产品

1.2.3 复合营养粉的操作要点

1) 筛选、清洗：选择果皮表面无破损，成熟度、大小适中的新鲜番石榴，用清水冲洗去其表面尘土，去掉番石榴桔梗。

2) 切块、打浆、过滤：将洗干净的番石榴切成大小均匀的方块状果片，放入组织捣碎机中打成匀浆，然后用筛网将果浆过滤，除去番石榴籽。

3) 调配：称取一定量的番石榴果浆、海红米粉、麦芽糊精于烧杯中，充分搅拌混合均匀。

4) 干燥：在托盘中铺一层保鲜膜，防止混合浆粘盘。然后将混合浆均匀地铺在托盘上，厚度要适中且基本一致，然后放入热风干燥箱中进行干燥。

5) 粉碎、过筛：干燥后撕掉保鲜膜，将初成品放入粉碎机进行粉碎，将粉碎的细粉过0.125 mm（120目）筛网，即得成品。

6) 杀菌包装：对粉碎过筛后的成品进行紫外杀菌处理，然后采用真空包装[8]，得到产品。

1.2.4 单因素试验

1.2.4.1 原料配比的单因素试验

以感官评分为考察指标，番石榴果浆、海红米粉、麦芽糊精的固定添加量依次为85，8和12 g，分别考察番石榴果浆添加量（75，80，85，90和95 g）、海红米粉添加量（4，6，8，10和12 g）、麦芽糊精添加量（6，9，12，15和18 g）对复合营养粉质量的影响。

1.2.4.2 干燥温度的单因素试验

依次称取85 g番石榴果浆、8 g海红米粉、12 g麦芽糊精，充分混合均匀，置于干燥箱中干燥11 h，干燥温度分别为70，75，80，85和90 ℃，以含水量和感官评分为考察指标，确定最佳干燥温度。

1.2.4.3 干燥时间的单因素试验

依次称取85 g番石榴果浆、8 g海红米粉、麦12 g芽糊精为，充分混合均匀，干燥温度为80 ℃，干燥时间分别为9，10，11，12和13 h，以含水量和感官评分为考察指标，确定最佳干燥时间。

1.2.4.4 冲调水温的单因素试验

称取5 g复合营养粉，加入其4倍的水量，冲调水温分别为55，65，75，85和95 ℃，以结块率和感官评分为考察指标，确定最佳的冲调水温。

1.2.4.5 冲调水量的单因素试验

称取5 g复合营养粉，冲调水温为75 ℃，冲调水量分别为产品的2，3，4，5和6倍，观察不同水量对产品质量的影响，以感官评分为考察指标，确定最佳的冲调水量。

1.2.5 正交试验

根据单因素试验的结果，以感官评分为考察指标，对番石榴果浆添加量、海红米粉添加量、麦芽糊精添加量进行三因素三水平的L9(33)正交试验，优化产品的配方。正交试验设计的因素水平见表1。

表1 正交试验因素水平 单位：g

1.2.6 微生物的检测

1) 菌落总数的测定：按照GB 4789.2—2016执行。

2) 大肠菌群的测定：按照GB 4789.3—2016执行。

1.2.7 理化性质的检测

1) 含水量的测定：按照GB 5009.3—2016执行。

2) 还原糖质量分数的测定：按照GB 5009.7—2016执行。

3) 总酸质量分数的测定：按照GB/T 12456—2008执行。

1.2.8 结块率的测定[9-10]

称取20 g复合营养粉于150 mL烧杯中，加入80 mL一定温度的热水，充分搅拌5 min，然后取0.425 mm（40目）筛网，对复合营养粉溶液进行过滤，并用清水冲洗结块物，最后将其放入热风干燥箱中干燥直至恒重。结块率按式（1）计算。

式中：X为结块率，%；A为结块物的质量，g；B为复合营养粉干质量，g。

1.2.9 感官评定[11-12]

挑选8名学过感官评价课程的学生作为感官评价员，对番石榴海红米复合营养粉的色泽、风味、口感、组织状态进行感官评价，总分为100分。对产品进行编号，称取一定量的复合营养粉，加入4倍量的温水，搅拌均匀后，递给品评员品尝、打分。感官评分标准见表2。

表2 感官评分标准

1.2.10 数据处理

采用Excel对数据进行统计和分析，并用SPSS 25.0软件对正交试验的结果进行处理，以及用Origin 2021软件对感官评分、含水量、结块率的结果作图。

2 试验结果与分析

2.1 单因素试验结果分析

2.1.1 番石榴果浆添加量对复合营养粉品质的影响

由图1可以看出，随着番石榴果浆添加量的增加，感官评分呈先增加后减小的趋势，当番石榴果浆添加量达到90 g时，复合营养粉的香味浓郁，酸甜适中，感官评分达到最高。当番石榴果浆添加量达到95 g时，产品的甜度偏大，影响口感。因此取番石榴果浆添加量85，90和95 g做正交试验。

图1 番石榴果浆添加量对产品质量的影响

2.1.2 海红米粉添加量对复合营养粉品质的影响

由图2可以看出，随着海红米添加量的增加，产品的感官评分先增加后减小，当海红米粉添加量较低时，产品口感细腻、无颗粒感，但是海红米的香气不明显。当海红米粉质量为6 g时，产品的黏稠度适中，口感细腻、无颗粒感，有着番石榴与海红米混合的香味，此时的感官评分达到最高。当海红米粉添加量大于6 g时，随着海红米粉添加量的增加，产品的番石榴香味会逐渐被海红米粉掩盖，颗粒感也逐渐增强。因此取海红米粉添加量6，8和10 g做正交试验。

图2 海红米粉添加量对产品品质的影响

2.1.3 麦芽糊精添加量对复合营养粉品质的影响

麦芽糊精能够改变体系的黏度，具有较好的增稠作用[13]。由图3可以看出，随着麦芽糊精添加量的增加，产品的感官评分出现先增加后减少的趋势。当麦芽糊精添加量为6～12 g时，产品的结块较少，黏度随着麦芽糊精添加量的增加而增加，感官评分逐渐升高，当麦芽糊精添加量为12 g时，产品无糊精味，黏稠度适中，感官评分最高。当麦芽糊精添加量为12～18 g时，产品黏度逐渐增加，糊精味逐渐明显，感官评分逐步降低。因此取麦芽糊精添加量12，15和18 g做正交试验。

图3 麦芽糊精添加量对产品品质的影响

2.1.4 干燥温度对复合营养粉品质的影响

由图4可以看出，随着干燥温度的增加，复合营养粉的含水量逐渐降低。随着干燥温度的增加，感官评分呈先增加后降低的趋势。在70～85 ℃范围内，随着干燥温度的增加，产品的香气逐渐增加、颗粒感降低、感官评分逐渐增加，当温度为90 ℃时，产品稍有烤焦的味道。当干燥温度为80～85 ℃时，感官评分非常接近，含水量也比较接近。结合经济效益综合考虑，产品的最佳干燥温度为80 ℃。

图4 干燥温度对产品品质的影响

2.1.5 干燥时间对复合营养粉品质的影响

由图5可以看出，随着干燥时间的增加，感官评分呈先增加后降低的趋势。干燥时间短，产品含水量较高，易变质、结块，产品冲调后口感较粗糙，有颗粒感，香味较淡，感官评分偏低。随着干燥时间的增加，产品香味逐渐增加，颗粒感减少，当干燥时间达到12 h，产品口感细腻、几乎无颗粒感，香味浓郁，感官评分达到最高。当干燥时间为13 h时，产品呈红褐色，光泽度较前者差，感官评分降低。因此产品的最佳干燥时间为12 h。

图5 干燥时间对产品品质的影响

2.2 正交试验结果分析

在单因素试验的基础上，对番石榴果浆添加量、海红米粉添加量、麦芽糊精添加量进行三因素三水平的正交试验，优化产品配方。正交试验的结果见表3。

表3 正交试验结果

通过比较表3中R值的大小，在研制番石榴海红米复合营养粉的原料中，海红米粉的影响最为显著，其次是番石榴果浆，麦芽糊精的影响最小，即影响因素按大小的顺序为B＞A＞C。比较各因素的k值大小，得出理论最优配方A1B1C3，即番石榴果浆85 g，海红米粉6 g，麦芽糊精18 g。但组合A1B1C1的感官评分最高，为85.0分，与正交试验最佳组合不符，故增加验证试验。

在验证试验中，组合A1B1C3的产品感官评分为80.5分，而组合A1B1C1的产品感官评分为85.0分，因此选择A1B1C1作为番石榴海红米复合营养粉配方，即番石榴果浆85 g，海红米粉6 g，麦芽糊精12 g，该产品颜色均匀，呈浅黄色，冲调后口感细腻、无颗粒感，几乎无结块，黏度、酸甜度适中，带有番石榴和海红米的香气。

2.3 冲调水温的确定

由图6和表4可以看出，随着冲调水温的增加，产品的结块率呈先减少后增加的趋势。当冲调水温达到一定程度后，大量的水分会被淀粉分子吸收，最终淀粉颗粒外围的支链淀粉被胀裂，内部的直链淀粉分子游离出来，使悬浮液变成黏稠状[14]。用较低水温冲调时，产品的糊化度不够，且有少量颗粒感，当冲调水温较高时，水温过高虽然会使香味更浓[15]，但是又会使得产品结块率增加。综上所述，该产品的最佳冲调水温为75 ℃。

图6 冲调水温对产品结块率的影响

表4 冲调水温对冲调性与感官评价的影响

2.4 冲调水量的确定

由表5可知，冲调水量对产品的甜度、黏稠度的影响会比较大，冲调水量偏少或偏多，甜度、黏度明显偏大或偏小。综上所述，冲调水量确定为产品质量的4倍。

表5 冲调水量对冲调性与感官评价的影响

2.5 理化指标和微生物指标测定结果

理化指标和微生物指标的测定结果见表6。

表6 理化指标和微生物指标的测定结果

3 结论

试验研究了番石榴海红米复合营养粉的配方，通过单因素试验和正交试验优化了复合营养粉加工工艺条件。番石榴海红米复合营养粉最佳配方是番石榴果浆85 g、海红米粉6 g、麦芽糊精12 g。番石榴海红米复合营养粉的干燥温度为80 ℃，干燥时间为12 h。当冲调温度为75 ℃，冲调水量为产品质量的4倍时，产品的品质较佳。产品颜色均匀，呈浅黄色，冲调后口感细腻、无颗粒感，几乎无结块，黏度适中，酸甜适中，带有番石榴和海红米的香气。