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红豆沙加工工艺及功能特性研究进展

2011-04-12武晓娟薛文通王小东

食品工业科技 2011年3期
关键词:红小豆豆沙小豆

武晓娟,薛文通,王小东,张 惠

(中国农业大学食品工程与营养科学学院,北京100083)

红豆沙加工工艺及功能特性研究进展

武晓娟,薛文通*,王小东,张 惠

(中国农业大学食品工程与营养科学学院,北京100083)

豆沙作为具有民族风味的悠久传统食品,富含多种营养素,可用于制作各种主副食品、糕点及饮品。豆沙中蛋白质、淀粉、低聚糖、矿物质及抗氧化成分对于人体有一定的食疗效果。分析豆沙的主要成分的功能特性,有助于开拓国内发展豆沙类食品的加工思路。在借鉴日本豆沙豆馅加工技术的基础上,依靠自身科技进步并结合我国人民的饮食习惯,大力发展我国豆沙豆馅产业是可行的。

豆沙,加工工艺,功能特性

1 豆沙加工工艺

一般豆沙分为生豆沙和豆沙馅。生豆沙即未加糖的豆沙是磨碎煮的豆后,除去皮,调节沉降分离后的豆沙粒子(豆沙汁)的水分而制造的;豆沙馅是在未加糖的豆沙中添加糖类,边加热边混炼的豆沙,或者在煮的豆中添加糖类,边加热边混炼的豆沙(粒状豆沙)。豆沙虽可由各种豆制成,但主要包括红豆沙和绿豆沙,其中以红小豆制成的豆沙在风味和香味上最好[1]。

生豆沙的水分含量高,保存性非常差,在由生豆沙制造豆沙馅时,如不能立刻制造豆沙馅,就不得不将生豆沙进行冷藏或冷冻,难于进行处理。因此长久以来,为了提高保存性,常将生豆沙脱水、干燥,使其水分含量为5%,制成粉末化的干燥豆沙。采用的干燥方法有气流干燥、流化床干燥、通风干燥、平锅式干燥、喷雾干燥等,这些干燥都在常压或加压下进行,受热使豆沙颜色和风味变劣。冷冻干燥方法虽没有上述缺点,但设备费用非常大。由生豆沙和复水后干燥豆沙制造豆沙馅时,由于进一步经过加热工序,更助长了豆沙本来食味、风味、颜色的劣化。因此提出采用可以搅拌且在减压状态下干燥的装置,如圆筒搅拌型真空干燥机,生产干豆沙。

1.1 豆沙馅

1.1.1 去皮豆沙馅 工艺流程:小豆→清洗→浸泡→蒸煮→制沙→洗沙→脱水→配料→熬制→包装→杀菌→冷却→豆沙馅。其中蒸煮是豆沙制作过程中的一个关键工序,欠火与过火都会降低出沙率。蒸煮完的豆应有10%~15%带裂口。蒸煮前对原料浸泡12~20h,水温在15~25℃为宜。制沙时分离用水要充足,输送泵转速要适当,以免豆沙随豆皮溜掉,降低出沙率。洗沙时沉淀时间不得少于30min,脱水时将沉淀物中的水脱至56%即可,干燥后的豆沙水分为12%~16%。制作风味豆沙时,脱水后的物料不经过干燥加入糖等其他辅料进行熬制,加糖量在20%~35%之间;熬制时间为60~85min,辅料中天然果汁、食用香精应在出锅前3~5min加入,以免因加入过早而破坏果汁中的营养成分,使香精蒸发。

1.1.2 含皮豆沙馅 一般工艺流程:小豆→清洗→浸泡→蒸煮→脱水→破碎→配料→均质→熬制→包装→杀菌→冷却→豆沙馅。相比该工艺流程较为简单的豆沙馅加工工艺为:原料→浸泡→蒸煮→打浆→脱水→炒制配料→冷却→包装→豆沙馅,比较适合中小型食品加工企业。浸泡时控制水温在20℃左右,时间8~12h,泡好的豆应为原重的1~1.2倍;蒸煮时间为30~45min;脱水至沙浆含水率达50%~60%即可。整个沙制过程控制在60~90min之间。成品含水量控制在15%~20%之间。

姜梅等[2]通过实验研究了以红小豆为主要原料,砂糖、猪油、面粉等为辅料,适合工业化生产的制作豆沙的新工艺及其配方:原料→分选→清洗→粉碎→蒸煮→均质→熬制→成品;猪油、砂糖、面粉与红豆重量之比分别为1.1、0.5、0.2。其中采用了红小豆直接用粉碎机粉碎、胶体磨微粒化等新工艺,无需去皮,加快了其糊化过程;同时节省了原料,降低了成本,又保留了红小豆的可食纤维,有利于健康。

1.1.3 低糖高纤维营养豆沙 在传统豆沙制作配方基础上,张卫良等[3]采用以下工艺流程:砂糖→熬化全沸→糖浆(下滴成线)→加赤豆糊→搅拌并加植物油→翻炒→加去腥豆渣→均匀搅拌→加米粉→均匀搅拌→停火加蛋白糖→灭菌冷却→包装成品。用脱腥豆渣和新型甜昧剂—阿斯巴甜为新增原料,提高豆沙中纤维素、低聚多糖的含量并降低蔗糖用量,研制成新型低糖高纤维营养豆沙。

1.2 干豆沙

李虓等[4]选用优质红小豆为原料,采用先进的生产加工技术和具有国内先进水平的机械化生产线,经工艺流程:原料(红小豆)→清洗→分选→蒸煮→磨浆→压滤→滤饼→气流干燥→配料→混合→粉碎→包装→产品,加工制成了优质的即食红豆沙全粉。

采用一种机械化连续性生产含皮精细豆沙的生产新工艺及设备,经工艺流程:原料→分选→清洗→磨浆→干燥→豆沙,豆子原料经过去石、清洗之后,进行带皮研磨后呈高粘稠胶质性物料,再直接进入旋风干燥机内干燥成豆沙,可得到营养丰富、色泽鲜艳、口感好的含皮精细豆沙。

研究发现生产豆沙过程中废弃的煮汁中含有的多酚具有使豆沙风味增强的效果。煮制是决定豆沙风味和品质的关键工序。豆沙加工工艺过程中的煮熟工序一般由预煮、除涩味、再煮等工序构成。在此工序中可通过控制煮制温度、除煮汁以去除涩味、添加一定量煮汁以增强风味和增加豆沙中的多酚含量,生产得到含有一定量多酚的无涩味的风味保健豆沙,包括1g红小豆固形物中均含有3.6~8.1mg多酚的生豆沙、粉末状豆沙、豆沙馅[1]。

2 豆沙功能特性

小豆蛋白质中,约20%为水溶性蛋白质,约80%为球蛋白为主的热凝固性蛋白残留在豆沙粒中。研究表明,小豆蛋白质含量与豆沙平均粒径之间有显著的正相关,小豆蛋白质含量影响豆沙的粘性。蛋白质过多,豆沙粒子很结实,成为粘性很强的豆沙,制品率降低,蛋白质过少只能产生过于沙性的豆沙[5]。

豆沙蛋白质含量较高,含有人体所需的多种氨基酸,其中赖氨酸含量远高于其他谷物,而胱氨酸和蛋氨酸含量低,为其限制性氨基酸。因而与谷类食品合用,可以发挥蛋白质的互补作用,提高其生理价值。豆沙饮品中含有的蛋白质还可保护胃肠粘膜,并通过与有机磷农药、汞、砷、铅化合物结合形成沉淀物,使之减少或失去毒性,并不易被胃肠道吸收。

每100g豆沙中碳水化合物含量约为51g。食物的血糖反应与其中碳水化合物的消化速度密切相关。刘芳等[6]的研究表明高压烹调和烹调前粉碎会提高红小豆碳水化合物的消化速度,但仍显著低于精白粳米的消化速度。另有研究表明,红小豆-粳米混合食物的消化速度与精白粳米的消化速度差异显著,提示血糖调节异常的人群适合在主食原料中添加整小豆类食物,以帮助稳定餐后血糖反应[7]。

豆沙的主要成分为淀粉。其中红小豆淀粉粒度较大,出沙率高于其他食用豆类,在水中的溶胀能力较玉米淀粉大,比木薯淀粉小。红小豆淀粉糊属于假塑性流体,糊抗剪切能力和凝沉能力均比玉米淀粉、木薯淀粉强。其冷、热糊粘度稳定性较好,单甘酯对红小豆淀粉糊的影响较为特别[8]。Han等[9]研究发现,用胆固醇含量为0.5%的饲料喂养小鼠4周,在实验组的饲料中添加15%红小豆抗性淀粉,对照组添加15%玉米淀粉,结果表明,实验组小鼠体内血液中总胆固醇、极低密度脂蛋白+中间密度脂蛋白+低密度脂蛋白胆固醇的水平显著低于对照组,提示红小豆抗性淀粉有助于降低血脂。绿豆淀粉中含有相当数量的低聚糖(戊聚糖、半乳聚糖等),这些低聚糖因人体胃肠道没有相应的水解酶系统而很难被消化吸收,所以富含淀粉的绿豆沙提供的能量值较低,对于肥胖者和糖尿病患者有辅助治疗的作用。而且低聚糖是人体肠道内有益菌——双歧杆菌的增殖因子,经常食用绿豆沙可改善肠道菌群,减少有害物质吸收,预防某些癌症。

豆沙脂肪含量低,含丰富的不饱和脂肪酸,不含胆固醇。

豆沙含有丰富的微量元素如Mn、Cu、Zn、Fe、Co、Mg、Ca等,其中含量最高的是Fe,其次是Mn。

豆沙含有维生素B1、维生素B2、烟酸等,其中维生素E的含量较高,超过所有的谷类食物,也超过大部分豆类食物。

豆沙尤其是未经脱皮工序生产的豆沙及新型低糖高纤维营养豆沙含有较多的原花色素和膳食纤维,具有良好的润肠通便、降低血脂、调节血糖、预防胆石症和大肠癌及助肾的作用。

豆沙有一定的抗氧化性和抗菌活性。这是由于红小豆、绿豆等有色豆类的豆皮中含有丰富的单宁和多酚。单宁和多酚均具有很强的抗氧化活性,并可通过抗氧化系统功能来实现其护肝作用;对多肽和蛋白质有很强的亲和力,能够抑制淀粉酶和胰蛋白酶;而多酚和植酸又具有潜在的降血糖活性[10]。因此,在豆沙加工工艺过程中的煮熟工序中,可通过控制煮制温度、除煮汁以去除涩味、添加一定量煮汁以增强风味和增加豆沙中的多酚含量,生产得到抗氧化性强的风味保健豆沙。

3 豆沙食品种类

3.1 干豆沙粉

湿豆沙保持期短、易变质。为了提高豆沙的保存性,可制成干豆沙粉,通过将脱水、干燥使豆沙水分含量达5%。小豆经分选、清洗、蒸煮、磨浆、压滤、气流干燥等工序加工制成即食豆沙全粉。这种即食豆沙全粉不仅保留了红小豆的全部营养成分及食用、药用价值,而且精加工后还具有食用快捷方便、口感更佳、运输携带便利等特点。

3.2 豆沙包、豆沙饼

红小豆含有丰富的蛋白质,赖氨酸含量远高于其他谷物,而胱氨酸和蛋氨酸含量偏低,为其限制性氨基酸。因而与谷类食品合用,制成豆沙包、豆沙饼等,通过这种科学的混合饮食方法可以发挥蛋白质的互补作用,提高其生理价值。

3.3 豆沙饮品

将豆沙与奶粉、糖等混合生产豆沙乳或豆沙酸乳等;豆沙冲剂营养丰富、食用方便、解热消暑止渴,是早餐、快餐的最佳辅助食品。

3.4 豆沙糕点

豆沙制作的多种中西式糕点有小豆沙糕、豆沙月饼、豆沙春卷等,豆沙还常与甘薯、土豆、柿饼、糯米等搭配用于糕点中。日本是红小豆消费大国,红小豆被当作保健食品和吉祥食品备受推崇,仅用红小豆及豆沙豆馅制作的糕点的市场占有率就达80%左右。

3.5 其他豆沙食品

除上述4种主要产品外,目前我国市场还有豆沙粽子、豆沙酥、油炸糕、年糕、豆沙面包等多种豆沙风味食品。但除豆沙外,其余的产品均未形成规模化。

4 研究展望

目前,我国和其他东亚国家对小豆加工利用的主要途径是制作豆沙,再将豆沙用于制作各种主副食品、糕点及饮品。有研究表明红小豆、绿豆等有色豆类的豆皮中含有丰富的单宁和多酚,单宁和多酚均具有很强的抗氧化活性,但作为苦味、涩味的成分一直被敬而远之。近年来随着多酚类包括抗氧化作用在内的各种功能日益受到人们关注,开发生产含有一定量多酚的无涩味的风味保健豆沙成为必然趋势。

在豆沙加工的蒸煮、制沙、洗沙工序中,伴随煮豆洗沙后的豆汤及豆皮的去除,豆汤及豆皮中含有的大量多酚、单宁、皂甙等多种活性成分也被大量抛弃。针对以上豆沙加工中存在的问题,可通过以下两种方法解决:一种方法是采用不经去皮工序的豆沙加工工艺,以保留豆皮中的纤维素、多酚、矿物质等营养功效成分;另一种方法可通过控制煮制温度和煮制时间、除煮汁以去除涩味、再煮时添加一定量煮汁以增强风味和增加豆沙中的多酚含量,生产得到含有一定量多酚的无涩味的风味保健豆沙。同时可将红小豆皮作为提取天然抗氧化物质的原料,使红豆沙的副产品升值[11]。

我国食用豆沙产业技术研发水平与发达国家还有一定的差距。为发展我国豆沙豆馅类产业,应由一批具有一定研究基础、科研水平和实力的科研院所牵头,整合国内现有科研优势力量,组成联合攻关协作组组织联合攻关,建立小豆产业科技创新平台,同时强化国内及国外合作,促进我国豆沙生产企业的发展,进而带动豆类植物种植产业的发展。

[1]上野隆三,田畑昭彦,富安邦彦,等(株式会社上野制药应用研究所).生豆沙、粉状豆沙、豆沙馅、煮熟红小豆及其冷冻品[P].中华人民共和国国家知识产权局:02118068.7,2002.

[2]姜梅,张艳芬,王善荣.红豆沙的加工新工艺及其最佳配方的实验研究[J].食品工业科技,2003(2):56-58.

[3]张卫良,邬雪芬.低糖高纤维营养豆沙的研制[R].中国食品科学技术学会东方食品国际会议,2000.

[4]李虓,周素梅,李凤城.红豆沙全粉加工技术与设备[J].中国农业机械学会,2008.

[5]金文林.小豆品质现状研究进展[J].北京农学院学报,1995,10(2):94-104.

[6]刘芳,曾悦,刘波,等.加工方法对红小豆碳水化合物消化速度的影响[J].食品与发酵工业,2005,31(10):89-92.

[7]王彤,何志谦,梁奕铨,等.眉豆、绿豆及赤小豆对餐后血糖影响的研究[J].食品科学,2001,22(5):74-76.

[8]张元超,李伟雄,黄立新.赤小豆淀粉性质的研究[J].食品科学,2006,27(3):44-47.

[9]Han K H,Iijuka M,Shimada K,et al.Adzuki resistantstarch lowered serum cholesterol and hepatic 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA mRNA levels and increased hepatic LDL-receptor and cholesterol 7alpha-hydroxylase mRNA levels in rats fed a cholesterol diet[J].Br J Nutr,2005,94(6):902-908.

[10]赵建京,范志红,周威.红小豆保健功能研究进展[J].中国农业科技导报,2009,11(3):46-50.

[11]易建勇,梁皓,王宝刚,等.煮制红小豆的抗氧化特性分析[J].农产品加工学刊,2007(7):78-81.

Research progress on processing and functional properties of red bean paste

WU Xiao-juan,XUE Wen-tong*,WANG Xiao-dong,ZHANG Hui
(Food Science and Nutritional Engineering,China Agricultural University,Beijing 100083,China)

Sweetened bean paste,as the traditional food of China with the ethnic flavor,are rich in a variety of nutrients,and can be used to produce a varietyofstaple foods,cakes and drinks.Protein,starch, oligosaccharides,minerals and antioxidants of sweetened bean paste have a certain therapeutic effect on human body.Doing analysis about functional characteristics of the main component of sweetened bean paste help develop processing ideas of the domestic development of sweetened bean paste type food.On the basis of drawing on the experience of processing technologies of Japanese sweetened bean paste and bean jam,and with the combination of the eating habits of Chinese people,vigorously developing China’s bean paste and bean jam industry is feasible by relying on our own scientific and technological progress.

sweetened bean paste;processing technology;functional properties

TS201.1

A

1002-0306(2011)03-0453-03

豆沙作为具有民族风味的悠久传统食品,富含多种营养素,可制成各种主副食品、糕点或饮品,如豆沙包、油炸糕、冰糕、冰激凌、小豆沙糕、豆沙月饼、豆沙春卷、豆沙清凉饮品等,还可作为咖啡、巧克力制品的填充料或代用品。近年来随着人们生活水平的提高,饮食结构失衡,高蛋白、高脂肪食品摄入过量导致的各种现代“富贵病”困扰了越来越多的人。人们对保健品和营养食品的需求随之增加,优质豆沙豆馅及相关的豆沙馅系列食品在国内外的需求也在逐年增加。日本、南朝鲜等国家每年进口大量小豆,主要用于豆沙和豆馅的生产。同时日本还是我国豆沙馅料最大的进口国家之一,每年从中国进口4~5万t小豆馅。而我国作为世界上小豆种植面积最大、产量最大的国家,小豆及豆沙消费量远低于日本,食用豆沙产业技术研发水平与发达国家有一定的差距。我国现有的大型豆沙生产企业多数都是与日本等国家的合资企业,主要生产工艺也是依托国外技术,自主发展产业较少,应该通过各方面调控,加大科研力度,建立本土豆沙类产品规范化生产线。

2010-01-04 *通讯联系人

武晓娟(1985-),女,硕士研究生,研究方向:农产品加工与贮藏。

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