宋居易++陈惠++郝德荣

摘要：为探讨加热温度和加热时间对“冷蒸”品质的影响，获取“冷蒸”灭菌的最佳工艺，采用响应面法中的中心组合设计对加热处理后“冷蒸”的色泽、葡萄糖含量、感官品质进行研究。结果表明，当加热温度为79 ℃、加热时间为20 min 时，“冷蒸”的a*值为0.928，葡萄糖含量为50.80 μg/mL，感官品质为优，与模型预测值基本符合。说明利用响应面法优化加热灭菌工艺是可行的，加热时间（20 min）与温度（79 ℃）组合方案具有实际应用价值，可为加热灭菌在“冷蒸”贮藏加工中的应用提供理论依据。

关键词：元麦；冷蒸；加热灭菌；响应面法；中心组合设计

中图分类号： TS201.1文献标志码： A文章编号：1002-1302（2016）05-0369-04

元麦即裸大麦，别称青稞，是大麦的一种类型，系禾本科（Gramineae）大麦属（Hordeum）谷类植物。元麦含蛋白质10%～13.4%，脂肪1.8%～2.9%，维生素B1、维生素B2、维生素B6的含量也很高，其营养价值优于稻米和面粉，其籽粒中还特别富含β-葡聚糖、食用纤维、母育酚等有益于人类健康的化合物[1]。“冷蒸”是元麦由绿转黄时制作的一种产品，营养丰富，但其季节性很强，一般只有10 d左右。因此，研究“冷蒸”的保鲜工艺，可以提高其经济价值、延伸相关产业链。

热力灭菌是最常采用的贮藏保鲜方法的一种，可以有效杀菌和抑制酶活，可以形成风味物质，但是也会导致食品的外观和营养方面发生不同程度的变化[2]。Rawson等发现热力处理草莓汁、橘子汁、西瓜汁，会使其营养物质流失和抗坏血酸等生物活性物质降解[3]；Skrede等发现一定的加热处理会促进果汁中多酚类化合物的氧化而导致褐色物质的产生，破坏产品的色泽[4]。因此，研究者通过优化加热时间与温度的组合，得到最佳处理工艺。

本试验采用响应面法（RSM）中的中心组合设计方法，对加热处理后“冷蒸”的色泽、葡萄糖含量、感官品质进行分析，从而获取最佳加热温度与时间的组合，为地方特色小吃“冷蒸”的保鲜工艺提供理论依据。

1材料与方法

1.1试验材料

1.1.1材料由实验室制作的“冷蒸”样品[5]（以苏裸麦1号为原料）、真空包装塑料袋（双面厚度0.18 mm）、葡萄糖标准品均购于Sigma公司，蒽酮试剂、浓硫酸均为普通化学试剂。

1.1.2仪器设备DNP-9162型电热恒温培养箱（上海精宏试验设备有限公司）；WH-3微型旋涡混合仪（上海沪西分析仪器厂）；SCL-1300型垂直流洁净工作台（北京赛伯乐实验仪器有限公司）；新飞BCD-219CHG2B电冰箱（河南新飞电器有限公司）；GB303电子天平（上海梅特勒一托利多集团）；定量移液器（美国热电公司）；DZQ-260台式真空包装机（温州卓越机电有限公司）；GKC双列四孔数显恒温水浴锅（上海一科仪器有限公司）；NR110 3nh精密色差计（深圳市三恩驰科有限公司）；752紫外分光光度计（上海圣科仪器设备有限公司）。

1.2方法

1.2.1原料处理称取样品100 g，（真空袋双面厚度0.18 mm）真空包装（样品厚度为5～8 mm），置于水浴锅中进行加热处理。单因素试验：（1）温度为80 ℃，时间分别为10、20、30、40、50 min，选取最佳加热时间范围；（2）时间为20 min，温度分别为65、70、75、80、85 ℃，选取最佳加热温度范围。

1.2.2色泽测定应用精密色差计定量测定颜色。L*值表示亮度，0表示黑色，100表示白色。a*值表示红绿方向颜色变化，+a*值表示向红色方向变化，-a*值表示向绿色方向变化。b*值表示黄蓝方向变化，+b*值表示向黄色方向变化，-b*值表示向蓝色方向变化。在样品袋表面用记号笔标注5个圈（直径大于色差计探头），每个处理再做1次重复[2，6]。

1.2.3葡萄糖的测定采用蒽酮分光光度法[7]进行测定。

1.2.4感官评价评定小组由3位具有3年以上专业经验的人员组成，自然灯光下进行，每次评定在早上10：00进行，房间温度控制在22 ℃，对样品的黏性、咀嚼性、细腻度指标进行评分。评分标准见表1[8]。

1.2.5微生物指标的测定将所得最佳处理的样品在4 ℃下贮藏30 d后进行微生物指标测定。（1）菌落总数：参照 GB 4789.2—2010《食品卫生微生物学检验菌落总数测定》[9]；（2）大肠菌群：参照 GB 4789.3—2010《食品卫生微生物学检验大肠菌群计数》[10]；（3）霉菌和酵母：参照 GB4789.15—

表1“冷蒸”感官评价评分标准

评定项目评分标准9～10分6～8分3～5分0～2分黏性很黏较黏一般无咀嚼性较有弹性有弹性一般无细腻度较细腻细腻一般粗糙甜度较甜甜一般无

2010《食品卫生微生物学检验霉菌和酵母计数测定》[11]。每个处理设置 2 次重复，3个平行，结果取平均值。

1.2.6数据处理各指标重复测定3次，数据由SPSS 17.0统计分析，图由Origin 8.0绘制。

2结果与分析

2.1在80 ℃下不同加热时间对“冷蒸”色泽、葡萄糖含量及感官品质的影响

如图1所示，对于L*值和b*值来说，5组不同加热时间处理的样品无显著差异（P<0.05）；对于a*值来说，加热时间为10、20、30 min时的样品与加热时间为40、50 min时的样品间差异显著（P<0.05）。因此，加热时间在10～30 min之间时，对“冷蒸”的色泽影响较小。

如图2所示，不同加热时间处理会使样品中葡萄糖含量先增加后降低再增加，但是在10～30 min时间内，样品中葡萄糖含量基本无显著差异（P<0.05）。

如表2所示，随着加热时间的延长，样品的黏性、咀嚼性和细腻度均增加；甜度结果与上面葡萄糖含量的检测结果较一致。青稞中淀粉含量为40.54%～67.68%，平均值为59.25%，普遍含有74%～78%支链淀粉，有些含量甚至高达或接近100%[12]，因此易于糊化，增加了样品的黏性和咀嚼性，提高了其细腻度，改善了样品的口感。

虽然，加热时间为40 min和50 min时样品的黏性、咀嚼性和细腻度较高，但对样品的色泽和葡萄糖含量影响较大，故综上所述，加热时间选择在10～30 min。

2.2不同加热温度加热20 min对“冷蒸”色泽、葡萄糖含量及感官品质的影响

如图3所示，对于L*值和b*值来说，5组不同加热温度处理之间无显著差异（P<0.05）；对于a*值来说，加热温度为75、80、85 ℃时的样品与加热温度为65、70 ℃时的样品间差异显著（P<0.05）。

如图4所示，不同加热温度处理之间均有显著差异（P<0.05）；加热处理会使样品中葡萄糖含量先升高后降低，在加热温度为80 ℃时，样品中葡萄糖含量最高。

如表3所示，随着加热温度的增加，样品的黏性、咀嚼性和细腻度均增加；甜度先增加后减少。郑学玲等研究表明，青稞淀粉在60 ℃以下时膨胀力较小，当温度上升到60 ℃之后其膨胀力明显增大，而且其成糊温度在80 ℃左右[13]。

根据以上色泽、葡萄糖含量和感官品质评价的综合考虑，加热温度选择在75～85 ℃。

2.3响应面优化“冷蒸”的保鲜工艺

2.3.1中心组合设计试验结果根据单因素试验结果，将加2.3.2“冷蒸”加热处理的最佳条件优化为使“冷蒸”在加热处理中最大程度地保持其色泽、葡萄糖含量和感官品质，利用Design Expert软件，通过对3个方程模拟寻优，结果如图5所示。当加热时间19.89 min、加热温度78.75 ℃时，可得到最佳响应值，即a*值为0.94，葡萄糖含量为50.84 μg/mL，感官品质为32.42分。选取加热温度79 ℃、加热时间20 min条件下进行验证试验，3次平行试验结果：a*的均值为0928，相对误差为0.56%；葡萄糖含量为50.80 μg/mL，相对误差为0.20%；感官品质为33分，相对误差为0.20%；这表明响应面法优化“冷蒸”保鲜工艺的方案是可行的。

2.3.3微生物指标测定将加热温度79 ℃、加热时间20 min 条件下得到的样品在4 ℃贮藏30 d后测定的微生物指标为：细菌总数60 CFU/mL；大肠菌群<3 CFU/mL；霉菌和酵母<20 CFU/mL。根据食品科学与技术协会（IFST）的规定[14]，细菌总数以及酵母和霉菌可接受的最大微生物量分别在 4 lg CFU/mL 和3 lg CFU/mL。所以，此处理的样品符合规定。

3结论与讨论

在单因素试验基础上，利用响应面法建立了加热灭菌处理的温度和时间与“冷蒸”色泽、可溶性糖含量和感官品质之间关系的二次多项回归模型，经验证该模型拟合程度高，准确有效。优化得到的最佳加热杀菌工艺修正条件为加热温度79 ℃、加热时间20 min。此时获得的a*值、葡萄糖含量、感官品质得分的实际值与预测值均基本吻合，表明响应面法用于加热杀菌工艺的优化是可靠的，本研究可为“冷蒸”贮藏加工中的应用提供理论依据。

由本试验结果可知，适当的加热处理会提高“冷蒸”的葡萄糖含量和改善感官品质，但是样品的颜色却发生了改变。食品发生颜色变化的原因有3种：一是叶绿素被破坏[15-16]；二是发生了非酶褐变[17]；三是酶促褐变[18-20]。本试验加热处理温度较高、处理时间也较长，酶促褐变的可能性较小，因此推测“冷蒸”发生色变的原因为叶绿素遭到破坏或是发生非酶褐变或是两者皆有，须要以后对此进行试验验证来得到其变色的原因。

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