非油炸洋葱大米膨化食品制作及特性研究

李 志， 林天然， 金 铁

(延边大学农学院，吉林 延吉 133002)

膨化食品大多是以谷物、薯类、豆类等为主要原料，经油炸或非油炸方式而制成的质地酥脆、体积明显增大、易消化吸收的食品[1]。由于油炸食品具有热量高、易引起肥胖等较多问题，气流、挤压、微波等非油炸方式受到重视。其中，气流膨化具有设备简单、价格低、容易操作等优点。利用气流膨化机将打糕条膨化是传统的零食，深受男女老少的喜爱，但其缺点较单一。而洋葱不仅风味较好，营养丰富，还具有抑菌[2,3]、降血糖、降血脂、抗癌等[4]功能，长期食用具有预防疾病的作用。如果将洋葱添加到打糕条中加工出洋葱大米膨化食品，不仅可以增进大米膨化食品的风味，还能增加其营养保健功能。因此，该试验采用气流膨化的工艺，以大米为原料，添加不同量洋葱浆制备打糕条，经过粉碎、蒸煮、捶打等过程制成打糕条并切片、烘干，利用手摇气流膨化机进行膨化，测定膨化产品理化指标，结合感官评价，最终确定洋葱的最佳添加量和打糕条水分含量，以期制备非油炸洋葱大米膨化食品。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1) 材料 大米、紫皮洋葱(2017年9月选购于延吉市千盛超市)。

2) 设备 JA-3100精密电子天平(深美仪器有限公司)、恒温水浴振荡(上海世平实验设备有限公司)、BCD-579WE电冰箱(中国海尔股份有限公司)、HH-WO-2数显恒温水浴锅(上海科技有限公司)、FA1004电子天平(上海良平仪器仪表有限公司)、E400K大容量速冻离心机(德国制造)、MA45C水分测定仪(上海赛多利斯仪器有限公司)、质构仪(TMS-PRO，food technology corporation,美国)、Am-5型台式分光测色仪(日本柯尼卡美能达有限公司)、UV-1800紫外-可见分光光度计(上海美谱达仪器有限公司)、DHG-907385-Ⅲ电热恒温鼓风干燥箱(上海新苗医疗器械制造有限公司)、80目网筛(新乡市康达斯机械有限公司)、WKF-100型粉碎机(山东青州市精诚机械有限公司)、游标卡尺(精确度0.02 mm,长春量具刀具厂)、 手摇气流膨化机(任县双鹏机械制造厂)。

1.2 非油炸洋葱大米膨化产品的制作

1) 米粉的制备：新鲜大米经精选、清洗，浸泡12 h，沥水，粉碎过40目筛，冷藏备用；2) 洋葱浆的制备：挑选新鲜紫皮洋葱，剥皮称重，用打浆机打碎备用；3) 米糕条的制备：在大米粉中分别添加总重量的0、15%、20%、25%的洋葱浆，再加入水调节水分,含量至42%，均匀混合，放在蒸锅中蒸煮40 min，取出用木棒捶打，揉搓成米糕条，置于室温冷却1 h，切片，将米糕片置于电热恒温鼓风干燥箱干燥，用红外水分测定仪测定水分，含量调节为9%、10%、11%，备用；4) 膨化制品的制备：利用手摇气流膨化机在罐体内压力达0.8 Mpa，加热时间约5 min的条件下膨化制备洋葱大米膨化制品。

1.3 膨化率

参考孙翠霞等[5]的测定方法。利用游标卡尺分别测量样品膨化前后径向尺寸，膨化后样品直径d1与膨化前米糕条的直径d0的比值作为样品膨化率，每个样品随机测定20次，取其平均值。膨化率表达式为：

P= d1/d0

(1)

式中,P:样品膨化率；d1:膨化后样品直径/cm；d0:膨化前米糕片直径/cm。

1.4 硬度

参考Jiamjariyatam等[6]测定大米膨化产品硬度的方法。利用食品物性分析仪-质构仪进行分析，燕尾探头测定速度60 mm/min、侵入程度5 cm，测3次平行，取平均值。

1.5 水溶性指数和吸水性指数

参考李范洙等[7]的测定方法。称取m0=1.00 g样品(干重)置于已知净重m1的离心管内，加入20 mL蒸馏水，30 ℃水浴30 min，间隔10 min，手摇30 s，在3 000 r/min离心机中离心15 min，将上清液倒入净重为m2蒸发皿中，将蒸发皿放入105 ℃干燥箱中烘干至恒重，烘干后蒸发皿重为m3，称量弃上清液后含有沉淀物的离心管重量m4，每一个样品做3次平行试验，取平均值。计算公式如下：

WSI= (m3- m2)/m0×100%

(2)

WAI= (m4- m1)/m0

(3)

式中,m0:样品的质量/g；m1:离心管净重的质量/g；m2:蒸发皿净重的质量/g；m3:烘干后干物质和蒸发皿的总质量/g；m4:弃上清液后含有沉淀物的离心管质量/g。

1.6 色度

利用食品物性分析仪-色差仪对L*值(亮度值)、a*值(红-绿值)、b*值(黄-蓝值)进行测定[8-9]。每个样品随机测量3次，取平均值。

1.7 DPPH自由基清除率

将洋葱切碎加入物料比为1∶20的无水乙醇，50 ℃水浴振荡45 min，取上层清液，用旋转蒸发仪浓缩。参考林天然等[10]溶液配制的操作步骤，用无水乙醇配置0.1 mmol/L的DPPH溶液，低温避光保存；同时配置0.5 mg/mL的Vc溶液作为对照。2 mL测试样品溶液与2 mL DPPH溶液加入到同一试管中摇匀，室温下避光静置30 min后测定其吸光度Asample，同时测定2 mL DPPH溶液与2 mL无水乙醇混合后的吸光度Acontrol，以及2 mL测试样品溶液与2 mL无水乙醇混合后的吸光度Ablank；自由基清除能力的公式如下。

清除率/%=[1-(Asample-Ablank)/Acontrol] ×100%

(4)

式中,Asample为测试样品溶液吸光度值；Ablank为空白样品溶液吸光度值；Acontrol为对照样品吸光度值。

1.8 感官评价

在延边大学食品科学系选出10名学生作为评价员，对膨化产品的色泽、风味、口感、组织状态进行5分制的感官评价[11]。取10人的平均分作为最后得分，各项分数总和为膨化产品总分。其评价标准见表1。

表1 感官评价表

续表1 感官评价表

1.9 统计分析

通过上述方法进行试验，并将所得到的数据通过Excel进行整理，并利用SPSS 17.0软件进行统计分析，采用 Duncan 氏法检测各处理组平均数间的差异显著性，显著性水平选择0.05。

2 结果与分析

2.1 膨化率

由表2可知，当洋葱添加量一定时，随水分含量的升高，膨化率呈先上升后下降的趋势，导致膨化率下降的原因可能是由于打糕条水分含量过高，使产品膨化不完全。刘超等[12]认为提高,水分含量能使产品膨化率降低。潘小莉[13]认为,不同挤压条件对物料细胞组织的破坏程度以及孔隙的程度有很大影响。綦菁华等[14]得出,水是形成膨化产品微孔结构的前提，物料在膨化过程中缺乏水分时，蛋白质的胶溶效果不好，物料黏性差，膨化产品微孔少，影响膨化度；水分过大时，物料的塑黏性过大，致使膨化压力不稳定，造成膨化器的喷料现象，产品成型较差。当打糕条水分含量为9%时，膨化率随洋葱添加量的增加无显著差异(P>0.05)；水分含量为10%和11%时，膨化率随洋葱添加量的增加均具有先上升后显著下降趋势(P<0.05)，导致膨化率显著降低的原因可能是因为洋葱的添加量过多，使淀粉所占比例减少，从而膨化效果不理想。

2.2 硬度

由表2可知，当洋葱添加量一定时，随水分含量的增加，产品硬度差异不显著(P>0.05)。当打糕条水分含量一定时，产品硬度随洋葱添加量的增加呈先下降后上升的趋势，硬度值有所减小说明添加洋葱可使产品的质地变得酥脆。这与金海珠等[15]研究得出海藻含较高的食用纤维使得挤压成型物变得松脆和Kee等[16]得出加入洋葱使得膨化物硬度变小的结论相一致。

2.3 水溶性指数

由表2可知，当洋葱添加量为0和15%时，随水分含量的增加，水溶性指数呈先上升后下降趋势；当洋葱添加量为20%时，随水分含量的增加，水溶性指数显著增加(P<0.05)；当洋葱添加量为25%时，水溶性指数随水分含量的增加呈先下降后上升趋势。当打糕条水分含量一定时，随洋葱添加量的增加，水溶性指数显著上升后小幅下降(P<0.05)。导致水溶性指数显著增加的原因可能是由于加工过程中淀粉发生糊化、纤维素分解成小分子物质。王霞等[17]得出,经膨化后部分半纤维素水解成水溶性成分，使水溶性指数增加。李飞等[18]得出,淀粉在受热条件下，淀粉颗粒内部从有序向无序状态过渡，随水分含量的升高，淀粉的溶解度随之增高。钱丽丽等[19]得出,经挤压膨化处理，由高温高压瞬间变为常温常压，强大的压力差使物料结构发生根本性变化，由结实紧密变得疏松多孔，使蛋白质具有较高的溶出率。

2.4 吸水性指数

由表2可知，当洋葱添加量为0和15%时，随着水分含量的增加，吸水指数显著下降(P<0.05)；洋葱添加量为20%和25%时，随着水分含量的增加，吸水指数先下降后显著上升(P<0.05)。当打糕条水分含量为9%和10%时，吸水指数无规律性变化，但差异显著(P<0.05)；当水分含量为11%时，随洋葱添加量的增加，吸水指数先下降后显著上升(P<0.05)。导致吸水性指数显著上升的原因可能与水分含量有关。Ding等[20]得出,吸水性指数随物料水分含量增加而增大。高珊等[21]得出,杂粮经过挤压膨化加工后，体积膨胀，质地疏松，这样的结构变化使得膨化后的杂粮具有很强的吸水力， 从而使吸水率变大。裴斐等[22]研究得出,物料水分含量的增加可使物料所受到的挤压阻力和剪切力减小，淀粉、蛋白质、粗纤素等大分子物质分解速率变慢，水溶性物质减少而吸水性物质变多。

表2 洋葱-大米混合物的膨化特性

注:同一列中肩标有相同字母的数据表示差异不显著(P>0.05),肩标字母完全不同表示差异显著(P<0.05),下同。

2.5 色度

由表3可知，当洋葱添加量一定时，L*、a*、b*值均无显著性影响(P>0.05)。当打糕条水分含量一定时，随洋葱添加量的增加，产品的L*值显著降低(P<0.05)，这可能与紫皮洋葱中的色素有关，产品颜色随添加量增加逐渐变深，亮度降低。随着洋葱添加量的增加a*、b*值均显著增大(P<0.05)，这说明产品颜色偏向于红黄色，这可能是物料在高温高压下发生美拉德反应。张君艳等[23]得出,酪蛋白与还原糖反应过程中产生的类黑精和色素越多，其褐变程度越强，表现为a*、b*值增大，L*值减小。产品颜色应适当，颜色过深会使消费者接受程度下降，因此,需要依据感官评价中色泽的分值来确定。

2.6 DPPH自由基清除率

由表3可知，未添加洋葱的样品DPPH自由基清除率显著低于添加洋葱的样品(P<0.05)。当水分含量一定时，随着洋葱添加量的增加，产品DPPH自由基清除率显著增大(P<0.05)，这可能是因为洋葱具有抗氧化性，其添加量越多，膨化产品的抗氧化性越强，自由基清除能力越高。这与张强等[24]得出的随着洋葱添加量的增大，其体外抗氧化活性也增加的结论相一致。李润丰等[25]得出,洋葱中的黄酮苷、色素、Vc 和多糖等成分均具有抗氧化作用。吴迪迪等[26]也研究得出,清除DPPH自由基的能力随抗氧化物添加量的增加显著增强(P<0.05)。

表3 洋葱-大米混合物的色度和 DPPH 自由基清除率

2.7 感官评价

添加洋葱的大米膨化产品感官评价见表4。在色泽方面，感官评分为(2.50±0.71)～(4.20±0.79)，并且具有显著性差异(P<0.05)；在风味方面，感官评分为(2.30±0.48)～(4.30±0.95)，有显著性差异(P<0.05)；在口感方面，感官评分为(2.10±0.32)～(4.30±0.68)，有显著性差异(P<0.05)；在组织状态方面，感官评分为(2.00±0.00)～(4.00±0.94)，有显著性差异(P<0.05)；综合评分为(9.40±1.17)～(16.80±2.53)，有显著性差异(P<0.05)。

由个人喜好度评分得出，洋葱添加量为20%、米糕片水分含量为10%时，色泽、风味、口感、组织状态、综合评分均最高，分别为(4.20±0.79)、(4.30±0.95)、(4.30±0.68)、(4.00±0.94)和(16.80±2.53)。

表4 感官评价分析

3 结论

通过对非油炸型洋葱大米膨化产品的膨化率、硬度、水溶性指数和吸水性指数、色度、DPPH自由基清除能力的测定以及感官评价综合分析得出:洋葱添加量为20%、米糕片水分含量为10%时，产品品质相对较好，为膨化产品赋予了洋葱的风味和营养，有利于提高洋葱的利用率，以期为酥脆香美、多种营养成分互补的膨化产品的实际生产提供一定参考。