李晌1，施洪飞1，韩雍2，汪慧2
1．南京中医药大学第二临床医学院(南京210023)；2陇东学院农林科技学院(庆阳745000)
摘要试验以什社小米为原料制作速溶小米粉，通过单因素试验分析细度、脱脂处理和酶处理对速溶小米粉速溶性的影响，并依此设计L9(34)正交试验，进一步明确各因素对小米速溶特性的影响情况以及各速溶指标间的相关性。结果表明：小米粉的细度，超声脱脂处理，酶处理均对小米粉的速溶性有影响，其中小米粉细度对分散性、溶解度和结块率3个速溶指标影响较大，细度为80目时可提高米粉润湿性、分散性和降低结块率，但对米粉溶解度有削弱趋势。超声脱脂强度较高时（75%）可促进米粉的润湿性、分散性和降低结块率，但对米粉溶解度影响不明显。酶处理(2 g/100g)对米粉溶解度有促进作用，但对其他-3个指标影响较弱于细度处理和超声脱脂处理。速溶指标之间相关性明显。
关键词 小米；速溶粉；工艺优化；正交试验
小米，又名谷子，是世界上重要的粮食作物，具有悠久的栽种历史，在我国北方广泛种植，是主粮的重要补充作物，因其营养丰富，一向受到人们的喜爱。小米具有优异的蛋白品质，含有8种人体必需氨基酸；小米的淀粉含量高（约70%），是一种能量食物。小米维生素B1的含量位居所有粮食之首，每百克含量达0.12 mg，除此之外它还含有其他丰富的维生素和无机盐，其具有防治消化不良，防止泛胃、呕吐的功效，滋阴养血的功效。中医认为，小米味甘咸，有清热解渴、健胃除湿和胃安眠等功效。由于经济的发展和人们生活水平的提高，城乡居民粮食消费结构中，粗粮比重大幅度下降，由于食物过于精细、单调，同时加上动物脂肪增多等原因，使我国高血压、心血管病、糖尿病等疾病在中老年人中发病率不断上升，小米保健功效得到人们的广泛共识，是缓解城市“富贵病”的可行途径之一，以其优异的营养功能开发保健食品已成为必然趋势。小米具有防病抗癌等作用，因此小米保健食品的开发利用具有广阔前景。试验以陇东特有的什社小米为原料，以小米速溶粉产品设计为根本目标，研究米粉速溶工艺控制因素，使其最大限度保持“原生态”营养价值的同时具备方便食用的特性。
1 材料与方法
1.1试验材料
小米：产于甘肃省庆阳市西峰区什社乡；糖化酶（酶活力≥10 000 U/g）：上海蓝季公司；乙醚（分析纯）：天津北联公司。T25高压均质机：德国IKA；DHG-9070A电热恒温鼓风干燥箱：上海一恒公司；KQ3200ED数控超声清洗器：江苏昆山超声仪器公司；SG-5403多功搅拌机：上海硕光公司；万能高速粉碎机：北京中兴伟业公司。
1.2试验方法
1.2.1工艺设计
1.2.1.1加工工艺
原料→预处理→粉碎（20目）→脱脂-+糊化（加水调浆，煮沸持续15 min）→酶处理→灭酶→干燥→粉碎→过筛→产品
1.2.1.2工艺要点
1)原料处理：除去杂物和缺损的颗粒，清除杂质，粉碎，过20目筛，备用。
2)脱脂：米粉与乙醚料液比1：3( g/m L)，温度15℃，超声处理20 min，并依此料液比冲洗2次。
3)糊化：以料液比1：4( g/m L)调浆，煮沸，持续15 min。
4)酶处理：在糊化的脱脂米粉中添加糖化酶进行水解，调整酶添加量、酶解温度、pH和搅拌频率，使米粉充分水解。
5)灭酶：将酶处理后的米粉糊煮沸5 min，然后冷却至室温。
6)均质：将小米稠状液体加入均质机，均质转速为8 000 r/min，处理3 min。
7)干燥：将均质后的小米置于烘干机，在95℃下进行干燥。
8)磨粉：对干燥后的块状小米粉碎，过筛，备用。
1.2.2单因素试验
细度试验中，除不进行超声脱脂和酶处理外，按照上述加工工艺进行，终物料分别以60，80，100，120和140目过筛后，进行速溶指标测试。
超声脱脂试验中，超声强度分别为25%，40%，55%，75%和90%，除不进行酶处理外，按照上述加工工艺进行，终物料分别以60目过筛后，进行速溶指标测试。
酶处理试验中，酶使用量分别为0.25，0.50，1.00，2.00和5.00 g/100 g，除不进行超声脱脂处理外，按照上述加工工艺进行，终物料分别以60目过筛后，进行速溶指标测试。
1.2.3正交试验
在单因素试验的基础上，根据各因素对小米粉速溶特性的影响，确定米粉细度、超声脱脂强度和酶使用量3个主要因素作为试验中的工艺条件控制点，并选择相应的水平，建立L9(34)正交试验表（表2），其中米粉细度分别为80，100和120目，超声脱脂强度为35%，55%和75%，酶使用量1.00，2.00和5.00g/100 g。
1.3速溶指标
1.3.1润湿性
在250 m L烧杯中加入25 0C的去离子水200 m L，称取0.5 g样品均匀平铺于水面上，测定从样品加入至样品完全沉降所需要的时间(s)，时间越短干粉润湿性越好。
1.3.2分散性
称取5g样品放于100 m L烧杯中，加入25℃的去离子50 m L，以800 r/min的转速在恒温磁力搅拌器上搅拌，记录从搅拌开始到粉块全部分散所需要的时间(s)，时间越短干粉润湿性越好。
1.3.3溶解度
精确称量样品5.00 g样品，置于50 m L小烧杯中，加入去离子水30 m L，室温条件下以磁力搅拌器搅拌30 nun，使小米粉充分溶解。将溶液完全转移至50 m L容量瓶中，用去离子水定容，充分摇匀。取10 m L，放人离心管中，3 000 r/min离心10 min，取上清液，转
人称量皿中，在水浴中加热20 min，然后放入105℃干燥箱中烘干至质量恒定。计算溶解度( g/100 g)，溶解度越大干粉速溶性越好。
1.3.4结块率
在250 m L烧杯中加入100 m L沸水，再加入10 g小米速溶粉，用转速120 r/min的自动搅拌器搅拌20 s后，将料液过80目筛网，取未通过筛网的结块干燥至恒质量后称量，结块率按式(2)计算。
1.4数据分析
试验数据由SPSS 19.0软件进行统计分析。2结果与讨论
2.1单因素试验
米粉细度对溶解特性影响（表3和图1）比较明显，4个速溶指标都随着细度增大而呈现升高趋势，其中80目米粉在润湿性和分散性上表现较佳，但溶解度较低，结块率略高于60目米粉，同时其颗粒感较强，综合考虑，在80～100目范围，对米粉速溶具有较为理想的表现。
超声脱脂强度对溶解特性影响（表4和图2）不是很明显，但也表现出一定趋势，超声强度提高可以促进米粉速溶特性的体现，但过度脱脂并没有显著提高速溶特性，试验显示超声强度在55%～75%条件下，米粉各速溶指标表现趋于稳定。
酶用量对溶解特性影响（表5和图3）较明显，对米粉速溶指标都有较大促进作用，但与脱脂处理相似，过度酶用量并没有显著提高速溶特性。试验显示酶用量5 g/100 g时，除结块率之外，其他指标均显示最佳效果，但与2 g/100 g酶用量相比，提升效果不明显，因此选择2 g/100 g酶用量较为经济合理。
2.2正交试验
对正交试验中所生产的9个产品进行速溶特性分析，同样包括润湿性、分散性、溶解度和结块率4个指标，结果如表6。
2.2.1 速溶小米粉的润湿性
由表7可见，在小米速溶粉的润湿性上，因素影响表现为B3>A1>C2，即超声脱脂强度影响最大，其次为磨粉细度和酶用量，细度为80目，超声脱脂强度为75%，酶用量为2 g/100 g时获得最佳润湿效果。由表8知，因素A磨粉细度对速溶润湿特性影响达到显著水平。
2.2.2速溶小米粉的分散性
由表7可见，在小米速溶粉的分散性上，因素影响表现为A1>B2>C1，即磨粉细度影响最大，其次为超声脱脂强度和酶用量，细度为80目，超声脱脂强度为55%，酶用量为1g/100 g时获得最佳分散效果。由表9知，各因素对分散特性影响均未达到显著水平，在因素选择和水平设置上应重新考虑。
2.2.3速溶小米粉的溶解度
由表7可见，在小米速溶粉的溶解度上，因素影响表现为A3>C3>B3，即磨粉细度影响最大，其次为超声脱脂强度和酶用量，细度为120目，超声脱脂强度为75%，酶用量为5 g/100 g时获得最佳溶解效果，说明物料颗粒越小，脱脂越充分，酶解越彻底，对物质的溶解性越好。由表10知，因素A磨粉细度对溶解特性影响达到显著水平，其他因素影响较一般，进一步说明物料颗粒大小对溶解度有很大的影响。
2.2.4速溶小米粉的结块率
由表7可见，在小米速溶粉的结块率表现上，因素影响表现为A1>B3>C2，即磨粉细度影响最大，其次为超声脱脂强度和酶用量，细度为80目，超声脱脂强度为75%，酶用量为2 g/100 g时结块率最低，物料颗粒越小越容易造成结块，脱脂充分可以促进溶解。由表1 1知，因素A磨粉细度对溶解特性影响达到极显著水平，其他因素分别达到显著影响水平，由此可见对于物料结块率而言，试验所设计因素水平具有很强针对性。
2.2.5速溶指标的相关性
对小米粉速溶指标进行相关性分析，4个速溶指标间的相关性如表12所示，其中润湿性与溶解度成正显著相关，与结块率成负极显著相关；溶解度与结块率同样显示为负极显著相关。
3结论
试验对小米粉经细度处理，酶解处理和脱脂处理制成速溶米粉，所设计因素对小米粉的润湿性、分散性、溶解度和结块率等4个速溶指标均有一定影响，试验设计基本合理。小米粉细度对分散性、溶解度和结块率3个速溶指标影响较大，细度较大可提高米粉润湿性、分散性和降低结块率，但对米粉溶解度有削弱趋势。脱脂强度提高可促进米粉的润湿性、分散性和降低结块率，但对米粉溶解度影响不明显。酶处理对米粉溶解度有促进作用，但对其他3个指标影响较弱于细度处理和超声脱脂处理，这对酶的选择和应用需进一步试验，以发挥酶解作用达到理想速溶效果。
试验中，酶选择的不全面对结果影响作用不明显，建议采用多酶复合体研究酶对小米速溶粉的影响；另外，对小米速溶粉的营养特性没有进行评价，什社小米的营养特性没有得到表现，产品特性评价具有局限，应当加工工艺优化与营养特性合理存在，避免追求片面效果。
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