盧 夢,周禹君,李 麗,徐素吟,闞延飛
(武昌工學院,湖北武漢 430065)
菱角殼是在生產菱角制品中的一些含有豐富菱角纖維的下角料,占菱角總質量的25%左右。在菱角的加工中通常作為廢棄物丟棄或者當作飼料、燃料來用。菱角殼的資源遭到了嚴重浪費的同時,又污染了環(huán)境。
研究表明,菱角殼中含有生物堿、酚酸類、萜類、甾體及多糖等功能成分,因而也具有多種重要的功能特性:菱角殼提取物可抑制多種癌細胞的活性,可清除體外羥基自由基、超氧陰離子自由基和DPPH自由基,可降低α-葡萄糖苷酶活性,還可抑制金黃色葡萄球菌和大腸桿菌活性。由此可見,菱角殼具有潛在的開發(fā)利用價值[1]。
以菱角殼為原料,經過清洗、干燥、粉碎、堿處理等工序制備纖維基料[2],再采用特定的工序制備菱角殼纖維咀嚼片[3-8]。通過正交試驗對配方進行優(yōu)化,確定出菱角殼纖維咀嚼片的最佳配方,旨在為菱角殼的進一步開發(fā)與綜合利用提供一定的理論依據(jù)。
菱角殼,產自湖北武漢;木糖醇、CMC,河南金潤食品添加劑有限公司提供;麥芽糊精,山東福田科技集團提供;硬脂酸鎂,曲阜市天利藥業(yè)輔料有限公司提供。
電子分析天平,奧豪斯儀器有限公司產品;手動壓片機,鶴壁市湯河街建平機械加工廠產品;電熱恒溫鼓風干燥箱,上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠產品;超微粉碎機,吉首市中誠制藥機械廠產品;分級篩,河北航旭不銹鋼絲網(wǎng)有限公司產品。
1.3.1 菱角殼纖維基料的制備
(1)工藝流程。菱角殼→清洗→干燥→粉碎→堿處理→過濾→水洗→干燥→篩理→菱角殼纖維基料。
(2) 操作要點。①堿處理。將粉碎后的樣品,按照1∶30的料液比,加入5.0%的NaOH溶液,在40℃的條件下水解90 min;②篩理。將干燥后的樣品過100目分級篩,使粒度控制在0.15 mm以內。
1.3.2 菱角殼纖維咀嚼片制備
(1) 工藝流程。菱角殼纖維基料及輔料→篩理→混勻→制軟材→造?!娓伞!鷫浩稍铩善?。
(2)操作要點。①制軟材。配制一定量的潤濕劑,將其加入到混勻后的物料中,調整物料濕度,直至取一小團物料,能以手捏成團,輕按即散為宜。②壓片。準確稱取一定量的潤滑劑,將其加入到整粒后的物料中,混合均勻,然后將物料填充在壓片模具內,手動控制壓片機,完成壓片。
1.3.3 菱角殼纖維咀嚼片感官評定
選擇10名有經驗的專業(yè)人士,對所制備的咀嚼片進行綜合評分(滿分為100分,其中外觀30分、口感30分、質地40分)。
1.3.4 菱角殼纖維咀嚼片制備正交試驗
在單因素試驗的基礎上,以菱角殼纖維咀嚼片的綜合評分為考查指標,設計四因素三水平的正交試驗。
菱角殼渣咀嚼片劑正交試驗因素與水平設計見表1。
表1 菱角殼渣咀嚼片劑正交試驗因素與水平設計/%
正交試驗結果與極差分析見表2。
由表2可知,在試驗設計的范圍內,菱角殼纖維基料添加量(A)對咀嚼片綜合評分的影響最大,其次是CMC添加量(C),再次硬脂酸鎂添加量(D),最后是木糖醇添加量 (B),即 A>C>D>B,咀嚼片的最佳制備工藝為A1B2C2D2,即菱角殼纖維基料添加量55%,木糖醇添加量為17.5%,CMC添加量為10.0%,硬脂酸鎂添加量1.0%。
正交試驗結果與方差分析見表3。
從表3的方差分析可知,木糖醇添加量和硬脂酸鎂添加量對咀嚼片綜合評分無顯著性影響,而菱角殼纖維基料添加量及CMC添加量對咀嚼片綜合評分有顯著性影響,因此在生產實際應嚴格控制二者的添加量,以確保產品的品質。
試驗結果表明,菱角殼纖維咀嚼片制備的最佳配方為菱角殼纖維基料55%,木糖醇17.5%,CMC 10.0%,硬脂酸鎂1.0%,其余為填充劑麥芽糊精,該條件下所得咀嚼片甜度適宜,帶有淡淡的菱角香,成型度及咀嚼性良好,其綜合評分最高,為90分。以菱角殼纖維為基料制備的咀嚼片,進一步提高了菱角殼的加工利用水平,既能降低生產成本,又能充分利用廢棄資源,同時還可以提高農民收入,具有良好的經濟效益與廣闊的市場前景。
表2 正交試驗結果與極差分析
表3正交試驗結果與方差分析