四川糊辣殼加工工藝優化

丁 捷,盧雪松,何江紅,楊 悠,盧 一,戢得蓉,秦 文,朱金艷

(1.四川旅游學院,四川成都 610100;2.四川農業大學,四川雅安 625000;3.莊河市食品檢測監測中心,遼寧大連 116400)

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四川糊辣殼加工工藝優化

丁 捷,盧雪松,何江紅,楊 悠,盧 一,戢得蓉,秦 文,朱金艷

(1.四川旅游學院,四川成都 610100;2.四川農業大學,四川雅安 625000;3.莊河市食品檢測監測中心,遼寧大連 116400)

以干辣椒、大紅袍花椒、青花椒為主要原料,對四川傳統川菜輔料糊辣殼加工工藝優化進行研究。通過L9(33)正交實驗優化配方,在單因素實驗基礎上,利用響應面法優化關鍵工藝參數。實驗結果表明:干辣椒、大紅袍花椒、青花椒對糊辣殼品質影響均達到顯著水平(p<0.05),大紅袍花椒對產品的影響最大,其次為青花椒,干辣椒的影響最小;各工藝參數對糊辣品質影響重要性為翻炒頻次>油溫>固液比>加工時間,其中油溫對考察指標影響顯著(p<0.05),而翻炒頻次的影響極其顯著(p<0.01);最佳加工工藝為:原料配方為干辣椒120 g+紅花椒20 g+青花椒10 g,工藝參數為油溫158 ℃、加工時間1.4 min、翻炒頻次16 r/min,固液比28∶100,此時糊辣殼綜合品品質最佳。

糊辣殼,工藝,優化

辣椒(Capsicum annuum L.)茄科、辣椒屬一年或有限多年生草本植物,辣椒營養豐富,富含辣椒堿、辣椒紅素、β-胡蘿卜素、維生素C等具有抗氧化活性物質,有重要的保健功能[1-3]。現代臨床醫學證明,辣椒具有抗疲勞,減少動脈粥樣硬化,預防肥胖、心血管疾病和風濕性關節炎,抗菌鎮痛等功效[4-6]。糊辣殼是四川特有的一種辣椒調味品,傳統方法主要是將干辣椒與花椒在油鍋中煸炒至焦糊,用作辣子雞丁、糊辣蝦仁、宮保雞丁等經典糊辣風味菜肴配料,因其色澤紅褐、焦香糊辣的獨特風味深受消費者喜愛,是大型連鎖餐飲企業生產和日常家庭餐桌上必不可少的調味品。長期以來,傳統四川糊辣殼的加工主要依賴廚師經驗,加工水平較低,工藝過程難以控制,成品品質穩定性較差。

目前辣椒類調味品加工研究以干制辣椒為主。Kalleemullah探討了旋轉干燥設備對紅辣椒的干燥工藝[7];Tunde-Akintunde對自然晾干、太陽能干燥、人工熱風干燥三種方法對燈籠椒的干燥速率曲線進行分析[8]。其次是發酵辣椒、辣椒醬、油辣椒等復合調味料也有較多報道。周江菊等對貴州柴火糊辣椒的揮發性風味成分進行分析[9]。賴曉英、鄧放明等對發酵辣椒工藝進行了相關研究[10-15]。博維等對貴州地區糊辣椒和油辣椒加工工藝進行了相關研究[16-18]。關于四川糊辣殼加工工藝優化研究較少見,尚無明確的工藝參數及其相關研究資料。

隨著國內餐飲行業標準化步伐的逐步加快,菜肴標準化的核心內容即菜品調味輔料的標準化生產已經成為領域內研究熱點。因此,在保證四川糊辣殼傳統風味特色的前提下,探討優化加工工藝,降低其加工難度和失敗率,對豐富川菜調味品加工技術,推進傳統菜肴工業化具有積極的借鑒意義。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

特級二荊條干辣椒 四川雙流,成都市彭州蒙陽味霸食品廠;特級大紅袍花椒、特級青花椒 四川省漢源縣花椒油廠。

YP-N型電子天平 上海精密儀器儀表有限公司;希瑪AR330紅外線測溫儀 樂清市伊萊科電氣有限公司;SF-400型手壓封口機 沈陽東泰機械制造有限公司;JC13-DC-P3A全自動色差儀 北京北信未來電子科技中心;TMS-PRO型高精度專業食品物性分析儀 美國FTC公司。

1.2 糊辣殼制作工藝

1.2.1 四川糊辣殼工藝流程 干辣椒+大紅袍花椒+青花椒→原料預處理→配料→炒制→包裝→成品。

1.2.2 操作要點 取干燥、形態完整、無蟲害、無雜質的干辣椒、紅花椒、青花椒,并將干辣椒剪成約1.5 cm的辣椒段。按配方比例稱取干辣椒、紅花椒、青花椒。加熱100 g食用油至制定工藝。迅速倒入干辣椒、紅花椒、青花椒,快速煸炒。待炒至較濃郁糊辣味,將糊辣殼趁熱分裝入多層復合鋁箔包裝袋中,熱封即得成品。

1.3 最佳原料配方的確定

根據四川省16家大型餐飲連鎖企業制作糊辣味型菜肴所采用的糊辣殼加工配方為依據,按照基本工藝,即油溫160 ℃,加工時間2 min,翻炒頻次10 r·min-1,固液比1∶3進行加工,以成品糊辣殼品質綜合評分為主要指標,設計L9(33)正交實驗,篩選最佳原料配方。糊辣殼綜合品質綜合評分標準見表4。

表1 糊辣殼配方L9(33)實驗因素與水平

1.4 糊辣殼加工工藝優化

1.4.1 單因素實驗 在最佳配方和基本工藝的基礎上,分別研究不同油溫(140、150、160、170、180 ℃)、不同加工時間(1、1.5、2、2.5、3 min)、不同翻炒頻次(0、5、10、15、20 r· min-1)、不同固液比(1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5 g· mL-1),對糊辣殼硬度、含油量、含水量、感官評價、色差的影響。每組處理5袋樣品。

1.4.2 糊辣殼關鍵工藝Box-Behnken實驗設計 根據Box-Benhnken實驗設計原理,在單因素實驗的基礎上,選取油溫、加工時間、翻炒頻次和固液比4個影響因素,以糊辣殼品質綜合評分為考察指標,采用4因素3水平的響應曲面分析方法對糊辣殼加工關鍵工藝進行優化,實驗因素與水平設計見表2。

表2 因素水平編碼表

1.5 指標的測定

1.5.1 含油量與含水量的測定 含水量測定采用GB 50093-2010第二法減壓干燥法;含油量測定采用索氏抽提法。

1.5.3 硬度的測定[26]采用TMS-Pro物性儀,選用直徑75 mm圓盤探頭,選擇TPA測試程序、測試速度60 mm/min、形變量30A%的條件下,測試樣品的硬度,每組待測樣品做5次平行。

1.5.4 感官評價 選擇10名經驗型評價人員(具備中國烹飪名師稱號或烹飪科學副教授以上職稱)對給定的實驗樣品進行感官評價,根據10位資深從業者經驗歸納總結并結合相應參考文獻制定感官評分標準[19-20],見表3。

表4 糊辣殼品質綜合評分標準

表3 感官評分標準

1.5.5 糊辣殼品質綜合評分 根據多次實驗結果和專家經驗總結制定糊辣殼品質綜合評分標準,見表4。

1.6 數據處理與分析

利用SPSS21.0數據處理軟件進行單因素方差分析,利用Duncan多重比較法進行顯著性差異分析;采用Design expert7.0.0 統計軟件進行Box-Behnken實驗設計和響應面分析。

2 結果與分析

2.1 最佳原料配方篩選

四川糊辣殼特有的風味主要來源于辣椒和花椒在高溫條件下發生美拉德反應所產生的糊辣氣味,以及原料本身的揮發性香味成分。紅花椒中醇溶抽提物和不揮發性乙醚提取物含量高于青花椒,麻味較重;而青花椒中揮發油含量明顯高于紅花椒[21];因此適宜搭配紅花椒和青花椒,可使糊辣殼香氣更加濃郁。比較表5中3個因素的R值大小,可以得出影響實驗結果的因素大小順序分別為B>C>A,即大紅袍花椒對產品的影響最為顯著,其次為青花椒,干辣椒的影響最小。由表6方差分析可知,校正模型F值為46.15,p=0.021,校正R2=0.971,因此所用正交模型具有統計學意義,干辣椒、大紅袍花椒、青花椒對糊辣殼品質綜合評分影響均達到顯著水平(p<0.05)。由極差分析可知最佳的水平組合為A1B3C3。四川糊辣殼最佳原料配方為干辣椒120 g+紅花椒20 g+青花椒10 g。經驗證,該配方制作的糊辣殼成品品質較佳,品質綜合評分可達86.50±2.12分。

表5 糊辣殼配方L9(33)正交實驗結果分析

表6 糊辣殼配方L9(33)正交實驗方差分析

注:a.R2=0.993(調整R2=0.971);*表示影響顯著(α=0.05)。2.2 糊辣殼關鍵工藝單因素實驗

2.2.1 油溫對成品糊辣殼品質的影響 由表7可知,糊辣殼含油量隨油溫的上升呈現出先增加后減少的趨勢,且在170 ℃時達到最大含油量59.23%,較其他溫度差異顯著。含水量隨著油溫上升逐漸降低,140、150和180 ℃處理組含水量差異顯著,而在150～170 ℃范圍內,變化差異不顯著。色差隨油溫上升逐漸增加,低溫組(140、150 ℃)、

表7 油溫對糊辣殼品質的影響

注:同列不同字母表示顯著性差異(p<0.05,n=5);表8～10同。

表8 加工時間對糊辣殼品質的影響

表9 翻炒頻次對糊辣殼品質的影響

中溫組(160、170 ℃)、高溫組(180 ℃)間存在顯著性差異。硬度變化趨勢與色差相似,在140～160 ℃范圍內,不同溫度梯度之間存在顯著性差異,170 ℃與180 ℃間變化差異不顯著。感官評價隨油溫上升呈現出先增加后減少的趨勢;在150 ℃時達到最大值88.00,此時糊辣殼較酥脆呈深紅色,具有濃烈的糊辣香氣,風味麻辣適宜;不同溫度梯度間差異顯著。綜上所述油溫為150～160 ℃時,糊辣殼的含油量、含水量、色差及硬度都相對較佳,感官評分較高。

2.2.2 加工時間對成品糊辣殼品質的影響 由表8可知,糊辣殼含油量隨加工時間的延長呈現出先增加后減少的趨勢,且在1.5 min時達到最小含油量34.33%,2.5 min時含油量上升至42.23%。含水量隨著加工時間延長逐漸降低,短時處理組(1～2 min)和長時處理組(2.5～3 min)間差異顯著,組內產品含水量變化差異不顯著。色差隨時間延長逐漸增加,呈現較明亮的深紅色;當繼續加熱處理至2 min時色差顯著變化,糊辣殼色澤明顯變暗;當加工時間超過2.5 min時,大部分糊辣殼變黑。硬度變化趨勢與色差比較相似,隨著加工時間延長,硬度逐漸增大,在2.5 min時增至17.16 N。糊辣殼的感官評價隨加工時間延長呈現出先增加后減少的趨勢,且在1.5 min時達到最大值89.12,不同時間梯度間差異顯著。綜上所述當加工時間為1～1.5 min時,成品含油量和水分含量和硬度適中,色差值保持在正常范圍內,感官評分較高。

2.2.3 翻炒頻次對成品糊辣殼品質的影響 由表9可知,糊辣殼含油量隨翻炒頻次的加快呈現出先增加后減少的趨勢,且在15 r/min時達到最大含油量54.23%,20 r/min時含油量顯著下降至48.13%。含水量隨著翻炒頻次增加逐漸降低,這是由于翻炒越快,原料與熱源接觸越均勻,水分蒸發速度越快;空白對照組(0 r/min)、低速處理組(5 r/min)與中高速處理組(10～20 r/min)間差異顯著,中高速處理組內產品含水量變化差異不顯著。色差隨翻炒頻次加快逐漸減小,低速處理組和中高速處理組間差異顯著;空白對照組色差為43.82,糊辣殼整體呈黑褐色;而翻炒頻次增加至10 r/min時,產品色澤獲得顯著改善,色差較空白對照組下降幅度達42.60%,為25.15,產品為較明亮的紅褐色。硬度變化趨勢與色差比較相似,隨著翻炒頻次增加,硬度逐漸降低;15 r/min時較0 r/min顯著下降至13.55N,成品較酥脆;當翻炒頻次增加至20 r/min時,產品硬度獲得顯著改善,較空白對照組下降幅度達30.39%,為13.24 N。糊辣殼的感官評價隨翻炒頻次增加呈現遞增趨勢;當翻炒頻次增加至15 r/min時,感官評分顯著上升至83.65,較空白組增幅達81.85%;但在此基礎上進一步增加翻炒頻次,糊辣殼感官評分變化不顯著。綜上所述當翻炒頻次為15～20 r/min時,糊辣殼品質較佳。

2.2.4 固液比對糊辣殼品質的影響 由表10可知,糊辣殼含油量隨固液比降低,整體呈逐漸上升趨勢;當固液比降低至1∶4 g/mL達到最大含油量49.19%;當固液比在1∶4～1∶5 g/mL范圍內時,糊辣殼含油量變化不顯著。糊辣殼的含水量隨固液比增加呈現遞減趨勢;1∶4 g/mL時含水量顯著下降至11.65%。色差整體隨固液比降低呈逐漸增加趨勢;固液比降低至1∶3 g/mL時,產品色澤獲得顯著改善,色差較空白對照組顯著上升至25.62,呈現較明亮的紅褐色。硬度隨固液比的降低呈現增加后減小的趨勢;當固液比降低至1∶3 g/mL時,產品硬度顯著增大至14.24,成品較酥脆;當固液比在1∶3～1∶5 g/mL范圍內時,糊辣殼硬度變化不顯著。感官評價變化趨勢與硬度較一致;當固液比降低至1∶3 g/mL時,感官評分顯著上升至88.57;固液比繼續降低至1∶4～1∶5范圍時,糊辣殼感官評分維持在85分左右,變化不顯著。綜上所述當固液比為1∶3～1∶4 g/mL時,由于液態物質相對含量更多,糊辣殼的含油量大的同時也保持住了糊辣殼的水分,其色差較佳,硬度值較適宜,感官評分較高,糊辣殼的品質較好。

表10 固液比對糊辣殼品質的影響

2.3 糊辣殼關鍵工藝參數優化

通過逐步回歸對表11實驗數據進行回歸擬合,得到糊辣殼品質綜合評分對以上4個因素的二次多項回歸模型為:

Y=+47.01158X1-479.765832+101.18855X3+301.78021X4+6.026X1X2-0.3456X1X3+1.8625X1X4-7.064X2X3-128.75X2X4+19.725X3X4-0.15922X12-116.448X22-1.32348X32-1366.71875X42-4134.6038

表11 Box-Bennken實驗設計結構矩陣及實驗結果

根據回歸方程繪制響應曲面圖,考察所擬合的響應面的形狀。圖1直觀地反映了對響應值綜合評分有顯著影響的兩因素交互作用的結果。比較圖1并結合表12可知,交互項X1X2、X1X3、X2X3對模型影響達到顯著水平(p<0.05);其中油溫與加工時間的交互作用對綜合評分影響極顯著,表現為曲面較陡;其次是油溫與翻炒頻次;影響最小的是加工時間與翻炒頻次,相應表現是曲線較為緩和。

表12 響應面二次回歸方程模型實驗方差分析

圖1 各因素交互影響的響應面圖Fig.1 Respinse surface plots for the pairwise interactive effects of four variables on extraction efficiency

通過對模型方程求導計算,得到糊辣殼工藝的最佳條件為:油溫158.05 ℃,加工時間1.4 min,翻炒頻次15.58 r/min,固液比28∶100 g/mL,在此條件下糊辣殼綜合評分為97.314。考慮到實際操作的便利,將加工工藝條件修整為油溫158 ℃、加工時間1.4 min、翻炒頻次16 r/min,固液比28∶100,5次平行實驗結果為97.45±1.35,與理論預測值相比,其相對誤差約為0.14%。因此,Box-Bennken實驗設計所得的最佳工藝參數準確可靠,具有實用意義。

3 結論

3.1 通過L9(33)正交實驗優化原料配方為干辣椒120 g+紅花椒20 g+青花椒10 g。該配方所制作的四川糊辣殼成品麻辣適宜,香氣更加濃郁。

3.2 由單因素實驗和Box-Behnken實驗設計及其分析結果,獲得糊辣殼加工最佳工藝參數為油溫158 ℃、加工時間1.4 min、翻炒頻次16 r/min,固液比28∶100,此時糊辣殼綜合品質評分為97.45±1.35。

[1]吉雪花,陳于平.幾種制干辣椒品種主要營養成分的分析[J].安徽農業科學,2008,36(33):14491-14492.

[2]賴魔英,賀稚非,吳麗紅.辣椒的研究及開發現狀[J].中國調味品,2006,31(3):4-9.

[3]高翔.辣椒的保健功能及其產品的開發研究[J].食品研究與開發,2004,25(3):115-116.

[4]郭時印.辣椒素抗疲勞作用及其機理的研究[D].湖南:中南大學,2009.

[5]張磊.辣椒堿降低大鼠膽固醇效果及其分子機理的研究[D].重慶:西南大學,2013.

[6]田方.辣椒素類似物的生物轉化和預防肥胖作用研究[D].天津:河北工業大學,2009.

[7]Kaleemullah S,Kailappan R.Modelling of thin-layer drying kinetics of red chillies[J].Journal of Food Engineering.2006(76):53 1-537.

[8]Tunde-Akintunde T Y,Afolabi T J,Akintunde B 0.Influence of drying methods on drying ofbell pepper(Capsicum annuum)[J].Journal of Food Engineering.2005(68):439-442.

[9]周江菊,貴州柴火煳辣椒的揮發性風味成分分析[J].中國調味品,2011,36(12):98-101.

[10]賴曉英.發酵辣椒工藝的研究[D].重慶:西南大學.2006.

[11]歐陽晶,陶湘林,李梓銘,等. 高鹽辣椒發酵過程中主要成分及風味的變化[J].食品科學,2015,35(4):174-178.

[12]鄧放明,李羅明,劉素純,等.碎鮮辣椒發酵制品系列產品生產技術研究[J].食品與機械,2004,20(2):51-52.

[13]黃海,李友廣.果味辣椒醬的加工方法與配方[J].食品工業科技,2008,30(6):216-218.

[14]姜越君,劉素純,李羅明,等.低鹽風味麥辣醬發酵工藝研究[J].作物研究,2011,25(2):140-144.

[15]王榮,江英,孫歡歡,等.番茄辣醬工藝優化的研究[J].食品研究與開發,2013,34(21):73-76.

[16]博維,李達.貴州地區糊辣椒調味品加工工藝研究[J].中國調味品,2015,40(4):99-101.

[17]劉艷敏,吳擁軍,王亞娟,等.貴州油辣椒加工品質穩定性研究[J].山地農業生物學報,2013,32(6):528-532.

[18]劉艷敏,吳擁軍,王亞娟,等.貴州油辣椒揮發性風味物質分析[J].食品科學,2013,34(20):221-227.

[19]盧雪松,丁捷,任政偉,等.方便菜肴糊辣蝦仁的生產工藝研究[J].中國調味品,2015,40(12):89-93.

[20]盧雪松.宮保雞丁配方優化及影響因素研究[J].四川烹飪高等專科學校,2012(6):26-30.

[21]孫丙寅,康克功,李利平.青花椒與紅花椒主要營養成分的比較研究[J].陜西農業科學,2006(3):29-30.

Research on the technological application of fired chill in the area of Sichuan

DING Jie1,LU Xue-song1，*,HE Jiang-hong1,YANG You1,LU Yi1,JI De-rong1,QIN Wen2,ZHU Jin-yan3

(1.Sichuan,Tourisim University,Chengdu 610100,China;2.Sichuan Agricultural University,Ya’an 625000,China;3.Zhuanghe City Food Inspection Monitoring Center,Dalian,China)

The dried pepper,red pepper and green pepper were taken as main material,the technological application of fired chill in Sichuan was studied. The best formula material was set by L9(33)orthogonal test. On the single-factor test based on the response surface method,the processing parameters were optimized. Results were as followed. Dried pepper,red pepper and green pepper with the quality of burnt chili were significant(p<0.05). Red pepper had the biggest influence,and after it the green pepper. Dried pepper had the least impact. The effect order of parameters of technology on the impact was cooking frequency,oil temperature,solid-liquid ratio,processing time. Oil temperature had significant effect on the indexes(p<0.05). Cooking frequency on the fired chill was significance(p<0.01). The best processes was dried chillies120 g,red peppers 20 g and green pepper 10 g,oil temperature of 158 ℃,processing time of 1.4 min,cooking frequency 16 r·min-1,solid liquid ratio of 28∶100,which was required for the best quality of fired chill.

fired chill;technological;application

2016-04-29

丁捷(1985-)，女，碩士，講師，研究方向：傳統菜肴工業化，E-mail: dingjiedream@163.com。

*通訊作者:盧雪松(1981-)，男，碩士，講師，研究方向：傳統菜肴工業化，E-mail: 123948958@qq.com。

四川省教育廳重大培育項目(14CZ0033)；烹飪科學四川省高等學校重點實驗室基金重點項目(13-PR04)。

TS215

A

1002-0306(2016)20-0000-00

10.13386/j.issn1002-0306.2016.20.000