酥脆薯?xiàng)l的加工工藝與風(fēng)味特征研究

劉 爽,潘洪冬,趙思明(華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院,湖北武漢 430070)

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酥脆薯?xiàng)l的加工工藝與風(fēng)味特征研究

劉 爽,潘洪冬,趙思明*
(華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院,湖北武漢 430070)

以適于油炸加工的馬鈴薯品種“大西洋”為原料,經(jīng)過(guò)漂燙、凍結(jié)和真空油炸等工序制得即食型酥脆薯?xiàng)l,采用質(zhì)構(gòu)儀、色度儀、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)研究酥脆薯?xiàng)l的品質(zhì)特征,以及工藝條件對(duì)質(zhì)構(gòu)、色彩、感官等風(fēng)味特征的影響,分析馬鈴薯制作的酥脆薯?xiàng)l的揮發(fā)性氣味特征,為即食型酥脆薯?xiàng)l的品質(zhì)控制提供理論依據(jù)。結(jié)果表明,適當(dāng)降低冷凍溫度、延長(zhǎng)冷凍時(shí)間,可提高薯?xiàng)l的酥性、脆度和強(qiáng)度,降低斷裂能。油炸溫度和時(shí)間的增加會(huì)顯著提高薯?xiàng)l的酥脆性,降低薯?xiàng)l的水分含量,但脂肪含量較高。酥脆薯?xiàng)l最優(yōu)工藝為,于-30 ℃冷凍18 h后,在溫度為95 ℃、真空度為0.096-0.100 MPa條件下油炸30 min，900 r/min離心脫油3 min。在該工藝下制得的酥脆薯?xiàng)l水分含量為1.64%,脂肪含量為30.20%,酥性為8.01次/mm,強(qiáng)度為4.02 kg,咀嚼度為6.58 kg·mm,脆性K為2.29 kg/mm,具有良好的酥脆性,并含有豐富的安息香醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、檸檬烯等油炸產(chǎn)品典型氣味活性物質(zhì)和壬醛、癸醛、鄰苯二甲酸二異丁酯等馬鈴薯特征氣味物質(zhì)。

馬鈴薯,酥脆薯?xiàng)l,工藝,真空油炸,風(fēng)味,氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用

酥脆薯?xiàng)l是經(jīng)過(guò)漂燙、凍結(jié)、油炸等工序制得即食型食品,與常見(jiàn)薯?xiàng)l相比,其具有口感酥脆的品質(zhì)。油炸是形成酥脆口感的重要工序,但常壓油炸溫度高,制得的產(chǎn)品脂肪含量較高,維生素的營(yíng)養(yǎng)成分破壞較多,氧化程度較大,易產(chǎn)生丙烯酰胺等有害成分[1]。真空油炸(VF)在真空狀態(tài)下以油為傳熱介質(zhì)對(duì)物料進(jìn)行脫水,可顯著降低脫水溫度,隔絕空氣,從而避免了氧化產(chǎn)生的各種劣變[2],并能較大限度地保存果蔬原有的色、香、味和營(yíng)養(yǎng)成分[3]。為了較好的發(fā)揮真空油炸的效果,常需進(jìn)行漂燙、凍結(jié)等前處理工序[4]。

隨著我國(guó)口糧結(jié)構(gòu)的調(diào)整,馬鈴薯的精深加工和相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)越來(lái)越得到重視。由于人們對(duì)含油量、產(chǎn)品口感等提出更高的要求,一些復(fù)合馬鈴薯片或傳統(tǒng)油炸薯?xiàng)l(片)受到不同程度的發(fā)展限制。不同品種的馬鈴薯由于成分組成等差異[5],其食品的加工適應(yīng)性也有較大差別[6]。油炸馬鈴薯脆片以其松脆可口、口味多樣、食用方便、老少皆宜等特點(diǎn)而深受消費(fèi)者喜愛(ài)。隨著休閑食品的日益盛行,油炸馬鈴薯脆片的消費(fèi)也日益增大。但是由于生產(chǎn)企業(yè)的設(shè)備、工藝和生產(chǎn)條件存在較大的差異,致使市場(chǎng)上產(chǎn)品的質(zhì)量層次不齊[7-8]。本文研究不同的工藝條件對(duì)馬鈴薯薯?xiàng)l品質(zhì)的影響,分析酥脆薯?xiàng)l的香氣特征,探索酥脆薯?xiàng)l制作工藝條件,為酥脆薯?xiàng)l的品質(zhì)控制提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料與儀器

馬鈴薯 品種為大西洋(Atlantic),華中農(nóng)業(yè)大學(xué)馬鈴薯工程技術(shù)中心;棕櫚油 食用級(jí),中糧北海糧油工業(yè)有限公司;丙烯酰胺標(biāo)準(zhǔn)品 純度≥99%,美國(guó)Sigma公司;無(wú)水硫酸鈉、檸檬酸 分析純,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;石油醚 分析純,成都科龍化工股份有限公司。

TA-XT2i 型質(zhì)構(gòu)儀 英國(guó)Stable Micro Systems公司;VF-2 型真空油炸機(jī) 煙臺(tái)海瑞食品設(shè)備有限公司;UltrascanXE型色度儀 美國(guó)Hunter Lab公司;SG-GL1200型馬弗爐 上海光學(xué)精密儀器研究所;SXT-02型索氏提取器 上海洪紀(jì)儀器設(shè)備有限公司;101-1AB型電熱干燥箱 上海實(shí)驗(yàn)儀器總廠;7890B-5977A型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS) 美國(guó)Agilent公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 酥脆薯?xiàng)l的制作工藝 清洗→去皮、修整→切條→漂燙→冷卻→凍結(jié)→真空油炸→脫油→包裝→成品。

操作要點(diǎn):切片厚度為 8～10 mm,切條長(zhǎng)度為60～70 mm。用 100 ℃熱水漂燙 4 min。真空油炸后的薯?xiàng)l在轉(zhuǎn)速為900 r/min的條件下離心脫油3 min。

1.2.2 單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.2.1 冷凍溫度對(duì)酥脆薯?xiàng)l品質(zhì)的影響 挑選優(yōu)質(zhì)新鮮馬鈴薯,去皮、切條整理后,經(jīng)過(guò)沸水燙漂4 min。設(shè)置-15、-20、-25、-30 ℃等不同溫度冷凍18 h后,取出薯?xiàng)l于 95 ℃、真空度為0.096～0.100 MPa的條件下油炸25 min;然后在900 r/min的條件下離心脫油3 min,冷卻包裝,測(cè)定其水分含量、脂肪含量、色度、質(zhì)構(gòu)特性及感官評(píng)分。

1.2.2.2 冷凍時(shí)間對(duì)酥脆薯?xiàng)l品質(zhì)的影響 挑選優(yōu)質(zhì)新鮮馬鈴薯,去皮、切條整理后,經(jīng)過(guò)沸水燙漂4 min。在-25 ℃條件下,分別冷凍6、12、18、24 h，取出薯?xiàng)l于 95 ℃、真空度為0.096～0.100 MPa的條件下油炸25 min;然后在900 r/min的條件下離心脫油3 min,冷卻包裝,測(cè)定其水分含量、脂肪含量、色度、質(zhì)構(gòu)特性及感官評(píng)分。

1.2.2.3 油炸溫度對(duì)酥脆薯?xiàng)l品質(zhì)的影響 挑選優(yōu)質(zhì)新鮮馬鈴薯,去皮、切條整理后,經(jīng)過(guò)沸水燙漂4 min。在-25 ℃條件下冷凍18 h后,分別設(shè)置80、85、90、95、100 ℃油炸溫度,真空度為0.096～0.100 MPa的條件下油炸25 min;然后在900 r/min的條件下離心脫油3 min,冷卻包裝,測(cè)定其水分含量、脂肪含量、色度、質(zhì)構(gòu)特性及感官評(píng)分。

1.2.2.4 油炸時(shí)間對(duì)酥脆薯?xiàng)l品質(zhì)的影響 挑選優(yōu)質(zhì)新鮮馬鈴薯,去皮、切條整理后,經(jīng)過(guò)沸水燙漂4 min。在-25 ℃條件下冷凍18 h后,在油炸溫度為95 ℃的條件下分別油炸15、20、25、30 min。然后在900 r/min的條件下離心脫油3 min,冷卻包裝,測(cè)定其水分含量、脂肪含量、色度、質(zhì)構(gòu)特性及感官評(píng)分。

1.2.3 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上選擇冷凍溫度(冷凍18 h)、油炸時(shí)間和油炸溫度3個(gè)因素,設(shè)置3個(gè)水平,以水分含量、脂肪含量、色度與質(zhì)構(gòu)特性為考察指標(biāo),結(jié)合感官評(píng)分確定優(yōu)化工藝參數(shù)組合。因素水平見(jiàn)表1。

表1 正交實(shí)驗(yàn)因素水平表Table 1 The factors and levels of orthogonal test

1.2.4 脂肪含量和水分含量的測(cè)定 水分含量按照國(guó)標(biāo),采用105 ℃常壓干燥法測(cè)定[9]。脂肪含量按照國(guó)標(biāo),采用索氏抽提法測(cè)定[10]。

1.2.5 質(zhì)構(gòu)測(cè)定[11]將薯?xiàng)l樣品切成20 mm×10 mm×10 mm的小塊,采用質(zhì)構(gòu)儀的P/36R探頭對(duì)真空油炸薯?xiàng)l進(jìn)行壓縮測(cè)定質(zhì)構(gòu)特性。測(cè)試模式Return to start;測(cè)前速率2.00 mm/s、測(cè)試速率 0.50 mm/s、測(cè)后速率10.00 mm/s;壓縮比例為 75%;觸發(fā)力為5 g;數(shù)據(jù)采集速率為200 pps。同一種樣品重復(fù)測(cè)定8次。根據(jù)質(zhì)構(gòu)儀自帶的Texture Exponent 32軟件,對(duì)得到的力-距離曲線進(jìn)行分析。

1.2.6 感官評(píng)定 選定6個(gè)具有食品專業(yè)背景的人作為感官評(píng)定人員,分別從薯?xiàng)l的組織形態(tài)、色澤、香氣、酥脆感、油膩感、滋味以及綜合品質(zhì)等幾個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目按照三個(gè)不同的等級(jí)進(jìn)行打分。感官評(píng)分總分為各項(xiàng)評(píng)分與相應(yīng)權(quán)重乘積之和,總分=0.2×組織形態(tài)+0.1×(色澤+香氣+滋味)+0.25×(油膩感+酥脆感)。

表2 酥脆薯?xiàng)l感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Crispy crispy chips sensory evaluation criteria

1.2.7 揮發(fā)性成分測(cè)定

1.2.7.1 樣品的制備 將薯?xiàng)l粉碎,稱取4.45 g待測(cè)樣品于20 mL頂空瓶,密封。

1.2.7.2 SPME操作步驟 樣品在90 ℃水浴條件下平衡5 min后,頂空萃取70 min,再將萃取頭在GC-MS進(jìn)樣口中解吸,時(shí)間為5 min。

1.2.7.3 色譜條件 使用HP-5MS毛細(xì)管柱(規(guī)格為30 m×0.25 mm×0.25 μm)。進(jìn)樣口溫度為250 ℃,采用不分流的模式,分流出口的吹掃流量設(shè)置為50 mL/min。柱箱初始溫度為40 ℃(維持4 min),然后以3 ℃/min的升溫速率使溫度升到100 ℃(維持2 min),再以4 ℃/min的升溫速率升到200 ℃(維持4 min)。

表3 凍結(jié)溫度對(duì)薯?xiàng)l色度、質(zhì)構(gòu)及感官評(píng)分的影響Table 3 Effects of freezing temperature on the colour,texture and sensory score of crispy chips

注:同列標(biāo)有不同的小寫字母表示有顯著差異性,p≤0.05;Nsr代表酥脆度;K代表脆性;A代表咀嚼度;F代表強(qiáng)度；表4～表6同。

1.2.7.4 質(zhì)譜的條件 載氣流量設(shè)置為1 mL/min,氦氣不分流,傳輸線的溫度為280 ℃,離子源溫度為230 ℃,四級(jí)桿的溫度是150 ℃,質(zhì)量掃描范圍是50～450 m/z。

1.2.8 色澤的測(cè)定 用色差儀測(cè)定酥脆薯?xiàng)l表面的色度,用CIELAB表色系(L*、a*、b*)表示。L*為薯?xiàng)l的明度,a*為紅綠度,b*為黃藍(lán)度。

1.2.9 數(shù)據(jù)處理 應(yīng)用Microsoft Office Excel和SAS 9.1軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析[12],方差分析采用鄧肯檢驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)指標(biāo)平行測(cè)定3次,質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)平行測(cè)定8次。

2 結(jié)果與分析

2.1 凍結(jié)溫度對(duì)酥脆薯?xiàng)l品質(zhì)的影響

凍結(jié)溫度對(duì)酥脆薯?xiàng)l中水分和脂肪含量的影響如圖1所示。隨著冷凍溫度的下降,薯?xiàng)l的水分含量也隨之下降,主要原因在于在相同冷凍時(shí)間下,冷凍溫度越低,馬鈴薯組織內(nèi)形成的冰晶越多,在油炸時(shí)能更多地汽化逸出,因此在-30 ℃冷凍時(shí)水分含量達(dá)最低。脂肪含量隨著冷凍溫度降低而顯著升高,主要是由于水分揮發(fā)多,形成較多孔隙,物料吸油多造成的。

圖1 凍結(jié)溫度對(duì)薯?xiàng)l的脂肪和水分含量的影響Fig.1 Effects of freezing temperature on the fat and moisture content of crispy chips注:不同的小寫字母表示不同的凍結(jié)溫度下,薯?xiàng)l的脂肪、 水分含量具有顯著差異性,p≤0.05；圖2～圖4同。

凍結(jié)溫度對(duì)薯?xiàng)l色度和質(zhì)構(gòu)的影響見(jiàn)表3,由表3可知,較低凍結(jié)溫度下酥脆薯?xiàng)l的亮度L*值較低。薯?xiàng)l顏色為黃色偏紅色,溫度越低越向紅色偏移,導(dǎo)致感官上顏色加深。降低冷凍溫度,Nsr、F和K值增大,表明薯?xiàng)l酥脆度、強(qiáng)度和脆性變大,而咀嚼度變小說(shuō)明薯?xiàng)l斷裂需要的斷裂能變小,表明薯?xiàng)l更易破碎。這是由于較快的冷凍速率,物料組織內(nèi)部細(xì)胞幾乎無(wú)損,且產(chǎn)生較多的冰晶,當(dāng)冰晶汽化逸出后,形成較多的空洞[13],形成薯?xiàng)l酥松脆弱的口感。在-25 ℃條件下,薯?xiàng)l的水分含量相對(duì)較低,脂肪含量相對(duì)較高,相對(duì)于理化指標(biāo),酥脆度和感官評(píng)分對(duì)于產(chǎn)品的接受度更為重要,因此選擇酥脆度與感官評(píng)分為主要技術(shù)指標(biāo),在-25 ℃條件下,薯?xiàng)l的感官品質(zhì)最高,酥脆度較高,因此選擇凍結(jié)溫度為-25 ℃比較合理。

2.2 凍結(jié)時(shí)間對(duì)酥脆薯?xiàng)l品質(zhì)的影響

凍結(jié)時(shí)間對(duì)薯?xiàng)l的水分含量和脂肪含量的影響如圖2所示,冷凍時(shí)間為6 h時(shí)油炸薯?xiàng)l具有較高的水分含量(12.77%)和較低的脂肪含量(21.96%),說(shuō)明冷凍時(shí)間不足導(dǎo)致冰晶形成不足,也不能大量破壞馬鈴薯組織細(xì)胞,油炸時(shí)不利于水分逸出和脂肪的吸收。當(dāng)冷凍時(shí)間延長(zhǎng)到12 h時(shí),薯?xiàng)l水分含量急劇降低至2.31%,脂肪含量則升高到35.43%;隨著冷凍時(shí)間的繼續(xù)延長(zhǎng),水分和脂肪含量變化不大,可能是由于冰晶形成不再增多。

表4 凍結(jié)時(shí)間對(duì)薯?xiàng)l色度、質(zhì)構(gòu)及感官評(píng)分的影響Table 4 Effects of freezing time on the colour、texture and sensory score of crispy chips

表5 油炸溫度對(duì)薯?xiàng)l色度、質(zhì)構(gòu)及感官品質(zhì)的影響Table 5 Effects of frying temperature on the colour、texture and sensory score of crispy chips

圖2 凍結(jié)時(shí)間對(duì)薯?xiàng)l脂肪和水分含量的影響Fig.2 Effects of freezing time on the fat and moisture content of crispy chips

凍結(jié)時(shí)間對(duì)于薯?xiàng)l色度和質(zhì)構(gòu)的影響見(jiàn)表4。由表4可知,隨著凍結(jié)時(shí)間增加,b*值和L*值逐漸增大,表明色彩逐漸增亮,凍結(jié)時(shí)間對(duì)a*影響不大。凍結(jié)時(shí)間增加,Nsr、F和K值增大,表明薯?xiàng)l酥脆度、強(qiáng)度和脆性變大,而咀嚼度變小,表明薯?xiàng)l更易破碎。這是由于較長(zhǎng)的冷凍時(shí)間下，物料組織細(xì)胞內(nèi)部且產(chǎn)生較多的冰晶，當(dāng)冰晶汽化逸出后，形成較多的空洞[13]，組織狀態(tài)不再致密。凍結(jié)時(shí)間為18 h的時(shí)候,薯?xiàng)l的水分含量較低,脂肪含量相對(duì)較高,酥脆度較高,咀嚼度較小,即使感官評(píng)分沒(méi)有凍結(jié)24 h的高,但相差不大,出于節(jié)約能源的考慮,選擇凍結(jié)時(shí)間為18 h較為合理。

2.3 油炸溫度對(duì)酥脆薯?xiàng)l品質(zhì)的影響

油炸溫度對(duì)薯?xiàng)l的脂肪含量和水分含量的影響如圖3所示,提高油炸溫度有利于薯?xiàng)l水分的揮發(fā)和脂肪的吸收。當(dāng)溫度由80 ℃升高到90 ℃時(shí),水分含量降低較快;當(dāng)油炸溫度高于90 ℃時(shí),水分含量變化微小,甚至有小幅上升的趨勢(shì),此時(shí)影響水分揮發(fā)的主要因素可能不再是溫度,而是別的因素如油炸時(shí)間。在較低溫度下油炸時(shí),由于水分揮發(fā)少,薯?xiàng)l脂肪含量稍有下降;在高溫下油炸時(shí),脂肪含量可增加到35%左右,說(shuō)明高溫可以促進(jìn)薯?xiàng)l對(duì)脂肪的吸收。

圖3 油炸溫度對(duì)薯?xiàng)l脂肪和水分含量的影響Fig.3 Effects of frying temperature on the fat and moisture content of crispy chips

油炸溫度對(duì)于薯?xiàng)l色度和質(zhì)構(gòu)的影響見(jiàn)表5。由表5可知,稍高的油炸溫度有利于增大薯?xiàng)l的L*值和b*值,使其亮度大、顏色鮮淺。稍高的油炸溫度還會(huì)導(dǎo)致Nsr、F和K值增大,A減小,導(dǎo)致薯?xiàng)l酥脆度、強(qiáng)度和脆性變大,易于破碎。主要是隨著油炸溫度的升高,水分揮發(fā)的越完全,促使薯?xiàng)l內(nèi)部形成孔洞,從而使薯?xiàng)l具備酥脆口感。油炸溫度至100 ℃,薯?xiàng)l強(qiáng)度和硬度較大,感官評(píng)分為5.1,主要由于表殼過(guò)硬,會(huì)造成感官品質(zhì)下降。油炸溫度為95 ℃的時(shí)候,薯?xiàng)l的水分含量最低,脂肪含量相對(duì)較高,且感官評(píng)分最高,酥脆度較高,咀嚼度較低,硬度適中,因此選擇油炸溫度為95 ℃是比較合理的。

表6 油炸時(shí)間對(duì)薯?xiàng)l色度、質(zhì)構(gòu)及感官品質(zhì)的影響Table 6 Effects of frying time on the colour、texture and sensory score of crispy chips

表7 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 7 The results of orthogonal test

2.4 油炸時(shí)間對(duì)酥脆薯?xiàng)l品質(zhì)的影響

油炸時(shí)間對(duì)薯?xiàng)l脂肪和水分含量的影響如圖4所示,隨著油炸時(shí)間的延長(zhǎng),薯?xiàng)l的水分揮發(fā)越多,水分含量越低,而薯?xiàng)l吸油越多,脂肪含量越高。

圖4 油炸時(shí)間對(duì)薯?xiàng)l脂肪和水分含量的影響 Fig.4 Effects of frying time on the fat and moisture content of crispy chips

油炸時(shí)間對(duì)薯?xiàng)l色度和質(zhì)構(gòu)的影響見(jiàn)表6。由表6可知,延長(zhǎng)油炸時(shí)間,薯?xiàng)l的b*值上升,L*值降低,導(dǎo)致薯?xiàng)l的色彩逐漸深暗。油炸時(shí)間越長(zhǎng)薯?xiàng)l的Nsr、K、F越大,A值越小,其質(zhì)地越酥脆,且越易嚼碎。主要是由于隨著油炸時(shí)間延長(zhǎng),水分揮發(fā)的越完全,促使薯?xiàng)l內(nèi)部形成孔洞,從而使薯?xiàng)l具備酥脆口感。油炸時(shí)間為25 min的時(shí)候,薯?xiàng)l的水分含量較低,脂肪含量較高,且感官評(píng)分最高,酥脆度較高,咀嚼度和硬度較小,因此選擇油炸時(shí)間為25 min是比較合理的。

2.5 酥脆薯?xiàng)l的工藝優(yōu)化

在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,以凍結(jié)溫度(凍結(jié)18 h)、油炸時(shí)間和油炸溫度3個(gè)因素設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)L9(34),綜合考察水分、脂肪、酥脆度與感官品質(zhì),相對(duì)于理化指標(biāo)水分和脂肪含量,酥脆度和感官對(duì)于產(chǎn)品的接受度更為重要,因此選擇酥脆度與感官評(píng)分為主要技術(shù)指標(biāo),在感官評(píng)分和酥脆度較高的情況下,綜合考慮薯?xiàng)l的水分含量和脂肪含量,從而優(yōu)化酥脆薯?xiàng)l的工藝,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表7～表11所示,由表7～表11可以看出,對(duì)于A(凍結(jié)溫度)因素,重點(diǎn)考慮的酥脆度和感官評(píng)分都是取A3(凍結(jié)溫度為-30 ℃)好,而且對(duì)于感官評(píng)分,A(凍結(jié)溫度)因素是最主要的因素,在確定優(yōu)水平的時(shí)候應(yīng)該重點(diǎn)考慮;對(duì)于水分含量則是取A2(凍結(jié)溫度為-25 ℃)好,從K2和K3可以看出,A取A2、A3時(shí)水分含量相差不大,而且從極差可以看出,A為較次要的因素,所以選擇A3;對(duì)于脂肪含量,從極差看,A為最次要因素,所以不管A選擇哪一個(gè)水平對(duì)脂肪含量的影響都比較小,而且脂肪含量為次要的考慮因素,綜合考慮選取A3。對(duì)于B(油炸溫度)因素,水分含量、酥脆度、感官評(píng)分都是取B3,而且對(duì)于水分含量和酥脆度,B因素是最主要的因素,在確定優(yōu)水平的時(shí)候應(yīng)該重點(diǎn)考慮,從K1、K3可以看出,B取B1、B3時(shí)脂肪含量相差不大,而且從極差可以看出,B為較次要的因素,所以綜合考慮選取B3。對(duì)于C(油炸時(shí)間)因素,水分含量和酥脆度都是取C2,而且對(duì)于水分含量和酥脆度,C因素是影響最小的因素；對(duì)于脂肪含量,從K1、K2可以看出,C取C1、C2相差不大,對(duì)于感官評(píng)分,C為較次要因素,且從K1、K2、K3看C值相差不大,因此綜合考慮選取C2。又由表12方差分析綜合可以看出凍結(jié)溫度對(duì)薯?xiàng)l的酥脆度影響最大,油炸時(shí)間對(duì)酥脆度影響最大,油炸溫度對(duì)脂肪含量影響最大。綜合上述的分析,優(yōu)方案為A3B3C2,即適宜的工藝條件為,于-30 ℃下凍結(jié)18 h,再于95 ℃下油炸30 min。在此條件下進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),酥脆薯?xiàng)l水分含量為1.64%,脂肪含量為30.20%,酥脆度Nsr為8.01次/mm,強(qiáng)度F為4.02 kg,咀嚼度A為6.58 kg·mm,脆性K為2.29 kg/mm,感官評(píng)分為8.1。

表8 水分實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析Table 8 Analysis of moisture test results

表9 脂肪實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析Table 9 Analysis of adipose test results

表10 酥脆度實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析Table 10 Analysis of Nsr test results

表11 感官評(píng)分實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析Table 11 Analysis of sensory score test results

表12 正交實(shí)驗(yàn)的方差分析(F/p)Table 12 Analysis of varience of orthogonal experiment(F/p)

注:p≤0.01表示因素對(duì)指標(biāo)有極顯著影響,p≤0.05表示有顯著影響。

2.6 酥脆薯?xiàng)l的香氣特征

以大西洋品種的馬鈴薯為原料,采用上述最適工藝制作薯?xiàng)l,其揮發(fā)性成分如表13所示。薯?xiàng)l中共檢出19種化合物,所檢出化合物中以酯類和烷烴化合物最多,其次是醛類、烯烴、醇類等,以及少量呋喃類、酮類、吡咯類、酚類化合物。低級(jí)飽和脂肪酸、醇反應(yīng)生成酯,含有各種香氣。

醛類物質(zhì)(E,E)-2,4-癸二烯醛是典型的油炸食品風(fēng)味活性物質(zhì),2,4-癸二烯醛是亞油酸氧化的基本產(chǎn)物,亞油酸的自氧化作用產(chǎn)生了亞油酸的9-氫過(guò)氧化物和13-氫過(guò)氧化物。13-氫過(guò)氧化物斷裂生成己醛,9-氫過(guò)氧化物斷裂生成2,4-癸二烯醛[14]。2-甲基丁醛、壬醛、癸醛、安息香醛、苯乙醛等脂質(zhì)類衍生物對(duì)油炸薯?xiàng)l的風(fēng)味有一定影響[15]。癸醛被認(rèn)為是棕櫚油在油炸產(chǎn)品感官上潛在的標(biāo)記物質(zhì)[16]。安息香醛可呈現(xiàn)出特杏仁氣味,苯乙醛有玉簪花的濃郁香氣[17]。而一些含氧雜環(huán)化合物是產(chǎn)生焦糖類、焙烤香氣的主要原因,比如3,5-二羥基-2-甲基-4(H)吡喃-4-酮、3,5-二羥基-2-甲基-4(H)吡喃-4-酮、3,4-環(huán)氧四氫呋喃等,這些化合物通常與美拉德反應(yīng)和焦糖化反應(yīng)有關(guān)[18]。C7以上的醇類物質(zhì)帶有令人愉悅的芳香氣味,如月桂醇就具有花香味。另外,還有一些烯烴類化合物也起到了作用,如檸檬烯提供了類似檸檬的香氣。

表13 酥脆薯?xiàng)l的揮發(fā)性成分(酯類、烷烴類、醛類、醇類等)Table 13 Volatile flavor components detected in crispy chips (Esters and Alkane Aldehydes,Alcohols,Alkenes)

續(xù)表

馬鈴薯漂燙過(guò)程中在脂肪氧合酶催化下不飽和脂肪酸氧化形成過(guò)氧化物的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一些醛類和醇類物質(zhì)。脂質(zhì)氧化是生成特殊馬鈴薯風(fēng)味的重要途徑。馬鈴薯泥中起主要作用的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)有 2-苯氧基乙醇、壬醛、癸醛、鄰苯二甲酸二異丁酯、(E,E)-2,4-癸二烯醛。

3 結(jié)論

冷凍溫度、冷凍時(shí)間、油炸溫度和油炸時(shí)間均對(duì)酥脆薯?xiàng)l的水分含量、脂肪含量、色度和質(zhì)構(gòu)特性有顯著性影響。適當(dāng)降低冷凍溫度、延長(zhǎng)冷凍時(shí)間,可提高薯?xiàng)l的酥脆度、脆性和強(qiáng)度,降低咀嚼度。油炸溫度和時(shí)間的增加會(huì)顯著提高薯?xiàng)l的酥脆性,降低薯?xiàng)l的水分含量,但脂肪含量較高。酥脆薯?xiàng)l的最優(yōu)工藝為,于-30 ℃冷凍18 h后在95 ℃、真空度為0.096～0.100 MPa條件下油炸30 min,再于轉(zhuǎn)速為900 r/min條件下離心脫油3 min。在此條件下制作的酥脆薯?xiàng)l水分含量為1.64%,脂肪含量為30.20%,酥脆度Nsr為8.01次/mm,強(qiáng)度F為4.02 kg,咀嚼度A為6.58 kg·mm,脆性K為2.29 kg/mm,感官評(píng)分的8.1，富含(E,E)-2,4-癸二烯醛、2-甲基丁醛,安息香醛、苯乙醛等多種典型油炸產(chǎn)品風(fēng)味活性物質(zhì)和2-苯氧基乙醇、壬醛、癸醛、鄰苯二甲酸二異丁酯等馬鈴薯特殊揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。酥脆薯?xiàng)l香氣濃郁,口感酥脆,含油率低。

[1]何秀麗,譚興和,王燕,等.油炸馬鈴薯片中丙烯酰胺形成的影響因素的研究[J].食品科技,2007(3):54-58.

[2]張俊艷.真空油炸技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用[J].食品研究與開(kāi)發(fā),2013(5):129-132.

[3]高建華,梁宇,彭超英,等.真空油炸甘暮脆片的研究[J].食品工業(yè)技,1999,20(3):33-35.

[4]石小瓊,袁永貴,鐘衛(wèi)勝,等.萊豆真空油炸工藝優(yōu)化研究[J].龍巖學(xué)院學(xué)報(bào),2011,29(2):64-67.

[5]楊炳南,張小燕,趙鳳敏,等. 常見(jiàn)馬鈴薯品種特性分析及加工適宜性分類[J]. 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào),2016,34(1):28-36.

[6]張小燕,趙鳳敏,興麗,等. 不同馬鈴薯品種用于加工油炸薯片的適宜性[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2013(8):276-283.

[7]鄭鴻雁,張建峰,昌友權(quán). 低溫油炸馬鈴薯片的生產(chǎn)工藝研究[J]. 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2000,22(1):107-110.

[8]曾敏,譚興和,熊興耀,等. 微波生產(chǎn)低油馬鈴薯片的工藝條件的探討[J]. 食品科學(xué),2007,28(11):218-222.

[9]中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部.GB5009.3-2010.

[10]中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部.GB5009.6-2003.

[11]張建輝,徐曉云,王克勤,等. 油炸馬鈴薯?xiàng)l的感官評(píng)價(jià)與儀器測(cè)定指標(biāo)的相關(guān)分析[J].食品科學(xué),2013,34(14):237-240.

[12]趙思明.食品科學(xué)與工程中的計(jì)算機(jī)應(yīng)用[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版,2005:2-15.

[13]潘洪冬,李江濤,謝靜,等. 凍結(jié)條件對(duì)酥脆香菇品質(zhì)的影響[J]. 現(xiàn)代食品科技,2016(3):259-264.

[14]張文君,何慧,楊爾寧,等. SPME-GC-MS法檢測(cè)油炸藕夾揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)[J]. 食品科學(xué),2012(14):228-234.

[15]Chyau C C,Mau J L. Effects of various oils on volatile compounds of deep-fried shallot flavouring[J]. Food Chemistry,2001,74(74):41-46.

[16]Osawa C C,Lag G,Da S M. Odor Significance of the Volatiles Formed During Deep-Frying With Palm Olein[J]. Journal of the American Oil Chemists’ Society,2013,90(2):183-189.

[17]Romano R,Giordano A,Grottaglie L L,et al. Volatile compounds in intermittent frying by gas chromatography and nuclear magnetic resonance[J]. European Journal of Lipid Science & Technology,2013,115(7):764-773.

[18]Mottram D S,Wedzicha B L,Dodson A T. Food chemistry:Acrylamide is formed in the Maillard reaction[J]. Nature,2002,419(419):448-449.

Study on the processing technology and flavor characteristics of crispy fries

LIU Shuang,PAN Hong-dong,ZHAO Si-ming*

(College of Food Science and Technology,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,China)

Fried potato chips were prepared from“Atlantic” potatoes. The instant crispy fries was made by blanching,freezing and vacuum frying process etc. That the quality characteristics of crispy fries,effect of process conditions on texture,color and sensory flavor feature was studied by using texture instrument,colorimeter and gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS). In order to provide a theoretical basis for the quality control of instant crisp fries,analysising the volatile characteristics of potato production crispy fries. The results showed that appropriate to reduce the freezing temperature,freezing time prolonged,could improve the crisp and french fries crisp and reduce the strength,fracture energy. With the rise of frying time and frying temperature,crisp chips would significantly improve and the moisture content of chips would decrease. But the fat content of french fries was low. The optimal process was that after freezing at -30 ℃ for 18 h,and under the condition of vacuum frying for 95 ℃,30 min 1.096 MPa,then centrifugal deoiling 3 min on the speed of 900 r/min. Crispy chips’ moisture content was 1.64%,fat content was 30.20%,the number of spacial ruptures(Nsr)was 8.01,strength was 4.02 kg,chewiness was 6.58 kg·mm,brittleness was 2.29 kg/mm. And contain rich benzaldehyde,2,4-(E,E)-sebacic olefine aldehyde,limonene typical odor such fried product active substances and nonyl aldehyde,decanal,phthalate butyl ester such potato characteristic odor material.

potato;crispy fries;technology;vacuum frying;flavor;gas chromatography-mass spectrography

2016-11-30

劉爽(1991-),男,碩士研究生,研究方向:食品大分子結(jié)構(gòu)和功能特性,E-mail:15623925997@163.com。

*通訊作者:趙思明(1963-),女,博士,教授,研究方向:食品大分子結(jié)構(gòu)和功能特性,E-mail:zsmjx@mail.hzau.edu.cn。

湖北省技術(shù)創(chuàng)新專項(xiàng)(2016ABA092)。

TS213.3

B

1002-0306(2017)14-0196-08

10.13386/j.issn1002-0306.2017.14.039