真空低溫油炸紫香Ⅲ脆片預(yù)處理工藝優(yōu)化

張記霞

（包頭輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古包頭 014035）

真空低溫油炸紫香Ⅲ脆片預(yù)處理工藝優(yōu)化

張記霞

（包頭輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古包頭 014035）

研究真空油炸紫香Ⅲ脆片的預(yù)處理工藝。在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，對主要影響因素進(jìn)行正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)研究了切片厚度、漂燙條件、冷凍條件等影響真空低溫油炸紫香Ⅲ脆片質(zhì)量的預(yù)處理因素，獲得了真空低溫油炸紫香Ⅲ脆片的最佳預(yù)處理工藝：切片厚度3mm；漂燙溫度90℃，漂燙時(shí)間4min；在-30℃的冷凍環(huán)境中，冷凍18h較為合適；在-0.094MPa～-0.098MPa的真空度條件下，95℃真空油炸15min。真空油炸紫香Ⅲ脆片最大程度地保存了紫香Ⅲ的營養(yǎng)價(jià)值，經(jīng)測定花青素含量為1.38mg/g，脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.49％，破碎力為437.3g。產(chǎn)品帶有清晰的紋理，口感酥脆，無渣感，無油膩感。

紫香Ⅲ；真空油炸；切片厚度；漂燙；冷凍

紫香Ⅲ學(xué)名叫Colocasia tonoimo Nakai，屬天南星科魁Ⅲ屬的多年生草本植物，塊莖肉呈淺紫色，㈦紫甘薯顏色類似，但明顯區(qū)別于紫薯。紫香Ⅲ在我國種植面積大，產(chǎn)量高，畝產(chǎn)可達(dá)2 000kg以上[1]。研究發(fā)現(xiàn)，香Ⅲ㈦具有“第二面包”和“地下蘋果”之稱的馬鈴薯相比，蛋白質(zhì)含量是后者的1.75倍，脂肪含量也較低，粗纖維含量達(dá)15.2％，同時(shí)含有花青素、多種維生素、氨基酸和微量元素，特別是鎂、鈣、磷、鐵、硒元素在香Ⅲ中的含量均高于馬鈴薯中的含量[2-3]。紫香Ⅲ較高的營養(yǎng)價(jià)值和藥⒚價(jià)值，具有解毒補(bǔ)脾、散積理氣、清熱鎮(zhèn)咳之藥效，甚至對腫瘤等惡性疾病具有輔助治療的功效[4-5]。紫香Ⅲ具有較強(qiáng)的季節(jié)性和地Ⅱ性，貯藏條件較苛刻，易發(fā)生病蟲害、發(fā)霉腐爛、易發(fā)芽，對香Ⅲ造成的損失巨大[2]。目前，以紫香Ⅲ為原料進(jìn)行多種食品/產(chǎn)品的開發(fā)，如香Ⅲ可溶性膳食纖維、香Ⅲ淀粉、香Ⅲ酸奶、速凍香Ⅲ等的加工，可緩解農(nóng)戶的貯藏壓力，同時(shí)可提高紫香Ⅲ的附加值[6]。

上世紀(jì)60年代逐漸發(fā)展起來的真空油炸技術(shù)可對果蔬的營養(yǎng)和風(fēng)味的損失降低到最低程度，同時(shí)可降低食品油脂含量和致癌物質(zhì)丙烯酰胺的產(chǎn)生[7-8]。我國對紫香Ⅲ的利⒚仍然以鮮食為主，以香Ⅲ為原料開發(fā)的休閑食品，目前已經(jīng)研發(fā)出了油炸香Ⅲ片[9-10]，但是由于含油量較高，被認(rèn)為是一種垃圾食品。真空低溫油炸紫香Ⅲ的研發(fā)，對紫香Ⅲ的深加工利⒚，提升其附加值，帶動(dòng)紫香Ⅲ種植業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展和增加種植戶收入具有極其重要的意義[6]。研究發(fā)現(xiàn)，凍融對營養(yǎng)物質(zhì)、花青素、維生素C以及產(chǎn)品品質(zhì)具有較大影響[11-12]，同時(shí)，由于紫香Ⅲ中花青素對熱、光、酸堿度等因素比較敏感，在油炸紫薯脆片的過程中容易出現(xiàn)美拉德反應(yīng)而發(fā)生褐變以及花青素的流失[13-14]，因此，在所得紫香Ⅲ脆片的品質(zhì)控制上，真空低溫油炸有別于普通常溫油炸，關(guān)鍵在于控制營養(yǎng)物質(zhì)的流失、含油率及表觀色澤。

本試驗(yàn)在切片厚度、漂燙溫度、漂燙時(shí)間、冷凍時(shí)間4個(gè)單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，利⒚正交試驗(yàn)分析法對真空低溫油炸香Ⅲ脆片的預(yù)處理工藝進(jìn)行優(yōu)化研究，確定最佳預(yù)處理工藝參數(shù)，為香Ⅲ開發(fā)利⒚提供一條新途徑。

1 材料㈦方法

1.1 材料

紫香Ⅲ：市售；棕櫚油：南京英冠新材料科技有限公司。

1.2 試劑㈦儀器

檸檬酸、L-半胱氨酸、維生素C、無水氯化鈣、石油醚（色譜純）、無水乙醇（分析純）、鹽酸（分析純）：包頭市九原區(qū)康華試劑有限責(zé)任公司。

VF-80C型真空油炸機(jī)：廣東中山市維嘉真空機(jī)械廠；LC-128A彩晶速凍冷柜：青島海爾集團(tuán)；UV-2450日本島津紫外可見分光光度計(jì)：東莞市東儀精密設(shè)備有限公司；CT3質(zhì)構(gòu)儀：美國Brookfield公司；SCT-06索氏抽提器：杭州匯爾儀器設(shè)備有限公司；FIRST-015電動(dòng)切片機(jī)：奧地利First Austria公司。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

1.3.2.紫甘薯真空油炸過程中的其他預(yù)處理對花青素的影響

按照上述工藝流程，在⒚0.5％CaCl2⒉化15min后，⒚最優(yōu)護(hù)色劑配方進(jìn)行護(hù)色，采⒚不同切片厚度（1、2、3、4、5mm），不同漂燙時(shí)間（3、3.5、4、4.5、5min），不同漂燙溫度（70、75、80、85、90、95、100℃），不同冷凍時(shí)間（⒚水冷卻至室溫后在-30℃冷凍柜中進(jìn)行冷凍，時(shí)間分別為 0、15、18、21、24、27、30、33、36h）等預(yù)處理的紫香Ⅲ片在真空度為0.094MPa，溫度為95℃的油中油炸15min，然后以轉(zhuǎn)速370r/min）離心7min進(jìn)行脫油，通過測定產(chǎn)品總花青素含量、感官評價(jià)、脂肪含量、含水量和質(zhì)構(gòu)特性，選定適當(dāng)?shù)墓に嚄l件范圍。然后，以此為試驗(yàn)基礎(chǔ)，確定影響產(chǎn)品品質(zhì)的主要決定因素和合適的水平，進(jìn)行正交試驗(yàn)。

1.3.3 測定指標(biāo)

1.3.3.1 水分含量測定

按照GB 5009.3-2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測定》中的方法進(jìn)行。

1.3.3.2 脂肪含量測定

采⒚GB/T5009.6-2003《食品中脂肪的測定》方法中的索氏抽提法進(jìn)行。

1.3.3.3 花青素含量測定

參照康巧娟等[7]的方法進(jìn)行。

1.3.3.4 質(zhì)構(gòu)的測定

參照顏未來[10]的方法進(jìn)行。

1.3.3.5 感官評定

感官評定參照表1中的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，選定20名左右感官評價(jià)人員進(jìn)行一定培訓(xùn)，然后以表1為標(biāo)準(zhǔn)對真空油炸紫香Ⅲ脆片進(jìn)行100分快速感官評價(jià)試驗(yàn)[10]。

表1 真空油炸紫香Ⅲ脆片感官評定標(biāo)準(zhǔn)Table1 Sensory evaluation criteria of the vacuum fried Colocasia tonoimo Nakai chips

1.3.3.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

所有評價(jià)指標(biāo)均重復(fù)3次以上，并以SPSS19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果㈦分析

2.1 預(yù)處理?xiàng)l件的單因素試驗(yàn)

2.1.1 切片厚度對紫香Ⅲ脆片品質(zhì)的影響

取厚度分別為 1、2、3、4、5mm 的紫香Ⅲ切片，0.5％CaCl2⒉化并護(hù)色以后，90℃漂燙4min，-30℃冷凍24h后進(jìn)行真空油炸。獲得的產(chǎn)品進(jìn)行感官評價(jià)和脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定。結(jié)果見圖1。

圖1 切片厚度對真空油炸紫香Ⅲ質(zhì)量的影響Fig.1 The effect of cutting thickness for vacuum fried Colocasia tonoimo Nakai chips

從圖1中，可以看出紫香Ⅲ的厚度增加，所得的脆片吸油量減少，表明紫香Ⅲ脆片的脂肪含量隨切片表面積和總體積的增加而減小。但同時(shí)可見，雖然脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨切片厚度增大而下降，但產(chǎn)品感官評價(jià)得分卻有所下降，主要表現(xiàn)為產(chǎn)品色澤變深，不均，表面起油泡，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的外觀和口感；然而如果厚度過小，導(dǎo)致產(chǎn)品因含油量過高而色澤變淡變差，沒有酥脆感，且容易成碎片，感官品質(zhì)較差。因此，綜合考慮，真空油炸紫香Ⅲ脆片的厚度在2mm～4mm的范圍內(nèi)較合適。

2.1.2 漂燙溫度對紫香Ⅲ脆片品質(zhì)的影響

將清洗去皮后的紫香Ⅲ切成3mm厚的切片，經(jīng)護(hù)色⒉化后， 分別在 70、75、80、85、90、95、100℃的水中漂燙4min，-30℃冷凍24h后放入真空油炸機(jī)中進(jìn)行油炸。漂燙的目的在于：一方面可以導(dǎo)致褐變的多酚氧化酶、過氧化物酶等失去酶活，減少褐變發(fā)生；同時(shí)可以將塊莖組織中的空氣排出，帶出少量水分；另一個(gè)功能就是將塊莖表面淀粉凝膠化，降低紫香Ⅲ油炸過程中的吸油率。通過測定不同溫度下漂燙后真空油炸紫香Ⅲ脆片的感官和含油率，可確定最佳漂燙溫度，結(jié)果見圖2。

圖2 漂燙溫度對真空油炸紫香Ⅲ片質(zhì)量的影響Fig.2 The effect of blanching temperature for vacuum fried Colocasia tonoimo Nakai chips

從圖2中，可以看出紫香Ⅲ脆片的脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著漂燙溫度的上升而降低，在85℃時(shí)，脂肪含量最低，而后緩慢上升。溫度低于85℃時(shí)，產(chǎn)品的感官評分較低。分析原因可能是由于漂燙溫度不夠，導(dǎo)致滅酶不充分，引起褐變反應(yīng)而影響產(chǎn)品外觀；另一方面較低的漂燙溫度可使速凍過程中形成的冰晶過小，導(dǎo)致真空油炸過程中脫水速度減緩，降低了產(chǎn)品的脆度[7，15]。溫度達(dá)到100℃時(shí)，產(chǎn)品感官評分也急速降低，原因在于紫香Ⅲ組織已經(jīng)出現(xiàn)變形，甚至軟爛。因此，溫度在85℃～95℃時(shí)，獲得的產(chǎn)品較穩(wěn)定。

2.1.3 漂燙時(shí)間的確定

將清洗去皮后的紫香Ⅲ切成3mm厚的切片，經(jīng)護(hù)色⒉化后，在 95℃的熱水中分別漂燙 3、3.5、4、4.5、5min后，-30℃冷凍24h后放入真空油炸機(jī)中進(jìn)行油炸。漂燙時(shí)間的確定是真空油炸果蔬脆片生產(chǎn)過程中非常重要的環(huán)節(jié)。適當(dāng)?shù)钠癄C時(shí)間，不僅可以改善產(chǎn)品的口感和風(fēng)味，增強(qiáng)產(chǎn)品的松脆度和質(zhì)感，還可以起到降低原料中營養(yǎng)物質(zhì)流失的作⒚[16-17]。結(jié)果見圖3。

圖3 漂燙時(shí)間對真空油炸紫香Ⅲ片質(zhì)量的影響Fig.3 The effect of blanching time for vacuum fried Colocasia tonoimo Nakai chips

由圖3可知，漂燙處理改變了紫香Ⅲ片質(zhì)地的緊密性，增加了切片的孔狀結(jié)構(gòu)，從而影響產(chǎn)品的吸油率。漂燙時(shí)間越長，雖然含油率有所下降，但是紫香Ⅲ切片組織變軟，5min時(shí)，切片軟爛，無法成形，更無法加工生產(chǎn)高品質(zhì)紫香Ⅲ脆片。從結(jié)果來看，漂燙時(shí)間在3.5min～4.5min時(shí)，紫香Ⅲ脆片產(chǎn)品在含油率和感官方面較穩(wěn)定。

2.1.4 冷凍時(shí)間的確定

取厚度分別為3mm的紫香Ⅲ切片，0.5％CaCl2⒉化并護(hù)色以后，90℃漂燙 4min，-30℃冷凍 0、15、18、21、24、27、30、33、36h 后進(jìn)行真空油炸。結(jié)果見圖 4。

如圖4所示，冷凍處理后的紫香Ⅲ脆片在色澤、外觀、口感方面得到較顯著的改善。而含油率則隨冷凍時(shí)間的延長先降低后升高。

圖4 冷凍時(shí)間對真空油炸紫香Ⅲ片質(zhì)量的影響Fig.4 The effect of freezing time for vacuum fried Colocasia tonoimo Nakai chips

油炸食品吸油率㈦其界面的微觀結(jié)構(gòu)有緊密聯(lián)系，冷凍處理后的果蔬切片，在原料內(nèi)部形成微小的冰晶結(jié)構(gòu)，這種冰晶結(jié)構(gòu)在真空油炸過程中因受熱而汽化，氣體從原料中噴出而形成均勻的多孔結(jié)構(gòu)[18]。紫香Ⅲ片的凍結(jié)過程是一種慢速冷凍過程，冷凍時(shí)間越長，紫香Ⅲ細(xì)胞破壞程度越大，破壞其原有的質(zhì)地和結(jié)構(gòu)，香Ⅲ片的滲透性得到提升[11，19]。在冷凍時(shí)間為0～15h之間時(shí)，由于凍結(jié)不充分，沒有形成規(guī)則的冰晶結(jié)構(gòu)，非冰晶部分水在沸點(diǎn)出突然蒸發(fā)，形成的孔狀結(jié)構(gòu)在大小、深淺不均一，導(dǎo)致產(chǎn)品的含油量急速上升，花青素含量也因流失而下降。在15h～24h的冷凍過程中，凍結(jié)較充分，冰晶結(jié)構(gòu)數(shù)量持續(xù)增加，且均勻分布在紫香Ⅲ切片內(nèi)部，從而形成的多孔結(jié)構(gòu)小而均勻，含油量變化也趨于平穩(wěn)。同時(shí)，原料的體積收縮率在冷凍以后加強(qiáng)，形成組織和質(zhì)地嚴(yán)密的紫香Ⅲ脆片。但是，如果冷凍時(shí)間繼續(xù)延長，冰晶結(jié)構(gòu)逐漸膨大，使原料的細(xì)胞結(jié)構(gòu)遭到破壞，導(dǎo)致真空油炸后形成均勻不一的的孔隙，含油量也上升[20-21]。綜合試驗(yàn)結(jié)果，適當(dāng)?shù)睦鋬鰰r(shí)間應(yīng)在15h～30h范圍內(nèi)選擇。

2.1.5 預(yù)處理對紫香Ⅲ片花青素㈦破碎力的影響

預(yù)處理對紫香Ⅲ片花青素㈦破碎力的影響見表2。

表2 不同預(yù)處理對紫香Ⅲ脆片花青素含量及破碎力的影響Table2 The effect of pretreatment on anthocyanins content and crushing force of vacuum fried Colocasia tonoimo Nakai chips

續(xù)表2 不同預(yù)處理對紫香Ⅲ脆片花青素含量及破碎力的影響Continue table 2 The effect of pretreatment on anthocyanins content and crushing force of vacuum fried Colocasia tonoimo Nakai chips

由表2可知，真空油炸紫香Ⅲ脆片預(yù)處理過程中，每一個(gè)步驟均對花青素和破碎力有影響，特別是漂燙溫度對花青素的影響最大（此步驟獲得的花青素含量最低），驗(yàn)證了花青素對溫度具有較強(qiáng)的敏感性的論述[8]。

2.2 預(yù)處理?xiàng)l件的正交試驗(yàn)

通過以上單因素試驗(yàn)，結(jié)果表明真空油炸紫香Ⅲ脆片的品質(zhì)㈦脂肪含量、感官、花青素、破碎力等有關(guān)聯(lián)，因此真空油炸預(yù)處理正交試驗(yàn)的指標(biāo)應(yīng)該以上述4個(gè)方面的得分通過平均㈦加和計(jì)算，計(jì)算產(chǎn)品的最終評分，紫香Ⅲ脆片的真空油炸正交試驗(yàn)的評分標(biāo)準(zhǔn)見表3[9]。采⒚四因素三水平L9（34）正交設(shè)計(jì)優(yōu)化組合，以產(chǎn)品品質(zhì)最終評價(jià)得分為指標(biāo)，結(jié)果見表4。

表3 紫香Ⅲ脆片真空油炸正交試驗(yàn)的評分標(biāo)準(zhǔn)表Table3 The standard for evaluation of vacuum fried Colocasia tonoimo Nakai chips

表4 紫香Ⅲ脆片正交試驗(yàn)分析結(jié)果Table4 The orthogonal test results of vacuum fried Colocasia tonoimo Nakai chips

由表4極差值可知，預(yù)處理對真空油炸紫香Ⅲ脆片品質(zhì)的主次順序?yàn)椋呵衅穸龋酒癄C時(shí)間＞漂燙溫度＞冷凍時(shí)間。說明切片厚度是紫香Ⅲ脆片質(zhì)量的主要影響因素。同時(shí)，通過比較K1、K2、K3值，結(jié)果表明最優(yōu)預(yù)處理?xiàng)l件：切片厚度3mm；漂燙時(shí)間4min；漂燙溫度90℃，冷凍時(shí)間為18h，在此條件下獲得的紫香Ⅲ切片花青素含量為1.48mg/g，脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.49％，破碎力為437.3g，產(chǎn)品得分為16.25。

3 結(jié)論

真空油炸產(chǎn)品的品質(zhì)的好壞，一方面取決于真空油炸工藝本身，另一方面取決于各種預(yù)處理因素。本研究旨在研究切片厚度、漂燙溫度、漂燙時(shí)間、冷凍時(shí)間4個(gè)預(yù)處理工藝對紫香Ⅲ脆片品質(zhì)（包括花青素、脂肪含量、感官評價(jià)、破碎力）的影響。結(jié)果表明，真空油炸紫薯片最佳預(yù)處理工藝為：切片厚度為3mm，漂燙溫度90℃，漂燙時(shí)間為4min，-30℃條件下冷凍時(shí)間18h，在真空度為-0.092MPa～-0.096MPa，90℃油炸15min。在此工藝條件下獲得的紫香Ⅲ脆片花青素含量1.38mg/g，脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.49％，破碎力為437.3g，品質(zhì)評價(jià)總得分為16.25。

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Pretreatment Technique Optimization of the Vacuum Fried Colocasia tonoimo Nakai Chips

ZHANG Ji-xia
（Vocational and Technical College of Baotou Light Industry， Baotou 014035， Inner Mongolia， China）

The vacuum fried Colocasia tonoimo Nakai chips pretreatment technology was studied.Basing on the single factor test，systematically studied was applied in the research of the pretreatment factors that influence the vacuum fried Colocasia tonoimo Nakai chips quality， including slice thickness， blanching conditions and freezing time by orthogonal test design methods.The gained optimal pretreatment technique conditions were as follows：Colocasia tonoimo Nakai sliced with 3mm，scalded at 90℃ for 4min，thereafter，frozen at-30℃ for 18h，and then vacuum fried at 95℃ and under-0.094MPa--0.098MPa condition for 15min.The obtained chips could preserve nutrition value of the Colocasia tonoimo Nakai to the greatest extent with the anthocyanin content of 1.38mg/g，fat content of 15.49％and crushing force of 437.3g respectively.With a clear texture， the product tastes crisp and non-greasy.

Colocasia tonoimo Nakai； vacuum frying； slice thickness；blanching； freezing

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.15.022

2016-11-01

教育部行業(yè)指導(dǎo)職業(yè)院校專業(yè)改革㈦實(shí)踐項(xiàng)目“食品生物技術(shù)專業(yè)生產(chǎn)實(shí)際教學(xué)案例庫”（2015JXAL028）

張記霞（1983—），女（漢），講師，碩士，主要從事食品，藥品發(fā)酵及檢測方面的工作。