莜麥山藥魚的加工工藝優化與質構分析

董小涵,周 茜,杜佳峰,韓 雪,趙 文,王 頡

(河北農業大學食品科技學院/河北省農產品加工工程技術研究中心,河北保定 071001)

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莜麥山藥魚的加工工藝優化與質構分析

董小涵,周 茜,杜佳峰,韓 雪,趙 文*,王 頡*

(河北農業大學食品科技學院/河北省農產品加工工程技術研究中心,河北保定 071001)

用馬鈴薯雪花粉代替新鮮馬鈴薯制作莜麥山藥魚(以下簡稱山藥魚),通過單因素實驗和正交實驗,考察各因素對莜麥山藥魚感官品質的影響,確定莜麥山藥魚的最佳配方和加工工藝。通過感官評分和質構分析,將本實驗所得產品(以下簡稱改良產品)與傳統產品進行比較,并初步分析冷凍對產品品質的影響。結果表明,改良產品的最佳配方為:莜薯比9∶1,食鹽添加量2.0 g/100 g基礎面粉,加水量為100 mL/100 g基礎面粉、蔥花添加量為4.0 g/100 g基礎面粉,水溫90 ℃;改良產品較傳統山藥魚有良好的感官和質構品質,短期冷凍過程對產品感官品質及部分質構特性影響不顯著。

莜麥,馬鈴薯雪花粉,汽蒸面制品,速凍食品,質構

近年來,隨著人們飲食觀念的提高和膳食結構的改善,雜糧逐漸從幕后走向臺前,演變成一種時代新寵,在調劑飲食結構和均衡膳食方面扮演著越來越重要的角色[1]。市場對雜糧的需求不斷推動雜糧加工行業和雜糧產品多元化的快速發展。雜糧主食化、主食產業化的實施能夠有效調整居民的膳食結構、預防慢性疾病,對于改善人群健康狀態具有十分重要的意義。

莜麥營養價值豐富,不僅脂肪、蛋白質、礦物質元素及不飽和脂肪酸含量居谷物之首,還具有降血糖、降血脂、提高人體自身免疫能力、抑制人體脂質氧化以及延緩衰老等重要的生理功能。馬鈴薯是我國主要的藥食同源性食物之一,又是重要的工業原料,富含維生素C和淀粉,其中抗性淀粉含量較高[2]。2015年我國農業部已經啟動馬鈴薯主糧化的戰略,加強推進把馬鈴薯加工成饅頭、面條、米粉等主食,并預計2020年50%以上馬鈴薯將作為主糧來消費[3]。莜麥山藥魚是特色雜糧主食,主要原料為莜麥和馬鈴薯,主要食用地區為內蒙、河北和山西。目前國內外關于莜麥山藥魚的加工僅限于家庭手工制作,未見工業化生產的報道。此外,在山藥魚的加工中,用馬鈴薯雪花粉代替新鮮馬鈴薯更利于生產企業對工藝的控制,因此,本研究以馬鈴薯雪花粉和莜麥粉為原料,對莜麥山藥魚的工藝進行優化,并對產品速凍后的品質變化做初步研究,為雜糧類預制調理食品的開發提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

莜麥粉 取自張家口市宣化面粉廠;馬鈴薯雪花粉(水分7.8%,灰分0.50%,淀粉80.2%,粗蛋白9.90%,粗脂肪1.20%) 取自承德富龍現代農業發展有限公司;新鮮馬鈴薯、小蔥、食鹽 均為保定市市售。

表2 莜麥山藥魚的感官評分標準

Table 2 Naked Oats potato fishes sensory standard for evaluation

質構儀 FTC,TMS-Pro型,美國FTC公司;速凍柜 TKLD150L型,廣東佛山制冷設備有限公司;電磁爐 美的C21-SK2105。

1.2 工藝流程

傳統山藥魚加工工藝流程:馬鈴薯經洗凈、去皮、分揀、切塊、煮熟后壓蓉,小蔥洗凈、切碎備用,取適量莜麥粉、蔥花和食鹽混勻,加入燙手的馬鈴薯蓉中反復揉合直到面團有彈性不粘手,分劑,整形,大火蒸制10 min;

本實驗中的山藥魚由基礎面粉和輔料構成,加工工藝流程:小蔥段洗凈、切碎,備用,按比例取莜麥粉、馬鈴薯粉、蔥花、食鹽混勻,90 ℃水和面,分劑,整形,1600 W蒸制10 min,熟制品于-45 ℃下速凍30 min,轉至-25 ℃冷凍保藏。

1.3 實驗方法

1.3.1 單因素實驗設計

1.3.1.1 莜薯比對產品品質的影響 在食鹽添加量1.5 g/100 g基礎面粉、和面水溫100 ℃、加水量100 mL/100 g基礎面粉、加蔥量5.0 g/100 g基礎面粉的條件下,研究9∶1、8∶2、7∶3、6∶4和5∶5不同莜薯比對產品品質的影響。

1.3.1.2 食鹽添加量對產品品質的影響 在莜薯比8∶2、和面水溫100 ℃、加水量100 mL/100 g基礎面粉、加蔥量5.0 g/100 g基礎面粉的條件下,研究0、0.5、1.0、1.5、1.0、2.5、3.0 g/100 g基礎面粉食鹽添加量對產品品質的影響。

1.3.1.3 和面水溫對產品品質的影響 在莜薯比8∶2、食鹽添加量2.0 g/100 g基礎面粉、加水量100 mL/100 g基礎面粉、加蔥量5.0 g/100 g基礎面粉的條件下,研究30、50、70、90 ℃不同和面水溫對產品品質的影響。

1.3.1.4 加水量對產品品質的影響 在莜薯比8∶2、食鹽添加量2.0 g/100 g基礎面粉、和面水溫90 ℃、加蔥量5.0 g/100 g基礎面粉的條件下,研究60、80、100、120、140、160 mL/100 g基礎面粉不同加水量對產品品質的影響。

1.3.1.5 蔥花添加量對產品品質的影響 在莜薯比8∶2、食鹽添加量2.0 g/100 g基礎面粉、和面水溫90 ℃、加水量100 mL/100 g基礎面粉的條件下,研究1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 g/100 g基礎面粉不同蔥花添加量對產品品質的影響。

1.3.2 正交實驗設計 在單因素實驗的基礎上,設計正交實驗為四因素(A莜薯比、B食鹽添加量、C加水量、D和面水溫)三水平,選取正交表L9(34),共九組實驗,以感官評分為依據,經軟件SPSS19.0分析得到最佳加工配方及條件,正交實驗因素及水平見表1。

表1 正交實驗因素及各水平

Table 1 Factors and levels of orthogonal test

水平因素A莜薯比B食鹽添加量(g/100g基礎面粉)C加水量(mL/100g基礎面粉)D和面水溫(℃)19∶120809028∶2151007037∶31012050

1.3.3 感官評定指標 莜麥山藥魚的品質主要由山藥魚的生熟、外觀、口感和風味四因素決定,因此將該四因素作為此次實驗的感官評定項目,評定標準見表2。隨機選5名味覺正常的人員經專業培訓后,進行感官評分,每個測試樣品的感官評分數據去掉最高和最低評分后取算術平均值,最終取算數平均值作為最終評分。

1.3.4 質構分析 分別對最佳配比下的新鮮山藥魚和冷凍一周的山藥魚(經-40 ℃速凍30 min后轉至-25 ℃冷凍貯存一周,之后不經解凍再次加熱)做質構測試及分析,每組實驗設置三個平行對照組,實驗采用P36R探頭,起始速度2.0 mm/s,測試速度1.0 mm/s,回程速度1.0 mm/s,測試距離2cm,壓縮率為75%。

1.3.5 數據統計分析 實驗數據經WPS2016和SPSS19.0進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 單因素實驗結果

2.1.1 莜薯比對產品品質的影響 基礎面粉的構成比對山藥魚的影響如圖1所示,隨著馬鈴薯雪花粉占比的增加,產品感官得分先上升后降,以莜薯比8∶2最佳。張建平[4]等人研究發現,馬鈴薯雪花粉中膳食纖維含量較高,約為莜麥面粉的五倍。加工過程中發現,加水量相同時,隨著馬鈴薯雪花粉比例的增加,面團的干燥程度逐漸上升,產品的光滑度隨之改變。這可能是由于膳食纖維與淀粉相比有較好的持水性,易吸水膨脹,形成溶膠及凝膠,增加了面團的吸水量。

圖1 莜薯比對產品品質的影響Fig.1 Effect of the ratio of the naked oats and potato snowflake powder

2.1.2 食鹽添加量對產品品質的影響 食鹽添加量對山藥魚的影響如圖2所示,感官評分以食鹽添加量為2.0 g/100 g基礎面粉時最高。感官鑒評過程中發現,隨著食鹽添加量的增加,產品的爽滑性、硬度、彈性均出現小幅度的增加。根據2004年我國公布的《中國居民營養與健康現狀》,我國居民高血壓發病率明顯上升,與鈉鹽攝入量過高有關,而山藥魚作為主食也不宜過咸,此次實驗以“單獨食之不覺無味、加菜輔之更加適宜”為標準進行適口性的評判標準進行感官評分,綜合感官評分確定最佳食鹽添加量為2.0 g/100 g基礎面粉。

圖2 食鹽添加量對產品品質的影響Fig.2 Effect of salt amount on the product

2.1.3 和面水溫對產品品質的影響 和面水溫對產品品質的影響如圖3所示,和面水溫在90 ℃時,產品感官鑒評得分最高,隨和面水溫的降低,感官鑒評得分呈下降趨勢。加工過程中發現,水溫在50到90 ℃之間時,莜麥山藥魚的延展性較好,易于整形且有利于提高均一性。其中90 ℃時爽滑性、咀嚼性最佳,顏色、光滑度彈性等最好。可能由于莜麥淀粉糊化溫度較高[5],在較高溫度下,面團具有較好的可塑性,熟制品品質較好。

圖3 和面水溫對產品品質的影響Fig.3 Effect of water temperature on the product

2.1.4 加水量對產品品質的影響 加水量對產品品質的影響如圖4所示,加水量為100 mL/100 g基礎面粉時,總體感官鑒評得分最高。感官鑒評過程中發現,加水量為100 mL/100 g基礎面粉的山藥魚,彈性和咀嚼性均較差,其他指標均表現良好。需要注意的是,面筋結構結合水的程度不同,失水速率也隨之改變[6]。

圖4 加水量對產品品質的影響Fig.4 Effect of water amount on the product

2.1.5 蔥花添加量對產品品質的影響 蔥花添加量對產品品質的影響如圖5所示,蔥花添加量為4.0 g/100 g基礎面粉產品感官鑒評得分最高。感官鑒評過程中發現,蔥花的添加主要影響莜麥山藥魚成品的風味,對其余各指標的影響均不顯著。

表3 正交實驗數據分析

Table 3 Analysis of orthogonal test data

實驗號因素A莜麥配比B食鹽添加(g/100g基礎面粉)C加水量(mL/100g基礎面粉)D和面水溫(℃)感官評分111117262521222841253133376000421237850052231761256231257500731327075083213522509332176250K1232750221875182375225000K2212125212500238875212375K3199250209750222875206750k177583739586079275000k270708708337962570792k366417699177429268917極差(Rj)111674042188336083最優組合A1B1C2D1，影響力分別為加水量>莜薯比>和面水溫>食鹽添加量

當蔥花的添加量為6.0 g/100 g基礎面粉時,蔥味道完全掩蓋了莜麥山藥魚特殊的香味,當蔥花添加量為2.0 g/100 g基礎面粉時,幾乎沒有蔥的味道。通過實驗,在蔥花含量為4.0 g/100 g基礎面粉時,莜麥山藥魚成品感官品質最優，因此確定蔥花添加量為4.0 g/100 g基礎面粉。

圖5 蔥花添加量對產品品質的影響Fig.5 Effect of green onion amount on products

2.2 正交實驗結果

各因素對新鮮莜麥山藥魚感官品質的影響如表3所示,正交實驗數據分析可知,各因素對產品品質的影響程度依次為加水量>莜薯比>和面水溫>食鹽添加量,最優組合為A1B1C2D1,即以莜薯比9∶1、食鹽添加量2.0 g/100 g基礎面粉、加水量100 mL/100 g基礎面粉、和面水溫90 ℃為最佳配比。按照正交實驗得到的最佳配比進行重復實驗,制得的產品色澤均一、香氣怡人、各指標表現良好,得分為88.31。

2.3 改良莜麥山藥魚與傳統莜麥山藥魚的品質比較

工藝的改良對于莜麥山藥魚感官品質的影響如圖6所示,以馬鈴薯雪花粉為原料按照最佳配比制得的山藥魚(以下統稱改良山藥魚)與傳統山藥魚相比,總體感官評分有所提高,變化差異不顯著(p>0.05)。感官鑒評過程中發現,改良山藥魚的光滑度、均一性、硬度、彈性和口道的感官評分增加,顏色、氣味、爽滑性和咀嚼性降低,其中,硬度和均一性的變化顯著(p<0.05),其余各指標變化均不顯著(p>0.05)。除此之外,加工過程中發現除了馬鈴薯雪花粉的量可以很精確的被控制外,制作過程也較傳統做法更便捷,可以得到均一性良好的產品,用時更短耗能更小。因此,馬鈴薯雪花粉適合用于山藥魚的制作,并且馬鈴薯雪花粉的使用優化了山藥魚的加工工藝。

圖6 改良山藥魚與傳統山藥魚的感官評分比較Fig.6 Sensory comparison between the reformative potato fishes and traditional potato fishes

馬鈴薯雪花粉代替新鮮馬鈴薯制作山藥魚對產品質構的影響如表4所示,改良山藥魚與傳統山藥魚相比,質構分析各指標中硬度、回復性、彈性和咀嚼性均有所加強,黏附性、內聚性和膠黏性均有所下降。其中,原材料的改變對硬度的影響差異極顯著(p<0.01);對粘附性、膠粘性和咀嚼性的影響差異均顯著(p<0.05);對回復性、內聚性和彈性的影響差異不顯著(p>0.05)。

表4 傳統山藥魚和改良山藥魚的質構分析比較

Table 4 Texture analysis comparison between the traditional potato fishes and the reformative potato fishes

指標傳統山藥魚改良山藥魚硬度(N)14995±163317530±1782a回復性(Rto)035±0007073±0153c粘附性(mJ)393±0219044±0198b內聚性(Rto)039±0064033±0036c彈性(mm)554±0120743±0191c膠黏性(N)6155±07783965±0212b咀嚼性(mJ)22400±620145701±9914b

注:與傳統山藥魚對照組比較a<0.01,b<0.05,c>0.05。2.4 冷凍對產品品質的影響

冷凍過程對莜麥山藥魚的影響如圖7所示,與新鮮山藥魚(包括冷凍山藥魚在內的所有山藥魚均按照最佳配比制做)感官評分進行比較,-25 ℃冷凍一周后山藥魚的感官鑒評得分仍高于新鮮山藥魚,但冷凍前后感官鑒評總分差異不顯著(p>0.05)。感官鑒評過程中觀察到,冷凍后山藥魚的均一性、爽滑性、彈性和咀嚼性均有所改善,而顏色、光滑度、氣味、硬度和口道的品質均出現小幅度降低。綜合分析,冷凍對山藥魚的感官性狀有一定的影響,但整體感官性狀基本穩定。

圖7 新鮮山藥魚和冷凍山藥魚感官評分比較Fig.7 Sensory score comparison between fresh potato fishes and frozen potato fishes

表5 新鮮山藥魚和冷凍山藥魚的質構比較

Table 5 Texture comparison between fresh potato fishes and frozen potato fishes

指標新鮮莜麥山藥魚冷凍莜麥山藥魚硬度(N)26179±009816326±0178a粘附性(mJ)1347±0081999±0085c內聚性(Rto)0345±00140349±0007c彈性(mm)6247±02626561±0297b膠黏性(N)64815±035491058±099c咀嚼性(mJ)567331±15436424058±3592c回復性(Rto)007±0007006±0007c

注:與新鮮山藥魚對照組比較a<0.01,b<0.05,c>0.05。

冷凍對山藥魚質構指標的影響如表5所示。與新鮮山藥魚相比,經-25 ℃冷凍一周后山藥魚的各項指標中,硬度減小且變化極顯著,咀嚼性和恢復性有所降低,粘附性、內聚性、膠黏性均有所升高,其變化均不顯著(p>0.05),此外,彈性有所增強且變化顯著(p<0.05),但變化幅度較低。玻璃化轉變溫度是食品貯藏保鮮中保持長時間質構和化學穩定性的重要條件之一,而食品中的各種成分又可影響其玻璃化轉變溫度[7],因此,或許我們可通過對面團的玻璃化轉變溫度和其他物質的添加進行研究得到山藥魚的最佳速凍、保存溫度,以達到提高速凍產品品質的目的。

3 結論及討論

一方面,莜麥山藥魚的最佳配比:莜薯比9∶1、加鹽量2.0 g/100 g基礎面粉、加水量100 mL/100 g基礎面粉、加蔥量4.0 g/100 g基礎面粉,最適水溫90 ℃;另一方面,加工過程中對馬鈴薯添加量和溫度的控制更為便捷、準確,說明以馬鈴薯雪花粉代替新鮮馬鈴薯加工山藥魚不僅有利于企業對工藝的控制而且優化了山藥魚配方,冷凍后的山藥魚總體感官評分高于新鮮山藥魚,且冷凍過程對山藥魚的感官品質及質構特征影響不顯著。

我國對莜麥山藥魚的記錄和研究至今為止,草原一丁[8]和林海萍[9]等都對壩上美食的介紹中提及莜麥山藥魚,李曉博[10]對包括莜面魚魚、山藥魚兒、莜面餃子及莜面栲栳栳等傳統莜麥食品做了簡要介紹,張美莉[11]對山藥魚的傳統制作方法及食用方法進行了詳細說明,但并未對山藥魚的具體加工工藝進行探究,本實驗確定了用馬鈴薯雪花粉代替新鮮馬鈴薯制作山藥魚的最優加工工藝,并以感官評定為標準與傳統山藥魚進行了比較。其次,參照安淵[12]、周楊[13]和宋蓮軍[14]等人的感官評價標準初次初步建立了針對莜麥山藥魚的感官評分標準,填補了莜麥山藥魚感官評分標準的空缺。

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Process technic optimization and quality analysis of naked oats potato fishes

DONG Xiao-han,ZHOU Qian,DU Jia-feng,HAN Xue,ZHAO Wen*,WANG Jie*

(College of Food Science and Technology,Agricultural University of Hebei/Hebei Agricultural Products Processing Engineering Technology Research Center,Baoding,071001,China)

Potatosnowflakepowderwasusedinnakedoatspotatofishes(hereinafterreferredtoaspotatofishes)makinginsteadoffreshpotatoes,toconfirmtheoptimumprocessconditionsandthetechnics,theeffectsofprocessconditionstothepotatofishes’ssensoryqualitywasstudiedthroughsinglefactorstestsandorthogonaltests.Thecomparisonbetweentestproducts(hereinafterreferredtoasreformativeproduct)andtraditionalproductsandtheeffectsoffrozenproductsweredelvedthroughscoringandtextureanalysis.Resultsshowedthattheformulaconditionsofreformativeproductswere:nakedoatstopotatopowder9∶1,salt2.0gevery100gbasicflour,water100mLevery100gbasicflour,choppedonion4.0gevery100gbasicflour,watertemperature90 ℃;reformativeproductscomparedwithtraditionalpotatofisheshadbettersenseandtexturequality,andshort-termfreezingprocessesonsomesensoryqualitiesoftheproductandthetexturewasnotsignificant.

nakedoats;potatosnowflakepowder;steamsteamingproducts;quick-frozenfoods;texture

2016-04-01

董小涵(1992-)，女，在讀碩士，研究方向：食品加工與安全，E-mail:15603260529@163.com。

*通訊作者:趙文(1964-)，女，碩士，教授，研究方向：食品營養與安全，E-mail:13582820221@163.com。 王頡(1957-)，男，博士，教授，研究方向：農產品加工，E-mail:wj591010@163.com。

國家科技支撐計劃課題(2014BAD04B10)。

TS217.1

B

1002-0306(2016)19-0244-06

10.13386/j.issn1002-0306.2016.19.039