再造型復合果蔬脆片配方及干燥工藝研究

（鄭州科技學院，河南鄭州450064）

休閑食品作為百姓日常生活中的“第4餐”[1]，正向健康、營養、安全方向發展。兒童是祖國的未來，兒童休閑食品的品質與安全，與他們的健康成長息息相關。果蔬脆片是休閑食品中一類比較健康、營養、美味的食品，但目前市售產品一般以單一果蔬為原料，存在營養素不夠豐富、均衡的問題，此外，很多果蔬脆片是經油炸脫水制成的，含油量相對較高，容易生成丙烯酰胺等有毒有害物質[2]，長期食用，對兒童健康成長不利。

南瓜，富含南瓜多糖、果膠、β-胡蘿卜素、維生素C[3-4]及鉀、鈣、鎂[5]等礦物質元素，與其他瓜菜類植物相比，β-胡蘿卜素、鋅、鉻、錳等含量較高[5-6]。上述營養物質能提高兒童機體免疫力，保護視力[6]，促進上皮細胞生長、分化，促進骨骼發育，降低兒童癌癥患病風險[7-11]、降低血脂[12]、促進糖類和蛋白質代謝[5]等作用。梨，肉脆多汁，清甜可口，富含碳水化合物、維生素、礦物質和多酚類物質[13-14]，可以止咳潤肺，改善兒童呼吸系統和肺部功能[15]。胡蘿卜，有地下“小人參”之稱，富含多糖、β-胡蘿卜素、維生素C等多種營養功能成分，尤其是果膠等膳食纖維含量很高[16]，是一種價格較低的常見營養食品原料，但生食胡蘿卜β-胡蘿卜素等營養素吸收不夠完全[17]，而且由于主要風味物質是萜烯類化合物，高溫下容易產生蒸煮味[18]，導致很多兒童不喜歡熟胡蘿卜的風味，限制了胡蘿卜在兒童食品加工中的應用。以南瓜、梨、胡蘿卜為主要原料、輔以天然風味料，制成復合果蔬營養脆片，可以實現營養、風味及經濟效益等多重優化、互補。

干燥是果蔬保存的常見手段，通過去除果蔬中的水分，能有效抑制微生物活動和果蔬本身酶的活性[19]，使果蔬保質期得以延長，常見果蔬干燥技術有熱風干燥、紅外干燥、真空油炸、微波干燥、真空干燥、真空冷凍干燥、壓差膨化干燥[19]等。膨化指利用油炸、擠壓、沙炒、焙烤、微波等技術作為熟化工藝，在熟化工藝后，制品體積明顯增大，具有一定酥松度的技術[21-22]。果蔬脆片既要追求較長的保存期，又要具有松脆的口感，所以在干燥的同時，必須產生膨化效果，微波、紅外加熱技術既可以起到脫水干燥的作用，又能使果蔬產生松脆[19，23]的口感。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

成熟南瓜、碭山梨、胡蘿卜、金苑牌低筋面粉、一級白砂糖、無碘食鹽：市售；黃油：上海高夫龍惠食品有限公司。

1.2 儀器與設備

JA2003A型電子天平：上海精天電子儀器有限公司；PL-4型遠紅外線食品烤箱：廣東恒聯食品機械有限公司；WP700L17型格蘭仕微波爐：廣東省佛山市順德區格蘭仕電器有限公司；XZ-J20A全自動打漿機：廣東中山市喜卓電器有限公司；100型鍋巴成型機：河北邢臺華茂機械廠；101-1AS電熱干燥箱：上海百典儀器設備有限公司；TBD-500落地式起酥機：廣州市晟遠餐飲設備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

1.3.2 復合果蔬漿最佳配比的確定

取成熟度適中，無傷痕，無破損的南瓜、胡蘿卜、梨，將原料洗凈，去皮，去核，切成小塊。將南瓜、胡蘿卜、梨分別打成漿狀備用，果肉顆粒需通過20目篩。胡蘿卜、南瓜、梨對脆片呈色呈味有較大影響，采用L9（34）三因素三水平正交試驗，以感官指標評價試驗結果，標準見表1，通過極差分析確定3種果蔬漿最佳配比。

1.3.3 輔料添加量的確定

將面粉、融化黃油、白砂糖、食鹽根據試驗設計要求加入復合果蔬漿中混合均勻，然后將混合料反復折疊輥壓成1.5 mm～2.0 mm厚度的薄片，分切成長約3cm、寬約2 cm的小片，置于遠紅外烤箱中在上火170℃，下火130℃，20 min條件下干燥膨化，冷卻至室溫。面粉、黃油、白砂糖、食鹽添加量先用單因素試驗確定添加范圍，再通過L9（34）正交試驗運用極差分析優選輔料添加量最佳組合，試驗結果用感官指標綜合評分見表3。4個單因素試驗設計如下：以100 g復合果蔬漿為基準，低筋面粉添加量單因素試驗水平設置為40、50、60、70、80、90、100、110 g，其他輔料不再添加，試驗結果用感官指標評價，見表2；黃油添加量單因素試驗水平設置為 2、4、6、8、10、12、14、16 g，低筋面粉添加量為80 g，白砂糖為10 g，食鹽為1.0 g；白砂糖添加量單因素試驗水平設置為 2、4、6、8、10、12、14、16 g，低筋面粉添加量為80 g，黃油為10 g，食鹽為1.0 g；食鹽添加量單因素試驗水平設置為 0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2 g，低筋面粉添加量為 80 g，白砂糖為10 g，黃油為10 g。對風味輔料添加的試驗結果用感官指標評價，標準見表3。

1.3.4 脆片干燥最佳工藝的確定

分別研究微波、遠紅外和遠紅外-微波3種工藝對脆片干燥效果的影響，然后對比3種工藝的優劣，選出最佳干燥方法及對應的最佳工藝參數。

具體試驗方法為：將制備好的脆片生坯按不同工藝干燥，然后冷卻至室溫進行感官評價。對微波干燥，采用全面試驗確定最佳干燥時間和火力，根據微波爐性能特點，參照謝冬娣等以及王澤南等[24-25]研究成果，時間設置 4 個水平，分別為 30、60、90、120 s，火力設置2個水平：中低火（40%功率輸出）、中火（66%功率輸出），試驗結果用感官指標評價，見表3。對遠紅外干燥，采用單因素試驗分別確定干燥時間和干燥溫度，參照李松林等[26]研究結果，時間水平設置為5、10、15、20、25、30、35、40 min，此時上火溫度 170 ℃，下火溫度130℃；溫度水平設置為上火150℃下火110℃、上火160℃下火120℃、上火170℃下火130℃、上火180℃下火140℃、上火190℃下火150℃、上火200℃下火160℃，此時干燥時間為15 min。試驗結果用感官指標評價，見表3。對聯合干燥，參考陽辛鳳等[27]對香蕉脆片干燥工藝的設計方案，先將脆片生坯放到遠紅外烤箱中干燥至水分質量分數為10%±0.4%[26]，再放入微波爐中置于中低火膨化。遠紅外干燥時間用單因素試驗確定，參考單一遠紅外干燥試驗結果，水平分別設置為 6、8、10、12、14、16 min，此時上火 170 ℃，下火溫度130℃，以干燥后水分含量作為評價指標；微波膨化時間用單因素試驗確定，參考單一微波干燥試驗結果，水平分別設置為 5、10、15、20、25、30 s，火力為中低火，試驗結果用感官評價判斷，標準見表3。

1.4 指標測定及感官評價標準

1.4.1 脆片水分測定

脆片試樣在遠紅外烤箱中完成第一段干燥后，立即取出置于干燥器中冷卻至室溫，然后用GB 5009.3-2016《食品安全國家標準食品中水分的測定》[28]直接干燥法進行水分測定。

1.4.2 復合果蔬漿配比感官評定

選擇12位經過一定感官評價訓練的人員組成評分小組[29]，按表1感官評分標準對試樣進行綜合評分，總分為100分，其中色澤、口感、滋氣味各占20、20、60分，按平均分記錄最終分值。

1.4.3 面粉添加量試驗感官評定

選擇12位經過一定感官評價訓練的人員組成評分小組[29]，按評分標準對試樣進行打分，總分為100分，其中生坯加工性能、脆片外觀、脆片口感、脆片風味各占 40、20、20、40 分，取平均分，評分標準見表 2。

表2 面粉添加量綜合評分標準Table 2 Composite evaluation standard on addition of flour

1.4.4 脆片感官評定標準

選擇12位經感官訓練的人員組成評分小組[29]，按表3評分標準對試樣進行打分，取平均分。評分標準總分為100分，其中色澤、組織狀態、口感、滋氣味各占20、20、30、30 分。

表3 脆片感官評分標準Table 3 Sensory evaluation standard of chip

2 結果與分析

2.1 復合果蔬漿最佳配比

南瓜、胡蘿卜、梨漿配比用三因素三水平正交試驗確定，因素水平取值及結果見表4。

表4 復合果蔬漿最佳配比試驗結果Table 4 Experiment result on the best ratio of fruit-vegetable pulp

由表4可知，胡蘿卜、南瓜、梨配比最優方案為A3B3C2，與直觀試驗結果一致，即胡蘿卜、南瓜、梨三者的比例為3∶3∶2時，感官評價得分最高，樣品色澤金黃，組織均勻，口感細膩，滋味微甜，清潤宜人，氣味清爽。通過極差分析，影響復合果蔬漿感官評價結果的主次因素依次為B＞C＞A，即胡蘿卜＞梨＞南瓜，胡蘿卜漿特有風味明顯、色澤鮮艷，對混合漿滋味、色澤影響最大；梨的影響次之，梨漿滋味清甜，適當添加可以掩蓋胡蘿卜不夠宜人的滋味，但添加過多，會導致果漿顏色灰暗，分層、口感粗糙；南瓜色澤鮮艷，風味平和，對復合果蔬漿感官質量影響最小。

2.2 輔料添加量的確定

2.2.1 面粉添加量對脆片的影響

面粉添加量試驗結果見圖1。

圖1 面粉添加量試驗結果Fig.1 Experiment result on addition of flour

由圖1可知，當面粉添加量達到80 g時，感官綜合評分最高，生坯色澤金黃，顏色較均勻，外觀較平展，果蔬風味明顯、口感較松脆；小于80 g時，生坯因含水量高，不易成型；大于80 g后，添加量越多，生坯質地越硬，輥壓越困難，脆片色澤越暗淡，果蔬風味越寡淡、口感的疏松性越差。

2.2.2 黃油添加量對脆片的影響

黃油的適量添加，不僅可以改善脆片營養組成，提高酥脆性，還能改善色澤，賦予脆片誘人的香氣和獨特的奶香味見圖2。

圖2 黃油添加量試驗結果Fig.2 Experiment result on addition of butter

如圖2所示，在單因素試驗中，當黃油的添加量為12 g時，脆片感官評分最高，色澤金黃誘人，表面平整，口感松脆可口，并有淡淡宜人奶油味，與果蔬風味協調；大于12 g時，脆片表面氣泡越來越多，色澤發暗，奶油味越來越突出，逐漸掩蓋了脆片果蔬風味；當添加量小于12 g時，脆片口感偏硬，風味有所下降。

2.2.3 白砂糖添加量對脆片的影響

白砂糖適當添加，可以改善風味，提高脆片酥脆性見圖3。

圖3 白砂糖添加量試驗結果Fig.3 Experiment result on addition of sugar

由圖3可知，白砂糖添加量達到10 g時，脆片整體風味較協調，酥脆性好；小于10 g時，脆片的甜味不夠明顯，風味得分偏低，且口感偏硬；白砂糖添加量大于10 g后，脆片滋味甜膩感增加，減弱了特有的果蔬風味。

2.2.4 食鹽添加量對脆片的影響

食鹽作為一種重要的調味料，在脆片中能起到調和風味作用，并起到一定的防腐作用見圖4。

圖4 食鹽添加量試驗結果Fig.4 Experiment result on addition of salt

由圖4可知，當食鹽的添加量為1.0 g時，滋味協調，風味濃郁，感官評分較高，被大多數評價者所喜愛；大于1.0 g時，食鹽的咸味會越來越明顯，使脆片原有風味發生改變，感官評分降幅較大。當食鹽添加量小于1.0 g時，添加量越小，產品掩蔽甜膩感的作用越小，對風味影響越小。

2.2.5 輔料最佳添加量

輔料添加量試驗結果見表5。

表5 輔料添加量試驗結果Table 5 Experiment result on addition of accessories

續表5 輔料添加量試驗結果Continue table 5 Experiment result on addition of accessories

如表5所示，正交試驗各因素主次順序為A＞B＞D＞C，即面粉用量對脆片感官指標影響最大，其次是黃油，再次是食鹽，最小的是白砂糖。最優方案為A2B2C3D1，與直觀試驗結果一致，即面粉75 g，黃油13 g，白砂糖 12 g，食鹽 1.0 g。

2.3 脆片干燥最優工藝

2.3.1 微波干燥最優工藝

微波傳熱速度快，自內而外加熱，微波干燥試驗結果見表6。

表6 微波干燥試驗結果Table 6 Experiment result on microwave drying

由表6試驗結果可知，中低火40 s干燥膨化效果最好，此條件下，脆片酥脆性較好，但有輕微焦心現象。中火20 s時，干燥膨化效果次之，酥脆性較好，但脆片焦心更嚴重。其他工藝條件下制成的脆片感官評分均較低，當時間過長或火力過大時，脆片焦糊明顯，而時間過短或火力過小時，試樣質地較軟，口感粘牙。

2.3.2 遠紅外干燥最優工藝

遠紅外干燥時間試驗結果見圖5、圖6。

圖5 遠紅外干燥時間試驗結果Fig.5 Experiment result on far infrared drying time

圖6 遠紅外干燥溫度試驗結果Fig.6 Experiment result on far infrared drying temperature

由圖5、圖6可知，在遠紅外干燥溫度上火170℃，下火溫度130℃，干燥時間15 min時，試樣色澤金黃鮮艷、外觀平展、口感酥脆、果蔬風味明顯，有獨特焦香，感官評分最高。干燥時間短或溫度低于該條件時，產品質地軟，干燥時間長或溫度高于該條件時，產品口感酥脆，但色澤偏暗，逐漸焦糊。

2.3.3 遠紅外-微波聯合干燥最優工藝

遠紅外干燥階段水分含量見圖7。微波干燥階段感官評分見圖8。

圖7 遠紅外干燥階段水分含量Fig.7 Moisture content of far infrared drying stage

從圖7可以看出，遠紅外干燥最佳時間為12 min，水分接近10%（實際測定結果為10.4±0.3%），小于12 min時，水分減少速度較快，超過12 min后，水分減少速度減慢。從圖8可以看出，微波膨化最佳時間為20 s，從曲線變化趨勢可以看出，低于20 s時，干燥時間的變化對脆片感官質量影響不大，但超過20 s后，樣品焦糊現象越來越明顯。

圖8 微波干燥階段感官評分Fig.8 Sensory evaluation of microwave drying stage

2.3.4 脆片干燥最優工藝選擇

脆片干燥工藝對比試驗結果見表7。

表7 脆片干燥工藝對比試驗結果Table 7 Comparative experiment result of chip drying process

由表7可知，通過對比試驗，采用遠紅外干燥工藝得到的脆片樣品感官評分最高，遠紅-微波外聯合干燥感官評分次之，但這兩種工藝得到的樣品感官評價差異不大，微波干燥制成的脆片評分最低。考慮到操作的便捷性、設備投入成本等因素，復合果蔬脆片選擇遠紅外干燥，最優工藝參數為上火溫度170℃，下火溫度130℃，時間15 min。

3 結論與討論

以南瓜、梨、胡蘿卜為主要原料、輔以天然風味料和天然填充料（面粉），通過打漿、混合、輥壓成型、遠紅外干燥膨化、冷卻、包裝等工序制成的純天然復合果蔬營養脆片外觀呈平展帶有花紋的片狀，色澤金黃鮮艷，組織均勻，口感酥脆，滋味香甜，具有宜人的果蔬風味。該脆片所添加的果蔬漿達到50%，是一種營養豐富，低脂低熱量，外形美觀，酥脆美味，適合少年兒童選用的健康休閑食品。在果蔬脆片干燥膨化過程中，遠紅外烘烤干燥膨化時間只需15 min，這個試驗結果跟一些文獻記載中采用微波干燥或微波-熱風（或紅外）聯合干燥的結果略有不同，原因之一可能是輔料中添加了低筋面粉、黃油兩種起酥性原料，提高了制品的酥脆性，此外在輥壓成型中，借鑒了蘇打餅干的反復疊展輥壓工藝，也使得脆片的疏松性有所提高。

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