微波膨化奶香味慈姑脆片配方的研究

韋珍珍，唐小閑，3，楊金鳳，3，，段振華，3，蒙麗雅

（1.賀州學院廣西果蔬保鮮和深加工研究人才小高地，廣西 賀州 542899；2.賀州學院食品與生物工程學院，廣西 賀州 542899；3.賀州學院食品科學與工程技術研究院，廣西 賀州 542899）

慈姑（Sagittaria sagittifolia L.）又稱慈菇、茨菰、白地栗、燕尾草，為澤瀉科屬多年生直立草本植物，水生類蔬菜[1]。我國慈姑資源豐富，栽培地區大多集中在長江流域及其以南等地。慈姑營養豐富，具有食藥兩用功能，其球莖中含有大量淀粉、碳水化合物、多糖、礦物質、膳食纖維，以及膽堿、酚類等生物活性物質[2]。中醫認為慈姑性味苦、甘、微寒，具有涼血止血、止咳通淋、散結解毒等功效[3]，慈姑具有較強的抗氧化能力[4]、抗炎作用[5]。因為慈姑獨特的營養價值和藥用價值受到了人們廣泛關注，但是因慈姑中含有生物堿、苷類和脂類等化合物，因此作鮮食蔬菜食用會略帶苦味，不易被大多數所接受。近年來出現了銷量、售價雙雙下降的尷尬局面，嚴重制約了慈姑產業的發展。

目前國內外對于慈姑的研究主要在慈姑淀粉特性[6]、秋水仙堿的提取[7]、保鮮貯藏[8]、栽培技術[9]等方面，而對于慈姑加工的研究還較少，王靜等[10]對油炸型風味慈姑片加工工藝的研究，趙龍[11]對慈姑飲料加工方式進行了研究，王素雅等[12]對速溶慈姑粉工藝的研究。本研究以慈姑為原料，采用微波膨化技術，擬以全脂乳粉、白砂糖、牛奶香精和食鹽添加量為主要因素進行正交試驗，確定微波膨化奶香味慈姑脆片最佳配方，以期為慈姑加工業提供一定的理論依據，膨化食品朝著綠色、健康、新穎的方向發展。

1 材料與方法

1.1 材料

新鮮慈姑：市售，無斑疤、大小均勻、無機械損傷；食用鹽、白砂糖、伊利全脂乳粉：賀州市泰興連鎖超市；鮮奶香精：青島金蘭食品添加劑有限公司。

1.2 主要儀器

G80D20CN1P-D2（S0）微波爐：廣東格蘭仕微波爐電器制造有限公司；TA·XT PLUS 物性測定儀：英國stable micro systems 公司；BSA124S 分析天平：德國賽多利斯公司；MB-23 水分測定儀：奧豪斯儀器（常州）有限公司；CR-10 型色差儀：日本柯尼卡美能達公司。

1.3 方法

1.3.1 試驗工藝流程及操作要點

挑選慈姑→清洗→去皮→切片→調配浸漬液→浸漬調味→瀝干、擺盤→微波脆化→冷卻→包裝→成品

1.3.1.1 原料挑選

對慈姑進行大小分級處理，并去除有損傷、病蟲害與有霉變的慈姑。

1.3.1.2 清洗去皮

清洗污泥等雜質后，削皮，清洗干凈。

1.3.1.3 切片

采用刀口鋒利的刀，對慈姑進行切片，慈姑片厚度控制在（2.5±0.1）mm。

1.3.1.4 調配浸漬液

將配置好的食鹽、白砂糖、全脂乳粉、牛奶香精加入到70 ℃100 mL 熱水中。將預處理好的慈姑片放入已調好味的料液中浸漬2 h，使味道滲入慈姑片中。

1.3.1.5 瀝干、擺盤

將調味后的慈姑片撈出，置于帶空格框內瀝水，均勻攤開15 min 后將慈姑片擺在玻璃皿上，放入微波盤。

1.3.1.6 微波脆化

設定微波功率和烘烤時間，間隔一定時間將物料翻面，對奶香味慈姑片進行脆化處理，脆片脫水至其干基含水率為8%以下為終點。

1.3.2 單因素試驗

慈姑片裝量為50 g，以100 mL 水為基準，分別研究不同食鹽、全脂乳粉、牛奶香精、白砂糖的添加量對奶香味慈姑脆片品質的影響，通過脆片的感官評分、b*值、脆度來判斷試驗結果，感官評分標準見表1，確定各配料較好的添加量進行正交優化試驗。

表1 奶香味慈姑脆片感官評價標準Table 1 Sensory evaluation criteria for milk-flavored Cigu crisps

1.3.2.1 全脂乳粉添加量對脆片品質的影響

在白砂糖、牛奶香精、食鹽的添加量分別為70.0%、0.12%、2.5%條件下，考查全脂乳粉添加量為15.0%、25.0%、35.0%、45.0%、55.0%對感官評分、b*值、脆度的影響，確定全脂乳粉的較佳添加量。

1.3.2.2 白砂糖添加量對脆片品質的影響

在食鹽牛奶香精、全脂乳粉、食鹽的添加量分別為0.12%、35.0%、2.5%條件下，考查白砂糖添加量為50%、60%、70%、80%、90%，對感官評分、b*值、脆度的影響，確定白砂糖的較佳添加量。

1.3.2.3 牛奶香精添加量對脆片品質的影響

在白砂糖、全脂乳粉、食鹽的添加量分別為70.0%、35.0%、2.5%條件下，考查牛奶香精添加量為0.04%、0.08%、0.12%、0.16%、0.20%對感官評分、b*值、脆度的影響，確定牛奶香精的較佳添加量。

1.3.2.4 食鹽添加量對脆片品質的影響

在白砂糖、牛奶香精、全脂乳粉的添加量分別為70.0%、0.12%、35.0%條件下，考查食鹽添加量為1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%對感官評分、b*值、脆度的影響，確定食鹽的較佳添加量。

1.3.3 正交試驗

在單因素試驗基礎上，選取適度的全脂乳粉、牛奶香精、白砂糖、食鹽的添加量梯度，以感官評分、b*值、脆度這3 個指標為判斷依據，感官標準見表1。采用L9（34）正交試驗對奶香味慈姑脆片進行調味配方的優化試驗。正交試驗設計的因素及水平見表2。

表2 正交試驗設計的因素及水平Table 2 Factors and levels of orthogonal experimental design

1.3.4 驗證試驗

在正交試驗所得的最佳奶香味慈姑脆片進行調味配方下，進行3 次平行驗證試驗，與正交試驗結果進行比較驗證。

1.3.5 含水率的測定

1）初始含水率測定，使用PMB 水分測定儀測定，測得新鮮慈姑片的平均初始含水率為75.0%。

2）干基含水率測定，含水量的測定參照國家標準GB 5009.3-2016《食品安全國家標準食品中水分的測定》“食品中水分的測定”，干基含水率按式（1）計算[13-14]：

式中：Mt為干基含水率，g/g；G1為調味慈姑片在任意干燥時刻的總質量，g；G 為絕干物料質量，g。

1.3.6 色澤的測定

利用CR-10 色差儀對慈姑脆片樣品的色澤進行測定，測定結果主要以色度參數b*值表示。色差儀的主要色澤參數為b*值。b*值為黃藍度，b*值為正數時表明色澤偏黃，正越大，顏色偏向越明顯；b*為負值時表明色澤偏藍，負值越小，顏色偏向越大[15]。

1.3.7 松脆度測定

采用TA.XT PLUS 物性測試儀來測定。脆度值以出現在下壓探頭第一次沖向樣品過程中坐標圖上的第一個明顯壓力峰值表示，值越小，表明產品脆性越好[16]。

1.3.8 感官評分

邀請20 位經過一定感官評價訓練的人員組成評分小組，按表1 感官評價標準表對試驗樣品從滋味、色澤、氣味3 個方面進行綜合評分，最后，按照平均得分記錄樣品綜合評分。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果分析

2.1.1 全脂乳粉添加量對奶香味慈姑脆片品質的影響

奶粉的香味是奶香味慈姑脆片的主要風味來源，所以全脂乳粉對脆片的品質影響很大，全脂乳粉添加量對奶香味慈姑脆片品質的影響見圖1。

圖1 全脂乳粉添加量對奶香味慈姑脆片品質的影響Fig.1 Effect of the addition of whole milk powder on the quality of milk-flavored Cigu crisps

由圖1 可知，隨著全脂奶粉添加量的增大，脆片的b*值較穩定，色澤保持淺黃色，脆度值顯著降低，脆性增大，脆片的感官評分快速提高，但奶香味不夠濃郁；當奶粉含量達到45%時，脆片的b*值增大但變化不明顯（p＞0.05），b*為+33.68，色澤淡黃鮮亮，脆度值為1 899.812 g，脆性增大，脆片感官評價得分最高，83.8分，口感松脆可口，奶香味、甜味宜人，且能與慈姑本身的清香協調；當奶粉含量超過45%，脆度值達到最低脆性最好，但b*值較大，脆片較黃，脆片感官評分也逐漸降低，原因是奶粉添加量過多，奶味越來越突出而掩蓋脆片中慈姑風味，且慈姑易于焦化。根據實際情況，綜合考慮b*值、脆度、感官評分，選取全脂乳粉添加量45%進行正交優化試驗。

2.1.2 白砂糖添加量對奶香味慈姑脆片品質的影響

白砂糖作為甜味劑，可覆蓋原料中其他不和諧的味道，對脆片口感調節起著重大的作用。添加適量的白砂糖能降低脆片的水分活度，有利于儲藏[17]，白砂糖添加量對奶香味慈姑脆片品質的影響見圖2。

由圖2 可知，隨著白砂糖的添加，脆片的b*值平穩上升其色澤逐漸變黃，脆片脆度快速降低而感官評分提高，其脆性和滋味、香氣不斷提高，但脆片中的甜味不夠明顯，慈姑片仍有苦味；在白砂糖添加量為80%時，b*值和脆度值分別為+33.34 和1 312.481/g，脆片淡黃，色澤鮮亮均勻，口感酥脆，香甜可口，感官評分最高，84.3 分；當白砂糖添加量超過80%時，脆片的脆度趨于平緩，b*值快速上升而感官評分下降明顯，脆片更酥脆，但其色澤偏深色，脆片過于甜膩，掩蓋了慈姑本身獨特的清香，且過量的糖使得部分產品發生焦糖化反應[18]，致使脆片色澤偏暗，影響產品的品質。綜合考慮b*值、脆度和感官評分，選取白砂糖添加量80%進行正交優化試驗。

2.1.3 牛奶香精添加量對奶香味慈姑脆片品質的影響

牛奶香精是食用香精的一種，具有厚實的奶香氣，水溶性和穩定性良好，可作為調配料添加到焙烤、烘炒、油炸及其他風味食品中，提高其酥脆性，使脆片的口感變得更加豐富。添加適量的牛奶香精可以彌補只添加乳粉的奶制品加工過程中損失掉的香氣，并使脆片增添了誘人的奶香味，牛奶香精添加量對奶香味慈姑脆片品質的影響見圖3。

圖2 白砂糖添加量對奶香味慈姑脆片品質的影響Fig.2 Effect of sugar content on the quality of milk-flavored Cigu crisps

圖3 牛奶香精添加量對奶香味慈姑脆片品質的影響Fig.3 Effect of milk flavor content on the quality of milk flavor arrowhead chips

由圖3 可知，隨著牛奶香精添加量的增加，脆片的脆度顯著減小脆性增大，脆片感官評分迅速提高，但牛奶香精含量小于0.12%，脆片奶香味不足，整體風味欠佳；當牛奶香精含量達0.12 %時，脆度最小，為1 358.616 g，其酥脆性最好，脆片牛奶香味濃郁，與慈姑本身的風味匹配，口感醇厚，感官評分達到最高值，82.8 分；當繼續添加牛奶香精，脆片的脆度越來越大其脆性變弱，感官評分急劇下降，脆片牛奶味越來越突出，遮蓋了慈姑脆片本身的果蔬風味，使其品質下降。在牛奶香精添加量的增加過程中，b*值曲線保持較穩定的狀態，b*值和脆片色澤保持較好，說明牛奶香精的添加量，對脆片的色度的影響不顯著。綜合考慮b*值、脆度和感官評分，選取牛奶香精添加量0.12%進行正交優化試驗。

2.1.4 食鹽添加量對奶香味慈姑脆片品質的影響

食鹽作為基本的調味料，在脆片中有協調風味的功效，并具有一定的防腐功能[19]，延長貨架期；適量的食鹽添加量可使慈姑片的復合介電消耗增加，促進慈姑吸收微波能，從而使膨化速率提高，達到縮短膨化時間的作用[20]，食鹽添加量對奶香味慈姑脆片品質的影響見圖4。

圖4 食鹽添加量對奶香味慈姑脆片品質的影響Fig.4 Effects of salt addition on the quality of milk-flavored Cigu crisps

由圖4 可知，食鹽添加量在1.5%～2.0%時，b*值增大不明顯，脆片色澤保持較好，感官評分快速提高，脆片的脆度平緩減小，脆性增大但較硬，此外，此時的食鹽添加量無法掩蓋脆片的甜膩感；當食鹽添加量達到2.0%時，脆片的脆度值和b*值分別為2 265.376/g和+30.10，脆度仍較大，脆性一般，但慈姑脆片呈淡黃，色澤均勻，滋味協調，奶香味濃郁，感官評分達到最高分，84.1 分；隨著食鹽量的繼續添加，脆片的脆度值斜線減小，脆性增強，但b*值逐漸增大，脆片色澤慢慢偏向黃，脆片的咸味愈發濃烈，對脆片的整體品質有很大影響，感官評分迅速降低，同時，過度的食鹽攝入量對人們的健康也構成了一定的威脅。綜合考慮b*值、脆度和感官評分，選取食鹽添加量2.0%進行正交優化試驗。

2.2 正交試驗結果分析

在單因素對奶香味慈姑脆片品質影響的試驗基礎上，采用L9（34）正交表，以脆片的感官評價得分為指標，對奶香味慈姑脆片配方行四因素三水平正交試驗，試驗結果見表3，脆度方差分析見表4，感官評分方差分析見表5。

表3 奶香味慈姑片調味配方正交試驗結果及極差分析Table 3 Orthogonal test results and range analysis of flavoring formula of milk-flavored Cigu tablets

表4 脆度方差分析Table 4 Analysis of variance of brittleness

由表3 極差分析和表4、表5 的方差分析可知，若以脆度為考察指標，影響慈姑脆片脆度的因素排序為C＞D＞B＞A，最優組合為 A3B1C2D2；若以感官評分為考察指標，影響脆片的感官評分的因素排序為B＞C＞D＞A，最佳組合為A3B2C2D2。采用多指標正交試驗綜合平衡法，最終確定了理論最佳組合為A3B2C2D2，即全脂乳粉添加量為55%，白砂糖添加量80%，牛奶香精添加量0.12%，食鹽添加量2%。

表5 感官評分方差分析Table 5 Sensory score variance analysis

2.3 驗證試驗

根據理論優化所得的最佳配方A3B2C2D2，即全脂乳粉添加量55%，白砂糖添加量80%，牛奶香精添加量0.12%，食鹽添加量2%進行驗證試驗，結果見表6。

表6 最佳工藝驗證試驗Table 6 Best process verification test

在A3B2C2D2組合下試驗，得出微波膨化奶香味慈姑脆片的脆度為1 148.162 g，感官評價得分為90.9 分，兩個指標均優于正交試驗表中A1B2C2D2的脆度值1 243.265 g 和感官評分90.6 分。所以，可認為A3B2C2D2是最佳配方。

3 結論

本研究在單因素試驗的基礎上，通過正交試驗確定微波膨化奶香味慈姑脆片最佳配方為：全脂乳粉添加量55 %，白砂糖添加量80 %，牛奶香精添加量0.12%，食鹽添加量2%。在最佳條件下，微波膨化奶香味慈姑脆片的脆度值1 243.265 g 和感官評分為90.9 分，此時的慈姑脆片色澤鮮亮均勻、酥脆性好、香甜可口、具有慈姑獨特風味。