不同油炸溫度對獼猴桃脆片品質的影響

王強，李華佳，鄧長陽，郭壯，趙慧君，*

（1.湖北文理學院食品科學技術學院鄂西北傳統發酵食品研究所，湖北襄陽 441053；2.四川省農業科學院農產品加工研究所，四川成都610066）

獼猴桃，又名羊桃，俗稱“矛梨”、“奇異果”，因果皮表面覆蓋滿絨毛而得名，被譽為果中之王。新鮮的獼猴桃酸甜可口，清香味美，其鮮果中維生素C含量約為100 mg/100 g～420 mg/100 g，也素有“維生素之王”的美稱[1]，營養價值極高，而且還具有提高免疫、抗突變、抗癌等令人稱奇的藥用價值[2]。市場上獼猴桃加工產品眾多，如獼猴桃果啤[3]、獼猴桃酸奶酒[4]、獼猴桃果醬[5]、獼猴桃果醋[6]、獼猴桃果脯[7]、獼猴桃脆片[8]等制品。

低溫真空油炸技術最早始于1972年的美國專利，之后又經過數十年的發展，其基本原理是利用真空使加工系統處于負壓狀態下，以食用油作為傳熱媒介，讓果蔬內部的水分急劇蒸發，使果肉組織形成疏松多孔的結構，其含油率明顯低于傳統油炸果蔬脆片[9]，且保存期較長，同時果蔬脆片在保存了果蔬純天然色澤的同時還具有低熱量、高纖維、富含維生素和礦物質等優點[10]。隨著科學技術的不斷發展，通過低溫真空油炸對果蔬進行炸制的技術逐漸完善。低溫真空油炸的馬鈴薯脆片[11]、香菇脆片[12]、藕片[13]、香蕉片[14]等果蔬脆片也大量出現在人們的日常生活中。獼猴桃脆片目前的研究也很多，如獼猴桃脆片護綠和浸糖的工藝研究[15]、微波膨化獼猴桃脆片工藝的優化[16]、預處理對獼猴桃壓差膨化脆片品質的影響[17]等。

油溫是影響獼猴桃脆片品質的重要因素，本試驗以新鮮的獼猴桃為原料，棕櫚油為熱介質進行低溫真空油炸的獼猴桃脆片為研究對象，通過檢測在70、80、90、100、110、120℃這6個油炸溫度生產的獼猴桃脆片的各項工藝指標，進一步運用多元統計法對各項工藝指標進行主成分分析，探究不同油炸溫度對獼猴桃脆片的風味、質構及理化性質的影響，從而明確油炸獼猴桃脆片的最適溫度，為低溫真空油炸的獼猴桃脆片產業提供一定的理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮獼猴桃：襄陽市湖北文理學院墮落街花果山水果超市；乳酸（食品級）：河南金丹乳酸科技股份有限公司；環己基氨基磺酸鈉（又名甜蜜素，純度≥99%）：方大添加劑有限公司；棕櫚油：益海糧油工業有限公司；石油醚（分析純）：西隴科學股份有限公司。

1.2 儀器與設備

QS-05真空油炸機：全氏食品機械有限公司；TA.XT Plus物性測試儀：英國Stable Micro System公司；SOX500脂肪測定儀、SOX500特氟龍涂層加熱杯：山東海能科學儀器有限公司；UltraScan PRO全自動多功能色度儀：美國Hunterlab公司；HSS 32電子鼻：德國AIRSENSE公司；HE53鹵素水分測定儀、HE53鋁箔樣品盤：梅特勒-托利多國際有限公司。

1.3 方法

1.3.1 獼猴桃脆片的工藝流程及操作要點

1.3.1.1 工藝流程

參考張剛等的工藝流程[18]，并結合實際情況做如下修改：

原料→清洗去皮→切片→加入添加劑→熱水漂燙→沖涼瀝水→編號、凍藏→低溫真空油炸及脫油→烘干→封裝保存

1.3.1.2 操作要點

1）清洗去皮：挑選保存完好且無損傷的新鮮獼猴桃用清水沖洗干凈，削去獼猴桃的表皮。

2）切片：通過調節多功能切片機的墊片厚度，將獼猴桃切成厚度為5 mm的薄片，放置備用。

3）添加劑的加入：用分析天平稱取3 g甜蜜素和1 g乳酸，融于1 000 mL的水中。

4）熱水漂燙：用電磁爐將融有添加劑的水煮沸，放入適量切好的獼猴桃薄片，在95℃以上溫度下漂燙2 min 后撈出[19]。

5）沖涼瀝水：將撈出的獼猴桃薄片迅速用冷水沖洗30 s，然后將水瀝干。

6）凍藏：將冷卻到室溫（約25℃）的獼猴桃薄片攤平放置到鐵盤上，并覆蓋保鮮膜，記為第一組，編號為1，在同樣條件下，再做5組，編號分別為2～6。然后將鐵盤及獼猴桃片一起放到-20℃的冷凍柜中凍藏48 h。

7）低溫真空油炸及脫油：真空油炸機清洗干凈后倒入棕櫚油，直至沒過真空油炸機的加熱口，將油進行預熱。參照真空油炸機的使用說明設置儀器參數，油炸時間：300.0 s；脫油時間：300.0 s；放油限時：30.0 s；加油延時：2.0 s；破真空時間：30.0 s；開蓋關蓋限時保護：10.0 s。將獼猴桃薄片從-20℃的冰箱里拿出，根據1～6 的編號分別設置油炸溫度為 70、80、90、100、110、120℃進行炸制，炸制完成后將獼猴桃脆片散置于鐵盤中，待其冷卻，恢復到室溫（約25℃）。

8）烘干：將冷卻下來的獼猴桃脆片放入60℃的電熱鼓風干燥箱中干燥12 h。

9）封裝保存：將烘干的獼猴桃脆片同干燥劑一起裝入食品塑料罐中，在陰涼或低溫的環境下儲藏[20]，用于后期各種理化指標測定。

1.3.2 獼猴桃脆片水分含量的測定方法

參考賈洋洋等的方法[21]，采用熱失重原理測定獼猴桃脆片的水分含量。打開梅特勒快速水分測定儀開機預熱1 h，然后將錫紙盤放入梅特勒水分測定儀中去皮（即系統歸零），之后將獼猴桃脆片從食品塑料罐中拿出2～3塊剪碎（大致為3 g），放入錫紙盤中，測定水分含量，等待測定結束后，將數據記錄下來。一共6組，每組隨機測定3次平行，結果取3次測定的平均值作為快速水分測定儀的測定數據。

1.3.3 獼猴桃脆片含油率的測定方法

按照張曉婷等[22]的研究，稱取適量獼猴桃脆片放在燒杯內，然后和脂肪提取儀的OX500特氟龍涂層加熱杯一起放在烘箱中烘干，冷卻后稱重，重復干燥至恒重，稱取記錄獼猴桃脆片質量為m1（g），記錄加熱杯的干重為m2（g）。將稱取的獼猴桃脆片用濾紙包裹并壓碎放入濾紙筒中，將濾紙筒和加熱杯放置在脂肪提取儀的相應位置上，加入適量的石油醚。索式標準提取8 h，利用石油醚將樣品中的脂肪提取出來，提取完成后，再次將加熱杯烘至恒重，進行第二次稱量，質量為m3。按照以下公式計算含油率，一共6組，每組隨機測定3次平行，結果取3次測定的平均值作為脂肪提取儀的測定數據。

1.3.4 獼猴桃脆片風味的測定方法

將獼猴桃脆片切碎后，準確稱取（5.00±0.02）g樣品于20 mL電子鼻樣品瓶中并封口，在40℃的恒溫水浴鍋中水浴加熱30 min后，等樣品恢復室溫（約25℃）后，以潔凈干燥的空氣作為載氣，利用電子鼻進行風味測定。設置電子鼻參數：樣品間隔時間3 min，進樣流量200 mL/min，管路清洗時間95 s，平衡時間5 s，進樣時間60 s。通過10個金屬氧化傳感器對不同油炸溫度的獼猴桃脆片中不同類型的敏感物質（見表1），進行測定，每秒測定一個響應值，選取響應值穩定的連續3 s，即49、50、51 s時的響應值的平均值為測試數據[23]。一共6組，每組隨機測定3次平行，結果取3次測定的平均值作為電子鼻的測定數據。

表1 不同金屬傳感器的敏感物質Table 1 Sensitive substances of different metal sensors

1.3.5 獼猴桃脆片硬度和破碎度的測定方法

參考álvarez等[24]的方法，利用質構儀對片形較為完整的獼猴桃脆片進行硬度和破碎度的測定。測試模式：3PB模式；測試探頭：HDP-3PB探頭；測樣前速率為1 mm/s，測樣時速率為0.5 mm/s，測樣后速率為1 mm/s；測樣的下壓距離為10 mm，激活感應力為5 g。通過儀器測定給出的應力與時間變化的曲線，經Exponent軟件得到獼猴桃脆片的硬度和破碎度。一共6組，每組隨機測定3次平行，結果取3次測定的平均值作為質構的測定數據。

1.3.6 獼猴桃脆片的色度的測定

參照郭壯等[25]的方法，提前打開色度儀預熱1 h，點開軟件，選擇測試模式為透射模式，使用白板和光阱對色度儀進行校正，校正完成后將獼猴桃脆片覆蓋在測試口，扣上光罩，開始對獼猴桃脆片的L*（明亮值）、a*（紅綠值）和b*（黃藍值）進行測定，每組隨機測定3次平行，結果取3次測定的平均值作為色度的測定數據，一共6組。

1.3.7 不同油炸溫度獼猴桃脆片品質指標的主成分分析

首先對不同油炸溫度獼猴桃脆片中17項理化指標進行標準化處理，避免了不同單位和量程對方差分析的影響[26]，其中包括水分含量和含油率兩項指標與10 項 風 味 指 標（W1C、W5S、W3C、W6S、W5C、W1S、W1W、W2S、W2W、W3S），以及硬度、破碎度兩項指標和 3 項色度指標（L*、a*、b*）[27]。進而通過主成分分析法（principal component analysis，PCA）的因子得分和因子載荷[28]對不同油炸溫度獼猴桃脆片的理化品質進行系統的評價。

1.3.8 數據分析

采用Excel表格建立起各種理化指標的數據庫，用stst軟件進行多元方差分析、軟件SAS9.0進行主成分分析、Origin95-64作圖。

2 結果與分析

2.1 不同油炸溫度對獼猴桃脆片水分和含油率的影響

獼猴桃脆片的水分含量對食用口感有很大影響，而且水分含量越高越容易腐敗變質，這對于后期的儲存和運輸極其不利[29]。同時獼猴桃脆片含油率也是影響其食用口感的一大因素。本研究通過測定獼猴桃脆片中的水分含量和含油率，探討油炸獼猴桃時的最適溫度，其結果如圖1所示。

圖1 不同油炸溫度對獼猴桃水分和含油率的影響Fig.1 Effect of different frying temperature on moisture and oil content of kiwi crisp

由圖1可知，獼猴桃脆片的水分含量隨著油炸溫度的升高呈現先升高后下降，最后又升高的趨勢。油炸溫度在90℃時水分含量最低，在120℃時水分含量最高，在70℃和100℃的時候水分含量在2%左右，滿足了儲存和運輸條件，也最大的保證了獼猴桃脆片的口感。所有溫度處理的獼猴桃脆片含油率都大于30%，最優的油炸溫度為100℃的，其含油量偏高，口感酥軟，有著濃厚的油炸風味。

2.2 不同油炸溫度對獼猴桃脆片的揮發性成分的影響

電子鼻是一種分析識別和檢測復雜嗅味和揮發性成分的儀器，其對芳香性敏感的傳感器響應值越高，缺陷型指標的響應值越低食品風味就越好，被廣泛地應用于油炸工藝對，食品食品風味的研究[30]。本試驗用電子鼻對獼猴桃脆片的風味進行測定，將其作為評價獼猴桃脆片的一個重要指標，結果見表2。

由表2可知，電子鼻對獼猴桃的揮發性成分有明顯響應，并且金屬傳感器對不同油炸溫度獼猴桃脆片的響應值也不同。金屬傳感器W1C、W3C、W5C對100℃的油炸獼猴桃脆片響應值最高，對90℃的油炸獼猴桃脆片響應值最低，而金屬傳感器 W5S、W6S、W1S、W1W、W2S、W2W對100℃的油炸獼猴桃脆片響應值最低，對90℃和120℃的油炸獼猴桃脆片響應值最高。金屬傳感器W3S在油炸溫度為110℃的時候響應值最高，在油炸溫度為80℃的時候響應值最低。由此可見，獼猴桃脆片的油炸溫度在100℃的時候風味最優良。

表2 不同油炸溫度獼猴桃脆片揮發性成分的差異性分析Table 2 Difference volatile component analysis of kiwi crisp at different frying temperatures

2.3 不同油炸溫度對獼猴桃脆片硬度和破碎度的分析

因脆片需要具有一定硬度和較高破碎度，而油炸溫度又對其影響較大，故本試驗在對水分含量、含油率和風味差異的研究基礎上，進一步探討不同油炸溫度對獼猴桃脆片硬度和破碎度的影響，其結果見圖2。

由圖2可知，在不同油炸溫度下獼猴桃脆片的硬度有著明顯的差異（P＜0.05），在油炸溫度為110℃的時候硬度最高，120℃時硬度最低，而較為適中的是100℃的油炸溫度，硬度值為1 407 g；而獼猴桃脆片的破碎度是隨著油炸溫度的升高先增大再減小，在100℃的油炸溫度下，獼猴桃脆片的破碎度最高。

2.4 不同油炸溫度對獼猴桃脆片色澤影響

圖2 不同油炸溫度對獼猴桃脆片硬度和破碎度的影響Fig.2 Effect of different frying temperatures on hardness and fragmentation of kiwi crisp

作為影響獼猴桃脆片品質的重要因素之一，不同油炸溫度下獼猴桃脆片的色澤變化也是本研究需要探討的問題，通過低溫真空油炸的獼猴桃脆片越亮越綠越黃，其色澤指標就越出眾。本試驗對獼猴桃脆片的色澤進行測定，其結果見圖3。

圖3 不同油炸溫度對獼猴桃脆片色度的影響Fig.3 Effect of different frying temperatures on chromaticity of kiwi crisp

由圖3可知，隨著油炸溫度的升高，獼猴桃脆片的L*（亮度值）、a*（紅度值）和b*（黃度值）大致都呈現先降低再升高，然后又下降的趨勢。L*值在油炸溫度為90℃的時候最大，且和其他的油炸溫度有顯著差異，70、80℃和100℃3個油炸溫度的L*值無明顯差異，120℃時L*值最小，且和110℃的無顯著差異；a*值在油炸溫度為120℃的時候最大，且和110℃無顯著差異，80℃時a*值居中，且和其他的油炸溫度有著顯著的差異，70、90℃和100℃的3個油炸溫度a*值最小，之間也無明顯差異；b*值在油炸溫度為90℃的時候最大且和其他有顯著差異，其他油炸溫度下的b*值差異不顯著。

2.5 不同油炸溫度獼猴脆片的主成分分析（principal component analysis，PCA）

先對所有的理化指標的數據進行均一化處理，然后利用軟件對主成分方差貢獻率進行分析，如表3所示。

表3 不同油炸溫度獼猴桃脆片品質的主成分方差貢獻率Table 3 PCA contribution rate of kiwi crisp at different frying temperatures

由表3可知，有4個主成分的特征值大于1，PC1、PC2、PC3、PC4 的貢獻率分別為 40.925 8%、29.375 3%、16.562 6%和7.099 2%，而前3個主成分累積貢獻率之和已高達86.863 7%，即這3個主成分的代表性強，可以用來代表不同油炸溫度獼猴桃脆片的品質指標。主成分PC1 由 W1C、W3C、W6S、W5C、W1S、W2S、W2W這7個理化指標構成；主成分 PC2 由 L*、a*、W5S、W1W、水分含量這5個指標構成，主成分PC3由b*、硬度，破碎度、W3S和含油率這5個指標構成。而硬度和破碎度是獼猴桃脆片的特征性指標，因而選取第一主成分和第三主成分進行因子載荷圖的繪制，用來分析獼猴桃脆片的最適油炸溫度，其結果如圖4所示。

圖4 基于PCA的不同油炸溫度獼猴桃的因子載荷圖Fig.4 Factor loading diagram of kiwi crisp at different frying temperatures based on PCA

由圖4的因子載荷可知，第一主成分PC1中的4個風味缺陷型指標W1S（對甲烷靈敏）、W2S（對乙醇靈敏）、W6S（對氫氣有選擇性）、W2W（對有機硫化物靈敏）都偏向x的正半軸，而W1C（對芳香類物質靈敏）、W3C（對芳香類物質靈敏）、W5C（對烷烴、芳香類物質靈敏）這3個風味特征指標都偏向x的負半軸；第三主成分PC3中的W3S（對烷烴類物質靈敏）則偏向y的負半軸，而破碎度、硬度、b*（黃度值）、含油率這4個指標都在y的正半軸。因而在因子得分圖中，品質最佳的油炸獼猴桃脆片應該排布在第二象限，一三象限的次之，而排布在第四象限的油炸獼猴桃脆片品質最差。結合PC1和PC3的因子得分，如圖5所示。

由圖5的因子得分可知，不同油炸溫度的獼猴桃脆片在分布空間較為分散，4個象限都有分布，這說明了不同油炸溫度對獼猴桃脆片的特異性影響較大。在油炸溫度為80℃和100℃的獼猴桃脆片都分布在第四象限，而80℃的油炸獼猴桃脆片靠近y軸，所以在油炸溫度為100℃的時候獼猴桃脆片品質最佳，其次是油炸溫度為90℃和110℃的獼猴桃脆片，而品質最差的獼猴桃脆片是油炸溫度為70℃。

圖5 基于主成分分析的因子得分圖Fig.5 Factor scores based on PCA

3 結論

現階段，油炸溫度對獼猴桃脆片的影響研究還處在空缺的狀態，本試驗對不同油炸溫度的獼猴桃脆片進行研究。由水分含量和含油率測定的數據可知，油炸溫度為90℃時獼猴桃脆片的水分含量最低，其次是100℃，所有溫度處理的獼猴桃脆片的含油率都大于30%，其中100℃的油炸獼猴桃脆片含油率偏高；由電子鼻可知，對芳香性氣體的響應值最大的是油炸溫度在100℃的獼猴桃脆片，而對缺陷型指標響應值最小的也是油炸溫度在100℃的獼猴桃脆片；由質構可知，硬度值最大的是油炸溫度在110℃的獼猴桃脆片，硬度值最小的是油炸溫度在120℃的獼猴桃脆片，破碎度最大是油炸溫度在100℃的獼猴桃脆片；由色度可知，獼猴桃脆片的L*（亮度值）在油炸溫度為90℃時最高、a*（紅度值）在油炸溫度為120℃時最高、b*（黃度值）在油炸溫度為90℃時最高；最后通過主成分析得出，油炸溫度為100℃的時候獼猴桃脆片綜合品質最佳。由以上結果分析可知，油炸獼猴桃脆片的溫度在100℃的時候品質最為優良，適于獼猴桃脆片的工業生產。