速凍芋子包生產工藝的研究*

林瑜

（閩西職業技術學院環境工程系，福建 龍巖 364021）

龍巖市永定區主栽特色品種——“六月紅”早熟芋，屬早熟多子芋品種，品質優，其球莖皮薄、肉質細嫩而粘滑，富含淀粉、蛋白質、膳食纖維及維生素，營養豐富[1]，以它為主要原料制作而成的芋子包，是客家傳統美食，歷史悠久，是客家人逢年過節和宴席上的常備菜，深受海內外華人華僑的喜愛，市場需求量日益增大。將芋子包制成速凍食品，讓客家美食傳統工藝和現代化技術設備相結合，可長期保存鮮美味道，便于運輸和銷售。

速凍肉餡面制品在凍藏期間由于水分散失、冰晶生長、脂肪氧化等，易造成產品品質下降，導致皮料表面粗糙、堅硬、皺縮甚至產生裂紋；解凍蒸煮后皮料破裂不完整、軟爛粘牙，肉餡汁液流失或粘稠發酸，肉色暗、肉質硬，品質顯著降低[2]。這些劣變都跟產品的餡料配方、皮料配方和速凍量有著密切的關系。因此，本研究以 “六月紅”早熟芋為主要原料，通過測定凍藏90 d后的速凍芋子包的感官品質、失水率、凍裂率、質構特性等指標，研究出速凍芋子包的最佳生產工藝，以生產出在凍藏期間品質保持佳的速凍芋子包，為企業新產品的開發提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

紅芋：購于龍巖市永定區“六月紅”早熟芋專業合作社；

木薯淀粉、新肉、筍干、芹菜、香菇、調和食用油，市購；

1.2 主要實驗儀器、設備

速凍庫，龍巖市永定區獅子石食品有限公司；質構儀，英國SMS公司；

1.3 實驗方法

1.3.1 速凍芋子包工藝流程

紅芋驗收→清洗→蒸煮、脫皮→冷卻、打漿→混合→皮料→包心、成型→冷卻、定型→速凍→包裝→入庫

輔料驗收→預處理→配料→炒制→餡料

1.3.2 操作要點

1.3.2.1 清洗、蒸煮、脫皮

人工挑選紅芋，剔除生蟲、變質等不合格品，預清洗紅芋，去除泥土等雜質，而后進行精洗，洗至潔凈、無雜質。瀝干后投入蒸煮柜內蒸煮，蒸汽上汽后控制蒸煮時間60 min，蒸熟后進行脫皮。

1.3.2.2 皮料的制作（冷卻→打漿→混合）

將蒸煮好的去皮紅芋放入周轉盆內自然冷卻至常溫，而后投入打漿機，將紅芋打成漿狀并倒入預先稱量好的木薯淀粉，攪拌均勻，放入和面機中和面10 min，再送入壓面機制成直徑8 cm，厚度1 cm皮料。

1.3.2.3 餡料制作（輔料驗收→預處理→配料→炒制）

將鮮肉、筍干、芹菜、香菇等配料進行清洗、預煮、切丁等預處理。嚴格按芋子包餡料配方，準確稱量后加入食用油進行炒制。

1.3.2.4 包心、成型

人工將處理好的皮料、餡料進行包心、成型。

1.3.2.5 冷卻、定型

成型后的芋子包排盤，放入冰柜內進行預冷定型，控制芋子包預冷至4 ℃。

1.3.2.6 速凍

預先調節好速凍庫冷氣量，溫度控制在(-35±1)℃，將冷卻后的芋子包按規定的速凍量平攤放入速凍庫；以中心溫度達到-18 ℃以下，單體完全凍結作為速凍完成的指標。

1.3.2.7 包裝、入庫

包裝間溫度控制在15 ℃以下，用自動封口機進行密封操作，包裝工序在40 min內完成，包裝后迅速送入成品凍庫冷藏。成品凍庫溫度保持在(-18±1)℃。

1.3.3 速凍芋子包的感官評價

將按不同餡料配方生產的速凍芋子包放入-18 ℃成品凍庫中貯存90 d，取出解凍后，放入蒸箱蒸10 min后用于感官指標的評價測定。由6名食品專業人員，采用目測、鼻嗅、口嘗和手觸的方法對各樣品的餡料進行感官評價[3]，評分標準見表1。

表1 速凍芋子包的感官品質評分標準

1.3.4 凍裂率

不同配方的速凍芋子包，每組各生產100個，放入-18 ℃成品凍庫中貯存90 d后，觀察凍裂個數，以凍裂個數與總個數之比表示凍裂率；每組樣品重復測定5次。

1.3.5 速凍芋子包皮料的指標測定

按不同配方生產的皮料，不包餡，揉搓成芋子包形態，放入-18 ℃成品凍庫中貯存90 d后取出，用于下列皮料指標的測定。

1.3.5.1 失水率

分別稱量速凍前和凍藏后的單個皮料質量，以2次質量之差與速凍前質量之比表示失水率；每組樣品重復測定6次。

1.3.5.2 質構測定

將皮料取出解凍后，放入蒸箱蒸10 min，冷卻后用于質構特性的測定；測試參數的設置參照潘治利、黃忠民等人的方法[4,5]；每組樣品重復測定12次。

1.3.6 凍結時間

將預冷后的芋子包按照設計的速凍量進行稱取，平攤放置于-35 ℃的速凍庫中，將溫度記錄儀傳感探頭插至芋子包的中心位置，測定通過最大冰晶生成帶即芋子包中心溫度從-1 ℃降到-5 ℃所需時間，即為凍結時間。每組樣品重復測定12次。

2 結果與分析

2.1 速凍芋子包皮料配方的確定

2.1.1 皮料中木薯淀粉添加量對速凍芋子包品質的影響

紅芋雖營養美味，但單純用紅芋制成的皮料松散且韌性差，所以需要添加木薯淀粉來改善皮料品質；但木薯淀粉添加比例過高，又會掩蓋芋子包特有的芋味香氣，因此，木薯淀粉的添加比例不宜超過50%。故設計木薯淀粉添加量分別按照皮料總量的20%、30%、40%、50%進行試驗，通過失水率、凍裂率、質構特性來驗證皮料中木薯淀粉添加量對速凍芋子包品質的影響。試驗結果見表2。

由表2可知，皮料凍藏后的凍裂率與失水率成正相關，即失水率越大，凍裂率也就越大。皮料在凍藏過程中，出現“干耗”現象，使得皮料持水性減弱，水分散失，從而產生裂紋[6]。木薯淀粉添加量為40%時，皮料的失水率和凍裂率均最低，與添加量30%、50%組的均達到顯著性差異（P＜0.05）。這是因為木薯淀粉中面筋蛋白含量較高，木薯淀粉的添加使得皮料的濕面筋含量增加，面筋蛋白結構致密，凍藏穩定性高，有效降低了皮料在凍藏過程中的“干耗”。但當木薯淀粉添加量達50%時，皮料中蛋白含量高，相應的淀粉含量降低，淀粉具有良好的吸水性，使皮料水分分布均勻，從而抑制凍藏過程中大冰晶的形成，降低凍裂率；所以木薯淀粉添加過多，反而使皮料面團強度過大，持水性下降，凍裂率升高。

從表2質構特性的數據可以看出，隨著木薯淀粉添加量的增加，皮料的硬度、彈性、咀嚼性和膠凝性也隨之增大；但當添加量達到50%時，彈性和膠凝性反而降低了，與添加量40%組的相比，降低幅度達到顯著水平（P＜0.05）。面筋蛋白主要為皮料提供硬度、彈性和咀嚼性，從添加木薯淀粉的結果看，木薯淀粉有效地改善了皮料在凍藏過程中的質地；而膠凝性是由淀粉分子吸水膨脹纏繞所引起的，彈性也與淀粉糊化度密切相關，通常制作優質的速凍面制品皮料的淀粉含量以70%～71%為佳[7]，而面筋蛋白含量的增加相應降低了淀粉含量，當木薯淀粉添加量達50%時，皮料中的總淀粉與面筋蛋白比例不恰當，反而使皮料的彈性和膠凝性下降。

表2 皮料中木薯淀粉添加量對速凍芋子包品質的影響

表3 皮料加水量對速凍芋子包品質的影響

綜上所述，皮料中木薯淀粉添加量為40%時，速凍芋子包品質最佳。

2.1.2 皮料加水量對速凍芋子包品質的影響

皮料加水量也是決定速凍芋子包品質優劣的關鍵因素。皮料水分含量不適宜，則在凍藏期間芋子包皮出現開裂、發干、變色等問題的概率越高。因此，設計加水量分別按照皮料總量的3%、5%、7%進行試驗，通過觀察皮料的感官性狀和測定凍裂率來驗證皮料加水量對速凍芋子包品質的影響。試驗結果見表3。

由表3可知，當皮料中的加水量為5%時，感官性狀最佳，凍裂率最低，與其余兩組的差距達到顯著水平（P＜0.05）。這表明加水量適當能降低速凍芋子包皮料的凍裂率，水分過多，水分容易聚集，凍藏過程中形成大冰晶，導致凍裂率上升；水分過少，淀粉和面筋蛋白吸水不充分，使得皮料表面發干，面筋網絡結構差，持水性低，同樣導致凍裂率上升。

2.2 速凍芋子包餡料配方的確定

有研究表明，速凍肉餡面制品肉餡中的水分、脂肪等營養成分的含量是影響其凍藏后品質的重要因素；速凍食品貯藏過程中，肉餡可能會出現脂肪氧化、蛋白質變性、持水性下降、質地變差、酸敗味增加等現象而導致速凍食品品質劣變[8]；所以，適宜的餡料配方有利于降低速凍食品品質劣變的程度，保持良好風味。

2.2.1 餡料配方對速凍芋子包感官品質的影響

表4 餡料配方的因素水平表

表5 L9(34)正交試驗結果

本研究選定鮮肉（瘦肉率約70%）、筍干、芹菜、調和食用油的添加劑量為試驗因素，分別記作A、B、C和D；以感官評定分值為衡量指標，設計L9(34)正交實驗以確定速凍芋子包的餡料配方。具體因素水平表見表4，試驗結果見表5。

由表5可知，A1B2C1D2組合的感官品質最佳，此餡料配方葷素搭配合理，脂肪和水分含量適宜，凍藏90 d后，依然保持良好感官品質。而9號A3B3C2D1組的感官評分最低，這是由于餡料量大，含水量高，凍藏過程中部分液態物質形成大冰晶，使肉餡體積膨脹，膨脹力在局部超過皮料彈力，導致大量裂紋產生，肉餡汁液流失、肉餡喪失原有風味，蒸煮后皮料破裂不完整，感官品質最差。3、7、8號試驗組的感官評分值也較低，主要是因為這幾組的餡料中脂肪含量偏高，在低溫凍結狀態下并不能阻止脂肪劣變，長時間的凍藏致使餡料中的脂肪氧化，產生明顯的哈喇味、肉色變暗、湯汁發黏變酸，致使感官品質下降。

2.2.2 餡料配方對速凍芋子包凍裂率的影響

餡料配方不僅影響速凍芋子包的感官品質，還對凍裂率有著重要的影響。因此，在感官評價試驗的基礎上，選取感官評分最高的3組以及最優組A1B2C1D2 的餡料配方，皮料按最優配方制作，通過凍裂率的測定，進一步驗證確定餡料配方。試驗結果見表6。

由表6可知，A1B2C1D2組速凍芋子包的感官評價分值最高，凍裂率最低，與其余試驗組的差異達顯著水平（P＜0.05），進一步驗證按A1B2C1D2組餡料配方生產的速凍芋子包可在凍藏期間保持優良的食用品質。餡料中的水分含量的會對速凍芋子包凍裂率產生影響。水在凍結后體積可膨脹9%左右，且水分含量與冰晶形成的數量及大小密切相關[9]。餡料中芹菜和筍干的含水量較大，隨著蔬菜添加量的增高，大冰晶形成的可能性就越大，對皮料的膨脹力也就越大，從而導致A1B2C2D2和 A2B3C1D2組的凍裂率升高。而A1B1C1D1組的餡料配方中脂肪添加量減少，蔬菜添加量減少，同時脂肪經過速凍后其體積也是減少的，則餡料對皮料的膨脹力相應減小，因而該組芋子包凍裂率較A1B2C2D2和 A2B3C1D2組的有所下降；但按此餡料配方生產的速凍芋子包出現了較多皮餡分離情況，因而感官評分較低。

2.3 速凍芋子包速凍量的確定

目前，食品企業最常用的速凍庫規格為：容量2.5 m×3.5 m×3.0 m。一次性放入速凍庫的芋子包速凍量是影響速凍效果好壞的關鍵性因素。故設計速凍量為300、500、700、1000 kg，分別進行凍結時間的測定，以確定最佳速凍量。

由圖1可知，速凍量為300 kg時，凍結時間最短，僅需13.9±0.8 min；隨著速凍量的增加，凍結時間呈上升趨勢；當速凍量達到1000 kg時，所需凍結時間達到速凍量300 kg的3倍。通常情況下，通過最大冰晶生成帶即產品中心溫度從-1 ℃降到-5 ℃所需的凍結時間應控制在30 min以內，這樣形成的冰晶直徑小于100μm，速凍效果較好[10]。速凍量300 kg和500 kg組的凍結時間均控制在30 min以內，但兩組之間的差異未達到顯著水平（P＞0.5），因此，結合節約能源、降低企業生產成本等因素考慮，選擇500 kg為芋子包的一次性最佳速凍量。

表6 餡料配方對速凍芋子包凍裂率的影響

圖1 速凍量對芋子包凍結時間的影響

3 結論

通過本研究的試驗，確定了速凍芋子包的最佳工藝參數如下。

最優餡料配方：A1B2C1D2組合的感官品質最佳，即鮮肉5 kg、筍干2.5 kg、芹菜1.5 kg、食用調和油1.2 kg；

最佳皮料配方：木薯淀粉添加量40%，加水量5%，即去皮芋子32 kg、木薯淀粉24 kg、水3 kg；

最佳速凍量：500 kg（按速凍庫容量2.5 m×3.5 m×3.0 m計）。

按照上述生產工藝進行速凍芋子包的制作，并進行最優工藝驗證試驗，測得感官評價為97.13±0.95分，凍裂率為(3.4±0.2)%；產品質地、風味、色澤等品質在凍藏期間保持良好，色澤均勻有光澤，肉餡色澤鮮亮、細致嫩滑，皮光滑且完好無損、不粘牙有韌性，風味清爽不油膩，有獨特的芋子香氣，湯汁鮮美不粘稠。