不同凍結溫度對微波-蒸汽熟化油塔子的影響

陳舒唱 劉世忍 王 輝 馮作山 白羽嘉 黃文書

(新疆農業大學食品科學與藥學學院，烏魯木齊 830052)

油塔子是我國少數民族喜愛的一種面制品[1]，主要分布在新疆地區。油塔子制作的主要原料小麥粉富含碳水化合物、蛋白質、維生素和Ca、Fe、K、P、Mg等礦物質[2,3]。目前市場上鮮有關于低溫凍結油塔子的研究，如何改善其蒸煮品質、加快熟化時間，是實際生產中需要解決的問題。

冷凍面團由于其方便性而被廣泛用于面制品中，冷凍面團可以減少加工時間以及勞動強度，延長產品保質期，提高生產率[4]。不同的凍結溫度以及加熱方式對面制品的水分、口感、質地等品質有不同程度的影響。目前在工藝上進行預發酵[5]、快速發酵[6]等，添加品質改良劑[7,8]，如酶制劑[9]、乳化劑[10,11]、食品膠體[12,13]等，這些措施使面團的品質得到了很大的改善。微波加熱具有加熱速率快、使用方便、易于控制、干凈清潔、經濟實惠等特點[14]，是冷凍面制品加熱的理想選擇。丁捷等[15]以中筋粉、青稞粉等為主要原料，確立了速凍微波青稞蛋糕最佳配方；劉樹萍等[16]研究出在微波復熱功率和時間分別為640 W、60 s時，微波復熱的速凍全麥豆沙包軟甜可口，顏色嫩白，麥香濃郁；王春霞等[17]得出微波加蒸汽加熱對冷凍饅頭溫度、含水量、質構特性等品質特性的作用最為理想。但與傳統加熱方式相比，微波可以直接穿透到物料內部[18]，其加熱特性容易使食品加熱后內部水分及溫度分布不均[19]，質構硬化[20]，造成食品品質下降。本研究將油塔子面團在預醒發后在常溫、-18 ℃冰箱凍結、-40 ℃低溫冰箱凍結和-80 ℃超低溫冰箱凍結后，直接采用微波-蒸汽進行熟化。測定油塔子的理化指標、質構特性及感官評定等品質指標，并對其進行相關性與主成分分析，為微波-蒸汽熟化冷凍面制品提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

小麥粉(含水量12.1%，濕面筋34%，蛋白質10.3%)；高筋粉(含水量13.6%，濕面筋37%，蛋白質12%)；菜籽油；加碘日曬自然鹽；高活性干酵母；羊尾巴油。

1.2 儀器與設備

NH-A-1808型色差儀，PRE001031型水分活度儀，BCD-269WDGB型冰箱，DW-4OL92型醫用低溫保存箱，DW-HL290型超低溫冷凍儲存箱。

1.3 方法

1.3.1 油塔子制作

依據前期研究[21]，稱取復配粉100 g(40 g高筋粉和60 g小麥粉)，依次加入1.85%酵母、2.92%蛋清粉、1.4%鹽、63%水。和面至面團均勻、表面光滑，備用。工藝流程：原料→加水混合→和面→靜置10 min→搟薄→卷成長條→切割成小段→醒發10 min，溫度(30±1) ℃，相對濕度70%～80%→扭成塔狀→醒發10 min，溫度(30±1) ℃，相對濕度70%～80%[1]。

1.3.2 不同凍結溫度

微波-蒸汽熟化：醒發后的半成品油塔子，置于加有200 mL水的微波蒸碗中，放入微波爐中在分別依次加熱3、4、5、6 min。醒發后的半成品油塔子，分別在-18 ℃冷凍、-40 ℃速凍、-80 ℃速凍條件下放置12 h，隨后置于加有200 mL水的微波蒸碗中，放入微波爐中分別依次加熱3、4、5、6 min。對照組為未經冷凍處理的醒發后的半成品油塔子。

1.3.3 油塔子含水量的測定

參照 GB/T 21118—2007 測定油塔子的含水量。

1.3.4 油塔子色澤的測定

采用NH-A-1808型色彩色差計測定冷卻后的油塔子內部的色澤，使用色差計前需進行白板校正。其中L代表亮度，a代表紅綠值，b代表黃藍值[22]。

1.3.5 油塔子高徑比測定

油塔子蒸制25 min，出鍋后在室溫下冷卻1 h，用游標卡尺測定油塔子的高度H和最大直徑D，油塔子高徑比記作H/D，重復測定3次取平均值[21]。

1.3.6 油塔子比容的測定

油塔子蒸制25 min，出鍋后冷卻1 h，稱質量，油塔子的體積采用菜籽替代法測定[18]。

1.3.7 油塔子質構特性的測定

根據前期研究方法測定質構特性[1]。取出蒸好的油塔子，在室溫下冷卻1 h，切成厚度為15 mm×15 mm×15 mm大小的長方體，測定油塔子的質構。

1.3.8 油塔子感官評定

根據前期實驗制定適宜標準，評價小組由學習過感官評定的6人組成[18]。

表1 油塔子感官評定評分標準

1.4 結果分析

2 結果與分析

2.1 凍結溫度對微波-蒸汽熟化油塔子含水量的影響

傳統蒸汽熟化油塔子需要25 min左右，而微波-蒸汽熟化油塔子大大縮短了熟化時間。含水量是影響微波-蒸汽熟化后油塔子品質和內部紋理結構的關鍵因素，其包括自由水和結合水。由表2可知，隨著蒸汽-微波熟化時間的增加，不同凍結溫度熟化的油塔子含水量均呈現顯著下降(P<0.05)的趨勢。常溫處理的油塔子在蒸制6 min時，含水量較低，僅為19.58%。單獨使用微波-蒸汽加熱時，蒸汽只可能限制的界面水分傳遞過程有關，部分緩解微波引起的油塔子失水，導致油塔子含水量過低。與常溫處理的油塔子相比較，冷凍后微波-蒸汽熟化油塔子的吸水性和持水性增強，含水量較高。由于低溫凍結后的油塔子溫度較低，加熱過程中溫度高的飽和蒸汽會在油塔子的表面凝結，當油塔子溫度繼續升高時，油塔子中的淀粉就會吸收水分，而使油塔子的水分得到補償，顯著提高了油塔子中含水量。這與王歡歡[19]研究結果相似。從表2可看出-18 ℃凍結處理結合熟化4 min與-80 ℃凍結處理結合熟化4 min的含水量相差并不大。

表2 凍結溫度對微波-蒸汽熟化油塔子含水量的影響

2.2 凍結溫度對微波-蒸汽熟化油塔子色澤及高徑比的影響

白度與微波-蒸汽熟化過程中油塔子的組織結構有關。由表3可得，隨著微波-蒸汽熟化時間的延長，油塔子的白度呈現升高的趨勢，面團中蛋白的變性和淀粉的糊化程度對油塔子的白度影響，一方面油塔子內部孔洞結構不斷的優化，測定油塔子時的反射光增多，從而使油塔子白度值略有升高；另一方面也可能是微波-蒸汽熟化時間的增加，使淀粉顆粒隨溫度上升均出現了膨脹、破裂、溶解的現象，淀粉顆粒進一步破碎后均勻分布于面筋骨架中[20]，使油塔子白度略升高，凍結溫度越低，油塔子白度越高。可能由于冷凍升華的原理，油塔子面團表層水分升華變干，外層形成一薄層干粉白色層，使凍結溫度較低的油塔子白度反而增加。在常溫下的油塔子，高徑比略有升高，在微波-蒸汽加熱6 min時顯著升高，達到了1.50。而經過低溫凍結后的油塔子，微波-蒸汽加熱時間對高徑比無顯著影響(P>0.05)，這可能是因為低溫凍結后油塔子面團隨著加熱時間延長，內部孔洞不會有較大的增大浮動，內部網狀結構在凍結過程中已遭到一定程度的破壞，不會復原太多，使油塔子不會產生過度延伸現象，其高徑比也不會有較大變化。

表3 凍結溫度對微波-蒸汽熟化油塔子色澤及高徑比的影響

2.3 凍結溫度對微波-蒸汽熟化油塔子比容的影響

如圖1所示，-18 ℃處理的油塔子，在加熱時間較短時，油塔子比容較低。在-18 ℃中油塔子面團的凍結速率慢使形成的冰晶較大，面團中的酵母細胞內含有較大冰晶形成穿透細胞膜導致酵母死亡；酵母細胞外大冰晶的形成會增加細胞內滲透壓使酵母細胞脫水，并降低其生存[22]，影響其發酵。同時，-18 ℃冷凍油塔子面團在加熱初期由于組織體系的水分受熱快，而使油塔子含水量變低，熟化過程中組織結構皺縮，彈韌性較差，比容較小。隨著微波-蒸汽加熱時間的延長，低溫凍結處理的油塔子比容均有所增加，這是因為當把冷的油塔子放入已經煮沸的蒸鍋內，原來積累產生的CO2發生了熱膨脹，使油塔子的體積增大；隨著微波-蒸汽加熱油塔子時間延長，在低溫發酵中產生的酒精也變成蒸汽，促進油塔子體積增大。而隨著微波-蒸汽加熱時間的延長，油塔子體積沒有明顯增大，一方面由于加熱過程中油塔子皮形成使延伸性喪失，透氣性降低，成為了油塔子體積增大的阻力，另一個方面可能是由于油塔子完成熟化，蛋白變性、淀粉充分糊化，完成定型。

圖1 凍結溫度對微波-蒸汽熟化油塔子比容的影響

2.4 凍結溫度對微波-蒸汽熟化油塔子質構特性的影響

慢速凍結時細胞外的冰晶形成使胞內水分在滲透壓差作用下向外滲透，導致細胞脫水[23]?？焖賰鼋Y時細胞內外幾乎同時形成數量多而體積小冰晶，對細胞損傷小[24,25]。因此，-18 ℃慢速凍結過程中水分發生遷移，對面筋結構影響較大，微波-蒸制熟化后使油塔子的硬度較大、彈性較小。由表4可得，在常溫中直接進行微波-蒸汽加熱的油塔子，隨著微波-蒸汽加熱時間的增加硬度顯著增加(P<0.05)，在加熱6 min時達到了2 493.18 g。隨著加熱進行，中心部位吸收微波能越來越多，溫度快速升高，水分不斷蒸發外遷[17]，油塔子內部水分消耗較大，導致硬度過高。-18 ℃凍結，由于降溫速率慢，使水分有足夠的時間凍成較大冰晶結構，對面筋網絡破壞程度較大，從而對微波-蒸汽熟化的油塔子TPA指標產生影響，從而-80 ℃處理的油塔子硬度略小于-18 ℃處理的油塔子，但可看出-18、-40、-80 ℃凍結處理結合熟化4 min時，硬度與彈性數值差異不大，熟化時間過長-18 ℃處理油塔子的硬度顯著升高(P<0.05)。

表4 凍結溫度對微波-蒸汽熟化油塔子質構特性的影響

2.5 凍結溫度對微波-蒸汽熟化油塔子感官特性的影響

由圖2可知，不同凍結溫度處理后微波-蒸汽熟化油塔子的外觀、色澤無明顯差異。在常溫下處理的油塔子由于含水量過低，導致口感較差。在不同低溫凍結后，微波-蒸汽熟化時間過長，-18 ℃處理油塔子微波-蒸汽后色澤、口感最差，感官評分最低，這可能與油塔子含水量有關。食品凍結過程中，溫度越低，凍結速率越快，形成的冰晶越小且均勻，對產品品質的影響也越小，低溫冰箱凍結速率慢，形成冰晶較大，對面筋結構影響較大，熟化后產品口感較差。-80 ℃凍結處理結合熟化3 min時，油塔子感官評分最低，這是因為3 min時油塔子沒有熱透，內部甚至存在濕面團，僅表面熟了，使芳香氣味無法形成，影響油塔子的口感、氣味和內部結構。隨著熟化時間適量的增加，其口感越來越好，但加熱時間過長，影響油塔子含水量，使其變硬，口感變差。-80 ℃凍結處理結合熟化4 min時口感較好，含水量適中，較為人們所接受。-40 ℃凍結處理結合熟化4 min時，含水量略低，口感略粗糙。-18 ℃凍結處理結合熟化4 min時，含水量適中，口感相對于-80 ℃略粗糙。

圖2 凍結溫度對微波-蒸汽熟化油塔子感官特性的影響

2.6 油塔子品質綜合評價

2.6.1 油塔子基本品質指標與感官品質相關性分析

由表5可知，含水量與油塔子表皮色澤呈顯著正相關(P<0.05)；色差與表觀狀態、風味、表皮色澤、口感、可接受程度極顯著正相關(P<0.01)；硬度與表觀狀態極顯著負相關(P<0.01)，與表皮色澤顯著負相關(P<0.05)；彈性與表觀狀態、口感、可接受程度極顯著正相關(P<0.01)。

表5 油塔子指標相關矩陣

2.6.2 主成分分析

由圖3可知，前2個主成分共同解釋了77.41%的信息，有較少的信息損失，能夠反映不同溫度及時間油塔子的品質。色差、彈性、表現狀態、風味、表皮色澤、口感和可接受程度由主成分1解釋，且都分布在主成分1的正半軸區域上；含水量、高徑比、比容和硬度由主成分2解釋，其中高徑比、比容和硬度分布在主成分2的正半軸區域上，含水量在主成分2的負半軸區域上。結合圖4可知，常溫結合熟化處理4 min和-18 ℃凍結處理結合熟化6 min與硬度和高徑比在空間上距離較為接近，說明這2種處理在這2個指標上體現的更好；3 min的處理均處于第Ⅲ象限中，且第Ⅲ象限并無指標分布，說明不同溫度處理油塔子經過微波-蒸汽熟化3 min在各個指標無較好體現，這可能由于3 min時油塔子并沒有完全熟透，對其指標有所影響；-18 ℃凍結處理結合熟化4 min處理在空間上靠近于含水量，說明此處理在含水量上有較好體現；低溫處理與各指標大部分都分布于第Ⅰ象限中，從側面可以說明低溫凍結油塔子后再用微波-蒸汽熟化能更好的保持和體現油塔子的風味。

圖3 不同凍結溫度對1、2主成分載荷圖

圖4 不同凍結溫度對1、2主成分散點圖

3 結論

將油塔子制作完成直接放入低溫冰箱中凍結，不需解凍，直接使用微波-蒸汽快速化油塔子，對比常溫，并通過微波-蒸汽快速熟化凍結后油塔子的理化指標、質構特性及感官評定等品質指標進行測定與分析。這種方法大大增加了油塔子中的含水量，感觀評分較優。本實驗熟化4 min左右完成，大大節省了熟制的時間。結合實際生產情況，-18 ℃低溫處理的油塔子即可滿足生產需求。