天然美味魔芋休閑食品的開發

劉曉雪 胡歡 楊云任 訾成敏 白忠彬 田洋 宋爽

(1云南農業大學食品科學技術學院 云南昆明 650201;2國家辣木加工技術研發專業中心 云南昆明 650201;3云南省生物大數據重點實驗室 云南昆明 650201)

魔芋又名磨芋或蒟，屬天南星科多年生草本植物［1］，是一種低熱能、低蛋白質、低維生素、高膳食纖維的食品，魔芋所含的有效成分對癌細胞代謝有干擾作用，并可刺激機體產生一種殺滅癌細胞的物質，防治癌瘤，提高免疫力［2］。魔芋粉的有效成分是葡甘聚糖［3］，是目前發現的最優良的可溶性膳食纖維之一，具有減肥、通便、降血脂、降血糖等生理功能，對預防和輔助治療肥胖癥、腸道癌、心血管病、糖尿病等現代富貴病具有重要作用。此外，魔芋還有抑菌抗炎、提高耐氧能力、擴張外周血管、抑制心肌收縮力等作用［3］。隨著魔芋食品科學技術的發展和大眾對魔芋認識的提高，魔芋精粉作為食用的重要原料或添加劑，制成的各種食品、飲料、果凍、果汁等系列產品越來越多。根據調查，目前的休閑食品中由魔芋制成的休閑食品很少，而用天然調味料制成的魔芋辣條更是沒有［4-5］。魔芋的食用方法單一，深加工產品少，說明魔芋休閑食品有很大的開發潛力。因此，可利用魔芋營養特性，開發食用方便、風味獨特、營養價值高的系列魔芋休閑食品。以魔芋為原料，面粉為輔料，以云南特有的純天然調味料進行調味，可制作出口感好、營養健康的高端休閑食品［6］。目前市場上有越來越多的休閑食品深受人們的喜愛。例如辣條之類的休閑食品，辣條是一種統稱，泛指主要原料為面粉，加以各種色素、調味料、防腐劑，使用大量添加劑制成的面制品［7］。在網絡上被稱為“80后、90后”記憶中的經典零食，自誕生以來就備受消費者歡迎，辣條具有龐大的消費群體［8］，同時魔芋食用方法相對單一，深加工食品少，所以研究魔芋休閑食品可滿足人們對健康、營養、美味休閑食品的需求。

中國魔芋產品開發目前還是以食品為主，如凝膠食品、增稠劑、乳化劑［9］。魔芋食品的開發，主要從魔芋葡甘聚糖的凝膠性、增稠性和持水性等幾個方面入手［10］。國內外對魔芋食品的研究很多，主要集中于魔芋保健功能開發［11］及食品的開發，如魔芋罐頭、魔芋膠囊、魔芋果丹皮、魔芋果醬、魔芋面條的制作，但很少涉及魔芋休閑食品的開發［12］。本實驗采用魔芋精粉、高精面粉、天然調味料作為主要原料，在特定的加工工藝基礎上，通過單因素實驗和正交實驗對魔芋辣條的制作工藝和配方進行實驗設計，優化魔芋休閑食品的工藝、配方，使辣條生產朝衛生安全、營養健康的方向發展，同時為工廠化生產和家庭制作提供實驗依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實驗材料

魔芋精粉、高精面粉（麥芯多用途粉，濱州中裕食品有限公司），低筋面粉（自發小麥粉，益海嘉里糧油食品工業有限公司），植物油（調和油，廣西壯族自治區防城港市），食鹽（白象食鹽，云南鹽化股份有限公司），調味料（辣椒、花椒黑胡椒、小茴香、草果、八角、孜然，云南尼羅非食品開發有限公司），LST肉湯培養基。

1.1.2 儀器與設備

電磁爐、炸鍋、蒸鍋（均為廣東美的生活電器制造有限公司），SE3001F電子天平（上海奧豪斯儀器有限公司），試管、燒杯、量筒、小導管、研砵（昆明進多豐生物科技有限公司），筷子、砧板、搟面杖、不銹鋼盆、SW-CJ-1F無菌操作臺（蘇州凈化設備有限公司），HPX-9272ME恒溫培養箱（上海博訊實業有限公司），真空包裝機。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程及操作要點

1.2.1.1 工藝流程［13］

稱取高筋面粉、魔芋筋粉、食鹽、調味料→進行魔芋精粉的膨脹→配制食鹽水→高筋面粉和膨脹后的魔芋混合和面→靜置醒發面團→進行搟面，制成辣條形狀→放入蒸鍋中蒸制→油炸，炸制金黃出鍋→加調味料進行調味→真空包裝→感官評定

1.2.1.2 操作要點

（1）魔芋粉的膨發［13］：水不宜過多，以免影響后期的和面而使面團過稀，加入熱水并攪拌至精粉顆粒消失。

（2）面粉醒發：醒發時間不能太長也不能太短，一般15～20 min，發酵時間過長則影響口感。

（3）成型：為了在后續的蒸制和油炸時受熱均勻、口感均勻，形狀大小要盡量保持均勻一致。

（4）蒸制：待水沸騰后進行蒸制，在蒸制過程中不要掀開鍋蓋，以免會出現夾生情況。

（5）炸制：油溫不宜過高，時間不能過長，以免出現炸焦、口感不佳等情況。

（6）調味料：待冷卻后進行調味，不同的調味料按照最佳的口味比例配制。

（7）面粉筋性確定：在市面上有高筋面粉、中筋面粉、低筋面粉，其蛋白質含量不同，對餅干口感有較大影響。其中高筋面粉蛋白質在11.5%以上，中筋面粉蛋白質平均在11%，低筋面粉蛋白質在7%～9%。經過實驗發現高筋面粉口感最好。

1.2.2 魔芋辣條品質評定

魔芋辣條品質從魔芋辣條的感官、微生物指標和是否脹袋3個方面進行綜合評定。

1.2.2.1 感官評定與標準

魔芋辣條的感官評定由色澤、口感、風味、外觀、氣味5部分組成，共100分。每組由10位品評員進行評分，產品最終得分為10位品評員所評分的平均分。評定標準見表1。

表1 感官評分標準

1.2.2.2 魔芋辣條微生物指標的測定

菌落總數參照GB 4789.2—2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗菌落總數測定》［14］方法測定；大腸菌群根據GB 4789.3—2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗大腸菌群計數》［15］方法測定；霉菌、酵母菌計數參照GB 4789.15—2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗霉菌和酵母菌計數》［16］方法測定。

1.2.3 實驗設計

1.2.3.1 單因素實驗

加工工藝從油炸時間2、3、4、5 min，蒸制時間3、5、7、9 min，油炸功率800、1 000、1 200、1 400 W三個因素進行實驗。配方從面粉用量40、60、80、100、120 g，食用油用量 4、6、8、10、12 g，調味料用量4、6、8、10、12 g三個因素進行實驗。

1.2.3.2 最佳加工工藝的正交實驗設計

根據單因素實驗所確定的各因素對魔芋辣條品質的影響，最佳加工工藝的正交實驗設計如下：從油炸時間、蒸制時間、油炸功率，分別設定3個水平，以感官評價為考察指標，對正交結果進行合理分析，以確定魔芋辣條的加工工藝的最佳條件。采用L9（33）正交實驗設計，如表2所示。

表2 L9（33）魔芋辣條加工工藝的正交實驗設計

1.2.3.3 最佳配方的正交實驗設計

最佳配方正交實驗設計：從面粉用量、食用油用量、調味料用量分別設定3個水平，以感官評價為考察指標，對正交結果進行合理分析并認證，以確定魔芋辣條加工工藝的最佳配方。采用L9（33）正交實驗設計，如表3所示。

表3 L9（33）魔芋辣條配方的正交實驗設計

2 結果與分析

2.1 單因素實驗結果

2.1.1 油炸時間對魔芋辣條感官評分的影響

在魔芋精粉100 g、高筋面粉為100 g、食用油為8 g、調味料為20 g、蒸制5 min、油炸功率為1 200 W的條件下，油炸時間分別為2、3、4、5 min的品鑒分數如圖1所示。通過對油炸時間單因素實驗數據進行方差分析（表4）可知，不同油炸時間對魔芋辣條感官評分有明顯影響，且當油炸時間為4 min時，感官評分最高。

圖1 油炸的時間對魔芋辣條感官評分的影響

表4 油炸時間對魔芋辣條感官評分影響的方差分析

2.1.2 蒸制的時間對魔芋辣條感官評分的影響

在魔芋精粉100 g、高筋面粉為100 g、食用油為8 g、調味料為20 g、油炸功率為1 200 W、油炸4 min的條件下，蒸制時間分別為3、5、7、9 min的品鑒分數如圖2所示。通過對蒸制時間單因素實驗數據進行方差分析（表5）可知，不同蒸制時間對魔芋辣條感官評分有明顯影響，且當蒸制時間為7 min時，感官評分最高。

圖2 蒸制的時間對魔芋辣條感官評分的影響

表5 蒸制時間對魔芋辣條感官評分影響的方差分析

2.1.3 油炸的功率對魔芋辣條感官評分的影響

在魔芋精粉100 g、高筋面粉為100 g、食用油為8 g、調味料為20 g、蒸制5 min、油炸4 min的條件下，油炸功率分別為800、1 000、1 200、1 400 W的品鑒分數如圖3所示。通過對油炸功率單因素實驗數據進行方差分析（表6）可知，不同油炸功率對魔芋辣條感官評分有明顯影響，且當油炸功率為1 200 W時，感官評分最高。

表6 油炸功率對魔芋辣條感官評分影響的方差分析

圖3 油炸的功率對魔芋辣條感官評分的影響

2.1.4 面粉添加量對魔芋辣條感官評分的影響

在魔芋精粉100 g、食用油為8 g、調味料為20 g、蒸制5 min、油炸4 min、油炸功率為1 200 W的條件下，面粉添加量分別為40、60、80、100、120 g的品鑒分數如圖4所示。通過對面粉添加量單因素實驗數據進行方差分析（表7）可知，隨著面粉添加量的增加感官評分也逐漸增加，且當面粉添加量為100 g時，感官評分最高。

圖4 面粉添加量對魔芋辣條感官品質的影響

表7 面粉添加量對魔芋辣條感官品質影響的方差分析

2.1.5 食用油添加量對魔芋辣條的影響

在魔芋精粉100 g、面粉為100 g、調味料為20 g、蒸制5 min、油炸4 min、油炸功率為1 200 W的條件下，食用油添加量分別為4、6、8、10、12 g的品鑒分數如圖5所示。通過對面粉添加量單因素實驗數據進行方差分析（表8）可知，隨著加量的增加感官評分也隨之增加，且當食用油添加量為8 g時，感官評分最高。

圖5 食用油的添加量對魔芋辣條感官品質的影響

表8 食用油的添加量對魔芋辣條感官品質的方差分析

2.1.6 調味料添加量對魔芋辣條的影響

在魔芋精粉100 g、面粉為100 g、食用油為8 g、蒸制5 min、油炸4 min、油炸功率為1 200 W的條件下，調味料添加量分別為4、6、8、10、12 g的品鑒分數如圖6所示。通過對面粉添加量單因素實驗數據進行方差分析（表9）可知，隨著調味料添加量的增加感官評分也隨之增加，且當調味料添加量為12 g時，感官評分最高。

表9 調味料添加量對魔芋辣條感官品質的方差分析

圖6 調味料添加量對魔芋辣條感官品質的影響

2.2 正交實驗分析

2.2.1 最佳加工工藝的正交實驗

極差R的值越大，表示該因素的水平變化對實驗的影響越大，在實驗中此因素就越重要。從表10可知，3個因素的主次關系是：A（油炸時間）＞C（油炸功率）＞B（蒸制時間），根據因素的主次順序及K的平均值得出最優組合為A2B1C2

表10 最佳加工工藝正交實驗結果與極差

2.2.2 最佳配方的正交實驗結果

極差R的值越大，表示該因素的水平變化對實驗的影響越大，在實驗中此因素就越重要。從表11可知，3個因素的主次關系是：A（面粉添加量）＞B（食用油添加量）＞C（調味料添加量），根據因素的主次順序及K的平均值得出最優組合為A2B2C3。

表11 最佳配方正交實驗結果與極差

2.3 微生物指標的測定結果

微生物檢測結果顯示，魔芋辣條菌落總數、大腸菌群、霉菌檢測值分別為106、4、8 CFU/g（表12），均符合國家標準要求，并且魔芋辣條均無脹袋情況。

表12 微生物檢測結果

3 結論

實驗得出魔芋辣條的最佳加工工藝為：A2B1C2，即油炸時間為4 min，蒸制時間為5 min，油炸功率為1 200 W；最佳配方為：A2B2C3，即面粉添加量為100 g，魔芋精粉100 g，食用油添加量為8 g，調味料添加量為12 g。在最優條件下，制成的魔芋辣條色澤均勻，表面有光澤，酥脆可口，有嚼勁，具有淡淡的魔芋清香。本實驗選用天然原料，無添加劑，富含膳食纖維，原滋原味；而市面上的辣條添加劑多，味道過濃，形狀不規則，衛生安全得不到保障。因此，魔芋辣條的研制可為魔芋新食品開發提供一定的參考。