一款即食低脂南瓜脆片的研制及其營養價值評價

榮玉芝，吳金鴻，施 依，高 輝，葛 宇，秦 宇

（1.上海應用技術大學香料香精技術與工程學院，上海 201418；2.上海交通大學農業與生物學院，上海 200240；3.上海市質量監督檢驗技術研究院，上海 200233）

我國南瓜總產量約占世界總產量的30%。南瓜富含糖類、維生素、常量元素、微量元素、蛋白質、脂肪及多種氨基酸，具有較高的營養價值[1-3]。南瓜營養成分以碳水化合物為主，脂肪含量低，是很好的低脂食品。南瓜含有較豐富的無機鹽和微量元素，對維持機體健康具有極其重要的作用。南瓜作為高鈣、高鋅、高鐵及低鈉食品，特別適合中老年人和高血壓患者食用，有利于預防骨質疏松癥和防治高血壓。另外，南瓜的胡蘿卜素含量為西瓜的8.20 倍，是維A 的優質來源[4]。近年來，南瓜功能性食品的開發日益受到人們認可和重視。隨著人們飲食習慣和膳食結構的變化，南瓜深加工產品越來越受到消費者的喜歡。目前，常見南瓜產品種類有南瓜汁、南瓜粉、南瓜發酵食品、南瓜餅、南瓜脯及南瓜脆片等。通過南瓜產品開發利用來提高南瓜的附加值，其市場及產業化前景非常廣闊。

農產品脆片是一種高品質脫水食品，也是近年來盛行的風味食品，其原料來源廣泛，大多數脆片保持了農產品原料的色、香、味，并有松脆的口感，富含維生素和多種礦物質，人工合成添加劑含量極低，并且攜帶方便，能夠長期保存。果蔬脆片特別適合糖尿病、心臟病等患者食用，同時也是偏食兒童和減肥人群的最佳零食。近年來，很多研究人員開始采用不同加工工藝制作南瓜脆片，主要包括微波干燥工藝、微波膨化方法、氣流膨化技術等[5-7]。

傳統油炸工藝生產的南瓜脆片油脂含量高，現代食品的發展方向是低糖、低鹽、低脂。而利用真空油炸技術得出的產品色澤誘人、口感酥脆，兼具水果蔬菜和餅干的雙重功能[8]，具有良好的耐貯性，且質量輕、運輸方便。真空油炸技術所采用的加工溫度很低，只有80～90 ℃[9]，有效避免了高溫氧化等因素對果蔬營養成分的破壞，使產品保持了果蔬原有的營養成分、組織結構、天然色澤和風味；油脂的劣化程度大大降低，并且可以減輕甚至避免諸如脂肪酸敗、酶促褐變和其他氧化變質等所帶來的危害[10-11]，并排除了產生丙烯酰胺的可能性[12]。因此，該技術越來越受到國內外食品科技界的高度重視。國內對于真空油炸技術應用于果蔬加工的報道也屢見不鮮，如應樺[13]通過真空油炸技術制作了馬鈴薯脆片，并通過響應面試驗設計確定其最佳加工條件。王強等人[14]探究了不同油炸溫度時真空油炸獼猴桃脆片的水分、含油率、色澤、質構及揮發性成分。王文成等人[15]分別通過普通油炸和真空油炸制作山藥脆片，并分析其色度及微觀結構。祁芳斌等人[16]比較了不同甘薯品種及其真空油炸后脆片的水分、脂肪和質地等性狀。

截至目前，我國對于低脂南瓜脆片的研究相對較少，特別是采用低溫真空油炸技術開發南瓜脆片的研究更是鮮有報道。因此，開發一款低脂南瓜脆片，通過感官、硬度等指標對其加工工藝進行優化，并測定南瓜脆片加工過程營養成分變化及最終研制南瓜脆片的水分、油脂含量及營養成分組成特點，將為南瓜脆片的工藝制作提供理論參考，為推進南瓜農產品的精細加工及推廣有深遠意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

有機南瓜，艾妮維有機農場提供；殼聚糖、檸檬酸、維C、氯化鈉、乳清蛋白、大豆分離蛋白、膠原肽、白砂糖、海藻糖、麥芽糖醇（均為食品級），均為市售。

1.2 儀器與設備

TR-21 型切片機、TA XTPL/30 型物性測定儀，英國Stable Micro System 公司產品；QS-05 低溫真空油炸機，全氏食品機械（上海） 有限公司產品。

1.3 試驗方法

1.3.1 真空油炸南瓜脆片加工工藝流程

新鮮南瓜→清洗去皮→切片→護色熱燙→浸漬或涂膜→冷凍→真空油炸→脫油→包裝→成品。

1.3.2 操作要點

（1） 切片。將南瓜清洗后，去除上下蒂，去皮去籽，再切成U 型薄片，厚度控制在2.5～4.5 mm。

（2） 護色熱燙。將南瓜切片置于護色液（檸檬酸含量0.1%，維C 含量0.15%，氯化鈉含量1.0%）中護色20 min 后浸料于85 ℃中燙漂60～120 s，于托盤上冷風冷卻。

（3） 浸漬或涂膜。配置質量分數為1%～3%的殼聚糖0.1%（g/mL） 檸檬酸溶液，加入乳清蛋白0.5%，大豆分離蛋白3%，膠原肽0.5%，白砂糖3%，海藻糖10%，麥芽糖醇3%，攪拌均勻后得到浸漬液。將護色熱燙過的南瓜切片在浸漬液中浸泡2 h 后瀝水1 h。

（4） 冷凍。將瀝水后的南瓜脆片在20 ℃冰箱速凍0.5～2.0 d，等待油炸。

（5） 真空油炸。在油炸真空度0.096～0.098 MPa，油炸溫度88 ℃下真空油炸1 000 s。

（6） 脫油。在轉速200～300 r/min 條件下脫油180 s。

1.3.3 測定方法

（1） 硬度（或脆度） 測定。采用食品物性測定儀（TA.XTPlus） 進行南瓜脆片硬度（或脆度） 測定。測定條件為HDP-3PB 型不銹鋼球形探頭，測試前速度為2 mm/s，測試速度為1 mm/s，測試后速度為2 mm/s，測試距離5 mm，閾值5 g，每個樣品測定3次，取平均值。

（2） 營養成分測定。水分：參照國標GB 5009.3進行測定；脂肪：參照國標GB 5009.6—2016 進行測定；總糖：參照國標GB 5009.8—2016 第二法進行測定；微量元素測定：參照國標GB 5009.268—2016；氨基酸含量測定：參照國標GB 5009.124—2016；維E 含量測定：參照國標GB 5009.82—2016；胡蘿卜素含量測定：參照國標GB 5009.83—2106。

1.4 感官評價

由食品系經過感官培訓的學生組成評價小組對南瓜脆片的感官品質進行評定。評價小組對產品的各感官指標逐一進行定量描述分析，并完成評價表。即食低脂南瓜脆片感官評價標準見表1。

表1 即食低脂南瓜脆片感官評價標準

1.5 不同處理條件對真空油炸南瓜脆片的影響（單因素試驗）

前期項目組已對南瓜脆片加工過程中護色環節檸檬酸、維C、氯化鈉質量分數、漂燙環節熱燙溫度、浸漬環節乳清蛋白、大豆分離蛋白、膠原肽、白砂糖、海藻糖、麥芽糖醇的濃度，真空油炸與脫油環節油炸溫度、油炸時間及脫油時間等參數進行了調控與優化，主要研究切片厚度、熱燙時間、殼聚糖質量分數、冷凍時間對真空油炸南瓜脆片品質的影響。

（1） 切片厚度。在保持其他因素（熱燙時間90 s，殼聚糖濃度1%，冷凍時間1.5 d） 不變的前提下，將南瓜按照2.5，3.0，3.5，4.0，4.5 mm 厚度進行切片，然后進行護色熱燙—浸漬—冷凍—真空油炸—脫油，對成品南瓜脆片進行硬度測定和感官評分。

（2） 熱燙時間。在保持其他因素（切片厚度3.5 mm，殼聚糖質量分數1%，冷凍時間1.5 d） 不變的前提下，將切片南瓜護色后于85 ℃中分別燙漂60，75，90，105，120 s 于托盤上冷風冷卻。然后進行浸漬—冷凍—真空油炸—脫油，對成品南瓜脆片進行硬度測定和感官評分。

（3） 殼聚糖質量分數。在保持其他因素（切片厚度3.5 mm，熱燙時間90 s，冷凍時間1.5 d） 不變的前提下，將護色熱燙后的南瓜分別在殼聚糖質量分數為1.0%，1.5%，2.0%，2.5%，3.0%浸漬液中浸泡2 h，瀝水1 h 后進行冷凍—真空油炸—脫油，對成品南瓜脆片進行硬度測定和感官評分。

（4） 冷凍時間。在保持其他因素（切片厚度3.5 mm，熱燙時間90 s，殼聚糖質量分數1%） 不變的前提下，對浸漬處理的南瓜切片，在20 ℃分別進行0.5，1.0，1.5，2.0 d 的速凍處理。然后進行真空油炸-脫油，對成品南瓜脆片進行硬度測定和感官評分。

1.6 真空油炸南瓜脆片正交工藝優化

綜合單因素試驗的結果，選擇切片厚度分別為3.0，3.5，4.0 mm 3 個水平；熱燙時間分別為70，75，80 s 3 個水平，浸漬液殼聚糖質量分數分別為1.5%，2.0%，2.5% 3 個水平；冷凍時間分別為0.5，1.0，1.5 d 3 個水平建立因素水平表（表2），然后進行L9（34）正交試驗，選擇感官評分和硬度作為試驗指標確定最優工藝參數。

正交試驗因素與水平設計見表2。

表2 正交試驗因素與水平設計

1.7 統計分析

所有試驗數據采用Excel 進行數據處理，使用SPSS 軟件進行統計分析，采用Origin 軟件進行圖形繪制。

2 結果與分析

2.1 切片厚度對南瓜脆片硬度和感官評分的影響

切片厚度是影響農產品脆片加工的重要因素之一，切片厚度不同，產品外形、色澤、口感及酥脆度等都會發生變化。

切片厚度對南瓜脆片硬度和感官評分的影響見圖1。

圖1 切片厚度對南瓜脆片硬度和感官評分的影響

由圖1 可以看出，隨著切片厚度的增加，南瓜脆片的硬度先增加后降低，感官評分先降低后增加。如果切片厚度過小，油炸時切片容易發生卷曲、炸焦的現象，成品容易破碎且無法保持完整性，不利于生產。如果切片厚度過大，油炸時容易造成外熟里不熟的現象。因此，綜合考慮感官評分和硬度指標，當切片厚度為4 mm 時所制作的南瓜脆片色澤、酥脆度、口感和香味較好，綜合評價較高且硬度合適。

2.2 熱燙時間對南瓜脆片硬度和感官評分的影響

熱燙時間是影響農產品脆片加工的主要影響因素，在不同熱燙時間制作南瓜脆片。

熱燙時間對南瓜脆片硬度和感官評分的影響見圖2。

圖2 熱燙時間對南瓜脆片硬度和感官評分的影響

由圖2 可以看出，隨著熱燙時間的增加，南瓜脆片的硬度先增加到極大值，再降低到極小值，最后逐漸增加。因此，綜合考慮感官評分和硬度指標，當熱燙時間為75 s 時所制作的南瓜脆片色澤、酥脆度、口感和香味較好，綜合評價較高且硬度合適。

2.3 殼聚糖質量分數對南瓜脆片硬度和感官評分的影響

不同殼聚糖質量分數的南瓜脆片硬度和感官評分見圖3。

圖3 不同殼聚糖質量分數的南瓜脆片硬度和感官評分

由圖3 可以看出，隨著殼聚糖質量分數的增加，南瓜脆片的硬度和感官評分先增加達到最大值，后降低達到最小值，然后又增加，即浸漬液中殼聚糖質量分數對南瓜脆片的硬度產生很大影響。因此，綜合考慮感官評分和硬度指標，當殼聚糖質量分數為2.5%時所制作的南瓜脆片色澤、酥脆度、口感和香味較好，綜合評價較高且硬度合適。

2.4 冷凍時間對南瓜脆片硬度和感官評分的影響

冷凍時間對南瓜脆片的酥脆度（硬度） 產生很大影響。

不同冷凍時間的南瓜脆片硬度和感官評分見圖4。

圖4 不同冷凍時間的南瓜脆片硬度和感官評分

由圖4 可以看出，隨著冷凍時間的增加，南瓜脆片的硬度和感官評分降低，因此綜合考慮感官評分和硬度指標，當冷凍時間為1 d 所制作的南瓜脆片色澤、酥脆度、口感和香味較好，綜合評價較高且硬度合適。

2.5 南瓜脆片正交工藝優化

正交試驗結果見表3。

表3 正交試驗結果

由表3 可以看出，極差值的大小反映了不同考查因素對南瓜脆片脂肪含量和感官評分的影響大小。根據計算所得極差R 值可以得出，各因素對南瓜脆片感官評分影響的大小依次是切片厚度、冷凍時間、熱燙時間、殼聚糖質量分數，最優試驗方案為A2B3C2D3；各因素對南瓜脆片脂肪含量影響的大小依次是冷凍時間、切片厚度、熱燙時間、殼聚糖質量分數，最優試驗方案為A1B2C1D1。綜合考慮感官評分和脂肪含量，南瓜脆片的最佳生產工藝條件為切片厚度3.5 mm，熱燙時間80 s，殼聚糖質量分數2.0%，冷凍時間1.5 d，在該條件下生產的南瓜脆片形態完整、無破損，外觀為金黃色，非常酥脆，含油量較低、口感無油膩，有油炸風味和南瓜香氣。

2.6 南瓜脆片加工過程中營養成分的變化

分別對不同處理階段的樣品包括新鮮南瓜、切片南瓜、熱燙南瓜、浸漬南瓜及真空油炸南瓜脆片的總糖、維E、胡蘿卜素及肌醇含量進行了測定。

南瓜脆片加工過程中營養成分的變化見表4。

表4 南瓜脆片加工過程中營養成分的變化

由表4 可以看出，與新鮮南瓜相比，真空油炸南瓜脆片中胡蘿卜素含量增加了40 倍，為4.31 mg/100 g，比鈕福祥等人[17]報道的結果（4.7 mg/100 g） 略低，但明顯高于紫心甘薯脆片、馬鈴薯脆片及蘋果脆片。南瓜脆片的總糖含量比新鮮南瓜增加了3.5 倍，為15.2%。這是由于凍干及真空油炸過程除去了大部分水分，糖分得到了富集。與新鮮南瓜相比，真空油炸南瓜脆片中維E 的含量有所降低，是由于在真空油炸過程中部分維E 發生氧化所致。肌醇是一種生長因子，能夠降低膽固醇，預防動脈硬化。由表4 可以看出，真空油炸南瓜脆片的肌醇含量為249.23 mg/100 g，比新鮮南瓜有所增加。

2.7 真空油炸南瓜脆片的營養成分及含量

通過最優加工工藝生產一批南瓜脆片，分別測定其水分、脂肪含量，微量元素及氨基酸含量。

南瓜脆片中各營養成分及含量見表5。

表5 南瓜脆片中各營養成分及含量

水分含量是影響農產品脆片加工的重要因素之一，水分含量過高，脆片酥脆度低、不利于貯藏；水分含量過低，脆片干癟、硬度大、口感差。因此，在南瓜脆片加工過程中，保持一定的水分含量非常重要。南瓜脆片水分含量為7.68%。

脂肪含量（含油量） 是影響農產品脆片加工的另一個重要因素，含油量過高，脆片褐變嚴重、口感油膩，且縮短保質期。因此，在南瓜脆片加工過程中，保持較低含油量非常重要。通過低溫真空油炸技術制作的南瓜脆片脂肪含量為11.98%，低于已經報道的相關果蔬脆片，劉勤生等人[18]應用低溫真空油炸技術所制備的果蔬產品含油量約為20%，在干燥器中儲存2 個月口感及風味仍沒有變化。劉艷等人[19]采用真空油炸脫水技術制得的蘋果脆片粗脂肪含量≤12%，可能與南瓜片采用殼聚糖、乳清蛋白進行浸漬涂膜及冷凍處理有關，該處理可通過表面形成一層可食用膜，減少了油炸過程中脆片表面油脂過多吸附到果蔬內部結構中。劉勤生等人[20]研究表明，當含油量在20%左右時，脆片的水分含量低于7%，就可以保證水分活度不高于0.65，從而使脆片的感官指標和耐貯性都比較好。南瓜脆片含水量在7.5%左右，略高于7%，含油量在12%左右，顯著低于20%，因此可預測南瓜脆片已經具備較好的貯藏性能。

南瓜脆片中微量元素以鉀、磷、鎂、鈣的含量較高，其中鉀元素的含量最高為452.2 mg/100 g，是文獻報道的南瓜脆片鉀含量（244.2 mg/100 g） 的2 倍。磷、鎂、鈣含量分別為54.35，24.43，15.93 mg/100 g，與文獻報道含量相差不多。鐵含量較低，平均分別為3.81 mg/100 g，是文獻報道含量的1.8 倍，硒的含量更低，平均<0.03 mg/100 g。賀小瓊[4]分析了新鮮南瓜的營養成分，含有人體所需的多種元素和17 種氨基酸，其中賴氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸等必需氨基酸的含量較高。由表5還可以得出，真空油炸的南瓜脆片微量元素和氨基酸的損失程度明顯低于傳統油炸工藝。何建軍等人[21]通過低溫真空油炸制作的藕片水分含量為7.0%～7.6%，含油量為10～15 g/100 g。鈕福祥等人[17]通過低溫真空油炸制作的甘薯脆片脂肪含量為23.07 g/100 g，因此可以得出南瓜脆片脂肪含量低，感官指標和貯藏性都比較好，極大限度地保留了南瓜的營養成分和風味。

3 結論

試驗確定真空油炸南瓜脆片的適宜加工工藝為切片厚度3.5 mm，熱燙時間80 s，殼聚糖質量分數2.0%，冷凍時間1.5 d。該工藝條件下所制作的南瓜脆片水含量7.68%，脂肪含量11.98%。該產品形態完整、口感酥脆無油膩、有油炸風味和南瓜香氣，是一款金黃色低脂且耐藏的南瓜產品。營養成分分析結果表明，該南瓜脆片極大程度地保留了南瓜的微量元素、氨基酸等營養成分，并富含鉀、磷、鎂、鈣、維E、胡蘿卜素、肌醇等營養功效成分。研究結果將為采用低溫真空油炸技術研制健康營養的南瓜脆片提供理論參考，有助于今后即食低脂南瓜脆片的工業化生產與推廣。