不同低溫預(yù)處理下麻辣花生品質(zhì)的比較

湯鵬宇，孟繁博，黃道梅，鄭秀艷，林 茂

(貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展研究所，貴州省農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，貴州貴陽 550006)

花生是具有很高營養(yǎng)價值的豆科植物，被稱為千歲子、長生果等。研究表明，多食用花生能增強抗癌、抗衰老等效果。目前，國內(nèi)外對花生的研究包括采收前和收后兩部分，采收前研究主要是轉(zhuǎn)基因開發(fā)、適宜土壤土質(zhì)、種子產(chǎn)量等的研究；收后研究則集中在營養(yǎng)品質(zhì)提升、采后保存方法、壓榨油質(zhì)量提升等。對花生的品質(zhì)研究較少，且花生大多用于鮮食，或關(guān)注花生榨油后的油脂風(fēng)味研究等。花生除了風(fēng)味外，口感也十分重要，但這些風(fēng)味研究并不能完全替代感官品質(zhì)。隨著社會生活水平的不斷提高、消費觀念的轉(zhuǎn)變和網(wǎng)絡(luò)快消零售的飛速升級，以溫飽型、嗜好型為主體的休閑食品消費格局開始逐漸轉(zhuǎn)型為風(fēng)味型、營養(yǎng)型、享受型和功能型，各類花生制作的休閑零食開始涌現(xiàn)，但我國花生休閑食品的研發(fā)與發(fā)達國家的差距還很大。我國花生產(chǎn)量位居世界油料作物第2位，其中55%用于制油，15%用于出口，30%用于食用(其中包括直接食用部分)。麻辣花生作為休閑食品的重要組成部分，一直深受國內(nèi)外消費者的喜愛，因此如何提升其感官品質(zhì)就顯得尤為重要，而通過冷凍預(yù)處理是一種經(jīng)濟實惠且能改善堅果感官食用品質(zhì)的加工手段。王洪云等將花生在-20 ℃條件下冷凍72 h后進行油炸，發(fā)現(xiàn)其對花生的酥脆性產(chǎn)生影響，使花生感官評分從3.8分提高到4.5分。陳柏等研究發(fā)現(xiàn)將核桃儲存于-20 ℃條件下時的感官評分比冷藏組提升15.28%。筆者將通過4種低溫處理(冰箱-18 ℃、超低溫冰柜-40 ℃、干冰-78 ℃、液氮-196 ℃)的花生作為麻辣花生原料，探索冷凍溫度對產(chǎn)品含水量、感官品質(zhì)、味覺分析、質(zhì)構(gòu)變化、剪切力以及微觀結(jié)構(gòu)的影響，旨在為提高麻辣花生產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)水平提供參考。

1 材料與方法

紅-白銅仁珍珠花生，由貴州省沿河縣黃土鄉(xiāng)農(nóng)特產(chǎn)品專業(yè)合作社提供；液氮，購自貴州龍輝科技發(fā)展有限公司；惠宜非轉(zhuǎn)基因大豆油、辣椒、花椒、鹽、味精、白醋，均購于當?shù)匚譅柆敵小?/p>

無水乙醇、KCl、AgCl、酒石酸、鋨酸、戊二醛，均為分析純，為國藥集團化學(xué)試劑有限公司產(chǎn)品。

TMS-PRO型物性測定儀(含P50圓盤探頭和P/BS燕尾剪切探頭)，為美國FTC公司產(chǎn)品；SA402B味覺分析系統(tǒng)，為日本Insent公司產(chǎn)品；SEM 掃描電鏡SIGMA300，為德國蔡司公司產(chǎn)品；冠亞牌SYF-30水分含量測定儀，為深圳市冠亞水分儀科技有限公司產(chǎn)品；FA2004 分析天平，為上海精密科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；HH-S1恒溫油浴鍋，為常州奧華儀器制造有限公司產(chǎn)品。

樣品預(yù)處理。花生仁樣品經(jīng)過清洗后浸泡在60 ℃熱水中5 min，揉搓去衣后花生樣品分別進行低溫處理，設(shè)置CS、CF、SF、DI、LN 5組，其中CS組為冷藏對照組，4 ℃冷藏48 h；CF組-18 ℃冰箱凍藏室冷凍48 h；SF組置于-40 ℃超低溫冰柜48 h；DI組，置于保溫盒中，周圍接觸式覆蓋干冰(-78 ℃)并密封冷凍48 h；LN組，樣品置于液氮罐中浸泡48 h。

麻辣花生制備的基本工藝。參照古明亮的制作方式并稍作修改，將預(yù)處理后的花生置于160 ℃恒溫油浴鍋中油炸7 min，撈出后放置在廚房紙上吸干表面油脂，鍋中放入食用油10 mL，油熱后放入適量的辣椒絲、花椒、香葉等，炒香后放入花生翻炒并進行調(diào)味，即得麻辣花生成品。

含水量測定。取花生樣品10 g平鋪于測試盤中，設(shè)定測試溫度110 ℃上機檢測，另設(shè)一組鮮樣作為空白對照組(CK)，新鮮花生浸泡去皮后擦拭表面水分，直接上機測量含水量。

質(zhì)構(gòu)特性測試。樣品前處理：將炒好的麻辣花生選取重量誤差為±0.1 g 的花生瓣兒，擦去表面浮油、鹽粒等雜質(zhì)，盡量修整至大小一致后上機測試。全質(zhì)構(gòu)分析測試條件：選擇 150 N 量程，P50 探頭，測試速度40 mm/min，壓縮間隔5 s，壓縮形變比40%，取≥10次有效測試數(shù)據(jù)，篩選4～5組無明顯差異的數(shù)據(jù)，取平均值。剪切力測試條件：選取P/BS 剪切探頭，設(shè)定剪切速度為 30 mm/min ，取≥10次有效測試數(shù)據(jù)，篩選4～5組無明顯差異的數(shù)據(jù)，取平均值。

微觀結(jié)構(gòu)觀察(SEM)。將麻辣花生從中間掰斷，使其斷面呈現(xiàn)不規(guī)則形狀，以斷開面為觀察面進行制樣，電鏡掃描圖倍率(500×和2 000×)處理方法參照陳錦豪的方法。

味覺分析測試。參照郝君菲等的檢測方法并稍作改進。取麻辣花生成品20 g，加入純凈水200 mL后，1 500 r/min 勻漿1 min，超聲波處理8 min，過濾后取濾液進行味覺分析。檢測次數(shù)為7 次，刪除第1次數(shù)據(jù)，從其余6組數(shù)據(jù)中篩選3～4組無明顯差異的數(shù)據(jù)取平均值，進行味覺信號轉(zhuǎn)換。味覺傳感器選擇酸、苦、咸、鮮、甜、澀味，參比電極為AgCl，控制檢測溫度為25 ℃。

感官評定。選取制備好的麻辣花生樣品若干置于感官品評杯中，并進行盲品編號，一次性送樣品評，選取食品相關(guān)專業(yè)人士 10 人組成品評小組，品評人員于 10：00左右在品評分析室品嘗，不同組間間隔數(shù)秒并漱口，品評人員相互之間不交流，測試結(jié)果有明顯差異的數(shù)據(jù)不計入統(tǒng)計(比如品嘗到劣質(zhì)花生粒)。感官評價標準如表 1所示。酥脆度是指花生第一次在口中嚼碎的難易程度，對應(yīng)質(zhì)構(gòu)儀中的脆度。細膩度是指咀嚼花生時花生殘渣細微程度，對應(yīng)物性測定儀中的硬度；殘渣顆粒小且少，說明口感細膩，反之，花生殘渣顆粒粗而多則說明口感粗糲。厚味是麻辣休閑食品暢銷的關(guān)鍵因素之一，也是當今麻辣休閑食品調(diào)味的秘方。它是指味道的復(fù)合程度，在味覺分析系統(tǒng)中類似于豐富度。

表1 花生感官評價標準

試驗數(shù)據(jù)均以平均值±標準差表示。數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析使用 SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進行，并進行差異顯著性分析；圖片使用 Origin 9.0軟件繪制 。

2 結(jié)果與分析

從圖1可以看出，CK組含水量為27.21%,經(jīng)過預(yù)處理后CS組含水量為19.85%，CF組含水量為21.22%，SF組含水量為23.25%，DI組含水量為22.68%，LN組含水量為22.51%。除了CS組外，其他組預(yù)處理樣品含水量為21.22%～23.25%。關(guān)志強等研究表明溫度越低，冷凍速度越快，越能快速跨過-5～0 ℃冰晶形成區(qū)域，從而使得干耗減少。該試驗結(jié)果表明，CF、SF、DI、LN 4個試驗組預(yù)處理樣品含水量均高于冷藏對照組CS，其中SF、DI、LN組預(yù)處理樣品含水量均顯著高于CS組(<0.05)，但這3組間差異并不顯著(>0.05)。水分含量會影響產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)品質(zhì)，但成品麻辣花生在經(jīng)過油炸、炒制等加工環(huán)節(jié)后含水量出現(xiàn)了變化。各組成品樣品的含水量均降低到1.21%左右，各組間無顯著差異(>0.05)。劉瀟瀟等研究發(fā)現(xiàn)花生油炸后含水量大幅度下降并趨于平衡，這與該試驗結(jié)果相一致。采用成品樣本進行后續(xù)品質(zhì)的分析，可以最大程度避免水分造成的品質(zhì)誤差。

質(zhì)構(gòu)特性是評價休閑食品品質(zhì)的重要指標之一，尤其針對麻辣花生這類低含水量、注重口味和質(zhì)感而不注重氣味的產(chǎn)品，產(chǎn)品的硬度、脆度等會直接影響食用口感。由表2可知，經(jīng)過低溫預(yù)處理的各組麻辣花生脆度、硬度、彈性、剪切力等存在差異，CS組硬度為34.78 N，不同低溫處理后的CF、SF、DI、LN組硬度整體上呈現(xiàn)下降趨勢，其中SF、DI、LN組與CS組相比均有顯著差異(<0.05)，樣品脆性上升(脆度越小，脆性越大)。殷玲等將香菇片在-30 ℃下冷凍16 h后進行油炸，結(jié)果發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品脆度顯著下降。陳衛(wèi)等在低溫油炸面拖的研究中發(fā)現(xiàn)，冷凍速率和冷藏溫度與產(chǎn)品脆性存在正相關(guān)。丁浩在低溫油炸板栗的研究中發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，低溫處理組脆性值下降26%～32%。該試驗結(jié)果表明，-40 ℃以下的低溫處理也導(dǎo)致樣品的剪切力出現(xiàn)大幅度下降，相較于CS組(26.26 N)，LN組剪切力僅13.54 N，下降幅度達48.44%。由此可見，低溫處理對麻辣花生樣品造成的顯著影響可能需要低于-18 ℃的冷凍方式才能實現(xiàn)。

圖1 不同冷凍處理后預(yù)處理和成品麻辣花生的含水量比較Fig.1 Water content of pre-treated peanut and spicy peanut products after different freezing treatments

表 2 不同低溫預(yù)處理后麻辣花生質(zhì)構(gòu)特性的比較

花生是由脂肪(含量為44%～45%)、蛋白質(zhì)(含量為24%～36%)、糖(含量為20%)以及多重微量元素組成的高分子材料，而高分子材料一個顯著的物理特性就是玻璃化轉(zhuǎn)變，處于玻璃化溫度之下稱為脆性斷裂，溫度越低，其高分子鏈段間自由移動空間就越小。在低溫狀態(tài)下的樣品突然放入高溫油炸，劇烈的溫度波動造成大量固定的分子鏈斷裂，產(chǎn)生極其細微的脆性斷裂。這也使得樣品組織變得更為松散細膩，造成最終樣品的脆性、剪切力和硬度等呈現(xiàn)低溫下降的趨勢。

通過微觀結(jié)構(gòu)觀察可以直觀了解材料的組織結(jié)構(gòu)變化。圖2展示了不同低溫處理后麻辣花生的斷面結(jié)果。500倍率下可以清晰看到未冷凍處理的CS組斷面中較多的蛋白質(zhì)、脂肪球形的簇狀結(jié)構(gòu)分布于組織結(jié)構(gòu)內(nèi)部，隨著冷凍溫度的增加，球形的簇狀結(jié)構(gòu)顆粒逐漸減少，呈現(xiàn)傘狀連片、無序狀態(tài)。這可能是由于隨著溫度的降低，花生內(nèi)部大分子鏈結(jié)構(gòu)大量“凝固”，隨后高溫油炸帶來劇烈的溫度波動使得分子間斷裂，內(nèi)部結(jié)構(gòu)破碎交織，變形嚴重，樣品組分變得更為細膩，從而在微觀結(jié)構(gòu)下呈現(xiàn)傘狀連片、無序的狀態(tài)。陳錦豪對油炸花生的微觀結(jié)構(gòu)研究表明，傘狀簇狀結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)使得油炸花生的酥脆性增加。王世新對冷凍面團的微觀結(jié)構(gòu)觀察表明冷凍會造成蛋白質(zhì)因受化學(xué)鍵的影響而斷裂出現(xiàn)片狀結(jié)構(gòu)，與淀粉的結(jié)合能力減弱，也從側(cè)面印證了該研究在質(zhì)構(gòu)特性的檢測結(jié)果，在失去球形的簇狀穩(wěn)定結(jié)構(gòu)后花生變得更加細膩，從而降低了硬度、咀嚼性和剪切力等質(zhì)構(gòu)特性。

表3、圖3顯示了不同低溫預(yù)處理后的麻辣花生感官評分和味覺分析結(jié)果。結(jié)果顯示：相較于CS組，CF、SF、DI、LN組的酥脆度和細膩度等感官指標均顯著提高(<0.05)，說明低溫預(yù)處理會提高花生產(chǎn)品的酥脆性和細膩度，這與王洪云等的研究結(jié)果相一致。低溫預(yù)處理帶來的硬度、咀嚼性以及剪切力等質(zhì)構(gòu)特性降低會提高產(chǎn)品的酥脆度和細膩度等感官評分，這與殷玲等和丁浩的研究結(jié)果相一致。SF、DI、LN組的酥脆度無顯著差異(>0.05)，這與質(zhì)構(gòu)檢測結(jié)果存在差異，可能是因為該酥脆閾值超過了人體的感知限度。在細膩度上，LN組評分最高，這與微觀結(jié)構(gòu)觀察結(jié)果相一致。與CS組相比，DI、LN組的總體評分出現(xiàn)了大幅度下降，這是因為劇烈的溫度波動使得花生變得過于易碎，尤其是LN組炒后樣品很難保持完整的花生形態(tài)。因此，盡管DI和LN組樣品在細膩度和酥脆性上表現(xiàn)優(yōu)秀，但在實際產(chǎn)品制作過程中還需要進一步完善工藝技術(shù)。

為了避免帶來誤差，不同組別的麻辣花生在味覺處理上采用相同的配方。麻辣花生味覺的主要影響因素(鹽、味精、花椒等調(diào)味添加物)是一致的，但也會存在個體差異。該試驗結(jié)果表明，5個試驗組的酸、苦、甜、咸、鮮、澀以及豐富度基本一致。CS組豐富度為8.85 分，LN組豐富度為8.52 分，各組間不存在顯著差異(>0.05)，這與感官評定的厚味結(jié)果出現(xiàn)了差異。這是由于味覺分析測試中勻漿前處理對花生的顆粒直徑進行統(tǒng)一，因此導(dǎo)致了二者最終結(jié)果的差異，說明花生的細膩程度很可能會對味覺評分也造成影響。楊習(xí)文對咖啡豆的粉體特征和風(fēng)味研究發(fā)現(xiàn)，硬度越小，脆性越大，研磨后咖啡粉粒徑越小，顆粒形狀越規(guī)則，不同粉體特征咖啡粉萃取后咖啡液可溶性固形物含量相同，但感官屬性仍存在明顯差異。

注：A.CS組；B.CF組；C. SF組；D. DI組；E.LN組 Note:A.CS group; B.CF group; C. SF group; D. DI group; E.LN group圖2 低溫預(yù)處理的麻辣花生斷面結(jié)構(gòu)Fig.2 Section structure of spicy peanut pretreated at low temperature

表3 不同低溫處理后麻辣花生感官評分結(jié)果的比較

圖3 不同低溫預(yù)處理的麻辣花生味覺分析Fig.3 Flavor analysis of spicy peanuts pretreated at different low temperature

3 結(jié)論

花生食品口感的提升是花生加工過程中不可缺少的一個環(huán)節(jié)，因此探索一種簡單、高效的方式提升品質(zhì)是近年來花生加工研究的熱點之一。該研究采用-18 ℃、-40 ℃、-78 ℃、-196 ℃低溫對花生進行預(yù)冷凍處理，結(jié)果表明在其他制作條件不變的情況下，5組預(yù)處理花生樣品含水量為19.85%～23.25%，經(jīng)加工后成品含水量為1.21%～1.24%；在質(zhì)構(gòu)特性檢測中，硬度為21.20～34.78 N，咀嚼性為0.36～3.56 mJ，剪切力為13.54～26.26 N；味覺感官特性評價中，豐富度為8.40～8.80分，厚味為7.70～9.53分，總體評分為3.47～8.50分，其中CS組的總體評分顯著低于CF、SF組，產(chǎn)品硬度、剪切力和咀嚼性最高；LN組產(chǎn)品細膩度最高，硬度和剪切力均最低，厚味最高，總體評分最低(3.47分)，SF組產(chǎn)品總體評分最高(8.50分)。微觀結(jié)構(gòu)觀察結(jié)果表明，經(jīng)過低溫預(yù)處理的花生在加工成麻辣花生樣品后組織結(jié)構(gòu)會變得破碎，質(zhì)地更為細膩。

總體而言，低溫預(yù)處理可以有效改變麻辣花生產(chǎn)品的質(zhì)地結(jié)構(gòu)，甚至對產(chǎn)品味覺豐富度和厚味等也有一定的積極作用，溫度越低，對產(chǎn)品的影響也越大，但當溫度過低時這種改變就不一定會是正面的。-40 ℃低溫預(yù)處理對麻辣花生產(chǎn)品的綜合提升效果最好，在降低硬度、改善酥脆口感以及提升產(chǎn)品厚味的同時，不會使產(chǎn)品變形走樣。更低的溫度能進一步加深效果，但也受到人體感官閾值的限制以及樣品材料形變、成本等的限制，樣品含水量低時易回潮，會降低酥脆口感，因此今后應(yīng)重視包材防潮等方面的應(yīng)用研究。