油炸南瓜餅的制作及其品質(zhì)分析

江婭梅，周裔彬，于 雷，吳亦鳴，王乃富，孟 昕，楊麗萍，江 玲

(1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶與食品科技學(xué)院，安徽合肥 230036；2.蚌埠市兄弟糧油食品科技有限公司，安徽蚌埠 233400)

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油炸南瓜餅的制作及其品質(zhì)分析

江婭梅1，周裔彬1，于 雷2，吳亦鳴1，王乃富1，孟 昕1，楊麗萍1，江 玲2

(1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶與食品科技學(xué)院，安徽合肥 230036；2.蚌埠市兄弟糧油食品科技有限公司，安徽蚌埠 233400)

摘要[目的]研究油炸南瓜餅制作的最佳工藝及油炸前后南瓜餅的品質(zhì)變化。[方法]以糯米粉和南瓜粉為材料，通過單因素和L9(34)正交試驗研究了油炸溫度、油炸時間、加水量、南瓜粉與糯米粉配比對油炸南瓜餅質(zhì)構(gòu)分析(Texture Profile Analysis，TPA)和感官評價的影響，并探究了油炸前后的南瓜餅含水量、吸油量和結(jié)晶度的變化。[結(jié)果]試驗表明，油炸南瓜餅的最佳條件為：油炸溫度150 ℃，油炸時間6 min，加水量80%，南瓜粉與糯米粉的比例為1∶4；隨著油炸溫度的升高、油炸時間的延長以及糯米粉比例的增加，油炸南瓜餅的脆性、硬度和黏性都呈現(xiàn)上升趨勢，而隨著水分含量增加，脆性、硬度和黏性呈現(xiàn)下降的趨勢；隨著油炸時間的增加，南瓜餅各部分吸油量先增加后趨于平緩；油炸后，南瓜餅外殼、中間和中心的結(jié)晶度分別為4.49%、3.86%和3.07%。[結(jié)論]在最佳條件下油炸的南瓜餅香脆可口，口感軟硬適中，品質(zhì)較優(yōu)。

關(guān)鍵詞南瓜餅；油炸；質(zhì)構(gòu)；吸油；X-衍射

Production and Quality Analysis of Fried Pumpkin Pie

JIANG Ya-mei1, ZHOU Yi-bin1, YU Lei2et al

(1. College of Tea and Food Science and Technology, Anhui Agricultural University, Hefei, Anhui 230036; 2. Bengbu Brothers Oils Food Science and Technology Co. Ltd, Bengbu, Anhui 233400)

Abstract[Objective] The aim was to study the optimum processing conditions for fried pumpkin pie and quality changes before and after frying. [Method] Glutinous rice flour and pumpkin powder were used as the main materials, by single factor and orthogonal experiments, the effects of frying temperature, frying time, moisture content and the ratio of glutinous rice flour to pumpkin powder on the texture profile analysis(TPA)and sensory evaluation of fried pumpkin pie were investigated. Moreover, the changes of oil absorption and crystallinity of pumpkin pie before and after frying were also studied. [Result] The results showed that the optimum processing conditions for fried pumpkin pie were as follows: frying temperature 150 ℃, frying time 6 min, moisture content 80%, the ratio of pumpkin powder and glutinous rice flour 1∶4. With the increase of frying temperature, frying time and the ratio of glutinous rice, the friability, hardness and cohesiveness of pumpkin pie were increased, but with the increase of moisture content, the friability, hardness and cohesiveness of pumpkin pie were decreased; with the increase of frying time, the oil absorption volume of each part of the pumpkin cake was increased quickly at the beginning and gradually became mild. After frying, the crystallinity of the crust, middle and center of pumpkin pie were 4.49%, 3.86% and 4.49% respectively. [Conclusion] Under the optimum conditions, fried pumpkin pie is crispy and delicious taste.

Key wordsPumpkin pie; Fry; Texture profile; Oil absorption; X-ray diffraction

油炸南瓜餅是我國一種傳統(tǒng)的食品，由糯米粉和南瓜粉混合制作、油炸而成。糯米是我國主要的糧食作物之一，口感香糯黏滑，倍受人們喜愛[1]。南瓜不僅價格低廉，還含有豐富的營養(yǎng)，富含南瓜多糖、維生素、氨基酸、β-胡蘿卜素、微量元素等營養(yǎng)成分，特別適合中老年人和高血壓以及糖尿病患者食用[2-6]。油炸是一個十分復(fù)雜而且又非常重要的操作單元，被廣泛用于食品工業(yè)以及家庭烹飪，煎炸食品具有獨特的質(zhì)構(gòu)和誘人的風(fēng)味而受到廣大消費者的歡迎[7]。南瓜餅不僅具有豐富的營養(yǎng)價值，通過油炸后，油炸食品特有的香氣與南瓜獨特的香氣相互結(jié)合，外酥里嫩，備受人們喜愛。目前，國內(nèi)外對蒸煮南瓜餅的工藝研究較多，如高海燕等[8]、王源等[9]的研究，而對油炸南瓜餅的研究尚少。因此，筆者主要針對油炸南瓜餅的關(guān)鍵工藝，以及油炸后南瓜餅的質(zhì)構(gòu)特性、吸油量和結(jié)晶性進行了探究，以期為油炸南瓜餅的更深層次的研究提供理論參考。

1材料與方法

1.1材料原料及主要試劑：糯米粉，蚌埠市兄弟糧油食品科技有限公司提供；南瓜粉，實驗室自制；福臨門菜籽油，中糧食品營銷公司；石油醚，分析純，上海蘇懿化學(xué)試劑有限公司。主要儀器：和面機，HMT-D3820，廣東小熊電器有限公司；電熱恒溫油炸鍋，EF-101，北京京成佑和廚房設(shè)備有限公司；TA-XTplus型物性儀，英國Stable Micro Systems公司；轉(zhuǎn)靶X-射線衍射儀，D/Max-RB日本Rigaku(理學(xué))公司。

1.2試驗方法

1.2.1南瓜餅制作基本工藝流程。 按照比例稱取南瓜粉和糯米粉，加入和面機中，再加入適量水和面20 min，醒面20 min。將面團取出后，準(zhǔn)確稱取40 g放入正方形模具(45 mm×45 mm×1.6 mm)中壓制成型后油炸。

1.2.2油炸南瓜餅制作單因素試驗。選擇油炸溫度、油炸時間、加水量、南瓜粉與糯米粉配比為考察因素，在預(yù)試驗的基礎(chǔ)上，設(shè)置油溫160 ℃、油炸時間6 min、加水量80%、南瓜粉糯米粉1∶4為固定水平；每組因素設(shè)定的水平如下：油炸溫度設(shè)定為140、150、160、170、180 ℃；油炸時間設(shè)定為4、5、6、7、8 min；加水量設(shè)定為75%、80%、85%、90%、95%；南瓜粉與糯米粉比例為1∶2、1∶3、1∶4、1∶5。每組試驗做3個平行樣。以南瓜餅質(zhì)構(gòu)分析(TPA)測試結(jié)果和感官評分為考察指標(biāo)。

1.2.3油炸南瓜餅正交試驗優(yōu)化。在單因素試驗的基礎(chǔ)上，選擇油炸溫度、油炸時間、加水量、南瓜粉與糯米粉配比4個因素設(shè)計L9(34)正交試驗，對正交試驗的油炸南瓜餅樣品進行質(zhì)構(gòu)分析和感官評定，感官評定采用評分檢驗法[10]，邀請經(jīng)過培訓(xùn)的人員10人一組組成鑒定小組，分別對油炸南瓜餅的色澤、表觀狀態(tài)等指標(biāo)進行評分，總分100分制。應(yīng)用spss軟件分析TPA數(shù)據(jù)，油炸南瓜餅感官評定評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1　油炸南瓜餅的評分標(biāo)準(zhǔn)

1.2.4質(zhì)構(gòu)儀分析。將樣品瀝油2 min后進行質(zhì)構(gòu)分析。測試模式TPA模式，探頭型號為P/36R，試驗前速度2.0 mm/s，試驗中速度5.0 mm/s，試驗后速度5.0 mm/s，壓縮30%，循環(huán)2次[11]。TPA測試獲得的質(zhì)構(gòu)參數(shù)如下：脆性(Friacturability)、硬度(Hardness)、彈性(Springiness)、黏性(Cohesiveness)、咀嚼性(Chewiness)、回復(fù)值(Resilience)。

1.2.5油炸南瓜餅吸油量和含水量變化的測定。按照南瓜粉與糯米粉比例1∶4，加水量80%和面，按照工藝流程制作南瓜餅，油溫150 ℃分別油炸1、2、3、4、5、6 min。油炸后的樣品立即浸沒于放有200 mL的石油醚的燒杯中浸泡2 s，除去表面浮油[12-13]，用做吸油量和含水量測定。吸油量用脂肪測定儀參照GB5009.6-1985，取3次試驗的平均值。水分含量測定參照GB5009.3-1985，取3次試驗的平均值。

1.2.6X-射線衍射分析。油炸后的樣品冷卻至室溫后，將南瓜餅分為3個部分：外殼部分、中間部分、中心部分。105 ℃烘干至恒重，用石油醚脫脂，烘干粉碎，過100目篩，用做X-衍射分析。X-射線衍射分析的條件為Cu、K射線(40 kV 100 mA)輻射，掃描范圍2θ為4°～50°。根據(jù)X-衍射結(jié)果計算結(jié)晶度，結(jié)晶度計算方法參照Nara等[14]的方法。

2結(jié)果與分析

2.1不同因素對油炸南瓜餅質(zhì)構(gòu)的影響

2.1.1油炸溫度對南瓜餅質(zhì)構(gòu)的影響。由表2中數(shù)據(jù)顯示，隨著油炸溫度升高，南瓜餅的脆性、硬度增大，彈性、回復(fù)性下降。其中，脆性和硬度顯著(P<0.05)增加，黏性變化不明顯，150和160 ℃時咀嚼性較好。隨著油炸溫度的升高，南瓜餅水分蒸發(fā)速度加快，蒸發(fā)量增加，南瓜餅水分含量減少，外皮殼厚度增加，導(dǎo)致脆性和硬度增加，回復(fù)性下降。溫度為150 ℃時感官評分最高，因為溫度過低，南瓜餅內(nèi)部沒有完全糊化，外殼不脆，溫度過高，南瓜餅呈現(xiàn)褐色，口味與香氣變差。

2.1.2油炸時間對南瓜餅質(zhì)構(gòu)的影響。表3中數(shù)據(jù)表明，隨著油炸時間的延長，南瓜餅的脆性和硬度隨著油炸時間的延長不斷增大，其中脆性顯著增大(P<0.05)，油炸時間4、5 min與6、7、8 min時的硬度有顯著差異(P<0.05)，彈性基本保持不變，油炸7、8 min時南瓜餅的黏性稍大于油炸4、5、6 min，黏結(jié)性和回復(fù)性稍有增加，但變化不顯著，7 min時咀嚼性較好。油炸時間增加，水分含量減少，外皮殼厚度增加，導(dǎo)致脆性和硬度增加。油炸時間短，南瓜餅內(nèi)部沒有完全糊化，黏性和咀嚼性低。油炸時間為6 min時感官評分最高，由于油炸時間過長，南瓜餅容易爆裂，表觀呈現(xiàn)褐色，香氣不佳；油炸時間太短，南瓜餅外殼不脆，內(nèi)部難以熟透。

表2　油炸溫度對南瓜餅質(zhì)構(gòu)的影響

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

Note：Different lowercases in the same column stand for significant difference(P<0.05).

2.1.3水分含量對油炸南瓜餅質(zhì)構(gòu)的影響。 由表4可見，隨著加水量的增加，南瓜餅的脆性、硬度和黏性減小，彈性、咀嚼性和回復(fù)性變化不大。油炸過程中，南瓜餅表面接觸熱油，水分蒸發(fā)，水蒸氣帶走部分熱量，使南瓜餅周圍溫度降低，所以隨著加水量的增加，南瓜餅的脆性和硬度下降。加水量為80%時感官評分最高，由于加水量過少時，南瓜餅較黏牙；加水量過多時，油炸時容易爆裂，外觀不佳。

2.1.4南瓜粉與糯米粉配比對南瓜餅質(zhì)構(gòu)的影響。由表5可見，隨著糯米粉含量的增加，南瓜餅的脆性、硬度、黏性和回復(fù)性都呈現(xiàn)增加的趨勢，彈性基本無變化，其中脆性和硬度顯著(P<0.05)增大，黏性、回復(fù)性變化不顯著，南瓜粉與糯米粉配比為1∶4時咀嚼性較好。隨著糯米粉比例的增加，直鏈淀粉含量增加，提高了多糖與多糖之間的相互作用，賦予南瓜餅較高的脆性。南瓜粉與糯米配比為1∶4時感官評分最高，因為南瓜粉含量較多時，南瓜餅黏性不好，含量較少時，南瓜餅香氣不濃，色澤不呈現(xiàn)金黃色。

表3　油炸時間對南瓜餅質(zhì)構(gòu)的影響

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

Note：Different lowercases in the same column stand for significant difference(P<0.05).

表4　水分含量對油炸南瓜餅質(zhì)構(gòu)的影響

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

Note：Different lowercases in the same column stand for significant difference(P<0.05).

表5　配比對南瓜餅質(zhì)構(gòu)的影響

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

Note：Different lowercases in the same column stand for significant difference(P<0.05).

2.2正交試驗結(jié)果在上述單因素試驗的基礎(chǔ)上，以感官分析和質(zhì)構(gòu)分析作為評價指標(biāo)，選擇油炸溫度140、150、160 ℃，油炸時間4、5、6 min，加水量80%、85%、90%，南瓜粉與糯米粉配比1∶3、1∶4、1∶5，采用L9(34)正交試驗設(shè)計對油炸南瓜餅制作的工藝條件進行了優(yōu)化，正交試驗因素水平設(shè)計見表6，結(jié)果見表7。

由表7可見，油炸時間對油炸南瓜餅的脆性和咀嚼性影響最大，而溫度主要影響油炸南瓜餅的黏性。由表8可見，脆性、黏性和咀嚼性與產(chǎn)品的品質(zhì)之間呈正相關(guān)，因此根據(jù)極差的大小對各因素對南瓜餅質(zhì)構(gòu)的影響進行主次排列可以得到：脆性，A>D>C>B，最優(yōu)組合條件為A3B3C1D3；黏性，B>D>C>A，最優(yōu)組合條件為A3B2C2D2；咀嚼性，A>B>D>C，最優(yōu)組合條件為A3B2C3D2；感官評價，A>B>C>D，最優(yōu)組合條件為A3B2C1D2。因此，綜合脆性、黏性、咀嚼性以及感官評價這4項指標(biāo)，確定最優(yōu)組合條件為A3B2C1D2，即試驗所得最佳制作南瓜餅的條件為：油炸時間6 min，油炸溫度150 ℃，加水量80%，南瓜粉與糯米粉配比為1∶4。

表6油炸南瓜餅工藝優(yōu)化正交試驗因素水平設(shè)計

Table 6Design of orthogonal test factors and levels for optimizing fried pumpkin pie technique

水平Level因素Factors油炸時間(A)Friedtimemin油炸溫度(B)Friedtemperature℃加水量(C)Wateraddingamount%南瓜粉與糯米粉配比(D)Glutinousriceflourandpumpkinpowder14140801∶325150851∶436160901∶5

2.3油炸南瓜餅水分含量和吸油量的變化

2.3.1水分含量的變化。南瓜餅油炸過程中水分含量大幅度下降，從51.26%降至38.71%，從圖1可以看出，油炸0～2 min時間內(nèi)，南瓜餅水分含量急劇下降，2 min后變化緩慢，基本保持平衡。油炸過程中，南瓜餅表面接觸熱油，使表面水分達到沸點，水分蒸發(fā)，形成外皮殼，隨著油炸時間的延長，水分不斷蒸發(fā)，外皮殼的厚度不斷增加。與此同時，由于水分蒸發(fā)形成空隙，油脂透過空隙滲入南瓜餅內(nèi)部。水分蒸發(fā)帶走了南瓜餅周圍的熱量，使南瓜餅內(nèi)部的溫度不會過高，導(dǎo)致內(nèi)部水分蒸發(fā)緩慢。

表7　油炸南瓜餅工藝優(yōu)化正交試驗結(jié)果

表8南瓜餅感官評價指標(biāo)與TPA指標(biāo)的相關(guān)性分析

Table 8Correlation between sensory evaluation indicators and TPA indicators of pumpkin pie

TPA指標(biāo)TPAindicators感官脆性Sensoryfriability感官黏性Sensorycohesiveness感官咀嚼性Sensorychewiness脆性Friability(F)0.991**-0.0710.172黏性Cohesiveness(G)0.1730.837**0.560咀嚼性Chewiness(C)0.1910.5580.918**

注：**表示在0.01 水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)，*表示在 0.05 水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)。

Note：** stands for significant correlation at 0.01 level(bilateral)，* stands for significant correlation at 0.05 level(bilateral).

圖1　油炸南瓜餅水分含量隨時間的變化Fig.1　Moisture content change of pumpkin pie with fired time

2.3.2吸油量的變化。油炸過程中，南瓜餅表面水分蒸發(fā)，表面形成外皮殼，內(nèi)部的水受熱形成水蒸氣，從外皮殼上的空隙逸出，同時，黏附在食品表面的油通過空隙滲入到食品內(nèi)部。油炸南瓜餅不同部位吸油量如圖2所示。由圖2可以看出，隨著油炸時間的增加，南瓜餅不同部位的吸油量均呈增長趨勢，在0～1 min時間段吸油速率最大，后趨于平緩。0～1 min水分蒸發(fā)迅速，吸油速率大，皮殼形成后，少量油脂進入南瓜餅內(nèi)部，水分蒸發(fā)速度減慢，吸油速度也相應(yīng)地變緩。圖2表明，油炸南瓜餅不同部位吸油量為：皮殼吸油量最大，內(nèi)部吸油量較低，總吸油量介于兩者之間。結(jié)合油炸南瓜餅水分含量的變化，可以看出，水分損失的地方更容易吸油[15]。

圖2　油炸南瓜餅不同部位吸油量的變化Fig.2　Change of oil absorption in different parts of pumpkin pie

2.4油炸南瓜餅不同部位X-衍射分析X-射線衍射分析是利用X-射線在晶體物質(zhì)中的衍射效應(yīng)進行物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析的技術(shù)。通過對X-射線衍射圖上的結(jié)晶區(qū)和非晶區(qū)的分析，可了解淀粉顆粒結(jié)晶的結(jié)構(gòu)特征，又可測定淀粉顆粒的結(jié)晶度大小，從而對淀粉相關(guān)性質(zhì)的變化做出評價[13]。通過X-射線衍射分析可以探究油炸后淀粉的晶型的變化以及結(jié)晶區(qū)域的形成。

油炸南瓜餅不同部位X-射線衍射分析圖譜如圖3所示，油炸南瓜餅不同部位在2θ為15°、17°、19°、22°處有衍射峰，其中17°左右的吸收峰最強，22°左右的吸收峰最弱，糯米粉在2θ為15°、17°、18°、23°處有衍射峰，其中15°左右的吸收峰最強，17°左右的吸收峰最弱。X-衍射結(jié)果表明，油炸后淀粉衍射圖譜的峰強度和位置都發(fā)生了一些變化，糯米淀粉是典型的A-型結(jié)構(gòu)，油炸后轉(zhuǎn)變?yōu)閂-型結(jié)構(gòu)，與原糯米粉相比油炸后的糯米粉結(jié)晶度大幅度降低，這是由于淀粉糊化時顆粒破裂重組，直鏈分子雙螺旋結(jié)構(gòu)破壞，直鏈延伸，糯米淀粉結(jié)晶結(jié)構(gòu)被破壞說明油炸破壞了淀粉的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，這與紀(jì)瑩等的研究結(jié)果一致[11]。油炸后，南瓜餅從中心到外殼的結(jié)晶度依次為4.49%、3.86%和3.07%，呈逐漸增大的趨勢，可能由于不同部位吸油量不同，外殼吸油量大，直鏈淀粉與脂類更易形成復(fù)合物導(dǎo)致結(jié)晶度大于中間和中心部位。

圖3　糯米粉和南瓜餅不同部位X-射線衍射圖Fig.3　X-ray diffraction spectrum at different parts of pumpkin pie

3結(jié)論與討論

通過單因素和正交試驗得出油炸南瓜餅的最佳條件為油炸時間6 min、油炸溫度150 ℃、加水量80%、南瓜粉和糯米粉配比為1∶4。在此工藝下油炸的南瓜餅，香脆可口，口感軟硬適中。隨著油炸時間的增加，南瓜餅各部位吸油量均先呈增長趨勢后趨于平緩。南瓜餅經(jīng)過高溫油炸后，淀粉的結(jié)晶結(jié)構(gòu)遭到破壞，結(jié)晶度大幅度降低，且從中心到外殼的結(jié)晶度逐漸增大。目前，對于南瓜餅的研究多為蒸制的南瓜餅以及速凍南瓜餅，如王源等研究了豆渣南瓜餅的最佳生產(chǎn)工藝及配方，即南瓜蒸制時間10 min、豆渣粉6%、糯米粉80 g、南瓜餅蒸制時間5 min[9]。對于油炸南瓜餅的研究報道的較少，該試驗確定了油炸南瓜餅的最佳工藝條件以及油炸前后品質(zhì)變化，可為日后油炸南瓜餅的工業(yè)化生產(chǎn)提供一定的參考依據(jù)。

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中圖分類號S 642.1

文獻標(biāo)識碼A

文章編號0517-6611(2016)06-078-05

收稿日期2016-02-01

作者簡介江婭梅(1992- )，女，安徽六安人，碩士研究生，研究方向：食品加工與安全。*通訊作者，教授，博士，從事食品化學(xué)研究。

基金項目安徽省“十二五”科技計劃(1401032009)。