再造型復(fù)合果蔬脆片配方及干燥工藝研究

（鄭州科技學(xué)院，河南鄭州450064）

休閑食品作為百姓日常生活中的“第4餐”[1]，正向健康、營養(yǎng)、安全方向發(fā)展。兒童是祖國的未來，兒童休閑食品的品質(zhì)與安全，與他們的健康成長息息相關(guān)。果蔬脆片是休閑食品中一類比較健康、營養(yǎng)、美味的食品，但目前市售產(chǎn)品一般以單一果蔬為原料，存在營養(yǎng)素不夠豐富、均衡的問題，此外，很多果蔬脆片是經(jīng)油炸脫水制成的，含油量相對較高，容易生成丙烯酰胺等有毒有害物質(zhì)[2]，長期食用，對兒童健康成長不利。

南瓜，富含南瓜多糖、果膠、β-胡蘿卜素、維生素C[3-4]及鉀、鈣、鎂[5]等礦物質(zhì)元素，與其他瓜菜類植物相比，β-胡蘿卜素、鋅、鉻、錳等含量較高[5-6]。上述營養(yǎng)物質(zhì)能提高兒童機體免疫力，保護視力[6]，促進上皮細胞生長、分化，促進骨骼發(fā)育，降低兒童癌癥患病風(fēng)險[7-11]、降低血脂[12]、促進糖類和蛋白質(zhì)代謝[5]等作用。梨，肉脆多汁，清甜可口，富含碳水化合物、維生素、礦物質(zhì)和多酚類物質(zhì)[13-14]，可以止咳潤肺，改善兒童呼吸系統(tǒng)和肺部功能[15]。胡蘿卜，有地下“小人參”之稱，富含多糖、β-胡蘿卜素、維生素C等多種營養(yǎng)功能成分，尤其是果膠等膳食纖維含量很高[16]，是一種價格較低的常見營養(yǎng)食品原料，但生食胡蘿卜β-胡蘿卜素等營養(yǎng)素吸收不夠完全[17]，而且由于主要風(fēng)味物質(zhì)是萜烯類化合物，高溫下容易產(chǎn)生蒸煮味[18]，導(dǎo)致很多兒童不喜歡熟胡蘿卜的風(fēng)味，限制了胡蘿卜在兒童食品加工中的應(yīng)用。以南瓜、梨、胡蘿卜為主要原料、輔以天然風(fēng)味料，制成復(fù)合果蔬營養(yǎng)脆片，可以實現(xiàn)營養(yǎng)、風(fēng)味及經(jīng)濟效益等多重優(yōu)化、互補。

干燥是果蔬保存的常見手段，通過去除果蔬中的水分，能有效抑制微生物活動和果蔬本身酶的活性[19]，使果蔬保質(zhì)期得以延長，常見果蔬干燥技術(shù)有熱風(fēng)干燥、紅外干燥、真空油炸、微波干燥、真空干燥、真空冷凍干燥、壓差膨化干燥[19]等。膨化指利用油炸、擠壓、沙炒、焙烤、微波等技術(shù)作為熟化工藝，在熟化工藝后，制品體積明顯增大，具有一定酥松度的技術(shù)[21-22]。果蔬脆片既要追求較長的保存期，又要具有松脆的口感，所以在干燥的同時，必須產(chǎn)生膨化效果，微波、紅外加熱技術(shù)既可以起到脫水干燥的作用，又能使果蔬產(chǎn)生松脆[19，23]的口感。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

成熟南瓜、碭山梨、胡蘿卜、金苑牌低筋面粉、一級白砂糖、無碘食鹽：市售；黃油：上海高夫龍惠食品有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

JA2003A型電子天平：上海精天電子儀器有限公司；PL-4型遠紅外線食品烤箱：廣東恒聯(lián)食品機械有限公司；WP700L17型格蘭仕微波爐：廣東省佛山市順德區(qū)格蘭仕電器有限公司；XZ-J20A全自動打漿機：廣東中山市喜卓電器有限公司；100型鍋巴成型機：河北邢臺華茂機械廠；101-1AS電熱干燥箱：上海百典儀器設(shè)備有限公司；TBD-500落地式起酥機：廣州市晟遠餐飲設(shè)備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

1.3.2 復(fù)合果蔬漿最佳配比的確定

取成熟度適中，無傷痕，無破損的南瓜、胡蘿卜、梨，將原料洗凈，去皮，去核，切成小塊。將南瓜、胡蘿卜、梨分別打成漿狀備用，果肉顆粒需通過20目篩。胡蘿卜、南瓜、梨對脆片呈色呈味有較大影響，采用L9（34）三因素三水平正交試驗，以感官指標評價試驗結(jié)果，標準見表1，通過極差分析確定3種果蔬漿最佳配比。

1.3.3 輔料添加量的確定

將面粉、融化黃油、白砂糖、食鹽根據(jù)試驗設(shè)計要求加入復(fù)合果蔬漿中混合均勻，然后將混合料反復(fù)折疊輥壓成1.5 mm～2.0 mm厚度的薄片，分切成長約3cm、寬約2 cm的小片，置于遠紅外烤箱中在上火170℃，下火130℃，20 min條件下干燥膨化，冷卻至室溫。面粉、黃油、白砂糖、食鹽添加量先用單因素試驗確定添加范圍，再通過L9（34）正交試驗運用極差分析優(yōu)選輔料添加量最佳組合，試驗結(jié)果用感官指標綜合評分見表3。4個單因素試驗設(shè)計如下：以100 g復(fù)合果蔬漿為基準，低筋面粉添加量單因素試驗水平設(shè)置為40、50、60、70、80、90、100、110 g，其他輔料不再添加，試驗結(jié)果用感官指標評價，見表2；黃油添加量單因素試驗水平設(shè)置為 2、4、6、8、10、12、14、16 g，低筋面粉添加量為80 g，白砂糖為10 g，食鹽為1.0 g；白砂糖添加量單因素試驗水平設(shè)置為 2、4、6、8、10、12、14、16 g，低筋面粉添加量為80 g，黃油為10 g，食鹽為1.0 g；食鹽添加量單因素試驗水平設(shè)置為 0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2 g，低筋面粉添加量為 80 g，白砂糖為10 g，黃油為10 g。對風(fēng)味輔料添加的試驗結(jié)果用感官指標評價，標準見表3。

1.3.4 脆片干燥最佳工藝的確定

分別研究微波、遠紅外和遠紅外-微波3種工藝對脆片干燥效果的影響，然后對比3種工藝的優(yōu)劣，選出最佳干燥方法及對應(yīng)的最佳工藝參數(shù)。

具體試驗方法為：將制備好的脆片生坯按不同工藝干燥，然后冷卻至室溫進行感官評價。對微波干燥，采用全面試驗確定最佳干燥時間和火力，根據(jù)微波爐性能特點，參照謝冬娣等以及王澤南等[24-25]研究成果，時間設(shè)置 4 個水平，分別為 30、60、90、120 s，火力設(shè)置2個水平：中低火（40%功率輸出）、中火（66%功率輸出），試驗結(jié)果用感官指標評價，見表3。對遠紅外干燥，采用單因素試驗分別確定干燥時間和干燥溫度，參照李松林等[26]研究結(jié)果，時間水平設(shè)置為5、10、15、20、25、30、35、40 min，此時上火溫度 170 ℃，下火溫度130℃；溫度水平設(shè)置為上火150℃下火110℃、上火160℃下火120℃、上火170℃下火130℃、上火180℃下火140℃、上火190℃下火150℃、上火200℃下火160℃，此時干燥時間為15 min。試驗結(jié)果用感官指標評價，見表3。對聯(lián)合干燥，參考陽辛鳳等[27]對香蕉脆片干燥工藝的設(shè)計方案，先將脆片生坯放到遠紅外烤箱中干燥至水分質(zhì)量分數(shù)為10%±0.4%[26]，再放入微波爐中置于中低火膨化。遠紅外干燥時間用單因素試驗確定，參考單一遠紅外干燥試驗結(jié)果，水平分別設(shè)置為 6、8、10、12、14、16 min，此時上火 170 ℃，下火溫度130℃，以干燥后水分含量作為評價指標；微波膨化時間用單因素試驗確定，參考單一微波干燥試驗結(jié)果，水平分別設(shè)置為 5、10、15、20、25、30 s，火力為中低火，試驗結(jié)果用感官評價判斷，標準見表3。

1.4 指標測定及感官評價標準

1.4.1 脆片水分測定

脆片試樣在遠紅外烤箱中完成第一段干燥后，立即取出置于干燥器中冷卻至室溫，然后用GB 5009.3-2016《食品安全國家標準食品中水分的測定》[28]直接干燥法進行水分測定。

1.4.2 復(fù)合果蔬漿配比感官評定

選擇12位經(jīng)過一定感官評價訓(xùn)練的人員組成評分小組[29]，按表1感官評分標準對試樣進行綜合評分，總分為100分，其中色澤、口感、滋氣味各占20、20、60分，按平均分記錄最終分值。

1.4.3 面粉添加量試驗感官評定

選擇12位經(jīng)過一定感官評價訓(xùn)練的人員組成評分小組[29]，按評分標準對試樣進行打分，總分為100分，其中生坯加工性能、脆片外觀、脆片口感、脆片風(fēng)味各占 40、20、20、40 分，取平均分，評分標準見表 2。

表2 面粉添加量綜合評分標準Table 2 Composite evaluation standard on addition of flour

1.4.4 脆片感官評定標準

選擇12位經(jīng)感官訓(xùn)練的人員組成評分小組[29]，按表3評分標準對試樣進行打分，取平均分。評分標準總分為100分，其中色澤、組織狀態(tài)、口感、滋氣味各占20、20、30、30 分。

表3 脆片感官評分標準Table 3 Sensory evaluation standard of chip

2 結(jié)果與分析

2.1 復(fù)合果蔬漿最佳配比

南瓜、胡蘿卜、梨漿配比用三因素三水平正交試驗確定，因素水平取值及結(jié)果見表4。

表4 復(fù)合果蔬漿最佳配比試驗結(jié)果Table 4 Experiment result on the best ratio of fruit-vegetable pulp

由表4可知，胡蘿卜、南瓜、梨配比最優(yōu)方案為A3B3C2，與直觀試驗結(jié)果一致，即胡蘿卜、南瓜、梨三者的比例為3∶3∶2時，感官評價得分最高，樣品色澤金黃，組織均勻，口感細膩，滋味微甜，清潤宜人，氣味清爽。通過極差分析，影響復(fù)合果蔬漿感官評價結(jié)果的主次因素依次為B＞C＞A，即胡蘿卜＞梨＞南瓜，胡蘿卜漿特有風(fēng)味明顯、色澤鮮艷，對混合漿滋味、色澤影響最大；梨的影響次之，梨漿滋味清甜，適當添加可以掩蓋胡蘿卜不夠宜人的滋味，但添加過多，會導(dǎo)致果漿顏色灰暗，分層、口感粗糙；南瓜色澤鮮艷，風(fēng)味平和，對復(fù)合果蔬漿感官質(zhì)量影響最小。

2.2 輔料添加量的確定

2.2.1 面粉添加量對脆片的影響

面粉添加量試驗結(jié)果見圖1。

圖1 面粉添加量試驗結(jié)果Fig.1 Experiment result on addition of flour

由圖1可知，當面粉添加量達到80 g時，感官綜合評分最高，生坯色澤金黃，顏色較均勻，外觀較平展，果蔬風(fēng)味明顯、口感較松脆；小于80 g時，生坯因含水量高，不易成型；大于80 g后，添加量越多，生坯質(zhì)地越硬，輥壓越困難，脆片色澤越暗淡，果蔬風(fēng)味越寡淡、口感的疏松性越差。

2.2.2 黃油添加量對脆片的影響

黃油的適量添加，不僅可以改善脆片營養(yǎng)組成，提高酥脆性，還能改善色澤，賦予脆片誘人的香氣和獨特的奶香味見圖2。

圖2 黃油添加量試驗結(jié)果Fig.2 Experiment result on addition of butter

如圖2所示，在單因素試驗中，當黃油的添加量為12 g時，脆片感官評分最高，色澤金黃誘人，表面平整，口感松脆可口，并有淡淡宜人奶油味，與果蔬風(fēng)味協(xié)調(diào)；大于12 g時，脆片表面氣泡越來越多，色澤發(fā)暗，奶油味越來越突出，逐漸掩蓋了脆片果蔬風(fēng)味；當添加量小于12 g時，脆片口感偏硬，風(fēng)味有所下降。

2.2.3 白砂糖添加量對脆片的影響

白砂糖適當添加，可以改善風(fēng)味，提高脆片酥脆性見圖3。

圖3 白砂糖添加量試驗結(jié)果Fig.3 Experiment result on addition of sugar

由圖3可知，白砂糖添加量達到10 g時，脆片整體風(fēng)味較協(xié)調(diào)，酥脆性好；小于10 g時，脆片的甜味不夠明顯，風(fēng)味得分偏低，且口感偏硬；白砂糖添加量大于10 g后，脆片滋味甜膩感增加，減弱了特有的果蔬風(fēng)味。

2.2.4 食鹽添加量對脆片的影響

食鹽作為一種重要的調(diào)味料，在脆片中能起到調(diào)和風(fēng)味作用，并起到一定的防腐作用見圖4。

圖4 食鹽添加量試驗結(jié)果Fig.4 Experiment result on addition of salt

由圖4可知，當食鹽的添加量為1.0 g時，滋味協(xié)調(diào)，風(fēng)味濃郁，感官評分較高，被大多數(shù)評價者所喜愛；大于1.0 g時，食鹽的咸味會越來越明顯，使脆片原有風(fēng)味發(fā)生改變，感官評分降幅較大。當食鹽添加量小于1.0 g時，添加量越小，產(chǎn)品掩蔽甜膩感的作用越小，對風(fēng)味影響越小。

2.2.5 輔料最佳添加量

輔料添加量試驗結(jié)果見表5。

表5 輔料添加量試驗結(jié)果Table 5 Experiment result on addition of accessories

續(xù)表5 輔料添加量試驗結(jié)果Continue table 5 Experiment result on addition of accessories

如表5所示，正交試驗各因素主次順序為A＞B＞D＞C，即面粉用量對脆片感官指標影響最大，其次是黃油，再次是食鹽，最小的是白砂糖。最優(yōu)方案為A2B2C3D1，與直觀試驗結(jié)果一致，即面粉75 g，黃油13 g，白砂糖 12 g，食鹽 1.0 g。

2.3 脆片干燥最優(yōu)工藝

2.3.1 微波干燥最優(yōu)工藝

微波傳熱速度快，自內(nèi)而外加熱，微波干燥試驗結(jié)果見表6。

表6 微波干燥試驗結(jié)果Table 6 Experiment result on microwave drying

由表6試驗結(jié)果可知，中低火40 s干燥膨化效果最好，此條件下，脆片酥脆性較好，但有輕微焦心現(xiàn)象。中火20 s時，干燥膨化效果次之，酥脆性較好，但脆片焦心更嚴重。其他工藝條件下制成的脆片感官評分均較低，當時間過長或火力過大時，脆片焦糊明顯，而時間過短或火力過小時，試樣質(zhì)地較軟，口感粘牙。

2.3.2 遠紅外干燥最優(yōu)工藝

遠紅外干燥時間試驗結(jié)果見圖5、圖6。

圖5 遠紅外干燥時間試驗結(jié)果Fig.5 Experiment result on far infrared drying time

圖6 遠紅外干燥溫度試驗結(jié)果Fig.6 Experiment result on far infrared drying temperature

由圖5、圖6可知，在遠紅外干燥溫度上火170℃，下火溫度130℃，干燥時間15 min時，試樣色澤金黃鮮艷、外觀平展、口感酥脆、果蔬風(fēng)味明顯，有獨特焦香，感官評分最高。干燥時間短或溫度低于該條件時，產(chǎn)品質(zhì)地軟，干燥時間長或溫度高于該條件時，產(chǎn)品口感酥脆，但色澤偏暗，逐漸焦糊。

2.3.3 遠紅外-微波聯(lián)合干燥最優(yōu)工藝

遠紅外干燥階段水分含量見圖7。微波干燥階段感官評分見圖8。

圖7 遠紅外干燥階段水分含量Fig.7 Moisture content of far infrared drying stage

從圖7可以看出，遠紅外干燥最佳時間為12 min，水分接近10%（實際測定結(jié)果為10.4±0.3%），小于12 min時，水分減少速度較快，超過12 min后，水分減少速度減慢。從圖8可以看出，微波膨化最佳時間為20 s，從曲線變化趨勢可以看出，低于20 s時，干燥時間的變化對脆片感官質(zhì)量影響不大，但超過20 s后，樣品焦糊現(xiàn)象越來越明顯。

圖8 微波干燥階段感官評分Fig.8 Sensory evaluation of microwave drying stage

2.3.4 脆片干燥最優(yōu)工藝選擇

脆片干燥工藝對比試驗結(jié)果見表7。

表7 脆片干燥工藝對比試驗結(jié)果Table 7 Comparative experiment result of chip drying process

由表7可知，通過對比試驗，采用遠紅外干燥工藝得到的脆片樣品感官評分最高，遠紅-微波外聯(lián)合干燥感官評分次之，但這兩種工藝得到的樣品感官評價差異不大，微波干燥制成的脆片評分最低?？紤]到操作的便捷性、設(shè)備投入成本等因素，復(fù)合果蔬脆片選擇遠紅外干燥，最優(yōu)工藝參數(shù)為上火溫度170℃，下火溫度130℃，時間15 min。

3 結(jié)論與討論

以南瓜、梨、胡蘿卜為主要原料、輔以天然風(fēng)味料和天然填充料（面粉），通過打漿、混合、輥壓成型、遠紅外干燥膨化、冷卻、包裝等工序制成的純天然復(fù)合果蔬營養(yǎng)脆片外觀呈平展帶有花紋的片狀，色澤金黃鮮艷，組織均勻，口感酥脆，滋味香甜，具有宜人的果蔬風(fēng)味。該脆片所添加的果蔬漿達到50%，是一種營養(yǎng)豐富，低脂低熱量，外形美觀，酥脆美味，適合少年兒童選用的健康休閑食品。在果蔬脆片干燥膨化過程中，遠紅外烘烤干燥膨化時間只需15 min，這個試驗結(jié)果跟一些文獻記載中采用微波干燥或微波-熱風(fēng)（或紅外）聯(lián)合干燥的結(jié)果略有不同，原因之一可能是輔料中添加了低筋面粉、黃油兩種起酥性原料，提高了制品的酥脆性，此外在輥壓成型中，借鑒了蘇打餅干的反復(fù)疊展輥壓工藝，也使得脆片的疏松性有所提高。

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