微波膨化甘薯魚糜脆片的加工工藝優(yōu)化

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(西華大學(xué)食品與生物工程學(xué)院,四川成都 610039)

三文魚肉質(zhì)堅(jiān)實(shí)富有彈性,味道鮮美,色澤呈深橘紅色或橘紅色[1-3]。因其富含豐富的優(yōu)質(zhì)蛋白和多不飽和脂肪酸,近年來受到越來越多消費(fèi)者的青睞[3]。三文魚作為刺身的高級食材,在對優(yōu)質(zhì)魚片進(jìn)行篩選分割后,會余留大量魚皮、邊角魚肉,這些三文魚加工副產(chǎn)物具有極高的營養(yǎng)價值。以三文魚加工副產(chǎn)物為原料,進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā),在實(shí)現(xiàn)三文魚加工副產(chǎn)物資源綜合利用的同時,能夠提高其商品的附加值。

近年來,休閑膨化食品深受消費(fèi)者的喜愛,炸薯片[4]、南瓜脆片[5]、香菇脆片[6]、蘋果脆片[7]等系列果蔬脆片已出現(xiàn)在各大商場及賣場。但同時,隨著人們綠色健康消費(fèi)意識的提高,傳統(tǒng)膨化食品,如炸薯片、果蔬脆片等,因含大量油脂及碳水化合物,漸漸被低脂、低碳水化合物且非油炸的新型膨化食品替代。以魚肉為主要原料的魚糜脆片作為新型脆片,含有豐富的蛋白質(zhì)以及不飽和脂肪酸,營養(yǎng)價值極高,也逐漸受到廣大消費(fèi)者的青睞[8]。甘薯又被稱作地瓜、番薯、紅薯等,原產(chǎn)于熱帶美洲,含有豐富的營養(yǎng)成分和生物活性成分,甘薯塊莖中必需氨基酸含量較高,尤其賴氨酸及蘇氨酸含量較高,且具有生理保健作用和藥用價值,被人們視為綠色、健康、營養(yǎng)食品[11]。近年來,在脆片系列產(chǎn)品加工中,微波膨化作為一項(xiàng)新興技術(shù)逐漸替代了傳統(tǒng)油炸膨化工藝,利用微波膨化技術(shù)加工食品具有加工時間短、最大限度保存食品原有的營養(yǎng)成分、膨化、干燥及殺菌工藝同時完成等優(yōu)點(diǎn)[12]。因此,將甘薯與魚糜為原料加工成新型膨化脆片,使該產(chǎn)品動植物營養(yǎng)素均衡互補(bǔ),能夠同時提高三文魚加工副產(chǎn)物及甘薯的利用價值。

本實(shí)驗(yàn)選用三文魚加工副產(chǎn)物制作而成的魚糜作為原料,添加甘薯泥與之進(jìn)行復(fù)合,采用微波膨化方式,開發(fā)甘薯魚糜脆片新型膨化食品。通過研究微波功率、膨化時間、植物油添加量、糯米粉添加量以及小蘇打與碳酸氫銨添加量等因素對產(chǎn)品感官和質(zhì)構(gòu)的影響,并對脆片加工工藝進(jìn)行正交試驗(yàn)結(jié)果優(yōu)化,確定甘薯魚糜脆片的最佳加工工藝。本研究以甘薯和魚糜為原料研發(fā)的脆片產(chǎn)品,以期達(dá)到滿足消費(fèi)者對動植物營養(yǎng)互補(bǔ)的需求,同時擬解決三文魚副產(chǎn)物資源綜合利用的問題,對三文魚產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

三文魚加工副產(chǎn)物 由通威(成都)三文魚有限公司提供;甘薯粉、植物油、姜粉、大蒜粉、蔗糖、食用鹽、五香粉、胡椒粉、小蘇打(食品級)、食用碳酸氫銨(食品級)、糯米粉、玉米淀粉等 市售。

TB-214型電子分析天平 北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司;C21-WK2102型電磁爐 美的集團(tuán)有限公司;TA-XT plus型質(zhì)構(gòu)儀 英國Stable Micro Systems公司;WM-JT469型微波爐 廣東惠而浦家電制品有限公司;家用小型絞肉機(jī) 市售。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 甘薯魚糜脆片工藝流程 三文魚加工副產(chǎn)物→清洗攪碎→擂潰→混料(添加各輔料)→成型→熟化→冷卻→切片→微波膨化→冷卻包裝

1.2.2 操作要點(diǎn) 攪碎:將三文魚加工副產(chǎn)物清洗后用絞肉機(jī)攪碎成魚糜狀。

擂潰:稱取定量的魚糜使用搟面杖進(jìn)行擂潰,直至魚糜具有一定黏性為止。

混料:將甘薯蒸熟后搗爛成泥狀,取適量水加入小蘇打、碳酸氫銨、蔗糖、食鹽、姜粉、大蒜粉、五香粉、胡椒粉調(diào)制調(diào)味液,最后將甘薯泥、玉米淀粉、糯米粉、植物油以及調(diào)味液依次加入到已擂潰好的魚糜中,進(jìn)行充分?jǐn)嚢琛?/p>

成型:對混料進(jìn)行手工揉搓,排除內(nèi)部空氣,直至混料無大氣孔后揉搓終止;將成型好的面團(tuán)置于100 ℃蒸鍋中熱氣熟化3 min,熟化過程中需對面團(tuán)進(jìn)行翻動。

冷卻:將熟化好的面團(tuán)取出后冷卻備用。

切片:將冷卻后的面團(tuán)切成規(guī)格為2 cm×2 cm×0.2 cm的小方片。

膨化:采用5種不同微波膨化參數(shù)進(jìn)行膨化,通過感官、硬度及脆度指標(biāo)分析,確定最佳膨化參數(shù)。

1.2.3 微波膨化工藝實(shí)驗(yàn) 通過預(yù)實(shí)驗(yàn)確定甘薯魚糜脆片原輔料添加比例,即魚糜添加量為33%,甘薯泥添加量為67%,并以魚糜與甘薯泥總質(zhì)量為基準(zhǔn),添加玉米淀粉20%、水20%、蔗糖4%、食鹽2%、姜粉1%、大蒜粉1%、五香粉1%、胡椒粉1%。后續(xù)實(shí)驗(yàn)中原輔料均按上述比例進(jìn)行添加。

以魚糜和甘薯泥質(zhì)量為基準(zhǔn),分別添加水20%、玉米淀粉20%、植物油4%、糯米粉20%、蔗糖5%、食鹽2%、小蘇打:碳酸氫銨以1∶1添加1%、姜粉1%、大蒜粉1%、五香粉1%、胡椒粉1%,考察微波膨化功率與時間對脆片感官及質(zhì)構(gòu)性質(zhì)的影響,微波膨化參數(shù)見表1。

表1 甘薯魚糜脆片微波膨化參數(shù)表Table 1 Microwave puffing parameters of crisps of surimi and sweet potato

1.2.4 單因素實(shí)驗(yàn)

1.2.4.1 植物油添加量對脆片感官和質(zhì)構(gòu)特性的影響 以魚糜和甘薯泥質(zhì)量為基準(zhǔn),分別添加水20%、玉米淀粉20%、糯米粉30%、蔗糖4%、食鹽2%、小蘇打∶碳酸氫銨(1∶1)添加量1%、姜粉1%、大蒜粉1%、五香粉1%、胡椒粉1%,考察植物油添加量(2%、4%、6%、8%、10%)對脆片感官和質(zhì)構(gòu)特性的影響。

1.2.4.2 糯米粉添加量對脆片感官和質(zhì)構(gòu)特性的影響 以魚糜和甘薯泥質(zhì)量為基準(zhǔn),考察糯米粉添加量(10%、20%、30%、40%、50%)對脆片感官和質(zhì)構(gòu)特性的影響,其余物質(zhì)的添加量同1.2.4.1。

1.2.4.3 小蘇打與碳酸氫銨比例對脆片感官和質(zhì)構(gòu)特性的影響 以魚糜和甘薯泥質(zhì)量為基準(zhǔn),考察小蘇打/碳酸氫銨比例(1∶1、1∶2、2∶1)對脆片感官和質(zhì)構(gòu)特性的影響,其余物質(zhì)的添加量同1.2.4.1。

1.2.4.4 小蘇打與碳酸氫銨的復(fù)合添加量對脆片感官和質(zhì)構(gòu)特性的影響 以魚糜和甘薯泥質(zhì)量為基準(zhǔn),考察小蘇打與碳酸氫銨復(fù)合添加量(0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%)對脆片感官和質(zhì)構(gòu)特性的影響,其余物質(zhì)的添加量同1.2.4.1。

1.2.5 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計 在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,設(shè)計三因素三水平正交實(shí)驗(yàn),通過對脆片的感官、硬度以及脆度分析,對其配方工藝進(jìn)行優(yōu)化,正交因素水平表見表2。

表2 正交實(shí)驗(yàn)因素水平表(%)Table 2 Factors and levels table of the orthogonal test(%)

1.2.6 感官評定 由10位(男女各5位)經(jīng)過訓(xùn)練的評價員組成感官評定小組,根據(jù)表3的評分標(biāo)準(zhǔn),對脆片外觀、口感、色澤以及風(fēng)味等方面進(jìn)行感官評分,滿分為100。評價結(jié)束后,將評價人員的評分結(jié)果取平均值[8,10]。

表3 甘薯魚糜脆片感官評價表Table 3 Sensory evaluation of crisps of urimi and sweet potato

1.2.7 質(zhì)構(gòu)測定 參考黃燕等[8]的方法,采用TA-XT plus質(zhì)構(gòu)儀對脆片硬度、質(zhì)構(gòu)進(jìn)行測定分析。具體測定參數(shù):測量前探頭下降速度2 mm/s;測試速度1 mm/s;測試后探頭回程速度1 mm/s;下行距離為產(chǎn)品厚度的98%;探頭類型P/6;數(shù)據(jù)的采集數(shù)率200.00 pps;硬度、脆度單位為g。每組樣品測定6次,取平均值計算。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 21軟件和Oringin 9.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與作圖,分析甘薯魚糜脆片的感官及硬度、脆度特性變化。

2 結(jié)果與分析

2.1 微波膨化工藝

不同微波膨化工藝對脆片感官及質(zhì)構(gòu)特性的影響如圖1所示。由圖1A可知,第四組脆片感官得分最高,口感酥脆,硬度適中,色澤均勻有光澤;第一組脆片感官得分最低,該條件下膨化的脆片口感較硬,顏色不均勻且有小氣泡。由圖1B可以看出,第一組脆片的硬度值最大,且脆度較低,此結(jié)果與感官評分相一致;隨著微波功率的增大,脆片的硬度值逐漸降低,脆度值緩慢升高,這可能是由于微波功率較低時,產(chǎn)品的膨化屬于間歇性膨化,使得產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加緊密所致[10]。結(jié)合感官與質(zhì)構(gòu)結(jié)果分析,脆片在微波功率為500 W的條件下膨化120 s后硬度與脆度較好,口感最佳。

圖1 不同微波膨化工藝對脆片感官及質(zhì)構(gòu)特性的影響Fig.1 Effect of different microwave puffing technologies on sensory and texture of crisps

2.2 單因素實(shí)驗(yàn)

2.2.1 植物油添加量對脆片品質(zhì)的影響 植物油添加量對脆片感官及質(zhì)構(gòu)特性的影響見圖2(A～B)。由圖2(A～B)可知,隨著植物油添加量的增加,脆片感官得分呈現(xiàn)波動變化趨勢,當(dāng)植物油添加量為4%時,脆片的感官得分最高,硬度和脆性均較好;當(dāng)植物油添加量超過8%時,脆片的口感較油膩,硬度和脆性呈明顯增加趨勢,這可能是由于植物油的加入導(dǎo)致增強(qiáng)了面團(tuán)的起酥性,而此時硬度已超出人們可接受的硬度范圍(6000～9000 g)[8]。因此,植物油添加量以4%最佳。

圖2 植物油添加量對脆片感官及質(zhì)構(gòu)特性的影響Fig.2 Effect of additive amount of vegetable oil on sensory and texture of crisps

2.2.2 糯米粉添加量對脆片品質(zhì)的影響 糯米粉添加量對脆片感官及質(zhì)構(gòu)特性的影響見圖3(A～B)。從圖3A中可以看出,隨著糯米粉添加量的增加,脆片感官得分先增加后減小,當(dāng)糯米粉添加量為20%和30%時,脆片的口感較佳,咀嚼性好。由圖3B可知,糯米粉添加量為10%時,脆片的硬度較大,脆度適中;隨著糯米粉添加量的增加,脆片的硬度和脆性呈現(xiàn)先下降后上升的變化趨勢,這可能是由于糯米粉增加到一定量時,面團(tuán)的黏性逐漸增大,從而導(dǎo)致面團(tuán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)更為緊密。當(dāng)添加量為30%時,此時硬度在可接受范圍內(nèi)。綜合甘薯魚糜脆片的感官得分和質(zhì)構(gòu)結(jié)果分析,糯米粉的添加量以30%為宜。

圖3 糯米粉添加量對脆片感官及質(zhì)構(gòu)的影響Fig.3 Effect of additive amount of glutinous rice flour on sensory and texture of crisps

2.2.3 小蘇打與碳酸氫銨添加比例對脆片品質(zhì)的影響 小蘇打與碳酸氫銨比例對脆片感官及質(zhì)構(gòu)的影響見圖4(A～B)。從4(A～B)中可以看出,當(dāng)小蘇打與碳酸氫銨添加比為1∶1時,脆片感官得分最低,脆片的硬度與脆度最大;當(dāng)兩者比例為1∶2時,脆片感官得分為最高,外觀均勻平整,表面無明顯小氣泡,口感酥脆,硬度適宜,咀嚼無殘?jiān)?其硬度與脆度均下降,此時硬度在感官可接受范圍內(nèi);當(dāng)兩者添加比例為2∶1時,脆片的硬度增加,脆度下降。因此,小蘇打與碳酸氫銨添加比例為1∶2時,對脆片的感官及質(zhì)構(gòu)特性效果最好。

圖4 小蘇打與碳酸氫銨添加比例對脆片感官及質(zhì)構(gòu)的影響Fig.4 Effect of adding proportion of sodium bicarbonate and ammonium bicarbonate on sensory and texture of crisps

2.2.4 小蘇打與碳酸氫銨復(fù)合添加量對脆片品質(zhì)的影響 小蘇打與碳酸氫銨復(fù)合添加量對脆片感官及質(zhì)構(gòu)的影響見圖5(A～B)。從圖5(A～B)中可以看出,小蘇打和碳酸氫銨的添加量對脆片的感官得分和質(zhì)構(gòu)特性均有較大的影響。從圖5A中可以看出,隨著兩者復(fù)合添加量的增大,感官得分先增加后減少,當(dāng)添加量大于1.2%時,脆片表面已形成較多大小不一的氣泡,且脆片略帶苦味,影響其口感。由圖5B可見,隨著小蘇打與碳酸氫銨復(fù)合添加量的增加,甘薯魚糜脆片的脆度和硬度均呈逐漸減小的趨勢,這是由于小蘇打與碳酸氫銨受熱后分解產(chǎn)生CO2氣體使得脆片膨化[8];當(dāng)其添加量為1%時,脆片的硬度和脆度結(jié)果均較佳。綜合感官評價及質(zhì)構(gòu)結(jié)果分析,當(dāng)小蘇打和碳酸氫銨復(fù)合添加量為1%時,脆片品質(zhì)最佳。

圖5 小蘇打與碳酸氫銨復(fù)合添加量對脆片感官及質(zhì)構(gòu)的影響Fig.5 Effect of additive amount of compound agent on sensory and texture of crisps

2.3 正交試驗(yàn)

在前期單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,由于植物油添加量、糯米粉添加量和復(fù)合膨松劑添加量對產(chǎn)品硬度及脆度指標(biāo)影響較大,因此選取以上三個因素為研究對象,設(shè)計三因素三水平正交實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步確定甘薯魚糜脆片的最佳工藝,正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 4 Results of orthoganal test

從表4中可以看出,就感官得分而言,各因素的極差大小排序?yàn)锽>C>A,即糯米粉添加量對脆片感官影響最大,復(fù)合膨松劑添加量次之,植物油添加量影響最小,最優(yōu)組合為A2B2C2。三個因素影響脆片硬度的主次順序?yàn)?A>B>C,即植物油添加量>糯米粉添加量>復(fù)合膨化劑添加量;由于甘薯魚糜脆片的硬度并非越大越好,因此只對影響硬度的主次因素進(jìn)行討論。就甘薯魚糜脆片的脆度而言,三因素的排列順序?yàn)锳>C>B,即植物油添加量>復(fù)合膨松劑添加量>糯米粉添加量,最優(yōu)組合為A3B1C3。

甘薯魚糜脆片的感官得分、硬度和脆度的方差分析見表5。從表5中可以看出,糯米粉添加量是影響脆片感官品質(zhì)最大的因素,而植物油則是影響脆片質(zhì)構(gòu)特性最大的因素,復(fù)合膨松劑對脆片的感官品質(zhì)及質(zhì)構(gòu)特性影響較小。故將正交實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果與方差分析結(jié)果綜合考慮后,得到兩組脆片的最佳工藝配方,即A2B2C2和A3B1C3。為選出最佳工藝,將兩組配方進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,A2B2C2和A3B1C3加工的脆片感官得分分別為(86.5±1.01)分、(76.1±0.79)分,A2B2C2組的脆片感官品質(zhì)明顯優(yōu)于A3B1C3組;同時測得A2B2C2組脆片的硬度值與脆度值分別為(7654.125±123.521)、(8165.365±105.347) g,產(chǎn)品的硬度值在人們可接受范圍內(nèi),且外形完整,無開裂現(xiàn)象,無大氣泡,口感酥脆。因此,最終確定甘薯魚糜脆片最佳工藝配方組合為A2B2C2,即植物油添加量為4%,糯米粉添加量為30%,復(fù)合膨化劑添加量為1.0%。

表5 正交試驗(yàn)方差分析表Table 5 Variance analysis of orthogonal test

3 結(jié)論

本研究以三文魚加工副產(chǎn)物、甘薯泥為主要原料,加工制備甘薯魚糜脆片,單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析表明,糯米粉添加量是對脆片感官品質(zhì)影響最大的因素,而植物油添加量則是對脆片質(zhì)構(gòu)特性影響最大的因素,復(fù)合膨松劑添加量對脆片的感官品質(zhì)及質(zhì)構(gòu)特性影響較小。甘薯魚糜脆片微波膨化的最佳條件為:微波功率為500 W,膨化時間為120 s;同時確定了產(chǎn)品的最佳配方為魚糜:甘薯泥質(zhì)量比1∶2、水20%、玉米淀粉30%、糯米粉30%、植物油4%、小蘇打:碳酸氫銨(2∶1)添加量1.0%、姜粉1%、大蒜粉1%、五香粉1%、胡椒粉1%、蔗糖4%、食鹽2%。此配方結(jié)合最佳微波膨化條件加工制得的脆片感官得分為(86.5±1.01)分,硬度值與脆度值分別為(7654.125±123.521)、(8165.365±105.347) g,顏色為淡黃色,表面密實(shí)無大氣泡,質(zhì)地均勻無凹陷,無裂縫;口感酥脆不油膩,魚香味與甘薯風(fēng)味濃郁,具有較好的口感和豐富的營養(yǎng)價值。