不同油炸溫度對(duì)獼猴桃脆片品質(zhì)的影響

王強(qiáng)，李華佳，鄧長(zhǎng)陽(yáng)，郭壯，趙慧君，*

（1.湖北文理學(xué)院食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院鄂西北傳統(tǒng)發(fā)酵食品研究所，湖北襄陽(yáng) 441053；2.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，四川成都610066）

獼猴桃，又名羊桃，俗稱“矛梨”、“奇異果”，因果皮表面覆蓋滿絨毛而得名，被譽(yù)為果中之王。新鮮的獼猴桃酸甜可口，清香味美，其鮮果中維生素C含量約為100 mg/100 g～420 mg/100 g，也素有“維生素之王”的美稱[1]，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高，而且還具有提高免疫、抗突變、抗癌等令人稱奇的藥用價(jià)值[2]。市場(chǎng)上獼猴桃加工產(chǎn)品眾多，如獼猴桃果啤[3]、獼猴桃酸奶酒[4]、獼猴桃果醬[5]、獼猴桃果醋[6]、獼猴桃果脯[7]、獼猴桃脆片[8]等制品。

低溫真空油炸技術(shù)最早始于1972年的美國(guó)專利，之后又經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展，其基本原理是利用真空使加工系統(tǒng)處于負(fù)壓狀態(tài)下，以食用油作為傳熱媒介，讓果蔬內(nèi)部的水分急劇蒸發(fā)，使果肉組織形成疏松多孔的結(jié)構(gòu)，其含油率明顯低于傳統(tǒng)油炸果蔬脆片[9]，且保存期較長(zhǎng)，同時(shí)果蔬脆片在保存了果蔬純天然色澤的同時(shí)還具有低熱量、高纖維、富含維生素和礦物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)[10]。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，通過(guò)低溫真空油炸對(duì)果蔬進(jìn)行炸制的技術(shù)逐漸完善。低溫真空油炸的馬鈴薯脆片[11]、香菇脆片[12]、藕片[13]、香蕉片[14]等果蔬脆片也大量出現(xiàn)在人們的日常生活中。獼猴桃脆片目前的研究也很多，如獼猴桃脆片護(hù)綠和浸糖的工藝研究[15]、微波膨化獼猴桃脆片工藝的優(yōu)化[16]、預(yù)處理對(duì)獼猴桃壓差膨化脆片品質(zhì)的影響[17]等。

油溫是影響獼猴桃脆片品質(zhì)的重要因素，本試驗(yàn)以新鮮的獼猴桃為原料，棕櫚油為熱介質(zhì)進(jìn)行低溫真空油炸的獼猴桃脆片為研究對(duì)象，通過(guò)檢測(cè)在70、80、90、100、110、120℃這6個(gè)油炸溫度生產(chǎn)的獼猴桃脆片的各項(xiàng)工藝指標(biāo)，進(jìn)一步運(yùn)用多元統(tǒng)計(jì)法對(duì)各項(xiàng)工藝指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，探究不同油炸溫度對(duì)獼猴桃脆片的風(fēng)味、質(zhì)構(gòu)及理化性質(zhì)的影響，從而明確油炸獼猴桃脆片的最適溫度，為低溫真空油炸的獼猴桃脆片產(chǎn)業(yè)提供一定的理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮獼猴桃：襄陽(yáng)市湖北文理學(xué)院墮落街花果山水果超市；乳酸（食品級(jí)）：河南金丹乳酸科技股份有限公司；環(huán)己基氨基磺酸鈉（又名甜蜜素，純度≥99%）：方大添加劑有限公司；棕櫚油：益海糧油工業(yè)有限公司；石油醚（分析純）：西隴科學(xué)股份有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

QS-05真空油炸機(jī)：全氏食品機(jī)械有限公司；TA.XT Plus物性測(cè)試儀：英國(guó)Stable Micro System公司；SOX500脂肪測(cè)定儀、SOX500特氟龍涂層加熱杯：山東海能科學(xué)儀器有限公司；UltraScan PRO全自動(dòng)多功能色度儀：美國(guó)Hunterlab公司；HSS 32電子鼻：德國(guó)AIRSENSE公司；HE53鹵素水分測(cè)定儀、HE53鋁箔樣品盤(pán)：梅特勒-托利多國(guó)際有限公司。

1.3 方法

1.3.1 獼猴桃脆片的工藝流程及操作要點(diǎn)

1.3.1.1 工藝流程

參考張剛等的工藝流程[18]，并結(jié)合實(shí)際情況做如下修改：

原料→清洗去皮→切片→加入添加劑→熱水漂燙→沖涼瀝水→編號(hào)、凍藏→低溫真空油炸及脫油→烘干→封裝保存

1.3.1.2 操作要點(diǎn)

1）清洗去皮：挑選保存完好且無(wú)損傷的新鮮獼猴桃用清水沖洗干凈，削去獼猴桃的表皮。

2）切片：通過(guò)調(diào)節(jié)多功能切片機(jī)的墊片厚度，將獼猴桃切成厚度為5 mm的薄片，放置備用。

3）添加劑的加入：用分析天平稱取3 g甜蜜素和1 g乳酸，融于1 000 mL的水中。

4）熱水漂燙：用電磁爐將融有添加劑的水煮沸，放入適量切好的獼猴桃薄片，在95℃以上溫度下漂燙2 min 后撈出[19]。

5）沖涼瀝水：將撈出的獼猴桃薄片迅速用冷水沖洗30 s，然后將水瀝干。

6）凍藏：將冷卻到室溫（約25℃）的獼猴桃薄片攤平放置到鐵盤(pán)上，并覆蓋保鮮膜，記為第一組，編號(hào)為1，在同樣條件下，再做5組，編號(hào)分別為2～6。然后將鐵盤(pán)及獼猴桃片一起放到-20℃的冷凍柜中凍藏48 h。

7）低溫真空油炸及脫油：真空油炸機(jī)清洗干凈后倒入棕櫚油，直至沒(méi)過(guò)真空油炸機(jī)的加熱口，將油進(jìn)行預(yù)熱。參照真空油炸機(jī)的使用說(shuō)明設(shè)置儀器參數(shù)，油炸時(shí)間：300.0 s；脫油時(shí)間：300.0 s；放油限時(shí)：30.0 s；加油延時(shí)：2.0 s；破真空時(shí)間：30.0 s；開(kāi)蓋關(guān)蓋限時(shí)保護(hù)：10.0 s。將獼猴桃薄片從-20℃的冰箱里拿出，根據(jù)1～6 的編號(hào)分別設(shè)置油炸溫度為 70、80、90、100、110、120℃進(jìn)行炸制，炸制完成后將獼猴桃脆片散置于鐵盤(pán)中，待其冷卻，恢復(fù)到室溫（約25℃）。

8）烘干：將冷卻下來(lái)的獼猴桃脆片放入60℃的電熱鼓風(fēng)干燥箱中干燥12 h。

9）封裝保存：將烘干的獼猴桃脆片同干燥劑一起裝入食品塑料罐中，在陰涼或低溫的環(huán)境下儲(chǔ)藏[20]，用于后期各種理化指標(biāo)測(cè)定。

1.3.2 獼猴桃脆片水分含量的測(cè)定方法

參考賈洋洋等的方法[21]，采用熱失重原理測(cè)定獼猴桃脆片的水分含量。打開(kāi)梅特勒快速水分測(cè)定儀開(kāi)機(jī)預(yù)熱1 h，然后將錫紙盤(pán)放入梅特勒水分測(cè)定儀中去皮（即系統(tǒng)歸零），之后將獼猴桃脆片從食品塑料罐中拿出2～3塊剪碎（大致為3 g），放入錫紙盤(pán)中，測(cè)定水分含量，等待測(cè)定結(jié)束后，將數(shù)據(jù)記錄下來(lái)。一共6組，每組隨機(jī)測(cè)定3次平行，結(jié)果取3次測(cè)定的平均值作為快速水分測(cè)定儀的測(cè)定數(shù)據(jù)。

1.3.3 獼猴桃脆片含油率的測(cè)定方法

按照張曉婷等[22]的研究，稱取適量獼猴桃脆片放在燒杯內(nèi)，然后和脂肪提取儀的OX500特氟龍涂層加熱杯一起放在烘箱中烘干，冷卻后稱重，重復(fù)干燥至恒重，稱取記錄獼猴桃脆片質(zhì)量為m1（g），記錄加熱杯的干重為m2（g）。將稱取的獼猴桃脆片用濾紙包裹并壓碎放入濾紙筒中，將濾紙筒和加熱杯放置在脂肪提取儀的相應(yīng)位置上，加入適量的石油醚。索式標(biāo)準(zhǔn)提取8 h，利用石油醚將樣品中的脂肪提取出來(lái)，提取完成后，再次將加熱杯烘至恒重，進(jìn)行第二次稱量，質(zhì)量為m3。按照以下公式計(jì)算含油率，一共6組，每組隨機(jī)測(cè)定3次平行，結(jié)果取3次測(cè)定的平均值作為脂肪提取儀的測(cè)定數(shù)據(jù)。

1.3.4 獼猴桃脆片風(fēng)味的測(cè)定方法

將獼猴桃脆片切碎后，準(zhǔn)確稱?。?.00±0.02）g樣品于20 mL電子鼻樣品瓶中并封口，在40℃的恒溫水浴鍋中水浴加熱30 min后，等樣品恢復(fù)室溫（約25℃）后，以潔凈干燥的空氣作為載氣，利用電子鼻進(jìn)行風(fēng)味測(cè)定。設(shè)置電子鼻參數(shù)：樣品間隔時(shí)間3 min，進(jìn)樣流量200 mL/min，管路清洗時(shí)間95 s，平衡時(shí)間5 s，進(jìn)樣時(shí)間60 s。通過(guò)10個(gè)金屬氧化傳感器對(duì)不同油炸溫度的獼猴桃脆片中不同類型的敏感物質(zhì)（見(jiàn)表1），進(jìn)行測(cè)定，每秒測(cè)定一個(gè)響應(yīng)值，選取響應(yīng)值穩(wěn)定的連續(xù)3 s，即49、50、51 s時(shí)的響應(yīng)值的平均值為測(cè)試數(shù)據(jù)[23]。一共6組，每組隨機(jī)測(cè)定3次平行，結(jié)果取3次測(cè)定的平均值作為電子鼻的測(cè)定數(shù)據(jù)。

表1 不同金屬傳感器的敏感物質(zhì)Table 1 Sensitive substances of different metal sensors

1.3.5 獼猴桃脆片硬度和破碎度的測(cè)定方法

參考álvarez等[24]的方法，利用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)片形較為完整的獼猴桃脆片進(jìn)行硬度和破碎度的測(cè)定。測(cè)試模式：3PB模式；測(cè)試探頭：HDP-3PB探頭；測(cè)樣前速率為1 mm/s，測(cè)樣時(shí)速率為0.5 mm/s，測(cè)樣后速率為1 mm/s；測(cè)樣的下壓距離為10 mm，激活感應(yīng)力為5 g。通過(guò)儀器測(cè)定給出的應(yīng)力與時(shí)間變化的曲線，經(jīng)Exponent軟件得到獼猴桃脆片的硬度和破碎度。一共6組，每組隨機(jī)測(cè)定3次平行，結(jié)果取3次測(cè)定的平均值作為質(zhì)構(gòu)的測(cè)定數(shù)據(jù)。

1.3.6 獼猴桃脆片的色度的測(cè)定

參照郭壯等[25]的方法，提前打開(kāi)色度儀預(yù)熱1 h，點(diǎn)開(kāi)軟件，選擇測(cè)試模式為透射模式，使用白板和光阱對(duì)色度儀進(jìn)行校正，校正完成后將獼猴桃脆片覆蓋在測(cè)試口，扣上光罩，開(kāi)始對(duì)獼猴桃脆片的L*（明亮值）、a*（紅綠值）和b*（黃藍(lán)值）進(jìn)行測(cè)定，每組隨機(jī)測(cè)定3次平行，結(jié)果取3次測(cè)定的平均值作為色度的測(cè)定數(shù)據(jù)，一共6組。

1.3.7 不同油炸溫度獼猴桃脆片品質(zhì)指標(biāo)的主成分分析

首先對(duì)不同油炸溫度獼猴桃脆片中17項(xiàng)理化指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，避免了不同單位和量程對(duì)方差分析的影響[26]，其中包括水分含量和含油率兩項(xiàng)指標(biāo)與10 項(xiàng) 風(fēng) 味 指 標(biāo)（W1C、W5S、W3C、W6S、W5C、W1S、W1W、W2S、W2W、W3S），以及硬度、破碎度兩項(xiàng)指標(biāo)和 3 項(xiàng)色度指標(biāo)（L*、a*、b*）[27]。進(jìn)而通過(guò)主成分分析法（principal component analysis，PCA）的因子得分和因子載荷[28]對(duì)不同油炸溫度獼猴桃脆片的理化品質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)的評(píng)價(jià)。

1.3.8 數(shù)據(jù)分析

采用Excel表格建立起各種理化指標(biāo)的數(shù)據(jù)庫(kù)，用stst軟件進(jìn)行多元方差分析、軟件SAS9.0進(jìn)行主成分分析、Origin95-64作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同油炸溫度對(duì)獼猴桃脆片水分和含油率的影響

獼猴桃脆片的水分含量對(duì)食用口感有很大影響，而且水分含量越高越容易腐敗變質(zhì)，這對(duì)于后期的儲(chǔ)存和運(yùn)輸極其不利[29]。同時(shí)獼猴桃脆片含油率也是影響其食用口感的一大因素。本研究通過(guò)測(cè)定獼猴桃脆片中的水分含量和含油率，探討油炸獼猴桃時(shí)的最適溫度，其結(jié)果如圖1所示。

圖1 不同油炸溫度對(duì)獼猴桃水分和含油率的影響Fig.1 Effect of different frying temperature on moisture and oil content of kiwi crisp

由圖1可知，獼猴桃脆片的水分含量隨著油炸溫度的升高呈現(xiàn)先升高后下降，最后又升高的趨勢(shì)。油炸溫度在90℃時(shí)水分含量最低，在120℃時(shí)水分含量最高，在70℃和100℃的時(shí)候水分含量在2%左右，滿足了儲(chǔ)存和運(yùn)輸條件，也最大的保證了獼猴桃脆片的口感。所有溫度處理的獼猴桃脆片含油率都大于30%，最優(yōu)的油炸溫度為100℃的，其含油量偏高，口感酥軟，有著濃厚的油炸風(fēng)味。

2.2 不同油炸溫度對(duì)獼猴桃脆片的揮發(fā)性成分的影響

電子鼻是一種分析識(shí)別和檢測(cè)復(fù)雜嗅味和揮發(fā)性成分的儀器，其對(duì)芳香性敏感的傳感器響應(yīng)值越高，缺陷型指標(biāo)的響應(yīng)值越低食品風(fēng)味就越好，被廣泛地應(yīng)用于油炸工藝對(duì)，食品食品風(fēng)味的研究[30]。本試驗(yàn)用電子鼻對(duì)獼猴桃脆片的風(fēng)味進(jìn)行測(cè)定，將其作為評(píng)價(jià)獼猴桃脆片的一個(gè)重要指標(biāo)，結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2可知，電子鼻對(duì)獼猴桃的揮發(fā)性成分有明顯響應(yīng)，并且金屬傳感器對(duì)不同油炸溫度獼猴桃脆片的響應(yīng)值也不同。金屬傳感器W1C、W3C、W5C對(duì)100℃的油炸獼猴桃脆片響應(yīng)值最高，對(duì)90℃的油炸獼猴桃脆片響應(yīng)值最低，而金屬傳感器 W5S、W6S、W1S、W1W、W2S、W2W對(duì)100℃的油炸獼猴桃脆片響應(yīng)值最低，對(duì)90℃和120℃的油炸獼猴桃脆片響應(yīng)值最高。金屬傳感器W3S在油炸溫度為110℃的時(shí)候響應(yīng)值最高，在油炸溫度為80℃的時(shí)候響應(yīng)值最低。由此可見(jiàn)，獼猴桃脆片的油炸溫度在100℃的時(shí)候風(fēng)味最優(yōu)良。

表2 不同油炸溫度獼猴桃脆片揮發(fā)性成分的差異性分析Table 2 Difference volatile component analysis of kiwi crisp at different frying temperatures

2.3 不同油炸溫度對(duì)獼猴桃脆片硬度和破碎度的分析

因脆片需要具有一定硬度和較高破碎度，而油炸溫度又對(duì)其影響較大，故本試驗(yàn)在對(duì)水分含量、含油率和風(fēng)味差異的研究基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探討不同油炸溫度對(duì)獼猴桃脆片硬度和破碎度的影響，其結(jié)果見(jiàn)圖2。

由圖2可知，在不同油炸溫度下獼猴桃脆片的硬度有著明顯的差異（P＜0.05），在油炸溫度為110℃的時(shí)候硬度最高，120℃時(shí)硬度最低，而較為適中的是100℃的油炸溫度，硬度值為1 407 g；而獼猴桃脆片的破碎度是隨著油炸溫度的升高先增大再減小，在100℃的油炸溫度下，獼猴桃脆片的破碎度最高。

2.4 不同油炸溫度對(duì)獼猴桃脆片色澤影響

圖2 不同油炸溫度對(duì)獼猴桃脆片硬度和破碎度的影響Fig.2 Effect of different frying temperatures on hardness and fragmentation of kiwi crisp

作為影響獼猴桃脆片品質(zhì)的重要因素之一，不同油炸溫度下獼猴桃脆片的色澤變化也是本研究需要探討的問(wèn)題，通過(guò)低溫真空油炸的獼猴桃脆片越亮越綠越黃，其色澤指標(biāo)就越出眾。本試驗(yàn)對(duì)獼猴桃脆片的色澤進(jìn)行測(cè)定，其結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 不同油炸溫度對(duì)獼猴桃脆片色度的影響Fig.3 Effect of different frying temperatures on chromaticity of kiwi crisp

由圖3可知，隨著油炸溫度的升高，獼猴桃脆片的L*（亮度值）、a*（紅度值）和b*（黃度值）大致都呈現(xiàn)先降低再升高，然后又下降的趨勢(shì)。L*值在油炸溫度為90℃的時(shí)候最大，且和其他的油炸溫度有顯著差異，70、80℃和100℃3個(gè)油炸溫度的L*值無(wú)明顯差異，120℃時(shí)L*值最小，且和110℃的無(wú)顯著差異；a*值在油炸溫度為120℃的時(shí)候最大，且和110℃無(wú)顯著差異，80℃時(shí)a*值居中，且和其他的油炸溫度有著顯著的差異，70、90℃和100℃的3個(gè)油炸溫度a*值最小，之間也無(wú)明顯差異；b*值在油炸溫度為90℃的時(shí)候最大且和其他有顯著差異，其他油炸溫度下的b*值差異不顯著。

2.5 不同油炸溫度獼猴脆片的主成分分析（principal component analysis，PCA）

先對(duì)所有的理化指標(biāo)的數(shù)據(jù)進(jìn)行均一化處理，然后利用軟件對(duì)主成分方差貢獻(xiàn)率進(jìn)行分析，如表3所示。

表3 不同油炸溫度獼猴桃脆片品質(zhì)的主成分方差貢獻(xiàn)率Table 3 PCA contribution rate of kiwi crisp at different frying temperatures

由表3可知，有4個(gè)主成分的特征值大于1，PC1、PC2、PC3、PC4 的貢獻(xiàn)率分別為 40.925 8%、29.375 3%、16.562 6%和7.099 2%，而前3個(gè)主成分累積貢獻(xiàn)率之和已高達(dá)86.863 7%，即這3個(gè)主成分的代表性強(qiáng)，可以用來(lái)代表不同油炸溫度獼猴桃脆片的品質(zhì)指標(biāo)。主成分PC1 由 W1C、W3C、W6S、W5C、W1S、W2S、W2W這7個(gè)理化指標(biāo)構(gòu)成；主成分 PC2 由 L*、a*、W5S、W1W、水分含量這5個(gè)指標(biāo)構(gòu)成，主成分PC3由b*、硬度，破碎度、W3S和含油率這5個(gè)指標(biāo)構(gòu)成。而硬度和破碎度是獼猴桃脆片的特征性指標(biāo)，因而選取第一主成分和第三主成分進(jìn)行因子載荷圖的繪制，用來(lái)分析獼猴桃脆片的最適油炸溫度，其結(jié)果如圖4所示。

圖4 基于PCA的不同油炸溫度獼猴桃的因子載荷圖Fig.4 Factor loading diagram of kiwi crisp at different frying temperatures based on PCA

由圖4的因子載荷可知，第一主成分PC1中的4個(gè)風(fēng)味缺陷型指標(biāo)W1S（對(duì)甲烷靈敏）、W2S（對(duì)乙醇靈敏）、W6S（對(duì)氫氣有選擇性）、W2W（對(duì)有機(jī)硫化物靈敏）都偏向x的正半軸，而W1C（對(duì)芳香類物質(zhì)靈敏）、W3C（對(duì)芳香類物質(zhì)靈敏）、W5C（對(duì)烷烴、芳香類物質(zhì)靈敏）這3個(gè)風(fēng)味特征指標(biāo)都偏向x的負(fù)半軸；第三主成分PC3中的W3S（對(duì)烷烴類物質(zhì)靈敏）則偏向y的負(fù)半軸，而破碎度、硬度、b*（黃度值）、含油率這4個(gè)指標(biāo)都在y的正半軸。因而在因子得分圖中，品質(zhì)最佳的油炸獼猴桃脆片應(yīng)該排布在第二象限，一三象限的次之，而排布在第四象限的油炸獼猴桃脆片品質(zhì)最差。結(jié)合PC1和PC3的因子得分，如圖5所示。

由圖5的因子得分可知，不同油炸溫度的獼猴桃脆片在分布空間較為分散，4個(gè)象限都有分布，這說(shuō)明了不同油炸溫度對(duì)獼猴桃脆片的特異性影響較大。在油炸溫度為80℃和100℃的獼猴桃脆片都分布在第四象限，而80℃的油炸獼猴桃脆片靠近y軸，所以在油炸溫度為100℃的時(shí)候獼猴桃脆片品質(zhì)最佳，其次是油炸溫度為90℃和110℃的獼猴桃脆片，而品質(zhì)最差的獼猴桃脆片是油炸溫度為70℃。

圖5 基于主成分分析的因子得分圖Fig.5 Factor scores based on PCA

3 結(jié)論

現(xiàn)階段，油炸溫度對(duì)獼猴桃脆片的影響研究還處在空缺的狀態(tài)，本試驗(yàn)對(duì)不同油炸溫度的獼猴桃脆片進(jìn)行研究。由水分含量和含油率測(cè)定的數(shù)據(jù)可知，油炸溫度為90℃時(shí)獼猴桃脆片的水分含量最低，其次是100℃，所有溫度處理的獼猴桃脆片的含油率都大于30%，其中100℃的油炸獼猴桃脆片含油率偏高；由電子鼻可知，對(duì)芳香性氣體的響應(yīng)值最大的是油炸溫度在100℃的獼猴桃脆片，而對(duì)缺陷型指標(biāo)響應(yīng)值最小的也是油炸溫度在100℃的獼猴桃脆片；由質(zhì)構(gòu)可知，硬度值最大的是油炸溫度在110℃的獼猴桃脆片，硬度值最小的是油炸溫度在120℃的獼猴桃脆片，破碎度最大是油炸溫度在100℃的獼猴桃脆片；由色度可知，獼猴桃脆片的L*（亮度值）在油炸溫度為90℃時(shí)最高、a*（紅度值）在油炸溫度為120℃時(shí)最高、b*（黃度值）在油炸溫度為90℃時(shí)最高；最后通過(guò)主成分析得出，油炸溫度為100℃的時(shí)候獼猴桃脆片綜合品質(zhì)最佳。由以上結(jié)果分析可知，油炸獼猴桃脆片的溫度在100℃的時(shí)候品質(zhì)最為優(yōu)良，適于獼猴桃脆片的工業(yè)生產(chǎn)。