預(yù)制調(diào)理包子加工工藝優(yōu)化及速凍條件的研究

馬婉茹，吳澤宇，張文成

（合肥工業(yè)大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，農(nóng)產(chǎn)品生物化工教育部工程研究中心，安徽 合肥 230601）

隨著生活節(jié)奏的加快，生活質(zhì)量的提高，人們對于飲食已經(jīng)不滿于質(zhì)量與色香味，還要求方便、快捷。包子是人們生活中常見的主食之一，傳統(tǒng)包子的制作需要經(jīng)過和面、醒面、包餡、醒發(fā)和蒸制等工藝，制作時間長，操作繁瑣。預(yù)制調(diào)理包子是指以面粉為原料，經(jīng)過適當(dāng)加工，以包裝或散裝形式于冷凍或冷藏的條件下儲存、流通和售賣。預(yù)制調(diào)理包子更耐儲存，可在食用前稍微加工，避免了繁瑣的制作過程[1]。因此包子加工成預(yù)制調(diào)理食品能夠滿足消費(fèi)者對方便、衛(wèi)生和營養(yǎng)的需求[2]。

預(yù)制調(diào)理包子以我國傳統(tǒng)飲食文化中的工藝和精品名吃的配方為依據(jù)，經(jīng)速凍和工業(yè)化加工而成，集美味和營養(yǎng)為一體，是發(fā)展最快的調(diào)理食品，深受國內(nèi)外消費(fèi)者的歡迎[3]。預(yù)制調(diào)理包子的品質(zhì)受多種因素的影響。Xie等[4]研究表明，通過添加蛋白粉可以改善粗面粉的質(zhì)地和烹飪質(zhì)量；Zhen等[5]研究表明，通過添加葡聚糖可以改善面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而提高面團(tuán)的品質(zhì)?，F(xiàn)有很多商家為節(jié)省制作包子的時間，使用冷凍面團(tuán)生產(chǎn)包子皮。Johannes等[6]研究表明，具有強(qiáng)面筋網(wǎng)絡(luò)的面粉最適合生產(chǎn)冷凍面團(tuán)，冷凍面團(tuán)的品質(zhì)直接影響預(yù)制調(diào)理包子的品質(zhì)。發(fā)酵劑的選擇也會影響預(yù)制調(diào)理包子的品質(zhì)，Clarke等[7]研究表明混合菌株發(fā)酵劑能夠顯著提高饅頭的感官評分，因此可以運(yùn)用混合菌株發(fā)酵劑生產(chǎn)包子皮。以上研究大多數(shù)是關(guān)于添加改良劑提高發(fā)酵面食的品質(zhì)。朱在勤等[8]分析了蒸制火力對包子的影響，結(jié)果表明，最佳火力是大火，對于不同餡料的包子蒸制時間不同。為了優(yōu)化揚(yáng)州包子速凍生坯的制作工藝，顧晗燁[9]以揚(yáng)州包子坯皮面團(tuán)為研究對象，研究其最適宜的速凍工藝和解凍工藝，得出揚(yáng)州包子冷凍面團(tuán)復(fù)配改良劑的配方。唐帥[10]通過研究不同熱加工階段分析包子品質(zhì)發(fā)生變化的現(xiàn)象和原因，為包子食用品質(zhì)的保持和提升提供理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。劉艷芳[11]研究了不同餡料對包子品質(zhì)的影響，結(jié)果表明不同餡料的含水量不同導(dǎo)致速凍過程中包子降溫速率不同。

眾多學(xué)者從不同方向研究改善包子品質(zhì)的方法，但系統(tǒng)地從酵母添加量、餡料面粉比、醒發(fā)時間、發(fā)酵時間等方面對預(yù)制調(diào)理包子的品質(zhì)研究還沒有深入開展。本文通過單因素試驗研究各個單因素對預(yù)制調(diào)理包子品質(zhì)的影響，得出單因素的最優(yōu)參數(shù)。然后通過響應(yīng)面優(yōu)化試驗進(jìn)行加工工藝的優(yōu)化，最后通過分析儲藏溫度對預(yù)制調(diào)理包子質(zhì)構(gòu)和感官評分分析，得到預(yù)制調(diào)理包子的最優(yōu)加工工藝及最優(yōu)速凍溫度。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料

中筋面粉：益海嘉里食品營銷有限公司產(chǎn)品；干酵母和發(fā)泡粉：安琪酵母股份有限公司產(chǎn)品；豬肉餡：購于家樂福超市；食鹽：中糧集團(tuán)有限公司產(chǎn)品。

1.1.2 儀器與設(shè)備

C23-ST2206型電磁爐，廣東美的生活電器制造有限公司；DHG-807A型電子天平，上海上蝶牌儀器制造有限公司；TA.XTPlus型物性分析儀，英國Brabnder公司；804302型本拉布德粘度儀，上海怡通進(jìn)出口有限公司；SPD-2000螺旋速凍裝置，常州嘉定冷鏈裝備股份有限公司；KT360+DT209型盧氏和面機(jī)，賽諾制造有限公司（杭州）；BCD-100KZ9型冰箱，TCL集團(tuán)股份有限公司。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

原材料→配料+面粉→和面→發(fā)酵→包餡→成型→二次醒發(fā)→汽蒸→冷卻→速凍→包裝→凍藏

1.2.2 操作要點(diǎn)

和面：用溫水加糖對干酵母進(jìn)行活化，直至酵母水的表面起一層泡沫，說明干酵母活化工作完成。將酵母水慢慢倒入面粉中，再揉成光滑的面團(tuán)。

發(fā)酵：將和好的面團(tuán)蓋上保鮮膜，置于溫度35℃，相對濕度80%條件下發(fā)酵。待面團(tuán)呈現(xiàn)蜂窩狀時表示發(fā)酵工作完成，繼續(xù)揉面團(tuán)直至表面光滑。面團(tuán)揉得越均勻，蒸出的包子皮就越光滑。

二次醒發(fā)：將成型的包子放置于案板上醒發(fā)，同時用蒸籠布蓋住，防止外皮干裂。

1.2.3 預(yù)制調(diào)理包子制作工藝優(yōu)化試驗設(shè)計

1.2.3.1 單因素試驗

初步選定酵母添加量1%（占面粉質(zhì)量）、面團(tuán)發(fā)酵時間80 min、餡料面粉比（質(zhì)量比）4∶5、醒發(fā)時間30 min為基礎(chǔ)條件，以硬度、黏性、彈性、回復(fù)性、咀嚼性等物性和感官評價為指標(biāo)，研究酵母添加量（0.5%、1.0%、1.5%、2.0%）、發(fā)酵時間（50、65、80、95 min）、餡料面粉比（2∶5、3∶5、4∶5、5∶5）、醒發(fā)時間（10、20、30、40 min）對預(yù)制調(diào)理包子品質(zhì)的影響。

1.2.3.2 響應(yīng)面試驗

基于單因素試驗結(jié)果，結(jié)合Design Expert 8.0.6軟件中心組合設(shè)計的原則，將A酵母添加量、B發(fā)酵時間、C餡料面粉比、D醒發(fā)時間設(shè)置為變量，試驗因素編碼及水平見表1。

表1 響應(yīng)面試驗因素和水平Table 1 Response surface test factor and level

1.2.4 感官評價

選取10名具有感官評定經(jīng)驗及理論知識的食品專業(yè)學(xué)生組成評定小組，對蒸制后的包子分別從色澤、組織形態(tài)、質(zhì)地、滋味、氣味和口感進(jìn)行感官評價。蒸制條件為沸水蒸制15 min，燜1 min。每個測試樣品的感官評分?jǐn)?shù)據(jù)去掉最高和最低分后取算術(shù)平均值作為最終評分。參考SB/T 10412—2007[12]和GB 19295—2011[13]及文獻(xiàn)[14-17]中的內(nèi)容制定包子感官評分標(biāo)準(zhǔn)，詳見表2。

表2 預(yù)制調(diào)理包子的感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table2 Sensory evaluation criteria of pre-prepared steamed buns

1.2.5 質(zhì)構(gòu)分析方法

按照不同配方及工藝制作的預(yù)制調(diào)理包子，沸水蒸制15 min，燜1 min后進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測定，每個樣品平行試驗3次。使用全質(zhì)構(gòu)物性分析儀測定預(yù)制調(diào)理包子的質(zhì)構(gòu)指標(biāo)，質(zhì)構(gòu)參數(shù)：探頭P/100，測前速度2 mm/s，測試速度2 mm/s，測后速度2 mm/s，壓縮率50%，觸發(fā)力5.0 g，時間間隔5 s。

1.2.6 數(shù)據(jù)處理

每組試驗均進(jìn)行3組平行試驗。采用Excel 2010以及Origin 9.1軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，采用響應(yīng)面設(shè)計軟件Design-Expert V8.0.6進(jìn)行響應(yīng)面分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果及分析

2.1.1 酵母添加量對預(yù)制調(diào)理包子品質(zhì)的影響

如表3所示，隨著酵母添加量的增加，包子的咀嚼性先增加后下降，包子的硬度先下降后增加，而感官評分先上升后下降。酵母添加量為1.0%時，感官評分最高。杜浩冉等[18]研究表明當(dāng)發(fā)酵不足時，成品饅頭的比容較??；發(fā)酵過強(qiáng)時，成品的挺立度不夠，易塌陷，內(nèi)部粗糙。酵母添加量過多時，包子皮發(fā)酵力增強(qiáng)，包子胚醒發(fā)過快，易產(chǎn)生大氣孔，挺立度不夠，且稍有酸味，口感也變差。

表3 酵母添加量對預(yù)制調(diào)理包子品質(zhì)的影響Table 3 Effect of yeast addition on pre-prepared steamed stuffed buns quality

2.1.2 發(fā)酵時間對預(yù)制調(diào)理包子品質(zhì)的影響

如表4所示，隨著發(fā)酵時間的增加，包子的硬度呈下降后穩(wěn)定的趨勢，而感官評分先增加后下降。發(fā)酵時間為65 min時，感官評分達(dá)到最大。當(dāng)發(fā)酵時間延長，面皮的持氣能力增強(qiáng)，比容隨之增加[19]。但發(fā)酵時間過長時，內(nèi)部形成氣孔過多，面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被破壞，內(nèi)部結(jié)構(gòu)崩塌使得包子挺立度不夠，感官評分降低[20]。感官評分先上升后降低，可能是由于發(fā)酵時間的增加，硬度降低而致[21]。

表4 發(fā)酵時間對預(yù)制調(diào)理包子品質(zhì)的影響Table4 Effect of fermentation timeon pre-prepared steamed stuffed bunsquality

2.1.3 餡料面粉比對預(yù)制調(diào)理包子品質(zhì)的影響

結(jié)果如表5所示，隨著餡料比重的增加，硬度呈上升趨勢，感官評分先上升后下降。餡料面粉比為4∶5時，感官評分分值較高。當(dāng)餡料較少時，感官評分低，可能是因為餡多的包子比較受歡迎。但餡料過多時，相應(yīng)的面皮就會變薄，蒸制時面皮吸水能力下降，從而口感略差，感官評分降低。

表5 餡料面粉比對預(yù)制調(diào)理包子品質(zhì)的影響Table 5 Effect of filling-lour ratio on pre-prepared steamed stuffed bunsquality

2.1.4 醒發(fā)時間對預(yù)制調(diào)理包子品質(zhì)的影響

如表6所示，隨著醒發(fā)時間的增加，包子的硬度先增加后降低。醒發(fā)20 min與30 min時的咀嚼性相比有明顯變化。感官評分先增加后降低。醒發(fā)時間達(dá)到40 min時，感官評分最高。已經(jīng)成形的包子在醒發(fā)過程中由于酵母產(chǎn)氣使得面團(tuán)逐漸增大，而且被打亂的面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)逐漸形成，因此醒發(fā)時間對發(fā)酵包子的品質(zhì)影響較大[22]。有研究表明，醒發(fā)時間過長，酵母產(chǎn)氣過多使包子皮塌陷，從而導(dǎo)致包子的比容降低[23]。

表6 醒發(fā)時間對預(yù)制調(diào)理包子品質(zhì)的影響Table 6 Effect of pro of ingtime on pre-prepared steamed stuffed bunsquality

2.2 預(yù)制調(diào)理包子制作工藝響應(yīng)面優(yōu)化試驗結(jié)果與分析

在單因素試驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，以酵母添加量、發(fā)酵時間、餡料面粉比和醒發(fā)時間對預(yù)制調(diào)理包子制作工藝進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化試驗，以感官評分為響應(yīng)值，對試驗結(jié)果進(jìn)行二次多元回歸擬合，得到相關(guān)回歸方程。響應(yīng)面試驗設(shè)計與結(jié)果見表7，二次響應(yīng)面回歸模型方差分析見表8。

表7 響應(yīng)面試驗設(shè)計與結(jié)果Table 7 Response surface test design and results

表8 二次響應(yīng)面回歸模型方差分析Table 8 ANOVA for response surfacequadratic model

采用軟件Design-Expert V8.0.6進(jìn)行響應(yīng)面分析得到的回歸方程為：Y=82.12-0.05A-2.30B-0.12C-1.20D-1.07AB-1.90AC-6.27AD-1.43BC-7.15BD+1.47CD-4.08A2-6.95B2-3.90C2-4.88D2。

由圖1～6可知，在各個因素的考察范圍內(nèi)，隨著各因素值的增加，響應(yīng)值感官評分均先增大后減小，響應(yīng)曲面開口向下，說明有極大值。分析各因素的交互作用，可看出兩兩因素之間均有交互作用，酵母添加量（A）與醒發(fā)時間（D）、發(fā)酵時間（B）與醒發(fā)時間（D）交互作用較強(qiáng)。

圖1 酵母添加量與發(fā)酵時間的交互作用對預(yù)制調(diào)理包子品質(zhì)影響的響應(yīng)曲面圖Fig.1 Responsesurfacemap of effect of interaction between yeast dosage and fermentation timeon quality of pre-prepared steamed stuffed buns

圖2 酵母添加量與餡料面粉比的交互作用對預(yù)制調(diào)理包子品質(zhì)影響的響應(yīng)曲面圖Fig.2 Response surface map of effect of interaction between yeast dosage and filling-flour ratio on quality of pre-prepared steamed stuffed buns

圖3 酵母添加量與醒發(fā)時間的交互作用對預(yù)制調(diào)理包子品質(zhì)影響的響應(yīng)曲面圖Fig.3 Response surface map of effect of interaction between yeast dosage and pro of ingtime on quality of pre-prepared steamed stuffed buns

圖4 發(fā)酵時間與餡料面粉比的交互作用對預(yù)制調(diào)理包子品質(zhì)影響的響應(yīng)曲面圖Fig.4 Responsesurfacemap of effect of interaction between fermentation time and filling-flour ratioon quality of preprepared steamed stuffed buns

圖5 發(fā)酵時間與醒發(fā)時間的交互作用對預(yù)制調(diào)理包子品質(zhì)影響的響應(yīng)曲面Fig.5 Response surfacemap of effect of interaction between fermentation timeand pro of ingtimeon quality of pre-prepared steamed stuffed buns

圖6 餡料面粉比與醒發(fā)時間的交互作用對預(yù)制調(diào)理包子品質(zhì)影響的響應(yīng)曲面圖Fig.6 Response surface map of effect of interaction between filling-flour ratioand pro of ingtimeon quality of pre-prepared steamed stuffed buns

2.3 最佳配比產(chǎn)品感官評分結(jié)果

按照最優(yōu)配方制作預(yù)制調(diào)理包子并對其進(jìn)行感官評價驗證，考慮到實(shí)際操作，取酵母添加量1.01%，發(fā)酵時間79 min，餡料面粉4∶5，醒發(fā)時間40 min進(jìn)行驗證試驗。進(jìn)行3組平行試驗，所得感官評分分別為80.15、82.54、83.98，平行試驗的得分都在80分以上，平均得分為82.22，說明最優(yōu)配方具有良好的可實(shí)施性。

2.4 儲藏溫度的優(yōu)化

儲藏溫度對預(yù)制調(diào)理包子的品質(zhì)尤其重要。將預(yù)制調(diào)理包子分別于5、-10、-20、-40、-60、-80℃的條件下儲藏5 d，然后分析預(yù)制調(diào)理包子質(zhì)構(gòu)和感官評分的變化，篩選預(yù)制調(diào)理包子的最優(yōu)儲藏溫度，結(jié)果見表9。

由表9可知，隨著溫度的降低，預(yù)制調(diào)理包子的硬度和咀嚼性先下降后升高，感官評分先上升后下降。溫度為-20℃時，感官評分最高且硬度最低，具有良好的彈性和回復(fù)性。

表9 儲藏溫度對預(yù)制調(diào)理包子品質(zhì)的影響Table 9 Effect of storage temperatureon thequality of steamed bun

4 結(jié)論

通過單因素試驗及響應(yīng)面法優(yōu)化試驗，得出酵母添加量、發(fā)酵時間、餡料面粉比和醒發(fā)時間對預(yù)制調(diào)理包子感官品質(zhì)影響的主次順序為：發(fā)酵時間＞醒發(fā)時間＞餡料面粉比＞酵母添加量，結(jié)合實(shí)際操作性，得到最優(yōu)工藝條件為：酵母添加量1.01%，發(fā)酵時間79 min，餡料面粉比4∶5，醒發(fā)時間40 min。對優(yōu)化后的條件進(jìn)行驗證試驗，得到的產(chǎn)品形狀挺拔完整，呈乳白色，質(zhì)地柔軟，香氣突出，口感良好，感官評分為82.22。對不同儲藏溫度所得產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)構(gòu)和感官評分分析，得出-20℃為最佳儲藏溫度。