不同凍結(jié)溫度對(duì)微波-蒸汽熟化油塔子的影響

陳舒唱 劉世忍 王 輝 馮作山 白羽嘉 黃文書(shū)

(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，烏魯木齊 830052)

油塔子是我國(guó)少數(shù)民族喜愛(ài)的一種面制品[1]，主要分布在新疆地區(qū)。油塔子制作的主要原料小麥粉富含碳水化合物、蛋白質(zhì)、維生素和Ca、Fe、K、P、Mg等礦物質(zhì)[2,3]。目前市場(chǎng)上鮮有關(guān)于低溫凍結(jié)油塔子的研究，如何改善其蒸煮品質(zhì)、加快熟化時(shí)間，是實(shí)際生產(chǎn)中需要解決的問(wèn)題。

冷凍面團(tuán)由于其方便性而被廣泛用于面制品中，冷凍面團(tuán)可以減少加工時(shí)間以及勞動(dòng)強(qiáng)度，延長(zhǎng)產(chǎn)品保質(zhì)期，提高生產(chǎn)率[4]。不同的凍結(jié)溫度以及加熱方式對(duì)面制品的水分、口感、質(zhì)地等品質(zhì)有不同程度的影響。目前在工藝上進(jìn)行預(yù)發(fā)酵[5]、快速發(fā)酵[6]等，添加品質(zhì)改良劑[7,8]，如酶制劑[9]、乳化劑[10,11]、食品膠體[12,13]等，這些措施使面團(tuán)的品質(zhì)得到了很大的改善。微波加熱具有加熱速率快、使用方便、易于控制、干凈清潔、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠等特點(diǎn)[14]，是冷凍面制品加熱的理想選擇。丁捷等[15]以中筋粉、青稞粉等為主要原料，確立了速凍微波青稞蛋糕最佳配方；劉樹(shù)萍等[16]研究出在微波復(fù)熱功率和時(shí)間分別為640 W、60 s時(shí)，微波復(fù)熱的速凍全麥豆沙包軟甜可口，顏色嫩白，麥香濃郁；王春霞等[17]得出微波加蒸汽加熱對(duì)冷凍饅頭溫度、含水量、質(zhì)構(gòu)特性等品質(zhì)特性的作用最為理想。但與傳統(tǒng)加熱方式相比，微波可以直接穿透到物料內(nèi)部[18]，其加熱特性容易使食品加熱后內(nèi)部水分及溫度分布不均[19]，質(zhì)構(gòu)硬化[20]，造成食品品質(zhì)下降。本研究將油塔子面團(tuán)在預(yù)醒發(fā)后在常溫、-18 ℃冰箱凍結(jié)、-40 ℃低溫冰箱凍結(jié)和-80 ℃超低溫冰箱凍結(jié)后，直接采用微波-蒸汽進(jìn)行熟化。測(cè)定油塔子的理化指標(biāo)、質(zhì)構(gòu)特性及感官評(píng)定等品質(zhì)指標(biāo)，并對(duì)其進(jìn)行相關(guān)性與主成分分析，為微波-蒸汽熟化冷凍面制品提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

小麥粉(含水量12.1%，濕面筋34%，蛋白質(zhì)10.3%)；高筋粉(含水量13.6%，濕面筋37%，蛋白質(zhì)12%)；菜籽油；加碘日曬自然鹽；高活性干酵母；羊尾巴油。

1.2 儀器與設(shè)備

NH-A-1808型色差儀，PRE001031型水分活度儀，BCD-269WDGB型冰箱，DW-4OL92型醫(yī)用低溫保存箱，DW-HL290型超低溫冷凍儲(chǔ)存箱。

1.3 方法

1.3.1 油塔子制作

依據(jù)前期研究[21]，稱取復(fù)配粉100 g(40 g高筋粉和60 g小麥粉)，依次加入1.85%酵母、2.92%蛋清粉、1.4%鹽、63%水。和面至面團(tuán)均勻、表面光滑，備用。工藝流程：原料→加水混合→和面→靜置10 min→搟薄→卷成長(zhǎng)條→切割成小段→醒發(fā)10 min，溫度(30±1) ℃，相對(duì)濕度70%～80%→扭成塔狀→醒發(fā)10 min，溫度(30±1) ℃，相對(duì)濕度70%～80%[1]。

1.3.2 不同凍結(jié)溫度

微波-蒸汽熟化：醒發(fā)后的半成品油塔子，置于加有200 mL水的微波蒸碗中，放入微波爐中在分別依次加熱3、4、5、6 min。醒發(fā)后的半成品油塔子，分別在-18 ℃冷凍、-40 ℃速凍、-80 ℃速凍條件下放置12 h，隨后置于加有200 mL水的微波蒸碗中，放入微波爐中分別依次加熱3、4、5、6 min。對(duì)照組為未經(jīng)冷凍處理的醒發(fā)后的半成品油塔子。

1.3.3 油塔子含水量的測(cè)定

參照 GB/T 21118—2007 測(cè)定油塔子的含水量。

1.3.4 油塔子色澤的測(cè)定

采用NH-A-1808型色彩色差計(jì)測(cè)定冷卻后的油塔子內(nèi)部的色澤，使用色差計(jì)前需進(jìn)行白板校正。其中L代表亮度，a代表紅綠值，b代表黃藍(lán)值[22]。

1.3.5 油塔子高徑比測(cè)定

油塔子蒸制25 min，出鍋后在室溫下冷卻1 h，用游標(biāo)卡尺測(cè)定油塔子的高度H和最大直徑D，油塔子高徑比記作H/D，重復(fù)測(cè)定3次取平均值[21]。

1.3.6 油塔子比容的測(cè)定

油塔子蒸制25 min，出鍋后冷卻1 h，稱質(zhì)量，油塔子的體積采用菜籽替代法測(cè)定[18]。

1.3.7 油塔子質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定

根據(jù)前期研究方法測(cè)定質(zhì)構(gòu)特性[1]。取出蒸好的油塔子，在室溫下冷卻1 h，切成厚度為15 mm×15 mm×15 mm大小的長(zhǎng)方體，測(cè)定油塔子的質(zhì)構(gòu)。

1.3.8 油塔子感官評(píng)定

根據(jù)前期實(shí)驗(yàn)制定適宜標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)小組由學(xué)習(xí)過(guò)感官評(píng)定的6人組成[18]。

表1 油塔子感官評(píng)定評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.4 結(jié)果分析

2 結(jié)果與分析

2.1 凍結(jié)溫度對(duì)微波-蒸汽熟化油塔子含水量的影響

傳統(tǒng)蒸汽熟化油塔子需要25 min左右，而微波-蒸汽熟化油塔子大大縮短了熟化時(shí)間。含水量是影響微波-蒸汽熟化后油塔子品質(zhì)和內(nèi)部紋理結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵因素，其包括自由水和結(jié)合水。由表2可知，隨著蒸汽-微波熟化時(shí)間的增加，不同凍結(jié)溫度熟化的油塔子含水量均呈現(xiàn)顯著下降(P<0.05)的趨勢(shì)。常溫處理的油塔子在蒸制6 min時(shí)，含水量較低，僅為19.58%。單獨(dú)使用微波-蒸汽加熱時(shí)，蒸汽只可能限制的界面水分傳遞過(guò)程有關(guān)，部分緩解微波引起的油塔子失水，導(dǎo)致油塔子含水量過(guò)低。與常溫處理的油塔子相比較，冷凍后微波-蒸汽熟化油塔子的吸水性和持水性增強(qiáng)，含水量較高。由于低溫凍結(jié)后的油塔子溫度較低，加熱過(guò)程中溫度高的飽和蒸汽會(huì)在油塔子的表面凝結(jié)，當(dāng)油塔子溫度繼續(xù)升高時(shí)，油塔子中的淀粉就會(huì)吸收水分，而使油塔子的水分得到補(bǔ)償，顯著提高了油塔子中含水量。這與王歡歡[19]研究結(jié)果相似。從表2可看出-18 ℃凍結(jié)處理結(jié)合熟化4 min與-80 ℃凍結(jié)處理結(jié)合熟化4 min的含水量相差并不大。

表2 凍結(jié)溫度對(duì)微波-蒸汽熟化油塔子含水量的影響

2.2 凍結(jié)溫度對(duì)微波-蒸汽熟化油塔子色澤及高徑比的影響

白度與微波-蒸汽熟化過(guò)程中油塔子的組織結(jié)構(gòu)有關(guān)。由表3可得，隨著微波-蒸汽熟化時(shí)間的延長(zhǎng)，油塔子的白度呈現(xiàn)升高的趨勢(shì)，面團(tuán)中蛋白的變性和淀粉的糊化程度對(duì)油塔子的白度影響，一方面油塔子內(nèi)部孔洞結(jié)構(gòu)不斷的優(yōu)化，測(cè)定油塔子時(shí)的反射光增多，從而使油塔子白度值略有升高；另一方面也可能是微波-蒸汽熟化時(shí)間的增加，使淀粉顆粒隨溫度上升均出現(xiàn)了膨脹、破裂、溶解的現(xiàn)象，淀粉顆粒進(jìn)一步破碎后均勻分布于面筋骨架中[20]，使油塔子白度略升高，凍結(jié)溫度越低，油塔子白度越高?？赡苡捎诶鋬錾A的原理，油塔子面團(tuán)表層水分升華變干，外層形成一薄層干粉白色層，使凍結(jié)溫度較低的油塔子白度反而增加。在常溫下的油塔子，高徑比略有升高，在微波-蒸汽加熱6 min時(shí)顯著升高，達(dá)到了1.50。而經(jīng)過(guò)低溫凍結(jié)后的油塔子，微波-蒸汽加熱時(shí)間對(duì)高徑比無(wú)顯著影響(P>0.05)，這可能是因?yàn)榈蜏貎鼋Y(jié)后油塔子面團(tuán)隨著加熱時(shí)間延長(zhǎng)，內(nèi)部孔洞不會(huì)有較大的增大浮動(dòng)，內(nèi)部網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)在凍結(jié)過(guò)程中已遭到一定程度的破壞，不會(huì)復(fù)原太多，使油塔子不會(huì)產(chǎn)生過(guò)度延伸現(xiàn)象，其高徑比也不會(huì)有較大變化。

表3 凍結(jié)溫度對(duì)微波-蒸汽熟化油塔子色澤及高徑比的影響

2.3 凍結(jié)溫度對(duì)微波-蒸汽熟化油塔子比容的影響

如圖1所示，-18 ℃處理的油塔子，在加熱時(shí)間較短時(shí)，油塔子比容較低。在-18 ℃中油塔子面團(tuán)的凍結(jié)速率慢使形成的冰晶較大，面團(tuán)中的酵母細(xì)胞內(nèi)含有較大冰晶形成穿透細(xì)胞膜導(dǎo)致酵母死亡；酵母細(xì)胞外大冰晶的形成會(huì)增加細(xì)胞內(nèi)滲透壓使酵母細(xì)胞脫水，并降低其生存[22]，影響其發(fā)酵。同時(shí)，-18 ℃冷凍油塔子面團(tuán)在加熱初期由于組織體系的水分受熱快，而使油塔子含水量變低，熟化過(guò)程中組織結(jié)構(gòu)皺縮，彈韌性較差，比容較小。隨著微波-蒸汽加熱時(shí)間的延長(zhǎng)，低溫凍結(jié)處理的油塔子比容均有所增加，這是因?yàn)楫?dāng)把冷的油塔子放入已經(jīng)煮沸的蒸鍋內(nèi)，原來(lái)積累產(chǎn)生的CO2發(fā)生了熱膨脹，使油塔子的體積增大；隨著微波-蒸汽加熱油塔子時(shí)間延長(zhǎng)，在低溫發(fā)酵中產(chǎn)生的酒精也變成蒸汽，促進(jìn)油塔子體積增大。而隨著微波-蒸汽加熱時(shí)間的延長(zhǎng)，油塔子體積沒(méi)有明顯增大，一方面由于加熱過(guò)程中油塔子皮形成使延伸性喪失，透氣性降低，成為了油塔子體積增大的阻力，另一個(gè)方面可能是由于油塔子完成熟化，蛋白變性、淀粉充分糊化，完成定型。

圖1 凍結(jié)溫度對(duì)微波-蒸汽熟化油塔子比容的影響

2.4 凍結(jié)溫度對(duì)微波-蒸汽熟化油塔子質(zhì)構(gòu)特性的影響

慢速凍結(jié)時(shí)細(xì)胞外的冰晶形成使胞內(nèi)水分在滲透壓差作用下向外滲透，導(dǎo)致細(xì)胞脫水[23]。快速凍結(jié)時(shí)細(xì)胞內(nèi)外幾乎同時(shí)形成數(shù)量多而體積小冰晶，對(duì)細(xì)胞損傷小[24,25]。因此，-18 ℃慢速凍結(jié)過(guò)程中水分發(fā)生遷移，對(duì)面筋結(jié)構(gòu)影響較大，微波-蒸制熟化后使油塔子的硬度較大、彈性較小。由表4可得，在常溫中直接進(jìn)行微波-蒸汽加熱的油塔子，隨著微波-蒸汽加熱時(shí)間的增加硬度顯著增加(P<0.05)，在加熱6 min時(shí)達(dá)到了2 493.18 g。隨著加熱進(jìn)行，中心部位吸收微波能越來(lái)越多，溫度快速升高，水分不斷蒸發(fā)外遷[17]，油塔子內(nèi)部水分消耗較大，導(dǎo)致硬度過(guò)高。-18 ℃凍結(jié)，由于降溫速率慢，使水分有足夠的時(shí)間凍成較大冰晶結(jié)構(gòu)，對(duì)面筋網(wǎng)絡(luò)破壞程度較大，從而對(duì)微波-蒸汽熟化的油塔子TPA指標(biāo)產(chǎn)生影響，從而-80 ℃處理的油塔子硬度略小于-18 ℃處理的油塔子，但可看出-18、-40、-80 ℃凍結(jié)處理結(jié)合熟化4 min時(shí)，硬度與彈性數(shù)值差異不大，熟化時(shí)間過(guò)長(zhǎng)-18 ℃處理油塔子的硬度顯著升高(P<0.05)。

表4 凍結(jié)溫度對(duì)微波-蒸汽熟化油塔子質(zhì)構(gòu)特性的影響

2.5 凍結(jié)溫度對(duì)微波-蒸汽熟化油塔子感官特性的影響

由圖2可知，不同凍結(jié)溫度處理后微波-蒸汽熟化油塔子的外觀、色澤無(wú)明顯差異。在常溫下處理的油塔子由于含水量過(guò)低，導(dǎo)致口感較差。在不同低溫凍結(jié)后，微波-蒸汽熟化時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，-18 ℃處理油塔子微波-蒸汽后色澤、口感最差，感官評(píng)分最低，這可能與油塔子含水量有關(guān)。食品凍結(jié)過(guò)程中，溫度越低，凍結(jié)速率越快，形成的冰晶越小且均勻，對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響也越小，低溫冰箱凍結(jié)速率慢，形成冰晶較大，對(duì)面筋結(jié)構(gòu)影響較大，熟化后產(chǎn)品口感較差。-80 ℃凍結(jié)處理結(jié)合熟化3 min時(shí)，油塔子感官評(píng)分最低，這是因?yàn)? min時(shí)油塔子沒(méi)有熱透，內(nèi)部甚至存在濕面團(tuán)，僅表面熟了，使芳香氣味無(wú)法形成，影響油塔子的口感、氣味和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。隨著熟化時(shí)間適量的增加，其口感越來(lái)越好，但加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，影響油塔子含水量，使其變硬，口感變差。-80 ℃凍結(jié)處理結(jié)合熟化4 min時(shí)口感較好，含水量適中，較為人們所接受。-40 ℃凍結(jié)處理結(jié)合熟化4 min時(shí)，含水量略低，口感略粗糙。-18 ℃凍結(jié)處理結(jié)合熟化4 min時(shí)，含水量適中，口感相對(duì)于-80 ℃略粗糙。

圖2 凍結(jié)溫度對(duì)微波-蒸汽熟化油塔子感官特性的影響

2.6 油塔子品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)

2.6.1 油塔子基本品質(zhì)指標(biāo)與感官品質(zhì)相關(guān)性分析

由表5可知，含水量與油塔子表皮色澤呈顯著正相關(guān)(P<0.05)；色差與表觀狀態(tài)、風(fēng)味、表皮色澤、口感、可接受程度極顯著正相關(guān)(P<0.01)；硬度與表觀狀態(tài)極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)，與表皮色澤顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)；彈性與表觀狀態(tài)、口感、可接受程度極顯著正相關(guān)(P<0.01)。

表5 油塔子指標(biāo)相關(guān)矩陣

2.6.2 主成分分析

由圖3可知，前2個(gè)主成分共同解釋了77.41%的信息，有較少的信息損失，能夠反映不同溫度及時(shí)間油塔子的品質(zhì)。色差、彈性、表現(xiàn)狀態(tài)、風(fēng)味、表皮色澤、口感和可接受程度由主成分1解釋，且都分布在主成分1的正半軸區(qū)域上；含水量、高徑比、比容和硬度由主成分2解釋，其中高徑比、比容和硬度分布在主成分2的正半軸區(qū)域上，含水量在主成分2的負(fù)半軸區(qū)域上。結(jié)合圖4可知，常溫結(jié)合熟化處理4 min和-18 ℃凍結(jié)處理結(jié)合熟化6 min與硬度和高徑比在空間上距離較為接近，說(shuō)明這2種處理在這2個(gè)指標(biāo)上體現(xiàn)的更好；3 min的處理均處于第Ⅲ象限中，且第Ⅲ象限并無(wú)指標(biāo)分布，說(shuō)明不同溫度處理油塔子經(jīng)過(guò)微波-蒸汽熟化3 min在各個(gè)指標(biāo)無(wú)較好體現(xiàn)，這可能由于3 min時(shí)油塔子并沒(méi)有完全熟透，對(duì)其指標(biāo)有所影響；-18 ℃凍結(jié)處理結(jié)合熟化4 min處理在空間上靠近于含水量，說(shuō)明此處理在含水量上有較好體現(xiàn)；低溫處理與各指標(biāo)大部分都分布于第Ⅰ象限中，從側(cè)面可以說(shuō)明低溫凍結(jié)油塔子后再用微波-蒸汽熟化能更好的保持和體現(xiàn)油塔子的風(fēng)味。

圖3 不同凍結(jié)溫度對(duì)1、2主成分載荷圖

圖4 不同凍結(jié)溫度對(duì)1、2主成分散點(diǎn)圖

3 結(jié)論

將油塔子制作完成直接放入低溫冰箱中凍結(jié)，不需解凍，直接使用微波-蒸汽快速化油塔子，對(duì)比常溫，并通過(guò)微波-蒸汽快速熟化凍結(jié)后油塔子的理化指標(biāo)、質(zhì)構(gòu)特性及感官評(píng)定等品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定與分析。這種方法大大增加了油塔子中的含水量，感觀評(píng)分較優(yōu)。本實(shí)驗(yàn)熟化4 min左右完成，大大節(jié)省了熟制的時(shí)間。結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況，-18 ℃低溫處理的油塔子即可滿足生產(chǎn)需求。