何勝生

（龍巖市農(nóng)業(yè)科學研究所，福建 龍巖364000）

紅薯葛根復合糊的工藝優(yōu)化研究

何勝生

（龍巖市農(nóng)業(yè)科學研究所，福建 龍巖364000）

以紅薯和葛根粉為主要原料制作紅薯葛根復合糊產(chǎn)品，通過正交實驗對相關工藝參數(shù)進行優(yōu)化。結果表明，紅薯塊采用檸檬酸質量分數(shù)0.2%，植酸質量分數(shù)0.1%復合護色，護色處理2.5 h，可使BD值最低，護色效果顯著；干燥條件的適宜工藝參數(shù)為三段式溫度干燥10 h；復合糊配方為紅薯超微粉加入量100 g，葛根粉加入量50 g，大豆粉加入量8 g，白糖粉加入量35 g，植脂末加入量8 g品質最佳。

紅薯；葛根粉；復合糊；工藝優(yōu)化

紅薯營養(yǎng)豐富，含有大量淀粉、可溶性糖、多種維生素和多種氨基酸外，還含有食物纖維以及鈣、鐵等礦物質，是非常好的天然營養(yǎng)食品。我國紅薯每年產(chǎn)量高達1.5億，占世界產(chǎn)量的80%［1］，同樣，現(xiàn)代科學研究表明，葛根是一種營養(yǎng)獨特、藥食兼優(yōu)的綠色保健食品，富含人體必需的氨基酸和鈣、鐵、硒、鋅等微量元素，富含葛根素、黃豆甙、黃豆甙元等異黃酮類物質，具有清心明目、降血壓、抗癌等作用［2］。隨著現(xiàn)代加工研究日益廣泛與深入，尋求將不同原料的營養(yǎng)、保健成分相結合成為研究的熱點［3］。

采用氣流旋渦式超微粉碎技術，以紅薯和葛根粉為主要原料，制成一種營養(yǎng)均衡、一沖即糊、低熱量高膳食纖維的即食健康食品。我國農(nóng)村地區(qū)大量種植甘薯及葛根，所以該產(chǎn)品原料來源極為豐富［1，4］。重點探討紅薯葛根復合糊生產(chǎn)中無硫復合護色劑的選用、干燥條件的選擇、產(chǎn)品配方等關鍵工藝參數(shù)，為紅薯葛根復合糊的工業(yè)化生產(chǎn)奠定基礎。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

紅薯：“巖薯5號”品種，龍巖市農(nóng)科所提供，該品種可溶性糖質量分數(shù) 5.79%，淀粉質量分數(shù)11.7%。（其中可溶性糖含量采用直接滴定法；淀粉含量測定采用GB/T 5009.9-2008食品中淀粉的測定方法）。

“泉水叮當”牌葛根粉：福建龍巖閩西好食品有限公司提供；大豆粉：黑龍江省完達山乳業(yè)股份有限公司提供；白糖粉：市售；植脂末：食品級。

TGL-16G型離心機：上海安亭科學儀器廠產(chǎn)品；WFJUV-2000型紫外-可見分光光度計：龍尼柯（儀器）有限公司產(chǎn)品；HK-230多用粉碎機：杭州賽旭食品機械有限公司產(chǎn)品；FCW-400超微粉碎機：即墨超微粉碎機廠產(chǎn)品；SDJ-300夾層鍋：諸城市商鼎機械有限公司產(chǎn)品；冷卻槽：福建龍巖閩西好食品有限公司自行研制；全自動攪拌機：昆山好用食品機械有限公司產(chǎn)品；DXDK80C全自動包裝機：江蘇南京星火全自動包裝機械廠產(chǎn)品；恒溫蒸汽烤房：上海試欣儀器設備有限公司產(chǎn)品。

1.2生產(chǎn)工藝流程

紅薯→清洗→去皮→切塊→護色→燙漂→冷卻→干燥→粉碎→甘薯全粉→超微粉碎→配比混合→包裝→成品

1.3操作要點

1.3.1原料選擇選用新鮮紅薯。收購裝運過程做到通風透氣，產(chǎn)地到加工運輸時間掌握在10 t內。原料要求新鮮良好，薯塊大小均勻、光滑，無病蟲害、無霉爛發(fā)芽現(xiàn)象。原料運輸途中必須用編織袋包裝，盡量避免原料在裝袋、運輸過程中出現(xiàn)破皮現(xiàn)象。

1.3.2去皮清水洗凈紅薯表面泥沙，用刀除去紅薯兩端，削去表面薯皮或采用機械摩擦去皮方式。

1.3.3切塊將護色好的紅薯原料切塊，厚度1～2 mm之間。

1.3.4護色將清洗的紅薯放入檸檬酸質量分數(shù)0.2%，植酸質量分數(shù)0.1%復合護色液中護色處理1.5 h，護色液漫過紅薯即可。

1.3.5燙漂及冷卻切塊后的紅薯放入約95℃的溫水中燙漂2～3min后放入冷水中冷卻。

1.3.6干燥將冷卻后紅薯塊放入烤房干燥，烘制水分質量分數(shù)6%～8%?？痉扛稍飾l件選擇為三段式干燥10 h。

1.3.7粉碎將干燥后的紅薯塊放入多用粉碎機中進行粉碎，得紅薯全粉。

1.3.8超微粉碎將粉碎好的甘薯全粉放入超微粉碎機中進行超微粉碎。

1.3.9配料混合紅薯粉、葛根粉、白糖粉、植脂末、大豆粉等幾種配料放入全自動拌料機中混合均勻，應注意控制混合機的速度與混合時間，以便使物料充分混勻。

1.4試驗方法

1.4.1無硫護色劑的選擇褐變是甘薯產(chǎn)品加工中常出現(xiàn)的不良現(xiàn)象，護色是其加工中防止褐變的重要工序。亞硫酸氫鈉價格低廉，護色效果良好，食品行業(yè)應用廣泛。但考慮到亞硫酸氫鈉在護色的過程中釋放的SO2對人體健康存在危害 ，為保證食品中的SO2殘留量不超標，作者進行無硫護色劑護色。使用單一護色劑時，護色效果均欠佳，應選配適合的復合護色劑［5-6］。在參考大量文獻基礎上，選擇檸檬酸、植酸以一定比例混合為互補［7-8］?？紤]到護色時間對紅薯色澤的影響，作者選取護色液質量分數(shù)（A）、質量配比（檸檬酸：植酸）（B）和護色時間（C）為影響護色效果的主要因素。在單因素實驗基礎上，進行正交實驗。以褐變度為主要考察指標，以期優(yōu)化出最佳復合護色劑的護色工藝參數(shù)。正交因素水平見表1。

表1　因素水平表Table 1　Factors and Levels

1.4.2干燥溫度的選擇以“巖薯5號”紅薯干率25%計算［9］，根據(jù)產(chǎn)品要求，薯塊在含水率6%～8%、即薯塊失重率在67%～69%之間工藝達到要求。烘干溫度過高，會導致薯塊水分散失過快，顏色加深而且表面干硬，外觀皺縮；溫度太低，內部水分不容易出來，干燥所需的時間長，能耗大，不適宜現(xiàn)代化生產(chǎn)。為此，我們進行試驗選擇3段溫度（起初60℃烘烤，2 h后70℃烘烤，最后在60℃定型 ）、70℃、60℃3階段溫度的對比實驗，測定失重率變化情況，并根據(jù)感官品質進行綜合評定。

1.4.3配方正交實驗設計作者以紅薯超微粉為主要原料，選用葛根粉、大豆粉、白糖粉、植脂末的配方不同，直接影響產(chǎn)品的綜合品質。在單因素實驗的基礎上，取紅薯超微粉100 g，以葛根粉添加量、大豆粉添加量、白糖粉添加量、植脂末添加量作為實驗因素，進行葛根粉、大豆粉、白糖粉、植脂末4因素3水平實驗，以產(chǎn)品沖調性、沖調后的色澤、沖調后滋味綜合品質評分，通過級差與方差分析確定最優(yōu)工藝條件。正交因素水平見表2。

表2　因素水平表Table 2　Factors and levels

1.5指標檢測和感官評價

1.5.1褐變度（BD值）的測定取樣品3 g快速碾磨，加10倍體積的冰蒸餾水，在3 500 r/min的離心機中離心15min，進行過濾，用分光光度計在420 nm處測定吸光值A420nm，BD值以A420nm×10表示［10-11］。

1.5.2失重率的測定失重率=（（烘干前薯塊質量一烘干中薯塊質量）/烘干前薯塊質量）×100%。

1.5.3感官評定方法采用100分制，由5位食品行業(yè)專業(yè)人員和20位食品企業(yè)人員組成感官評價小組，通過感官對產(chǎn)品沖調性、沖調后的色澤、沖調后滋 味的進行綜合評分，取平均值。具體評分標準包括3方面 ：一是沖調性的品評，總分40分，以溫水潤濕調勻后，用90℃以上沸水沖調，1 min內均勻溶脹糊化，不接團，為30～40分；以溫水潤濕調勻后，用90℃以上沸水沖調，1 min內溶脹糊化，略有接團，為24～29分；以溫水潤濕調勻后，用90℃以上沸水沖調，1 min內溶脹糊化，接團多，為0～25分；二是滋味的品評，總分40分，具有紅薯、葛根天然復合香氣和滋味，爽口潤滑、清甜可口，無異味，為30～40分；略有紅薯、葛根天然復合的香氣和滋味，口感一般，無異味，為24～29分；無紅薯、葛根天然復合的香氣和滋味，有輕微異味、為0～23分；三是沖調后的色澤品評，總分20分，半透明粘膠狀，稠度均勻，色澤均勻呈微紅玉色，有光澤，為15～20 分 ；半透明粘膠狀，稠度一般，色澤無光澤為10～14分；無透明，稠度一般，色澤差，為0～9分。

1.5.4數(shù)據(jù)處理分析采用SAS分析軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，運用方差分析法（analysis of variance，ANOVA）進行顯著性分析。

2　結果與分析

2.1無硫復合護色劑最佳復配方案的確定

無硫復合護色劑配方正交實驗見表3，方差分析見表4。

表3　正交實驗表Table 3　Orthogonal experiments

表4　方差分析Table 4 ANOVA

由直觀分析圖可看出，影響得分的各因素主次順序為A＞B＞C，即護色液質量分數(shù)對薯塊的褐變度（BD值）影響最大，其次為檸檬酸/植酸，最后為護色時間。實驗得出無硫復合護色劑最優(yōu)組合是A2B2C3。在護色液質量分數(shù)對0.3%、復合護色液的質量配比（檸檬酸/植酸）為2∶1，即復合護色液中檸檬酸質量分數(shù)0.2%，植酸質量分數(shù)0.1%時，護色處理2.5 h，可使BD值最低，由此配比得到的薯塊透明.顏色金黃。

由上表5可以看出，因素A（護色液質量分數(shù)）是極顯著因素，B（檸檬酸∶植酸質量比）是顯著因素，C（護色時間）是不顯著因素。在實際生產(chǎn)中，為了節(jié)省時間成本，護色時間可以選擇1.5 h。

2.2干燥條件的選擇

不同干燥溫度下薯塊質量隨時間的變化見圖1。由圖1可知，在起初2 h內，60℃與3段溫度干燥失重速度略快于70℃干燥，3種干燥處理下薯塊失重率變化都是隨著時間的延長而逐漸變緩。但 就產(chǎn)品質量來說，薯塊70℃條件下經(jīng)8 h烘干后失重率67%～69%之間，達到工藝參數(shù)要求，但表面完全干硬，顏色已偏深，為暗黃色；薯塊在3段溫度烘烤條件下經(jīng)10 h烘干后，失重率達到工藝參數(shù)要求，薯塊為鮮艷的金黃色顏色；薯塊60℃條件下經(jīng)15 h烘干后，失重率也達到工藝參數(shù)要求，薯塊為鮮艷的金黃色顏色；考慮到脫水速度和產(chǎn)品質量，認為三段式溫度烘干10 h更適宜產(chǎn)品的生產(chǎn)。

圖1　不同干燥溫度下薯塊失重率隨時間的變化Fig.1　Time course of weight loss rates of potato tubers at different drying tem peratures

2.3配方的選擇

正交實驗結果見表5，方差分析見表6，最佳配比因素重復實驗結果見表10。

影響得分的各因素主次順序為為A＞B＞D＞C。由表7得出最佳配比是A2B1C3D1，即在紅薯超微粉100 g中，葛根粉的添加量50 g，大豆粉的添加量8 g，白糖粉的添加量35 g，植脂末的添加量8 g。在此工藝條件下所得產(chǎn)品用90℃以上沸水沖調，1 min內均勻溶脹糊化，不接團，色澤均勻呈微紅玉色，具有紅薯、葛根天然復合香氣和滋味，爽口潤滑、清甜可口。

表6　方差分析Table 6 ANOVA

由表6可以看出，因素A，B，C，D都是極顯著因素。按照上述分析所選的最佳配方A2B1C3D1，進行重復實驗，所得結果與正交實驗一致。

2.4產(chǎn)品質量標準

2.4.1感官指標形態(tài)與色澤半透明粘膠狀，稠度均勻，色澤均勻呈微紅玉色，有光澤。滋味和氣味具有紅薯、葛根天然復合香氣和滋味，爽口潤滑、不澀口，不得有異味。

2.4.2理化指標水分（質量分數(shù)）≤12.0%，總糖（以葡萄糖計）≤50.0%，淀粉 （以葡萄糖計）≥40.0%，蛋白質≥2.5%（均以質量分數(shù)計）。

2.4.3衛(wèi)生指標黃曲霉毒素B1（質量分數(shù)）≤5μg/kg，鉛（以Pb計）≤0.2 mg/kg，無機砷（以 As計）≤0.2 mg/kg，汞（以Hg計）≤0.02mg/kg，鉻（以Cr計）≤1.0mg/kg。二氧化硫殘留量（以SO2計）≤30.0mg/kg。

2.4.4微生物指標菌落總數(shù)≤10 000 cfu/g，大腸菌群≤40 MPN/hg，霉菌≤50 cfu/g，致病菌（指腸道致病菌和致病性球菌）不得檢出。

3　結語

紅薯切塊后采用檸檬酸質量分數(shù)0.2%，植酸質量分數(shù)0.1%無硫復合護色，護色處理2.5 h時其BD值最低，護色效果顯著；采用三段式溫度烘干10 h后，含水量達到工藝參數(shù)要求，薯塊為鮮艷的金黃色顏色；通過正交實驗，最佳工藝參數(shù)為紅薯超微粉的添加量100 g，葛根粉的添加量50 g，大豆粉的添加量8 g，白糖粉的添加量35 g，植脂末的添加量8 g。在上述工藝下所得產(chǎn)品用開水沖調后馬上糊化，具有紅薯、葛根天然復合風味，爽口潤滑、清甜可口。

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Optim ization for the Production of a M ixed Paste of Sweet Potato and Kudzu Root

HE Shengsheng
（Agricultural Research Institute of Longyan City，Longyan 364000，China）

The processing parameters for a m ixed paste of sweet potato and kudzu root were optim ized through orthogonal experiments.Results showed that the sweet potato pieces treated w ith 0.2%citric acid and 0.1%phytic acid for 2.5 h for color protection possessed the lowest BD value. The total drying time for three sections of different temperatures was 10 h.The optimal paste formulations were 100 g sweet potato ultra fine powder，50 g kudzu root powder，8 g soybean powder，35 g sugarpowderand 8 g cream.

sweetpotato，kudzu root，m ixed paste，optim ization

S 53

A

1673—1689（2016）04—0443—05

2014-12-30

國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系建設專項（CARS-11-C-07）；福建省龍巖市重點科技項目（2014LY22）。

何勝生（1969—），男，福建武平人，農(nóng)學碩士，副研究員，主要從事甘薯育種及加工研究。E-mail：hecaiyi04@sina.com