劉曉雪 胡歡 楊云任 訾成敏 白忠彬 田洋 宋爽

(1云南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院 云南昆明 650201;2國(guó)家辣木加工技術(shù)研發(fā)專業(yè)中心 云南昆明 650201;3云南省生物大數(shù)據(jù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 云南昆明 650201)

魔芋又名磨芋或蒟，屬天南星科多年生草本植物［1］，是一種低熱能、低蛋白質(zhì)、低維生素、高膳食纖維的食品，魔芋所含的有效成分對(duì)癌細(xì)胞代謝有干擾作用，并可刺激機(jī)體產(chǎn)生一種殺滅癌細(xì)胞的物質(zhì)，防治癌瘤，提高免疫力［2］。魔芋粉的有效成分是葡甘聚糖［3］，是目前發(fā)現(xiàn)的最優(yōu)良的可溶性膳食纖維之一，具有減肥、通便、降血脂、降血糖等生理功能，對(duì)預(yù)防和輔助治療肥胖癥、腸道癌、心血管病、糖尿病等現(xiàn)代富貴病具有重要作用。此外，魔芋還有抑菌抗炎、提高耐氧能力、擴(kuò)張外周血管、抑制心肌收縮力等作用［3］。隨著魔芋食品科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和大眾對(duì)魔芋認(rèn)識(shí)的提高，魔芋精粉作為食用的重要原料或添加劑，制成的各種食品、飲料、果凍、果汁等系列產(chǎn)品越來(lái)越多。根據(jù)調(diào)查，目前的休閑食品中由魔芋制成的休閑食品很少，而用天然調(diào)味料制成的魔芋辣條更是沒有［4-5］。魔芋的食用方法單一，深加工產(chǎn)品少，說明魔芋休閑食品有很大的開發(fā)潛力。因此，可利用魔芋營(yíng)養(yǎng)特性，開發(fā)食用方便、風(fēng)味獨(dú)特、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高的系列魔芋休閑食品。以魔芋為原料，面粉為輔料，以云南特有的純天然調(diào)味料進(jìn)行調(diào)味，可制作出口感好、營(yíng)養(yǎng)健康的高端休閑食品［6］。目前市場(chǎng)上有越來(lái)越多的休閑食品深受人們的喜愛。例如辣條之類的休閑食品，辣條是一種統(tǒng)稱，泛指主要原料為面粉，加以各種色素、調(diào)味料、防腐劑，使用大量添加劑制成的面制品［7］。在網(wǎng)絡(luò)上被稱為“80后、90后”記憶中的經(jīng)典零食，自誕生以來(lái)就備受消費(fèi)者歡迎，辣條具有龐大的消費(fèi)群體［8］，同時(shí)魔芋食用方法相對(duì)單一，深加工食品少，所以研究魔芋休閑食品可滿足人們對(duì)健康、營(yíng)養(yǎng)、美味休閑食品的需求。

中國(guó)魔芋產(chǎn)品開發(fā)目前還是以食品為主，如凝膠食品、增稠劑、乳化劑［9］。魔芋食品的開發(fā)，主要從魔芋葡甘聚糖的凝膠性、增稠性和持水性等幾個(gè)方面入手［10］。國(guó)內(nèi)外對(duì)魔芋食品的研究很多，主要集中于魔芋保健功能開發(fā)［11］及食品的開發(fā)，如魔芋罐頭、魔芋膠囊、魔芋果丹皮、魔芋果醬、魔芋面條的制作，但很少涉及魔芋休閑食品的開發(fā)［12］。本實(shí)驗(yàn)采用魔芋精粉、高精面粉、天然調(diào)味料作為主要原料，在特定的加工工藝基礎(chǔ)上，通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)對(duì)魔芋辣條的制作工藝和配方進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，優(yōu)化魔芋休閑食品的工藝、配方，使辣條生產(chǎn)朝衛(wèi)生安全、營(yíng)養(yǎng)健康的方向發(fā)展，同時(shí)為工廠化生產(chǎn)和家庭制作提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)材料

魔芋精粉、高精面粉（麥芯多用途粉，濱州中裕食品有限公司），低筋面粉（自發(fā)小麥粉，益海嘉里糧油食品工業(yè)有限公司），植物油（調(diào)和油，廣西壯族自治區(qū)防城港市），食鹽（白象食鹽，云南鹽化股份有限公司），調(diào)味料（辣椒、花椒黑胡椒、小茴香、草果、八角、孜然，云南尼羅非食品開發(fā)有限公司），LST肉湯培養(yǎng)基。

1.1.2 儀器與設(shè)備

電磁爐、炸鍋、蒸鍋（均為廣東美的生活電器制造有限公司），SE3001F電子天平（上海奧豪斯儀器有限公司），試管、燒杯、量筒、小導(dǎo)管、研砵（昆明進(jìn)多豐生物科技有限公司），筷子、砧板、搟面杖、不銹鋼盆、SW-CJ-1F無(wú)菌操作臺(tái)（蘇州凈化設(shè)備有限公司），HPX-9272ME恒溫培養(yǎng)箱（上海博訊實(shí)業(yè)有限公司），真空包裝機(jī)。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程及操作要點(diǎn)

1.2.1.1 工藝流程［13］

稱取高筋面粉、魔芋筋粉、食鹽、調(diào)味料→進(jìn)行魔芋精粉的膨脹→配制食鹽水→高筋面粉和膨脹后的魔芋混合和面→靜置醒發(fā)面團(tuán)→進(jìn)行搟面，制成辣條形狀→放入蒸鍋中蒸制→油炸，炸制金黃出鍋→加調(diào)味料進(jìn)行調(diào)味→真空包裝→感官評(píng)定

1.2.1.2 操作要點(diǎn)

（1）魔芋粉的膨發(fā)［13］：水不宜過多，以免影響后期的和面而使面團(tuán)過稀，加入熱水并攪拌至精粉顆粒消失。

（2）面粉醒發(fā)：醒發(fā)時(shí)間不能太長(zhǎng)也不能太短，一般15～20 min，發(fā)酵時(shí)間過長(zhǎng)則影響口感。

（3）成型：為了在后續(xù)的蒸制和油炸時(shí)受熱均勻、口感均勻，形狀大小要盡量保持均勻一致。

（4）蒸制：待水沸騰后進(jìn)行蒸制，在蒸制過程中不要掀開鍋蓋，以免會(huì)出現(xiàn)夾生情況。

（5）炸制：油溫不宜過高，時(shí)間不能過長(zhǎng)，以免出現(xiàn)炸焦、口感不佳等情況。

（6）調(diào)味料：待冷卻后進(jìn)行調(diào)味，不同的調(diào)味料按照最佳的口味比例配制。

（7）面粉筋性確定：在市面上有高筋面粉、中筋面粉、低筋面粉，其蛋白質(zhì)含量不同，對(duì)餅干口感有較大影響。其中高筋面粉蛋白質(zhì)在11.5%以上，中筋面粉蛋白質(zhì)平均在11%，低筋面粉蛋白質(zhì)在7%～9%。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)高筋面粉口感最好。

1.2.2 魔芋辣條品質(zhì)評(píng)定

魔芋辣條品質(zhì)從魔芋辣條的感官、微生物指標(biāo)和是否脹袋3個(gè)方面進(jìn)行綜合評(píng)定。

1.2.2.1 感官評(píng)定與標(biāo)準(zhǔn)

魔芋辣條的感官評(píng)定由色澤、口感、風(fēng)味、外觀、氣味5部分組成，共100分。每組由10位品評(píng)員進(jìn)行評(píng)分，產(chǎn)品最終得分為10位品評(píng)員所評(píng)分的平均分。評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.2.2.2 魔芋辣條微生物指標(biāo)的測(cè)定

菌落總數(shù)參照GB 4789.2—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》［14］方法測(cè)定；大腸菌群根據(jù)GB 4789.3—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)大腸菌群計(jì)數(shù)》［15］方法測(cè)定；霉菌、酵母菌計(jì)數(shù)參照GB 4789.15—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)霉菌和酵母菌計(jì)數(shù)》［16］方法測(cè)定。

1.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.3.1 單因素實(shí)驗(yàn)

加工工藝從油炸時(shí)間2、3、4、5 min，蒸制時(shí)間3、5、7、9 min，油炸功率800、1 000、1 200、1 400 W三個(gè)因素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。配方從面粉用量40、60、80、100、120 g，食用油用量 4、6、8、10、12 g，調(diào)味料用量4、6、8、10、12 g三個(gè)因素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

1.2.3.2 最佳加工工藝的正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)所確定的各因素對(duì)魔芋辣條品質(zhì)的影響，最佳加工工藝的正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：從油炸時(shí)間、蒸制時(shí)間、油炸功率，分別設(shè)定3個(gè)水平，以感官評(píng)價(jià)為考察指標(biāo)，對(duì)正交結(jié)果進(jìn)行合理分析，以確定魔芋辣條的加工工藝的最佳條件。采用L9（33）正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，如表2所示。

表2 L9（33）魔芋辣條加工工藝的正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.3.3 最佳配方的正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

最佳配方正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：從面粉用量、食用油用量、調(diào)味料用量分別設(shè)定3個(gè)水平，以感官評(píng)價(jià)為考察指標(biāo)，對(duì)正交結(jié)果進(jìn)行合理分析并認(rèn)證，以確定魔芋辣條加工工藝的最佳配方。采用L9（33）正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，如表3所示。

表3 L9（33）魔芋辣條配方的正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 油炸時(shí)間對(duì)魔芋辣條感官評(píng)分的影響

在魔芋精粉100 g、高筋面粉為100 g、食用油為8 g、調(diào)味料為20 g、蒸制5 min、油炸功率為1 200 W的條件下，油炸時(shí)間分別為2、3、4、5 min的品鑒分?jǐn)?shù)如圖1所示。通過對(duì)油炸時(shí)間單因素實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析（表4）可知，不同油炸時(shí)間對(duì)魔芋辣條感官評(píng)分有明顯影響，且當(dāng)油炸時(shí)間為4 min時(shí)，感官評(píng)分最高。

圖1 油炸的時(shí)間對(duì)魔芋辣條感官評(píng)分的影響

表4 油炸時(shí)間對(duì)魔芋辣條感官評(píng)分影響的方差分析

2.1.2 蒸制的時(shí)間對(duì)魔芋辣條感官評(píng)分的影響

在魔芋精粉100 g、高筋面粉為100 g、食用油為8 g、調(diào)味料為20 g、油炸功率為1 200 W、油炸4 min的條件下，蒸制時(shí)間分別為3、5、7、9 min的品鑒分?jǐn)?shù)如圖2所示。通過對(duì)蒸制時(shí)間單因素實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析（表5）可知，不同蒸制時(shí)間對(duì)魔芋辣條感官評(píng)分有明顯影響，且當(dāng)蒸制時(shí)間為7 min時(shí)，感官評(píng)分最高。

圖2 蒸制的時(shí)間對(duì)魔芋辣條感官評(píng)分的影響

表5 蒸制時(shí)間對(duì)魔芋辣條感官評(píng)分影響的方差分析

2.1.3 油炸的功率對(duì)魔芋辣條感官評(píng)分的影響

在魔芋精粉100 g、高筋面粉為100 g、食用油為8 g、調(diào)味料為20 g、蒸制5 min、油炸4 min的條件下，油炸功率分別為800、1 000、1 200、1 400 W的品鑒分?jǐn)?shù)如圖3所示。通過對(duì)油炸功率單因素實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析（表6）可知，不同油炸功率對(duì)魔芋辣條感官評(píng)分有明顯影響，且當(dāng)油炸功率為1 200 W時(shí)，感官評(píng)分最高。

表6 油炸功率對(duì)魔芋辣條感官評(píng)分影響的方差分析

圖3 油炸的功率對(duì)魔芋辣條感官評(píng)分的影響

2.1.4 面粉添加量對(duì)魔芋辣條感官評(píng)分的影響

在魔芋精粉100 g、食用油為8 g、調(diào)味料為20 g、蒸制5 min、油炸4 min、油炸功率為1 200 W的條件下，面粉添加量分別為40、60、80、100、120 g的品鑒分?jǐn)?shù)如圖4所示。通過對(duì)面粉添加量單因素實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析（表7）可知，隨著面粉添加量的增加感官評(píng)分也逐漸增加，且當(dāng)面粉添加量為100 g時(shí)，感官評(píng)分最高。

圖4 面粉添加量對(duì)魔芋辣條感官品質(zhì)的影響

表7 面粉添加量對(duì)魔芋辣條感官品質(zhì)影響的方差分析

2.1.5 食用油添加量對(duì)魔芋辣條的影響

在魔芋精粉100 g、面粉為100 g、調(diào)味料為20 g、蒸制5 min、油炸4 min、油炸功率為1 200 W的條件下，食用油添加量分別為4、6、8、10、12 g的品鑒分?jǐn)?shù)如圖5所示。通過對(duì)面粉添加量單因素實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析（表8）可知，隨著加量的增加感官評(píng)分也隨之增加，且當(dāng)食用油添加量為8 g時(shí)，感官評(píng)分最高。

圖5 食用油的添加量對(duì)魔芋辣條感官品質(zhì)的影響

表8 食用油的添加量對(duì)魔芋辣條感官品質(zhì)的方差分析

2.1.6 調(diào)味料添加量對(duì)魔芋辣條的影響

在魔芋精粉100 g、面粉為100 g、食用油為8 g、蒸制5 min、油炸4 min、油炸功率為1 200 W的條件下，調(diào)味料添加量分別為4、6、8、10、12 g的品鑒分?jǐn)?shù)如圖6所示。通過對(duì)面粉添加量單因素實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析（表9）可知，隨著調(diào)味料添加量的增加感官評(píng)分也隨之增加，且當(dāng)調(diào)味料添加量為12 g時(shí)，感官評(píng)分最高。

表9 調(diào)味料添加量對(duì)魔芋辣條感官品質(zhì)的方差分析

圖6 調(diào)味料添加量對(duì)魔芋辣條感官品質(zhì)的影響

2.2 正交實(shí)驗(yàn)分析

2.2.1 最佳加工工藝的正交實(shí)驗(yàn)

極差R的值越大，表示該因素的水平變化對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響越大，在實(shí)驗(yàn)中此因素就越重要。從表10可知，3個(gè)因素的主次關(guān)系是：A（油炸時(shí)間）＞C（油炸功率）＞B（蒸制時(shí)間），根據(jù)因素的主次順序及K的平均值得出最優(yōu)組合為A2B1C2

表10 最佳加工工藝正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與極差

2.2.2 最佳配方的正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

極差R的值越大，表示該因素的水平變化對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響越大，在實(shí)驗(yàn)中此因素就越重要。從表11可知，3個(gè)因素的主次關(guān)系是：A（面粉添加量）＞B（食用油添加量）＞C（調(diào)味料添加量），根據(jù)因素的主次順序及K的平均值得出最優(yōu)組合為A2B2C3。

表11 最佳配方正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與極差

2.3 微生物指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果

微生物檢測(cè)結(jié)果顯示，魔芋辣條菌落總數(shù)、大腸菌群、霉菌檢測(cè)值分別為106、4、8 CFU/g（表12），均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，并且魔芋辣條均無(wú)脹袋情況。

表12 微生物檢測(cè)結(jié)果

3 結(jié)論

實(shí)驗(yàn)得出魔芋辣條的最佳加工工藝為：A2B1C2，即油炸時(shí)間為4 min，蒸制時(shí)間為5 min，油炸功率為1 200 W；最佳配方為：A2B2C3，即面粉添加量為100 g，魔芋精粉100 g，食用油添加量為8 g，調(diào)味料添加量為12 g。在最優(yōu)條件下，制成的魔芋辣條色澤均勻，表面有光澤，酥脆可口，有嚼勁，具有淡淡的魔芋清香。本實(shí)驗(yàn)選用天然原料，無(wú)添加劑，富含膳食纖維，原滋原味；而市面上的辣條添加劑多，味道過濃，形狀不規(guī)則，衛(wèi)生安全得不到保障。因此，魔芋辣條的研制可為魔芋新食品開發(fā)提供一定的參考。