可冲调紫甘薯粉的研制

2011-12-01杜连启乔亚科吕晓琳

食品研究与开发 2011年9期

杜连启，乔亚科，吕晓琳

（1.河北科技师范学院食品科技学院，河北昌黎 066600；2.河北科技师范学院生命科技学院，河北昌黎 066600）

目前，甘薯在我国的产量仅次于水稻、小麦和玉米，居第4位[1]。据《本草纲目》记载，甘薯有“补虚乏、益气力、健脾胃、强肾阴”的功效，现代科学也认为甘薯中的碳水化合物是人类很好的能量来源，其中的蛋白质生物学价值很高，还富含维生素，矿物元素等营养成分[2]。

紫心甘薯是近年来新开发的一类优良品种，其块根除含有普通甘薯中的各种营养成分外，还富含具有明显抗氧化作用的天然花青素和具有抗癌作用的硒元素，集营养、保健和色素于一体[3]。

近年来，我国通过引进和自我培育相结合的方法，产生了许多新的紫色甘薯新品种，如Ayawyusky、紫A-9、8040、山川紫、夏引1号等，被各地广泛种植[4]。紫色甘薯在种植过程中不需施农药，属天然绿色蔬菜。然而，随着紫色甘薯的大面积种植，产量不断增加，其加工却相对滞后，仅局限于传统的简单粗加工。

我国对甘薯的消费是以自消食用为主，用于加工食品的仅占3%～4%[5]。对于紫心甘薯的开发利用目前主要集中于对其中色素的研究，并且还只是处于试验阶段，对紫心甘薯休闲食品的开发，不仅可以提高甘薯的附加价值，还促进甘薯种植地区的经济发展[6]。

目前，紫薯的加工产品常见的有紫薯脯、紫薯片、紫薯条等，日本还将紫薯用在果汁调配上，而将紫薯加工成紫薯粉的报道目前还很少见。本试验以优质紫薯为原料，采用蒸煮、烘烤、干燥的方法，研制出一种可冲调的紫薯固体饮料，并对其工艺参数及产品质量的影响因素进行了探讨，以期为紫甘薯的开发利用提供技术依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

新鲜紫薯：由河北科技师范学院生命科技学院提供；白砂糖、葡萄糖、花生仁、优质植物油：购于河北省昌黎县高升超市。

1.2 主要仪器设备

6SM14-Ⅱ打浆机：温岭市双狮食品机械厂；JMS—50胶体磨：廊坊市通用机械有限公司；FW—80小型粉碎机：天津泰斯特仪器公司；喷雾干燥器（FT30—A，armfield）；WZ110/ATC测糖仪：常州锐品精密仪器有限公司；101—1干燥箱：上海康路仪器设备有限公司，等。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程

1.3.2 操作要点

1.3.2.1 原料的选择与预处理

选择表面光滑、无病虫害、无腐烂的新鲜紫薯，用清水洗去表面泥沙，用不锈钢刀除去不可食用部分待用。

1.3.2.2 蒸煮

将处理好的原料立即放入烧开水的蒸锅内用蒸汽进行高温蒸煮，避免原料的断面与空气接触时间过长，花青素被空气中的氧气氧化而导致断面的紫色变浅或消失。蒸煮时间大约为15 min，可根据薯块具体大小增减时间，以致薯块煮熟煮软为止。然后关火，将薯块捞出在室温下晾凉。

1.3.2.3 去皮

将晾凉的薯块进行去皮。因原料量少，劳动强度小，可采用手工去皮。

1.3.2.4 切片或捣碎

去皮后的薯块若硬度比较大且易成型，可切成2 mm～3 mm厚的薯片备用。若薯块硬度比较小且难成型，可直接捣碎成组织均匀、无明显颗粒的薯泥备用。因为在蒸煮过程中薯块大小各异，很难达到统一的熟软度，为了充分利用原料减少浪费可选择性采用以上方法。但因切片烘烤出的薯片磨成粉后香味浓一些，颜色深一些，要尽量采用切片烘烤的方法，以提高成品质量[7]。

1.3.2.5 装盘

将切好的薯片铺放在烤盘上，为避免薯片烤熟后黏在烤盘上不易揭下，可事先在烤盘上涂一层薄的植物油。薯泥也平铺在烤盘内，厚度0.3 cm～1 cm不等，为避免薯泥烤熟后不易揭下来，可预先在烤盘上涂一层植物油或铺上一层纱布，可减少原料损失率。

1.3.2.6 烘烤

将装盘好的薯片或薯泥放入烤箱内，在140℃～150℃下烘烤1.5 h～2 h，要根据薯片或薯泥的厚度适当调整烘烤温度和时间，烤至薯片或薯泥表层变硬，散发出烤紫薯特有的诱人香味即可，防止烘烤过度出现焦糊味。在烘烤过程进行一半时可将薯片或薯泥翻过来对另一面进行烘烤，这样可有效防止薯片或薯泥黏在烤盘上。

1.3.2.7 干燥

将烤好的薯片或薯泥放入干燥箱内，在50℃～60℃下干燥10 h～12 h，可根据具体情况在此数值上增减，以干燥至薯片或薯泥变脆变硬，适合粉碎为准。在干燥过程中可对薯片或薯泥翻面，加速水分蒸发，提高干燥速度。

1.3.2.8 粉碎过筛

将干燥好的薯片或薯泥利用小型粉碎机进行粉碎，收集粉碎好的粉状固体，进行过筛分级。可过60、70、80目，分别收集各等级的粉状固体，并装入对应的容器内，并进行密封保存，防止吸湿返潮。

1.3.2.9 调配

将各等级的粉加入一定量的白砂糖和葡萄糖调甜度，再加入适量的花生仁粉调整冲调性，用不同水温的纯净水进行冲调，选出最佳的产品配方。具体方法与数据参考试验设计。

1.4 试验设计

1.4.1 单因素试验

将一定质量的原料进行处理，分别确定烘烤温度、烘烤时间、干燥温度、干燥时间、产品过筛粒度、糖的选择、花生仁粉添加量的确定对产品口感的影响，以确定各因素的适当范围。

1.4.2 正交试验

将粒度、含糖量、花生仁粉的添加量、水温4个因素为主要因素，设计一个四因素三水平的正交试验。

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 烘烤温度、时间范围的确定

烘烤温度的大小直接决定了产品的质量和烘烤的时间。以3 mm左右厚的薯片和4 mm左右厚的薯泥为基准，在不同的温度下对物料进行烘烤试验，温度从80℃～160℃逐渐增加。试验结果见表1。

由表1结果发现100℃以下，只能起到干燥的作用，不能使原料烤出特有的香味；100℃～140℃水分蒸发较快，稍有烤紫薯的香味，烘烤一段时间表面有龟裂；150℃以上温度烘烤虽然也会烤出香味，但原料表面和边缘容易焦糊而内部水分含量还很大，出现外焦里嫩的现象；140℃～150℃烘烤原料香味浓厚，不易出现焦糊，内外水分蒸发差别不太大，原料统一度较高，烘烤效果最好，所以采用此烘烤温度范围。

表1 烘烤温度对原料感官的影响Table 1 The effects of baking temperature on material sense

烘烤时间的确定也会对产品质量有影响。在确定烘烤温度后，在不同时间下对物料进行试验，从1 h～3 h逐渐增加试验结果见表2。

表2 烘烤时间对原料感官的影响Table 2 The effects of baking time on material sense

结果发现，1.5 h以下原料内部含水量仍较高，虽出现龟裂但质地仍较松软；烘烤1.5 h～2 h后发现原料质地变硬稍变脆，表面与内部颜色基本一致，烘烤效果最佳；若再延长烘烤时间，原料边缘及厚度薄的部分颜色由紫色渐变为暗黄色，并出现焦糊味，此状态即为烘烤过度。所以最佳的烘烤时间为1.5 h～2 h之间。

2.1.2 产品粒度的选择

最终产品的粒度决定了冲调后的口感是否细腻爽滑。粒度太大喝起来虽有粒度感，但让人觉得比较粗糙，如同沙粒，没有黏稠感；粒度太小喝起来虽比较柔滑，有黏稠感，但冲调时易凝块。试验过程中选用过颗粒度分别为50、60、70、80、90目的紫薯粉，分别称取一定量用热水进行冲调，试验结果见表3。

表3 粒度对冲调感官的影响Table 3 The effects of particle size on dissolution sense

由表3的试验结果可以看出，50目的紫薯粉颗粒度较大可舍去，90目的紫薯粉由于颗粒度太小极不易冲调，其他3种粒度的紫薯粉相对冲调效果较好，所以采用其作正交实验，以选出最佳粒度。

2.1.3 糖的选择

加工成的最终产品仅凭自身的糖分甜度不够，需额外加糖。在实验中选择只添加白砂糖，只添加葡萄糖，添加白砂糖和葡萄糖的混合体试验结果见表4。

表4 加糖量对口感的影响Table 4 The effects of sugar amount on taste

结果发现，只添加白砂糖口感后味发酸，不太柔和；只添加葡萄糖虽口感爽滑，稍有清凉，但其甜度太低，添加量较大；添加白砂糖和葡萄糖的混合体可同时掩盖两者的缺点，突出两者的优点，为最佳选择。经试验选择两者的最佳配比为1∶1，总糖的添加量选择40%、50%、60%3个数值进行正交实验。因为低于40%，进行品评感觉甜度较低，高于60%，品评时发现甜度较高，所以选择以上3个数值进行正交试验选出最佳值。

2.1.4 花生仁粉添加量的确定

添加花生仁粉可利用其中花生油脂的疏水性以提高成品的冲调性，使其不易凝结，还可使成品散发熟花生的独特香气。本试验选择其添加量为20%～60%，试验结果见表5。

表5 花生仁粉添加量对感官的影响Table 5 The effects of peanut powder amount on sense

结果发现添加量低于30%时，起不到太明显的疏水性，花生香味比较淡；添加量高于50%时花生的香味过于浓厚，快要掩盖紫薯粉的香味，体现不出此产品的特征。所以选择花生仁粉添加量30%、40%、50%3个数值进行正交试验得出最佳添加量。

2.2 最佳配方确定

产品的粒度、含糖量、花生仁粉的添加量是影响产品风味、口感和色泽的主要因素，而水温的高低能明显改善产品的冲调性。因此，将粒度、含糖量、花生仁粉的添加量、水温4个因素进行正交试验，其因子水平和正交试验结果见表6、表7。可冲调紫薯粉的感官评定按30分制进行评分，评分标准为冲调性10分，口感20分。

表6 因素水平表Table 6 Factors and levels

表7 正交试验分析表Table 7 The analysis of orthogonal experiment

由表7可看出水温的高低对产品的冲调性影响最大，适度的水温可使产品溶解迅速均匀，且不易产生凝块，提高方便性。粒度的大小对产品最终质量的影响较水温小，粒度过大虽易冲调但口感不好，粒度过小又不易冲调，所以选择合适的粒度使产品感官最佳。由表7可看出对产品感官质量影响由大到小的因素分别是D>A>B>C，所以按各个因素的最好水平选取，最佳组合为A2B1C2D2。即紫薯粉粒度70目、加糖量40%、花生仁用量40%、水温为90℃。