冷冻红薯泥的加工工艺研究

刘 莹，刘素纯，2* ，达海韬，3，许翎捷

(1湖南农业大学食品科学技术学院，长沙410128;2湖南省发酵食品工程技术研究中心，长沙410128;3食品科学与生物技术湖南省重点实验室，长沙410128;4湖南农业大学东方科技学院，长沙410128)

红薯，又名甘薯、地瓜等，为旋花科甘薯属蔓生性草本植物。中国是世界上最大的甘薯生产国家，红薯年产量约为1.33亿吨，占世界总产量的88%左右［1］。据统计，我国的甘薯品种资源已达到2 000份左右［2］。我国红薯的利用分布为:饲料50%，工业加工15%，直接食用14%，种薯6%，15%因保管贮藏不当而霉烂掉［3］。

近年来，红薯的营养与保健作用受到充分肯定。研究表明，红薯不仅富含淀粉和可溶性糖、膳食纤维、氨基酸、维生素、矿质元素等营养物质，还含有多种能维护血液酸碱平衡、防止动脉粥样硬化、预防衰老、预防糖尿病和肥胖疾病的功能活性成分［4，5］，包括黄酮类化合物和亚麻油酸等挥发性化学成分以及胰蛋白酶激活剂和抑制剂等［6］。

目前红薯的加工利用可以概括为淀粉加工、全粉加工、食品加工等［7］。但总体来说，其开发应用还处于初级阶段，加之其加工企业以中小型企业居多，工艺简单，科技含量低，新产品很少被推广［8］。本研究以红薯块根为原料，将新鲜红薯块蒸熟后，去皮打成泥，配料成型后速冻冷藏，使该产品作为红薯加工半成品，最大限度地保留原有红薯的风味、色泽及营养成分，以符合现代快速生活的节奏和迎合市场的需求。

1 材料与方法

1.1 材料

红薯:购于当地农贸市场;鸡蛋、玉米粉、糯米粉:购于超市;柠檬酸、异抗坏血酸钠、白砂糖、黄奶油:本实验室提供。

1.2 红薯泥制作工艺流程

选择红薯→处理→蒸煮→护色配料→压泥→成型→包装→冷冻→成品→贮藏。

1.3 红薯泥制作方法

选用新鲜无腐烂，皮薄，薯心呈橙红色，无老化组织的红薯，将其表面清洗，对少量影响品质或不可食用的部分进行削挖处理，沥干水分后蒸煮，待熟化后取出冷却，趁热搅拌直至无较大颗粒，配料处理后按每个50 g揉搓成团，压扁成型再包装冷冻，最后放入－24℃的低温贮藏库贮藏。

1.4 试验设计

1.4.1 最佳护色方法研究

试验进行两组方法的对比试验。第1组是原料清洗后进行削皮，然后切分成厚度约10～15 mm的片状，放入溶有柠檬酸、异抗坏血酸钠混合配比的护色液中浸泡30 min后蒸煮熟化压泥;第2组是原料清洗后直接蒸煮熟化压泥。根据感官评定方法评定成品色泽，以确定最佳护色方法。

确定第一组护色液配比用量的方法:先固定异抗坏血酸钠的添加量为0.10%，对柠檬酸进行梯度为0，0.05%，0.15%，0.25%，0.35%，0.45%的单因素试验，按照感官评定标准(表1)进行评定记分，得出最佳柠檬酸取值。再固定该柠檬酸添加量，对异抗坏血酸钠进行梯度为0，0.05%，0.10%，0.15%，0.20%，0.25%的单因素试验，按照感官评定标准(表1)进行评定记分，得出最佳异抗坏血酸钠取值［9］。

表1 速冻红薯泥感官评定标准Table 1 The sensory evaluation standard of quick－frozen sweet potato mud

1.4.2 产品配料配比研究

为保证产品的风味和组织状态成型，试验探讨3种不同配料的配比方法。第1种:在红薯泥中按一定比例添加糖、奶油、鸡蛋;第2种:在红薯泥中按一定比例添加糖、奶油、玉米粉;第3种:在红薯泥中按一定比例添加糖、盐、糯米粉。从3种方法中确定一种最佳方法，然后选取该方法中各单因素的3个较好的水平做正交试验，以确定产品配料的最佳配比。

确定每种方法中各配料配比用量的方法:通过单因素试验，即先固定每种方法中任意两种配料的添加量，再按表中(表2、表3、表4)梯度变化改变第三种配料的配比用量，按照感官评定标准(表1)进行评定记分，以确定其最佳用量，同理依次确定剩余每种配料的最佳用量。

表2 配料配比单因素试验设计(方法1)Table 2 Test design of single factor experiment for ingredients proportion(the first method)

表3 配料配比单因素试验设计(方法2)Table 3 Test design of single factor experiment for ingredients proportion(the second method)

表4 配料配比单因素试验设计(方法3)Table 4 Test design of single factor experiment for ingredients proportion(the third method)

1.4.3 冷冻时间的研究

产品包装后将数显型温度计的探头插入红薯泥中心，然后放入－24℃左右的冰箱中冷冻。每隔2 min记录显示温度，找出温度变化趋势规律，以初步确定冷冻完成时间。

1.5 检测项目与方法

1.5.1 理化指标

还原糖:直接滴定法［10］，按 GB 5009.7－2010测定。

1.5.2 微生物指标

菌落总数:按GB 4789.2－2010测定;大肠菌群计数:按 GB 4789.3－2010测定;致病菌:按 GB 4789.4－2010测定。

1.5.3 感官评价

根据评估检测法，由从事食品学习的同学组成10人评定小组，要求评定人员前12 h不吸烟、不饮酒，不食辛辣等刺激性食物;评定过程中评定人员保持一定距离，不相互交谈。按照感官评定标准(表1)进行评定记分。两个样品品尝之间以清水漱口，并间隔10 min。最后填好评分表并签名，根据加权值进行汇总计算，各种产品的综合评分总分为4分。收集所有评定人员的评定结果，进行分析统计。

2 结果与分析

2.1 护色方法的确定

通过护色剂单因素试验，按照表1的评定标准进行感官评定后得出，护色液中柠檬酸含量在0.15%左右护色效果较好，异抗坏血酸钠含量在0.10%左右护色效果较好。综合试验，两种护色剂复合使用效果较单种护色剂使用效果好。

通过两组方法的对比，按照表1的评定标准进行感官评定，结果见表5。

表5 两组不同护色方法护色效果比较Table 5 Comparison on color－protecting effect between two different methods

由表5可以看出，选择整个块根直接蒸煮护色效果较好，还能保证适当的水分含量以利于成型。虽然护色剂对切分后的薯块起到一定的护色作用，但相对于未切分直接蒸煮后压泥形成的薯泥而言，护色效果仍显逊色。因此，本试验采用红薯块根直接蒸煮，再经配料等工序后冷冻。

2.2 产品配料配比的确定

通过对3种不同方法的单因素试验，确定3种方法各自相对较佳的配比，并参照表1进行感官评定，然后通过3种产品的对比，选出相对较佳的一种方法作下一步的L9(34)正交试验。

通过试验得出各种方法的配料配比组成如表6，然后按照表1的评定标准进行感官评定，各种方法的感官评分结果如下:

表6 3种配料方法效果比较Table 6 Comparison on the effect among 3 composition methods

第1种方法中总体感觉鸡蛋在产品中的作用不大，加入过多还会导致产品过度湿润，色泽变浅。奶油可以起到一定的乳化增稠作用，但用量也需要控制好，过多会使产品原有红薯香味被奶油味掩盖，其添加量范围在0.8%～1%内奶油味已经比较明显。第2种方法中加玉米粉在塑形方面可以起到一定作用，弥补一些因原料蒸煮水分过多的现象，但加入玉米粉在红薯蒸煮压泥后会出现玉米粉不易蒸熟的现象，可考虑在放入冰箱冷冻前预煮10 min，但这一操作对产品色泽影响较大，而且还可导致口感不均。另外加入玉米粉很可能使再加工时产品易开裂。第3种方法中盐的加入有味的相互作用的效果，和糖融合使红薯风味更加鲜美浓郁。糯米粉主要是增稠乳化和塑形的作用，熟化相对玉米粉要容易，但使用量过多会导致产品过度粘稠，颜色变浅，过少则不能达到预期效果。通过3种方法生产出的产品比较，以第3种方法较佳。

试验确定以第3种方法做进一步的L9(34)正交试验，设计正交因素水平如表7。

表7 产品配料配比(正交)试验设计Table 7 Design of an orthogonal test for material proportion

通过L9(34)正交试验，参照表1进行感官评定得出试验结果如表8。

表8 产品配料配比L9(34)正交试验结果Table 8 Results of orthogonal test for material proportion

根据方差分析结果可以确定最佳水平组合为A2B2C2。按极差大小列出各因素的顺序为:B＞C＞A，其中B、C因素对产品质量相对影响较大，A因素对产品质量影响小。

2.3 冷冻时间的确定

冷冻时间是影响产品质量的关键因素。考虑经济实用性，经初步试验得出产品在－24℃的冰箱中冷冻效果良好。采用此法，经数显型温度计检测，得出以下趋势图:

图1 温度与冷冻时间的关系图Fig.1 Relationship between temperature and freezing time

由图1可以看出，温度在初始阶段下降梯度很大，1 h后慢慢趋于缓和，在下降到0℃以后，曲线趋近于一条直线，并以接近0.1℃/min的速度降温。由此，可以推算出红薯泥中心温度从21℃左右下降到－18℃大概需要5 h。冷冻时间的确定既可以保证产品冷冻完全，又可以避免因过度冷冻造成的组织损伤，从而确保产品的正常出品率。

2.4 产品质量指标

2.4.1 理化指标

还原糖:16.61%。

2.4.2 微生物指标

菌落总数:145 CFU/g;大肠菌群:≤30 MPN/100 g;致病菌:未检出。

2.4.3 感官指标

香味:薯香味浓且自然。

色泽:橙红色，色泽均匀。

组织:表面光滑，形状完整无裂缝，内部组织细密。

口感:砂质感，但颗粒较小，口感均匀。

3 结论

(1)最佳护色方法:采用红薯块根直接蒸煮。

(2)采用糖、盐、糯米粉适当配比的效果较好。最佳配料配比(以红薯泥重计):糖6%，盐0.4%，糯米粉2%。

(3)薯泥温度从21℃到－18℃需要5 h左右。

(4)在最佳条件下进行红薯泥的加工可以最大限度地保证产品的色香味形，降低产品生产成本。

4 讨论

(1)本试验在对两组护色方法比较后确定块根直接蒸煮的方法，但蒸煮时间过长，可考虑用微波加热。

(2)红薯泥最终的配料配比只是相对于3种试验设计方法中较佳的组合，还可考虑更多的不同配料配比方法。

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［3］蔡自建，阚建全，称宗道.甘薯营养研究进展［J］.四川食品与发酵，2003，39:48 －51.

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