油炸南瓜饼的制作及其品质分析

江娅梅，周裔彬，于 雷，吴亦鸣，王乃富，孟 昕，杨丽萍，江 玲

(1.安徽农业大学茶与食品科技学院，安徽合肥 230036；2.蚌埠市兄弟粮油食品科技有限公司，安徽蚌埠 233400)



油炸南瓜饼的制作及其品质分析

江娅梅1，周裔彬1，于 雷2，吴亦鸣1，王乃富1，孟 昕1，杨丽萍1，江 玲2

(1.安徽农业大学茶与食品科技学院，安徽合肥 230036；2.蚌埠市兄弟粮油食品科技有限公司，安徽蚌埠 233400)

摘要[目的]研究油炸南瓜饼制作的最佳工艺及油炸前后南瓜饼的品质变化。[方法]以糯米粉和南瓜粉为材料，通过单因素和L9(34)正交试验研究了油炸温度、油炸时间、加水量、南瓜粉与糯米粉配比对油炸南瓜饼质构分析(Texture Profile Analysis，TPA)和感官评价的影响，并探究了油炸前后的南瓜饼含水量、吸油量和结晶度的变化。[结果]试验表明，油炸南瓜饼的最佳条件为：油炸温度150 ℃，油炸时间6 min，加水量80%，南瓜粉与糯米粉的比例为1∶4；随着油炸温度的升高、油炸时间的延长以及糯米粉比例的增加，油炸南瓜饼的脆性、硬度和黏性都呈现上升趋势，而随着水分含量增加，脆性、硬度和黏性呈现下降的趋势；随着油炸时间的增加，南瓜饼各部分吸油量先增加后趋于平缓；油炸后，南瓜饼外壳、中间和中心的结晶度分别为4.49%、3.86%和3.07%。[结论]在最佳条件下油炸的南瓜饼香脆可口，口感软硬适中，品质较优。

关键词南瓜饼；油炸；质构；吸油；X-衍射

Production and Quality Analysis of Fried Pumpkin Pie

JIANG Ya-mei1, ZHOU Yi-bin1, YU Lei2et al

(1. College of Tea and Food Science and Technology, Anhui Agricultural University, Hefei, Anhui 230036; 2. Bengbu Brothers Oils Food Science and Technology Co. Ltd, Bengbu, Anhui 233400)

Abstract[Objective] The aim was to study the optimum processing conditions for fried pumpkin pie and quality changes before and after frying. [Method] Glutinous rice flour and pumpkin powder were used as the main materials, by single factor and orthogonal experiments, the effects of frying temperature, frying time, moisture content and the ratio of glutinous rice flour to pumpkin powder on the texture profile analysis(TPA)and sensory evaluation of fried pumpkin pie were investigated. Moreover, the changes of oil absorption and crystallinity of pumpkin pie before and after frying were also studied. [Result] The results showed that the optimum processing conditions for fried pumpkin pie were as follows: frying temperature 150 ℃, frying time 6 min, moisture content 80%, the ratio of pumpkin powder and glutinous rice flour 1∶4. With the increase of frying temperature, frying time and the ratio of glutinous rice, the friability, hardness and cohesiveness of pumpkin pie were increased, but with the increase of moisture content, the friability, hardness and cohesiveness of pumpkin pie were decreased; with the increase of frying time, the oil absorption volume of each part of the pumpkin cake was increased quickly at the beginning and gradually became mild. After frying, the crystallinity of the crust, middle and center of pumpkin pie were 4.49%, 3.86% and 4.49% respectively. [Conclusion] Under the optimum conditions, fried pumpkin pie is crispy and delicious taste.

Key wordsPumpkin pie; Fry; Texture profile; Oil absorption; X-ray diffraction

油炸南瓜饼是我国一种传统的食品，由糯米粉和南瓜粉混合制作、油炸而成。糯米是我国主要的粮食作物之一，口感香糯黏滑，倍受人们喜爱[1]。南瓜不仅价格低廉，还含有丰富的营养，富含南瓜多糖、维生素、氨基酸、β-胡萝卜素、微量元素等营养成分，特别适合中老年人和高血压以及糖尿病患者食用[2-6]。油炸是一个十分复杂而且又非常重要的操作单元，被广泛用于食品工业以及家庭烹饪，煎炸食品具有独特的质构和诱人的风味而受到广大消费者的欢迎[7]。南瓜饼不仅具有丰富的营养价值，通过油炸后，油炸食品特有的香气与南瓜独特的香气相互结合，外酥里嫩，备受人们喜爱。目前，国内外对蒸煮南瓜饼的工艺研究较多，如高海燕等[8]、王源等[9]的研究，而对油炸南瓜饼的研究尚少。因此，笔者主要针对油炸南瓜饼的关键工艺，以及油炸后南瓜饼的质构特性、吸油量和结晶性进行了探究，以期为油炸南瓜饼的更深层次的研究提供理论参考。

1材料与方法

1.1材料原料及主要试剂：糯米粉，蚌埠市兄弟粮油食品科技有限公司提供；南瓜粉，实验室自制；福临门菜籽油，中粮食品营销公司；石油醚，分析纯，上海苏懿化学试剂有限公司。主要仪器：和面机，HMT-D3820，广东小熊电器有限公司；电热恒温油炸锅，EF-101，北京京成佑和厨房设备有限公司；TA-XTplus型物性仪，英国Stable Micro Systems公司；转靶X-射线衍射仪，D/Max-RB日本Rigaku(理学)公司。

1.2试验方法

1.2.1南瓜饼制作基本工艺流程。 按照比例称取南瓜粉和糯米粉，加入和面机中，再加入适量水和面20 min，醒面20 min。将面团取出后，准确称取40 g放入正方形模具(45 mm×45 mm×1.6 mm)中压制成型后油炸。

1.2.2油炸南瓜饼制作单因素试验。选择油炸温度、油炸时间、加水量、南瓜粉与糯米粉配比为考察因素，在预试验的基础上，设置油温160 ℃、油炸时间6 min、加水量80%、南瓜粉糯米粉1∶4为固定水平；每组因素设定的水平如下：油炸温度设定为140、150、160、170、180 ℃；油炸时间设定为4、5、6、7、8 min；加水量设定为75%、80%、85%、90%、95%；南瓜粉与糯米粉比例为1∶2、1∶3、1∶4、1∶5。每组试验做3个平行样。以南瓜饼质构分析(TPA)测试结果和感官评分为考察指标。

1.2.3油炸南瓜饼正交试验优化。在单因素试验的基础上，选择油炸温度、油炸时间、加水量、南瓜粉与糯米粉配比4个因素设计L9(34)正交试验，对正交试验的油炸南瓜饼样品进行质构分析和感官评定，感官评定采用评分检验法[10]，邀请经过培训的人员10人一组组成鉴定小组，分别对油炸南瓜饼的色泽、表观状态等指标进行评分，总分100分制。应用spss软件分析TPA数据，油炸南瓜饼感官评定评分标准见表1。

表1　油炸南瓜饼的评分标准

1.2.4质构仪分析。将样品沥油2 min后进行质构分析。测试模式TPA模式，探头型号为P/36R，试验前速度2.0 mm/s，试验中速度5.0 mm/s，试验后速度5.0 mm/s，压缩30%，循环2次[11]。TPA测试获得的质构参数如下：脆性(Friacturability)、硬度(Hardness)、弹性(Springiness)、黏性(Cohesiveness)、咀嚼性(Chewiness)、回复值(Resilience)。

1.2.5油炸南瓜饼吸油量和含水量变化的测定。按照南瓜粉与糯米粉比例1∶4，加水量80%和面，按照工艺流程制作南瓜饼，油温150 ℃分别油炸1、2、3、4、5、6 min。油炸后的样品立即浸没于放有200 mL的石油醚的烧杯中浸泡2 s，除去表面浮油[12-13]，用做吸油量和含水量测定。吸油量用脂肪测定仪参照GB5009.6-1985，取3次试验的平均值。水分含量测定参照GB5009.3-1985，取3次试验的平均值。

1.2.6X-射线衍射分析。油炸后的样品冷却至室温后，将南瓜饼分为3个部分：外壳部分、中间部分、中心部分。105 ℃烘干至恒重，用石油醚脱脂，烘干粉碎，过100目筛，用做X-衍射分析。X-射线衍射分析的条件为Cu、K射线(40 kV 100 mA)辐射，扫描范围2θ为4°～50°。根据X-衍射结果计算结晶度，结晶度计算方法参照Nara等[14]的方法。

2结果与分析

2.1不同因素对油炸南瓜饼质构的影响

2.1.1油炸温度对南瓜饼质构的影响。由表2中数据显示，随着油炸温度升高，南瓜饼的脆性、硬度增大，弹性、回复性下降。其中，脆性和硬度显著(P<0.05)增加，黏性变化不明显，150和160 ℃时咀嚼性较好。随着油炸温度的升高，南瓜饼水分蒸发速度加快，蒸发量增加，南瓜饼水分含量减少，外皮壳厚度增加，导致脆性和硬度增加，回复性下降。温度为150 ℃时感官评分最高，因为温度过低，南瓜饼内部没有完全糊化，外壳不脆，温度过高，南瓜饼呈现褐色，口味与香气变差。

2.1.2油炸时间对南瓜饼质构的影响。表3中数据表明，随着油炸时间的延长，南瓜饼的脆性和硬度随着油炸时间的延长不断增大，其中脆性显著增大(P<0.05)，油炸时间4、5 min与6、7、8 min时的硬度有显著差异(P<0.05)，弹性基本保持不变，油炸7、8 min时南瓜饼的黏性稍大于油炸4、5、6 min，黏结性和回复性稍有增加，但变化不显著，7 min时咀嚼性较好。油炸时间增加，水分含量减少，外皮壳厚度增加，导致脆性和硬度增加。油炸时间短，南瓜饼内部没有完全糊化，黏性和咀嚼性低。油炸时间为6 min时感官评分最高，由于油炸时间过长，南瓜饼容易爆裂，表观呈现褐色，香气不佳；油炸时间太短，南瓜饼外壳不脆，内部难以熟透。

表2　油炸温度对南瓜饼质构的影响

注：同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

Note：Different lowercases in the same column stand for significant difference(P<0.05).

2.1.3水分含量对油炸南瓜饼质构的影响。 由表4可见，随着加水量的增加，南瓜饼的脆性、硬度和黏性减小，弹性、咀嚼性和回复性变化不大。油炸过程中，南瓜饼表面接触热油，水分蒸发，水蒸气带走部分热量，使南瓜饼周围温度降低，所以随着加水量的增加，南瓜饼的脆性和硬度下降。加水量为80%时感官评分最高，由于加水量过少时，南瓜饼较黏牙；加水量过多时，油炸时容易爆裂，外观不佳。

2.1.4南瓜粉与糯米粉配比对南瓜饼质构的影响。由表5可见，随着糯米粉含量的增加，南瓜饼的脆性、硬度、黏性和回复性都呈现增加的趋势，弹性基本无变化，其中脆性和硬度显著(P<0.05)增大，黏性、回复性变化不显著，南瓜粉与糯米粉配比为1∶4时咀嚼性较好。随着糯米粉比例的增加，直链淀粉含量增加，提高了多糖与多糖之间的相互作用，赋予南瓜饼较高的脆性。南瓜粉与糯米配比为1∶4时感官评分最高，因为南瓜粉含量较多时，南瓜饼黏性不好，含量较少时，南瓜饼香气不浓，色泽不呈现金黄色。

表3　油炸时间对南瓜饼质构的影响

注：同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

Note：Different lowercases in the same column stand for significant difference(P<0.05).

表4　水分含量对油炸南瓜饼质构的影响

注：同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

Note：Different lowercases in the same column stand for significant difference(P<0.05).

表5　配比对南瓜饼质构的影响

注：同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

Note：Different lowercases in the same column stand for significant difference(P<0.05).

2.2正交试验结果在上述单因素试验的基础上，以感官分析和质构分析作为评价指标，选择油炸温度140、150、160 ℃，油炸时间4、5、6 min，加水量80%、85%、90%，南瓜粉与糯米粉配比1∶3、1∶4、1∶5，采用L9(34)正交试验设计对油炸南瓜饼制作的工艺条件进行了优化，正交试验因素水平设计见表6，结果见表7。

由表7可见，油炸时间对油炸南瓜饼的脆性和咀嚼性影响最大，而温度主要影响油炸南瓜饼的黏性。由表8可见，脆性、黏性和咀嚼性与产品的品质之间呈正相关，因此根据极差的大小对各因素对南瓜饼质构的影响进行主次排列可以得到：脆性，A>D>C>B，最优组合条件为A3B3C1D3；黏性，B>D>C>A，最优组合条件为A3B2C2D2；咀嚼性，A>B>D>C，最优组合条件为A3B2C3D2；感官评价，A>B>C>D，最优组合条件为A3B2C1D2。因此，综合脆性、黏性、咀嚼性以及感官评价这4项指标，确定最优组合条件为A3B2C1D2，即试验所得最佳制作南瓜饼的条件为：油炸时间6 min，油炸温度150 ℃，加水量80%，南瓜粉与糯米粉配比为1∶4。

表6油炸南瓜饼工艺优化正交试验因素水平设计

Table 6Design of orthogonal test factors and levels for optimizing fried pumpkin pie technique

水平Level因素Factors油炸时间(A)Friedtimemin油炸温度(B)Friedtemperature℃加水量(C)Wateraddingamount%南瓜粉与糯米粉配比(D)Glutinousriceflourandpumpkinpowder14140801∶325150851∶436160901∶5

2.3油炸南瓜饼水分含量和吸油量的变化

2.3.1水分含量的变化。南瓜饼油炸过程中水分含量大幅度下降，从51.26%降至38.71%，从图1可以看出，油炸0～2 min时间内，南瓜饼水分含量急剧下降，2 min后变化缓慢，基本保持平衡。油炸过程中，南瓜饼表面接触热油，使表面水分达到沸点，水分蒸发，形成外皮壳，随着油炸时间的延长，水分不断蒸发，外皮壳的厚度不断增加。与此同时，由于水分蒸发形成空隙，油脂透过空隙渗入南瓜饼内部。水分蒸发带走了南瓜饼周围的热量，使南瓜饼内部的温度不会过高，导致内部水分蒸发缓慢。

表7　油炸南瓜饼工艺优化正交试验结果

表8南瓜饼感官评价指标与TPA指标的相关性分析

Table 8Correlation between sensory evaluation indicators and TPA indicators of pumpkin pie

TPA指标TPAindicators感官脆性Sensoryfriability感官黏性Sensorycohesiveness感官咀嚼性Sensorychewiness脆性Friability(F)0.991**-0.0710.172黏性Cohesiveness(G)0.1730.837**0.560咀嚼性Chewiness(C)0.1910.5580.918**

注：**表示在0.01 水平(双侧)上显著相关，*表示在 0.05 水平(双侧)上显著相关。

Note：** stands for significant correlation at 0.01 level(bilateral)，* stands for significant correlation at 0.05 level(bilateral).

图1　油炸南瓜饼水分含量随时间的变化Fig.1　Moisture content change of pumpkin pie with fired time

2.3.2吸油量的变化。油炸过程中，南瓜饼表面水分蒸发，表面形成外皮壳，内部的水受热形成水蒸气，从外皮壳上的空隙逸出，同时，黏附在食品表面的油通过空隙渗入到食品内部。油炸南瓜饼不同部位吸油量如图2所示。由图2可以看出，随着油炸时间的增加，南瓜饼不同部位的吸油量均呈增长趋势，在0～1 min时间段吸油速率最大，后趋于平缓。0～1 min水分蒸发迅速，吸油速率大，皮壳形成后，少量油脂进入南瓜饼内部，水分蒸发速度减慢，吸油速度也相应地变缓。图2表明，油炸南瓜饼不同部位吸油量为：皮壳吸油量最大，内部吸油量较低，总吸油量介于两者之间。结合油炸南瓜饼水分含量的变化，可以看出，水分损失的地方更容易吸油[15]。

图2　油炸南瓜饼不同部位吸油量的变化Fig.2　Change of oil absorption in different parts of pumpkin pie

2.4油炸南瓜饼不同部位X-衍射分析X-射线衍射分析是利用X-射线在晶体物质中的衍射效应进行物质结构分析的技术。通过对X-射线衍射图上的结晶区和非晶区的分析，可了解淀粉颗粒结晶的结构特征，又可测定淀粉颗粒的结晶度大小，从而对淀粉相关性质的变化做出评价[13]。通过X-射线衍射分析可以探究油炸后淀粉的晶型的变化以及结晶区域的形成。

油炸南瓜饼不同部位X-射线衍射分析图谱如图3所示，油炸南瓜饼不同部位在2θ为15°、17°、19°、22°处有衍射峰，其中17°左右的吸收峰最强，22°左右的吸收峰最弱，糯米粉在2θ为15°、17°、18°、23°处有衍射峰，其中15°左右的吸收峰最强，17°左右的吸收峰最弱。X-衍射结果表明，油炸后淀粉衍射图谱的峰强度和位置都发生了一些变化，糯米淀粉是典型的A-型结构，油炸后转变为V-型结构，与原糯米粉相比油炸后的糯米粉结晶度大幅度降低，这是由于淀粉糊化时颗粒破裂重组，直链分子双螺旋结构破坏，直链延伸，糯米淀粉结晶结构被破坏说明油炸破坏了淀粉的结晶结构，这与纪莹等的研究结果一致[11]。油炸后，南瓜饼从中心到外壳的结晶度依次为4.49%、3.86%和3.07%，呈逐渐增大的趋势，可能由于不同部位吸油量不同，外壳吸油量大，直链淀粉与脂类更易形成复合物导致结晶度大于中间和中心部位。

图3　糯米粉和南瓜饼不同部位X-射线衍射图Fig.3　X-ray diffraction spectrum at different parts of pumpkin pie

3结论与讨论

通过单因素和正交试验得出油炸南瓜饼的最佳条件为油炸时间6 min、油炸温度150 ℃、加水量80%、南瓜粉和糯米粉配比为1∶4。在此工艺下油炸的南瓜饼，香脆可口，口感软硬适中。随着油炸时间的增加，南瓜饼各部位吸油量均先呈增长趋势后趋于平缓。南瓜饼经过高温油炸后，淀粉的结晶结构遭到破坏，结晶度大幅度降低，且从中心到外壳的结晶度逐渐增大。目前，对于南瓜饼的研究多为蒸制的南瓜饼以及速冻南瓜饼，如王源等研究了豆渣南瓜饼的最佳生产工艺及配方，即南瓜蒸制时间10 min、豆渣粉6%、糯米粉80 g、南瓜饼蒸制时间5 min[9]。对于油炸南瓜饼的研究报道的较少，该试验确定了油炸南瓜饼的最佳工艺条件以及油炸前后品质变化，可为日后油炸南瓜饼的工业化生产提供一定的参考依据。

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中图分类号S 642.1

文献标识码A

文章编号0517-6611(2016)06-078-05

收稿日期2016-02-01

作者简介江娅梅(1992- )，女，安徽六安人，硕士研究生，研究方向：食品加工与安全。*通讯作者，教授，博士，从事食品化学研究。

基金项目安徽省“十二五”科技计划(1401032009)。