速冻烤紫薯风味泥制品的研制

梁曹雯，邓后勤

（湖南农业大学食品科学与技术学院，湖南　长沙　410128）



速冻烤紫薯风味泥制品的研制

梁曹雯，邓后勤

（湖南农业大学食品科学与技术学院，湖南长沙410128）

摘 要：以紫薯为原料，通过设置温度梯度研究了烤制温度对紫薯花色苷的影响，得出最佳烘烤温度，通过正交试验研究了配料比对烤紫薯风味调理制品质量的影响，确定产品的最优配方。结果表明：最佳烘烤温度为200℃；产品最优配方为：100 g紫薯泥，添加糖粉2.0%、吉士粉2.0%、奶粉2.5%、黄油4.0%，该配方生产的速冻烤紫薯风味泥制品紫薯风味浓郁，口感细腻。

关键词：紫薯；花色苷；调理制品

紫薯（Ipomoea batatas Lam）是甘薯的一个品种，薯肉呈紫色或深紫色，属旋花科甘薯属草本植物，又称黑薯、紫心甘薯或紫肉甘薯。紫薯既是一种粮食作物，又具有一定的药用价值［1］。近年来，紫薯中花青素通被证明有保护肝脏作用，花色苷抑制细胞色素的表达从而增强抗氧化能力，是预防酒精性肝损伤的有效药物［2］。此外，花色苷也可有效清除自由基延缓衰老［3］，花色苷是目前科学界发现的最有效、最直接、最安全的自由基清除剂，其清除自由基的能力是维生素C的20倍、维生素E的50倍［4］。花色苷还有预防心脑血管疾病的功效［5］。但紫薯花色苷作为天然色素易受酸碱度、温度、光照、氧化还原剂、金属离子等因素的影响而降解［6］，在食品的烹制过程中不可避免地导致了花色苷的损失，从而使产品的营养价值受到极大的破坏。而在产品制作过程中高温是烤制紫薯必不可少的环节，为了不降低产品生产效率，试验设置了8个温度梯度，以筛选尽可能保护紫薯花色苷的温度。同时，还研究了烤紫薯风味速冻调理制品的配方，并通过正交试验研究了产品的最优配料比。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 试验材料 天香一号紫薯（湖南天香生物科技提供）、吉士粉（狮牌）、奶粉（雀巢全脂奶粉）、黄油（多美鲜无盐黄油）、白糖粉（长沙市高桥大市场）。

1.1.2 试验仪器 JYL-C022九阳料理机（九阳股份有限公司）；CP214电子天平［奥豪斯仪器（上海）有限公司］；SEC-3Y烤箱（珠海三麦机械有限公司）；BDBC-219VM冰柜［美的集团电冰箱制造（合肥）有限公司］；EG23B-DC（F）微波炉（广东美的微波炉制造公司）；SB-5200超声波清洗机（宁波新芝生物科技股份有限公司）；UV-2450紫外可见分光光度计（岛津公司）；TDZ5-WS多管架自动平衡离心机（湖南长沙湘仪离心机仪器有限公司）；DHG-9146A电热恒温鼓风干燥箱（上海精宏实验设备有限公司）。

1.2 试验方法

1.2.1 速冻烤紫薯风味制品制作的工艺流程 选料→清洗→烤制→挖薯泥→配料→成型→速冻。操作要点为：选取品质良好的紫薯，洗净擦干后用锡纸包裹后，放入已经调整好温度的烤箱中，经烤箱烤熟；将烤熟后的紫薯去皮挖肉；去皮过程尽量完整，产品速冻成型后可以用薯皮包裹；挖出的薯肉由料理机打成薯泥，每份取100 g，再加入配料混匀；最后将处理后的薯泥挤入模具中按压使其贴合模具成型，将装有产品的模具放入-40℃的冰柜中速冻5 h，再转移到-18℃左右的冰柜保藏。

1.2.2 烤制紫薯的水分含量测定 参照GB5009.3-2010使用直接干燥法。

1.2.3 紫薯的花色苷测定 花色苷含量的测定采用pH值示差法。花色苷在pH值=1.0与pH值=4.5时结构不同，颜色随之转变，利用此特性在不同pH值的最大吸光值处及700 nm处的吸光度值来测定花色苷的含量［7］。pH值示差法减少了溶液pH值和溶剂差异的影响，排除了其他非花色苷类物质对检测结果的干扰，且不需要制作标准曲线，利用公式计算即可得出花色苷含量，操作简单，适用于紫色马铃薯花色苷的含量检测［8］。

紫薯用料理机打碎混成薯泥后，取10 g薯泥与60%（含有0.1%HCl）的乙醇溶液混匀，室温下避光超声提取30 min，混合液5 000 r/min离心15 min，将离心后的液体过滤后备用。

取滤液2 mL分别用pH值=1.0与pH值=4.5的缓冲液定容至10 mL，避光静置90 min，使用紫外可见分光光度计对静置液在200～700 nm进行扫描测定，确定最高吸收峰的波长。然后分别测定两份溶液在最大吸收峰波长（Aλ-MAX）和700 nm处的吸光度值，计算△A。通过公式（1）、（2）计算出样品中的花色苷含量。

（2）式中，ε：矢车菊-3-葡萄糖苷的摩尔消光系数，为26 900；M：矢车菊-3-葡萄糖苷的相对分子质量，449.2 g/mol；V：最后定容的体积，mL；F：稀释倍数；m：样品质量，g；L：比色皿宽度，mL。

1.2.4 烧烤温度的确定 试验选定了160、180、200、220、240、260和280℃这8个温度梯度，烤制时间以紫薯烤制成熟能轻松被筷子戳穿为准，测定烤制后紫薯的花色苷与水分含量，并进行比较。

1.2.5 正交试验设计 在参照预备试验及参考文献后设计以L9（34）正交因素水平表进行正交试验［9］。紫薯泥每份100 g，以黄油、糖粉、吉士粉和奶粉加入量为因素，以感官评价为依据，进行4因素3水平正交试验。

1.2.6 感官评价 依据评估检测法，选取食品相关专业人员10人组成评定小组。按照感官评定标准（表2）进行打分，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100分，收集所有评定人员的评定结果，进行分析统计。

表1 产品配料配比L9（34）正交试验因素水平　（%）

表2 感官评定标准

2 结果与分析

2.1 烤制温度对紫薯花色苷的影响

2.1.1 花色苷含量测定的最大吸收波长的确定 通过扫描在pH值=1.0时的紫薯提取液的吸光度值，发现在510～540 nm的吸光度值较大，所测样品基本在530 nm处出现最大值，因此试验选取530 nm作为测定波长。

2.1.2 烤制温度对紫薯花色苷的影响 烤制处理能使紫薯散发出独特的烘烤香气，而热处理的时间与温度是决定花色苷热稳定的关键，温度变化能显著影响花色苷的热降解速率［10］。鲜紫薯的水分含量为55.99%，花色苷鲜重3.89 mg/100g FW，花色苷干重11.44 mg/100g DW。

表3 烤制温度对紫薯花色苷的影响

由表3可知，烤制温度对紫薯花色苷有较明显影响。由于高温烘烤作用使花色苷C3位糖苷结构被破坏而发生热降解［11-12］；其次，高温可使花色苷去糖基化裂解成酚酸和酚醛［13］，从而使紫薯中花色苷含量减少。关于高温是否改变花色苷结构还需进一步研究。考虑在不影响产品口感和生产效率的情况下，尽量减少花色苷的损失，因此后续试验以200℃为紫薯烤制温度。

2.2 正交试验结果

由表4可知，糖粉、吉士粉、奶粉、黄油、的极差分别为：2.50、9.80、3.80、4.90，4个因素对烤紫薯风味速冻调理制品感官质量影响主次顺序为：B＞D＞C＞A；即吉士粉＞黄油＞奶粉＞糖粉，吉士粉对产品的感官影响最大，糖粉的影响最小。由表4可知，理论上4个因素各水平最佳配方为A2B3C2D2，即糖粉2.0%、吉士粉2.0%、奶粉2.5%、黄油4.0%。按此配方制作的产品经烘烤后具有紫薯特有的香气，而吉士粉、奶粉加入后与紫薯风味很好地结合且散发出浓郁的奶香味，由于紫薯含糖，且吉士粉与奶粉滋味浓郁，所以糖的添加量对于产品的影响并不大。紫薯泥与配料混合均匀，产品经速冻处理后再经烘烤加热，质地均匀并无结块，无异味。

表4 产品配料配比L9（34）正交试验与结果

2.3 验证试验的结果

根据表2的感官评价标准对正交实验的最优配方A2B3C2D2，即糖粉2.0%、吉士粉2.0%、奶粉2.5%、黄油4.0%的配料添加量进行验证性实验。按此配方以相同的方法制作产品进行感官评价，将验证实验产品与正交实验理论最佳评分产品对比，两者感官评分分别为91.2与91.5，且评分较高。测得花色苷含量（干重）5.45 mg/100 g，含水量为58.16%。所以正交试验理论最佳组合即试验寻求的最优配方。

3 结 论

在生产工艺方面，紫薯加工成熟的过程中紫薯挥发性香气成分发生一定变化［14］，在蒸、煮、烤这3种方法中，烤制紫薯的香气最为浓郁，因此采用烤箱烤熟紫薯。研究结果表明，烤制紫薯时保护紫薯花色苷及提高生产效率的最佳温度为200℃，而配料如黄油、糖粉、吉士粉、奶粉在预试验中并未发现其对花色苷的显著影响，因此在研究产品配方时并没有研究配料对花色苷的影响。试验研究证明，黄油在一定程度上可以乳化增稠给予产品柔软顺滑的口感，但过多的黄油不但掩盖紫薯本身的香气使产品过于油腻，还使产品变得过于柔软，食用加热时不易保持原有形状；吉士粉的添加不仅可以赋予产品浓郁的香味和很好的色泽，还可以使薯泥有良好的结构稳定性，使其冷冻后加热不至于开裂；奶粉的添加为产品增加了丰富的口感及营养价值。结合正交试验的结果，确定了最佳生产配料比为：糖粉2.0%、吉士粉2.0%、奶粉2.5%、黄油4.0%。紫薯品种及品质等因素对产品花色苷及产品质量的影响等方面还有待于进一步的研究。

参考文献：

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［2］ Zhihui J，Chen C，Jian W. Purple potato（solanum tuberosum L.）anthocyanins attenuate alcohol-induced hepatic injury by enhancing antioxidant defense［J］. Journal of Natural Medicines，2016，70（1）：45-53.

［3］ Yoshimoto M，Okuno S，Yamaguchi M，et al. Antimuta genicity of dceylated anthocyanins in purple-fleshed sweet potato［J］ . Bioscience Biotechnology and Biochemistry，2001，65（7）：1652-1655.

［4］ 李全亮. 紫薯营养价值分析及种植技术［J］. 现代农村科技，2011，（13）：9.

［5］ JinMing K，LianSai C，NgohKhang G，et al. Analysis and biological activities of anthocyanins［J］. Phytochem，2003，（64）：923-933.

［6］ CastañedaOvando A，PachecoHernández MDL，PáezHernández ME，et al. Chemical studies of anthocyanins［J］. Food Chemistry，2009，113 （4）：859-871.

［7］ 王 雷，周 峰，周泉澄，等. 紫马铃薯花色苷的提取纯化与鉴定［J］.食品科学，2011，32（22）：55-59.

［8］ 吴晓敏，韩利文，王希敏. 不同产地新鲜紫色马铃薯中花色苷及总酚的含量测定［J］. 中国食物与营养，2014，20（5）：24-26.

［9］ 刘强文. 正交试验法在食品配方研究中的应用［J］. 考试周刊，2015，（14）：195-195.

［10］ Tiwari B K，O’ Donnell C P，Cullen PJ. Effect of non thermal processing technologies on the anthocyanin content of fruit juices［J］. Trends in Food Science&Technology，2009，20（3-4）：137-145.

［11］支伟特，赵昶灵，陈中坚，等. 花色苷对高等植物器官颜色的决定及其影响因素［J］. 热带亚热带植物学报，2012，20（3）：303-310.

［12］Reshmi S K，Aravindhan K M，Suganya P. The effect of light，temperature， PH on stability of betacyanin pigments in basella alba fruit［J］. Asian Journal of Pharmaceutical & Clinical Research，2012.

［13］Sadilova E，Stintzing F C，Carle R. Thermal degradation of acylated and nonacylated anthocyanins［J］. Journal of Food Science，2006，71（8）：C504-C512.

［14］张晓鸣. 食品风味化学［M］. 北京：中国轻工业出版社，2009.

（责任编辑：夏亚男）

Study on the Quick-Freezed Mud Production with the Flavor of Baked Ipomoea batatas Lam

LIANG Cao-wen，DENG Hou-qing
（College of Food Science and Technology， Hunan Agricultural University， Changsha 410128， PRC）

Abstract：Using Ipomoea batatas Lam as material， researched the effect of baking temperature on the anthocyanins by setting the temperature gradient， and obtained the optimum baking temperature； studied the effect of ratio of ingredients on the quantity of conditioning products with the flavor of baked purple sweet potato by the method of orthogonal experiment， and determined the optimum formula of products. The results showed that the best baking temperature was 200 ℃； the optimal formula for the products was each 100g purple potato mud， adding 2.0% of powdered sugar， 2.0% of custard powder， 2.5% of milk powder and 4.0% of butter. With this formula，the quick-freezed mud production with the flavor of baked Ipomoea batatas Lam presented rich flavor and delicate taste.

Key words：Ipomoea batatas Lam； anthocyanins； conditioning product

中图分类号：TS215

文献标识码：A

文章编号：1006-060X（2016）05-0089-03

DOI：10.16498/j.cnki.hnnykx.2016.05.025

收稿日期：2016-03-23

基金项目：甘薯产业化关键技术研究与示范（2013NK4051）

作者简介：梁曹雯（1995-），女，湖南永州市人，本科生，专业：食品科学与工程。

通讯作者：邓后勤