四川糊辣壳加工工艺优化

丁 捷,卢雪松,何江红,杨 悠,卢 一,戢得蓉,秦 文,朱金艳

(1.四川旅游学院,四川成都 610100;2.四川农业大学,四川雅安 625000;3.庄河市食品检测监测中心,辽宁大连 116400)



四川糊辣壳加工工艺优化

丁 捷,卢雪松,何江红,杨 悠,卢 一,戢得蓉,秦 文,朱金艳

(1.四川旅游学院,四川成都 610100;2.四川农业大学,四川雅安 625000;3.庄河市食品检测监测中心,辽宁大连 116400)

以干辣椒、大红袍花椒、青花椒为主要原料,对四川传统川菜辅料糊辣壳加工工艺优化进行研究。通过L9(33)正交实验优化配方,在单因素实验基础上,利用响应面法优化关键工艺参数。实验结果表明:干辣椒、大红袍花椒、青花椒对糊辣壳品质影响均达到显著水平(p<0.05),大红袍花椒对产品的影响最大,其次为青花椒,干辣椒的影响最小;各工艺参数对糊辣品质影响重要性为翻炒频次>油温>固液比>加工时间,其中油温对考察指标影响显著(p<0.05),而翻炒频次的影响极其显著(p<0.01);最佳加工工艺为:原料配方为干辣椒120 g+红花椒20 g+青花椒10 g,工艺参数为油温158 ℃、加工时间1.4 min、翻炒频次16 r/min,固液比28∶100,此时糊辣壳综合品品质最佳。

糊辣壳,工艺,优化

辣椒(Capsicum annuum L.)茄科、辣椒属一年或有限多年生草本植物,辣椒营养丰富,富含辣椒碱、辣椒红素、β-胡萝卜素、维生素C等具有抗氧化活性物质,有重要的保健功能[1-3]。现代临床医学证明,辣椒具有抗疲劳,减少动脉粥样硬化,预防肥胖、心血管疾病和风湿性关节炎,抗菌镇痛等功效[4-6]。糊辣壳是四川特有的一种辣椒调味品,传统方法主要是将干辣椒与花椒在油锅中煸炒至焦糊,用作辣子鸡丁、糊辣虾仁、宫保鸡丁等经典糊辣风味菜肴配料,因其色泽红褐、焦香糊辣的独特风味深受消费者喜爱,是大型连锁餐饮企业生产和日常家庭餐桌上必不可少的调味品。长期以来,传统四川糊辣壳的加工主要依赖厨师经验,加工水平较低,工艺过程难以控制,成品品质稳定性较差。

目前辣椒类调味品加工研究以干制辣椒为主。Kalleemullah探讨了旋转干燥设备对红辣椒的干燥工艺[7];Tunde-Akintunde对自然晾干、太阳能干燥、人工热风干燥三种方法对灯笼椒的干燥速率曲线进行分析[8]。其次是发酵辣椒、辣椒酱、油辣椒等复合调味料也有较多报道。周江菊等对贵州柴火糊辣椒的挥发性风味成分进行分析[9]。赖晓英、邓放明等对发酵辣椒工艺进行了相关研究[10-15]。博维等对贵州地区糊辣椒和油辣椒加工工艺进行了相关研究[16-18]。关于四川糊辣壳加工工艺优化研究较少见,尚无明确的工艺参数及其相关研究资料。

随着国内餐饮行业标准化步伐的逐步加快,菜肴标准化的核心内容即菜品调味辅料的标准化生产已经成为领域内研究热点。因此,在保证四川糊辣壳传统风味特色的前提下,探讨优化加工工艺,降低其加工难度和失败率,对丰富川菜调味品加工技术,推进传统菜肴工业化具有积极的借鉴意义。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

特级二荆条干辣椒 四川双流,成都市彭州蒙阳味霸食品厂;特级大红袍花椒、特级青花椒 四川省汉源县花椒油厂。

YP-N型电子天平 上海精密仪器仪表有限公司;希玛AR330红外线测温仪 乐清市伊莱科电气有限公司;SF-400型手压封口机 沈阳东泰机械制造有限公司;JC13-DC-P3A全自动色差仪 北京北信未来电子科技中心;TMS-PRO型高精度专业食品物性分析仪 美国FTC公司。

1.2 糊辣壳制作工艺

1.2.1 四川糊辣壳工艺流程 干辣椒+大红袍花椒+青花椒→原料预处理→配料→炒制→包装→成品。

1.2.2 操作要点 取干燥、形态完整、无虫害、无杂质的干辣椒、红花椒、青花椒,并将干辣椒剪成约1.5 cm的辣椒段。按配方比例称取干辣椒、红花椒、青花椒。加热100 g食用油至制定工艺。迅速倒入干辣椒、红花椒、青花椒,快速煸炒。待炒至较浓郁糊辣味,将糊辣壳趁热分装入多层复合铝箔包装袋中,热封即得成品。

1.3 最佳原料配方的确定

根据四川省16家大型餐饮连锁企业制作糊辣味型菜肴所采用的糊辣壳加工配方为依据,按照基本工艺,即油温160 ℃,加工时间2 min,翻炒频次10 r·min-1,固液比1∶3进行加工,以成品糊辣壳品质综合评分为主要指标,设计L9(33)正交实验,筛选最佳原料配方。糊辣壳综合品质综合评分标准见表4。

表1 糊辣壳配方L9(33)实验因素与水平

1.4 糊辣壳加工工艺优化

1.4.1 单因素实验 在最佳配方和基本工艺的基础上,分别研究不同油温(140、150、160、170、180 ℃)、不同加工时间(1、1.5、2、2.5、3 min)、不同翻炒频次(0、5、10、15、20 r· min-1)、不同固液比(1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5 g· mL-1),对糊辣壳硬度、含油量、含水量、感官评价、色差的影响。每组处理5袋样品。

1.4.2 糊辣壳关键工艺Box-Behnken实验设计 根据Box-Benhnken实验设计原理,在单因素实验的基础上,选取油温、加工时间、翻炒频次和固液比4个影响因素,以糊辣壳品质综合评分为考察指标,采用4因素3水平的响应曲面分析方法对糊辣壳加工关键工艺进行优化,实验因素与水平设计见表2。

表2 因素水平编码表

1.5 指标的测定

1.5.1 含油量与含水量的测定 含水量测定采用GB 50093-2010第二法减压干燥法;含油量测定采用索氏抽提法。

1.5.3 硬度的测定[26]采用TMS-Pro物性仪,选用直径75 mm圆盘探头,选择TPA测试程序、测试速度60 mm/min、形变量30A%的条件下,测试样品的硬度,每组待测样品做5次平行。

1.5.4 感官评价 选择10名经验型评价人员(具备中国烹饪名师称号或烹饪科学副教授以上职称)对给定的实验样品进行感官评价,根据10位资深从业者经验归纳总结并结合相应参考文献制定感官评分标准[19-20],见表3。

表4 糊辣壳品质综合评分标准

表3 感官评分标准

1.5.5 糊辣壳品质综合评分 根据多次实验结果和专家经验总结制定糊辣壳品质综合评分标准,见表4。

1.6 数据处理与分析

利用SPSS21.0数据处理软件进行单因素方差分析,利用Duncan多重比較法进行显著性差异分析;采用Design expert7.0.0 统计软件进行Box-Behnken实验设计和响应面分析。

2 结果与分析

2.1 最佳原料配方筛选

四川糊辣壳特有的风味主要来源于辣椒和花椒在高温条件下发生美拉德反应所产生的糊辣气味,以及原料本身的挥发性香味成分。红花椒中醇溶抽提物和不挥发性乙醚提取物含量高于青花椒,麻味较重;而青花椒中挥发油含量明显高于红花椒[21];因此适宜搭配红花椒和青花椒,可使糊辣壳香气更加浓郁。比较表5中3个因素的R值大小,可以得出影响实验结果的因素大小顺序分别为B>C>A,即大红袍花椒对产品的影响最为显著,其次为青花椒,干辣椒的影响最小。由表6方差分析可知,校正模型F值为46.15,p=0.021,校正R2=0.971,因此所用正交模型具有统计学意义,干辣椒、大红袍花椒、青花椒对糊辣壳品质综合评分影响均达到显著水平(p<0.05)。由极差分析可知最佳的水平组合为A1B3C3。四川糊辣壳最佳原料配方为干辣椒120 g+红花椒20 g+青花椒10 g。经验证,该配方制作的糊辣壳成品品质较佳,品质综合评分可达86.50±2.12分。

表5 糊辣壳配方L9(33)正交实验结果分析

表6 糊辣壳配方L9(33)正交实验方差分析

注:a.R2=0.993(调整R2=0.971);*表示影响显著(α=0.05)。2.2 糊辣壳关键工艺单因素实验

2.2.1 油温对成品糊辣壳品质的影响 由表7可知,糊辣壳含油量随油温的上升呈现出先增加后减少的趋势,且在170 ℃时达到最大含油量59.23%,较其他温度差异显著。含水量随着油温上升逐渐降低,140、150和180 ℃处理组含水量差异显著,而在150～170 ℃范围内,变化差异不显著。色差随油温上升逐渐增加,低温组(140、150 ℃)、

表7 油温对糊辣壳品质的影响

注:同列不同字母表示显著性差异(p<0.05,n=5);表8～10同。

表8 加工时间对糊辣壳品质的影响

表9 翻炒频次对糊辣壳品质的影响

中温组(160、170 ℃)、高温组(180 ℃)间存在显著性差异。硬度变化趋势与色差相似,在140～160 ℃范围内,不同温度梯度之间存在显著性差异,170 ℃与180 ℃间变化差异不显著。感官评价随油温上升呈现出先增加后减少的趋势;在150 ℃时达到最大值88.00,此时糊辣壳较酥脆呈深红色,具有浓烈的糊辣香气,风味麻辣适宜;不同温度梯度间差异显著。综上所述油温为150～160 ℃时,糊辣壳的含油量、含水量、色差及硬度都相对较佳,感官评分较高。

2.2.2 加工时间对成品糊辣壳品质的影响 由表8可知,糊辣壳含油量随加工时间的延长呈现出先增加后减少的趋势,且在1.5 min时达到最小含油量34.33%,2.5 min时含油量上升至42.23%。含水量随着加工时间延长逐渐降低,短时处理组(1～2 min)和长时处理组(2.5～3 min)间差异显著,组内产品含水量变化差异不显著。色差随时间延长逐渐增加,呈现较明亮的深红色;当继续加热处理至2 min时色差显著变化,糊辣壳色泽明显变暗;当加工时间超过2.5 min时,大部分糊辣壳变黑。硬度变化趋势与色差比较相似,随着加工时间延长,硬度逐渐增大,在2.5 min时增至17.16 N。糊辣壳的感官评价随加工时间延长呈现出先增加后减少的趋势,且在1.5 min时达到最大值89.12,不同时间梯度间差异显著。综上所述当加工时间为1～1.5 min时,成品含油量和水分含量和硬度适中,色差值保持在正常范围内,感官评分较高。

2.2.3 翻炒频次对成品糊辣壳品质的影响 由表9可知,糊辣壳含油量随翻炒频次的加快呈现出先增加后减少的趋势,且在15 r/min时达到最大含油量54.23%,20 r/min时含油量显著下降至48.13%。含水量随着翻炒频次增加逐渐降低,这是由于翻炒越快,原料与热源接触越均匀,水分蒸发速度越快;空白对照组(0 r/min)、低速处理组(5 r/min)与中高速处理组(10～20 r/min)间差异显著,中高速处理组内产品含水量变化差异不显著。色差随翻炒频次加快逐渐减小,低速处理组和中高速处理组间差异显著;空白对照组色差为43.82,糊辣壳整体呈黑褐色;而翻炒频次增加至10 r/min时,产品色泽获得显著改善,色差较空白对照组下降幅度达42.60%,为25.15,产品为较明亮的红褐色。硬度变化趋势与色差比较相似,随着翻炒频次增加,硬度逐渐降低;15 r/min时较0 r/min显著下降至13.55N,成品较酥脆;当翻炒频次增加至20 r/min时,产品硬度获得显著改善,较空白对照组下降幅度达30.39%,为13.24 N。糊辣壳的感官评价随翻炒频次增加呈现递增趋势;当翻炒频次增加至15 r/min时,感官评分显著上升至83.65,较空白组增幅达81.85%;但在此基础上进一步增加翻炒频次,糊辣壳感官评分变化不显著。综上所述当翻炒频次为15～20 r/min时,糊辣壳品质较佳。

2.2.4 固液比对糊辣壳品质的影响 由表10可知,糊辣壳含油量随固液比降低,整体呈逐渐上升趋势;当固液比降低至1∶4 g/mL达到最大含油量49.19%;当固液比在1∶4～1∶5 g/mL范围内时,糊辣壳含油量变化不显著。糊辣壳的含水量随固液比增加呈现递减趋势;1∶4 g/mL时含水量显著下降至11.65%。色差整体随固液比降低呈逐渐增加趋势;固液比降低至1∶3 g/mL时,产品色泽获得显著改善,色差较空白对照组显著上升至25.62,呈现较明亮的红褐色。硬度随固液比的降低呈现增加后减小的趋势;当固液比降低至1∶3 g/mL时,产品硬度显著增大至14.24,成品较酥脆;当固液比在1∶3～1∶5 g/mL范围内时,糊辣壳硬度变化不显著。感官评价变化趋势与硬度较一致;当固液比降低至1∶3 g/mL时,感官评分显著上升至88.57;固液比继续降低至1∶4～1∶5范围时,糊辣壳感官评分维持在85分左右,变化不显著。综上所述当固液比为1∶3～1∶4 g/mL时,由于液态物质相对含量更多,糊辣壳的含油量大的同时也保持住了糊辣壳的水分,其色差较佳,硬度值较适宜,感官评分较高,糊辣壳的品质较好。

表10 固液比对糊辣壳品质的影响

2.3 糊辣壳关键工艺参数优化

通过逐步回归对表11实验数据进行回归拟合,得到糊辣壳品质综合评分对以上4个因素的二次多项回归模型为:

Y=+47.01158X1-479.765832+101.18855X3+301.78021X4+6.026X1X2-0.3456X1X3+1.8625X1X4-7.064X2X3-128.75X2X4+19.725X3X4-0.15922X12-116.448X22-1.32348X32-1366.71875X42-4134.6038

表11 Box-Bennken实验设计结构矩阵及实验结果

根据回归方程绘制响应曲面图,考察所拟合的响应面的形状。图1直观地反映了对响应值综合评分有显著影响的两因素交互作用的结果。比较图1并结合表12可知,交互项X1X2、X1X3、X2X3对模型影响达到显著水平(p<0.05);其中油温与加工时间的交互作用对综合评分影响极显著,表现为曲面较陡;其次是油温与翻炒频次;影响最小的是加工时间与翻炒频次,相应表现是曲线较为缓和。

表12 响应面二次回归方程模型实验方差分析

图1 各因素交互影响的响应面图Fig.1 Respinse surface plots for the pairwise interactive effects of four variables on extraction efficiency

通过对模型方程求导计算,得到糊辣壳工艺的最佳条件为:油温158.05 ℃,加工时间1.4 min,翻炒频次15.58 r/min,固液比28∶100 g/mL,在此条件下糊辣壳综合评分为97.314。考虑到实际操作的便利,将加工工艺条件修整为油温158 ℃、加工时间1.4 min、翻炒频次16 r/min,固液比28∶100,5次平行实验结果为97.45±1.35,与理论预测值相比,其相对误差约为0.14%。因此,Box-Bennken实验设计所得的最佳工艺参数准确可靠,具有实用意义。

3 结论

3.1 通过L9(33)正交实验优化原料配方为干辣椒120 g+红花椒20 g+青花椒10 g。该配方所制作的四川糊辣壳成品麻辣适宜,香气更加浓郁。

3.2 由单因素实验和Box-Behnken实验设计及其分析结果,获得糊辣壳加工最佳工艺参数为油温158 ℃、加工时间1.4 min、翻炒频次16 r/min,固液比28∶100,此时糊辣壳综合品质评分为97.45±1.35。

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Research on the technological application of fired chill in the area of Sichuan

DING Jie1,LU Xue-song1，*,HE Jiang-hong1,YANG You1,LU Yi1,JI De-rong1,QIN Wen2,ZHU Jin-yan3

(1.Sichuan,Tourisim University,Chengdu 610100,China;2.Sichuan Agricultural University,Ya’an 625000,China;3.Zhuanghe City Food Inspection Monitoring Center,Dalian,China)

The dried pepper,red pepper and green pepper were taken as main material,the technological application of fired chill in Sichuan was studied. The best formula material was set by L9(33)orthogonal test. On the single-factor test based on the response surface method,the processing parameters were optimized. Results were as followed. Dried pepper,red pepper and green pepper with the quality of burnt chili were significant(p<0.05). Red pepper had the biggest influence,and after it the green pepper. Dried pepper had the least impact. The effect order of parameters of technology on the impact was cooking frequency,oil temperature,solid-liquid ratio,processing time. Oil temperature had significant effect on the indexes(p<0.05). Cooking frequency on the fired chill was significance(p<0.01). The best processes was dried chillies120 g,red peppers 20 g and green pepper 10 g,oil temperature of 158 ℃,processing time of 1.4 min,cooking frequency 16 r·min-1,solid liquid ratio of 28∶100,which was required for the best quality of fired chill.

fired chill;technological;application

2016-04-29

丁捷(1985-)，女，硕士，讲师，研究方向：传统菜肴工业化，E-mail: dingjiedream@163.com。

*通讯作者:卢雪松(1981-)，男，硕士，讲师，研究方向：传统菜肴工业化，E-mail: 123948958@qq.com。

四川省教育厅重大培育项目(14CZ0033)；烹饪科学四川省高等学校重点实验室基金重点项目(13-PR04)。

TS215

A

1002-0306(2016)20-0000-00

10.13386/j.issn1002-0306.2016.20.000