天然美味魔芋休闲食品的开发

刘晓雪 胡欢 杨云任 訾成敏 白忠彬 田洋 宋爽

(1云南农业大学食品科学技术学院 云南昆明 650201;2国家辣木加工技术研发专业中心 云南昆明 650201;3云南省生物大数据重点实验室 云南昆明 650201)

魔芋又名磨芋或蒟，属天南星科多年生草本植物［1］，是一种低热能、低蛋白质、低维生素、高膳食纤维的食品，魔芋所含的有效成分对癌细胞代谢有干扰作用，并可刺激机体产生一种杀灭癌细胞的物质，防治癌瘤，提高免疫力［2］。魔芋粉的有效成分是葡甘聚糖［3］，是目前发现的最优良的可溶性膳食纤维之一，具有减肥、通便、降血脂、降血糖等生理功能，对预防和辅助治疗肥胖症、肠道癌、心血管病、糖尿病等现代富贵病具有重要作用。此外，魔芋还有抑菌抗炎、提高耐氧能力、扩张外周血管、抑制心肌收缩力等作用［3］。随着魔芋食品科学技术的发展和大众对魔芋认识的提高，魔芋精粉作为食用的重要原料或添加剂，制成的各种食品、饮料、果冻、果汁等系列产品越来越多。根据调查，目前的休闲食品中由魔芋制成的休闲食品很少，而用天然调味料制成的魔芋辣条更是没有［4-5］。魔芋的食用方法单一，深加工产品少，说明魔芋休闲食品有很大的开发潜力。因此，可利用魔芋营养特性，开发食用方便、风味独特、营养价值高的系列魔芋休闲食品。以魔芋为原料，面粉为辅料，以云南特有的纯天然调味料进行调味，可制作出口感好、营养健康的高端休闲食品［6］。目前市场上有越来越多的休闲食品深受人们的喜爱。例如辣条之类的休闲食品，辣条是一种统称，泛指主要原料为面粉，加以各种色素、调味料、防腐剂，使用大量添加剂制成的面制品［7］。在网络上被称为“80后、90后”记忆中的经典零食，自诞生以来就备受消费者欢迎，辣条具有庞大的消费群体［8］，同时魔芋食用方法相对单一，深加工食品少，所以研究魔芋休闲食品可满足人们对健康、营养、美味休闲食品的需求。

中国魔芋产品开发目前还是以食品为主，如凝胶食品、增稠剂、乳化剂［9］。魔芋食品的开发，主要从魔芋葡甘聚糖的凝胶性、增稠性和持水性等几个方面入手［10］。国内外对魔芋食品的研究很多，主要集中于魔芋保健功能开发［11］及食品的开发，如魔芋罐头、魔芋胶囊、魔芋果丹皮、魔芋果酱、魔芋面条的制作，但很少涉及魔芋休闲食品的开发［12］。本实验采用魔芋精粉、高精面粉、天然调味料作为主要原料，在特定的加工工艺基础上，通过单因素实验和正交实验对魔芋辣条的制作工艺和配方进行实验设计，优化魔芋休闲食品的工艺、配方，使辣条生产朝卫生安全、营养健康的方向发展，同时为工厂化生产和家庭制作提供实验依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验材料

魔芋精粉、高精面粉（麦芯多用途粉，滨州中裕食品有限公司），低筋面粉（自发小麦粉，益海嘉里粮油食品工业有限公司），植物油（调和油，广西壮族自治区防城港市），食盐（白象食盐，云南盐化股份有限公司），调味料（辣椒、花椒黑胡椒、小茴香、草果、八角、孜然，云南尼罗非食品开发有限公司），LST肉汤培养基。

1.1.2 仪器与设备

电磁炉、炸锅、蒸锅（均为广东美的生活电器制造有限公司），SE3001F电子天平（上海奥豪斯仪器有限公司），试管、烧杯、量筒、小导管、研砵（昆明进多丰生物科技有限公司），筷子、砧板、擀面杖、不锈钢盆、SW-CJ-1F无菌操作台（苏州净化设备有限公司），HPX-9272ME恒温培养箱（上海博讯实业有限公司），真空包装机。

1.2 方法

1.2.1 工艺流程及操作要点

1.2.1.1 工艺流程［13］

称取高筋面粉、魔芋筋粉、食盐、调味料→进行魔芋精粉的膨胀→配制食盐水→高筋面粉和膨胀后的魔芋混合和面→静置醒发面团→进行擀面，制成辣条形状→放入蒸锅中蒸制→油炸，炸制金黄出锅→加调味料进行调味→真空包装→感官评定

1.2.1.2 操作要点

（1）魔芋粉的膨发［13］：水不宜过多，以免影响后期的和面而使面团过稀，加入热水并搅拌至精粉颗粒消失。

（2）面粉醒发：醒发时间不能太长也不能太短，一般15～20 min，发酵时间过长则影响口感。

（3）成型：为了在后续的蒸制和油炸时受热均匀、口感均匀，形状大小要尽量保持均匀一致。

（4）蒸制：待水沸腾后进行蒸制，在蒸制过程中不要掀开锅盖，以免会出现夹生情况。

（5）炸制：油温不宜过高，时间不能过长，以免出现炸焦、口感不佳等情况。

（6）调味料：待冷却后进行调味，不同的调味料按照最佳的口味比例配制。

（7）面粉筋性确定：在市面上有高筋面粉、中筋面粉、低筋面粉，其蛋白质含量不同，对饼干口感有较大影响。其中高筋面粉蛋白质在11.5%以上，中筋面粉蛋白质平均在11%，低筋面粉蛋白质在7%～9%。经过实验发现高筋面粉口感最好。

1.2.2 魔芋辣条品质评定

魔芋辣条品质从魔芋辣条的感官、微生物指标和是否胀袋3个方面进行综合评定。

1.2.2.1 感官评定与标准

魔芋辣条的感官评定由色泽、口感、风味、外观、气味5部分组成，共100分。每组由10位品评员进行评分，产品最终得分为10位品评员所评分的平均分。评定标准见表1。

表1 感官评分标准

1.2.2.2 魔芋辣条微生物指标的测定

菌落总数参照GB 4789.2—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》［14］方法测定；大肠菌群根据GB 4789.3—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验大肠菌群计数》［15］方法测定；霉菌、酵母菌计数参照GB 4789.15—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验霉菌和酵母菌计数》［16］方法测定。

1.2.3 实验设计

1.2.3.1 单因素实验

加工工艺从油炸时间2、3、4、5 min，蒸制时间3、5、7、9 min，油炸功率800、1 000、1 200、1 400 W三个因素进行实验。配方从面粉用量40、60、80、100、120 g，食用油用量 4、6、8、10、12 g，调味料用量4、6、8、10、12 g三个因素进行实验。

1.2.3.2 最佳加工工艺的正交实验设计

根据单因素实验所确定的各因素对魔芋辣条品质的影响，最佳加工工艺的正交实验设计如下：从油炸时间、蒸制时间、油炸功率，分别设定3个水平，以感官评价为考察指标，对正交结果进行合理分析，以确定魔芋辣条的加工工艺的最佳条件。采用L9（33）正交实验设计，如表2所示。

表2 L9（33）魔芋辣条加工工艺的正交实验设计

1.2.3.3 最佳配方的正交实验设计

最佳配方正交实验设计：从面粉用量、食用油用量、调味料用量分别设定3个水平，以感官评价为考察指标，对正交结果进行合理分析并认证，以确定魔芋辣条加工工艺的最佳配方。采用L9（33）正交实验设计，如表3所示。

表3 L9（33）魔芋辣条配方的正交实验设计

2 结果与分析

2.1 单因素实验结果

2.1.1 油炸时间对魔芋辣条感官评分的影响

在魔芋精粉100 g、高筋面粉为100 g、食用油为8 g、调味料为20 g、蒸制5 min、油炸功率为1 200 W的条件下，油炸时间分别为2、3、4、5 min的品鉴分数如图1所示。通过对油炸时间单因素实验数据进行方差分析（表4）可知，不同油炸时间对魔芋辣条感官评分有明显影响，且当油炸时间为4 min时，感官评分最高。

图1 油炸的时间对魔芋辣条感官评分的影响

表4 油炸时间对魔芋辣条感官评分影响的方差分析

2.1.2 蒸制的时间对魔芋辣条感官评分的影响

在魔芋精粉100 g、高筋面粉为100 g、食用油为8 g、调味料为20 g、油炸功率为1 200 W、油炸4 min的条件下，蒸制时间分别为3、5、7、9 min的品鉴分数如图2所示。通过对蒸制时间单因素实验数据进行方差分析（表5）可知，不同蒸制时间对魔芋辣条感官评分有明显影响，且当蒸制时间为7 min时，感官评分最高。

图2 蒸制的时间对魔芋辣条感官评分的影响

表5 蒸制时间对魔芋辣条感官评分影响的方差分析

2.1.3 油炸的功率对魔芋辣条感官评分的影响

在魔芋精粉100 g、高筋面粉为100 g、食用油为8 g、调味料为20 g、蒸制5 min、油炸4 min的条件下，油炸功率分别为800、1 000、1 200、1 400 W的品鉴分数如图3所示。通过对油炸功率单因素实验数据进行方差分析（表6）可知，不同油炸功率对魔芋辣条感官评分有明显影响，且当油炸功率为1 200 W时，感官评分最高。

表6 油炸功率对魔芋辣条感官评分影响的方差分析

图3 油炸的功率对魔芋辣条感官评分的影响

2.1.4 面粉添加量对魔芋辣条感官评分的影响

在魔芋精粉100 g、食用油为8 g、调味料为20 g、蒸制5 min、油炸4 min、油炸功率为1 200 W的条件下，面粉添加量分别为40、60、80、100、120 g的品鉴分数如图4所示。通过对面粉添加量单因素实验数据进行方差分析（表7）可知，随着面粉添加量的增加感官评分也逐渐增加，且当面粉添加量为100 g时，感官评分最高。

图4 面粉添加量对魔芋辣条感官品质的影响

表7 面粉添加量对魔芋辣条感官品质影响的方差分析

2.1.5 食用油添加量对魔芋辣条的影响

在魔芋精粉100 g、面粉为100 g、调味料为20 g、蒸制5 min、油炸4 min、油炸功率为1 200 W的条件下，食用油添加量分别为4、6、8、10、12 g的品鉴分数如图5所示。通过对面粉添加量单因素实验数据进行方差分析（表8）可知，随着加量的增加感官评分也随之增加，且当食用油添加量为8 g时，感官评分最高。

图5 食用油的添加量对魔芋辣条感官品质的影响

表8 食用油的添加量对魔芋辣条感官品质的方差分析

2.1.6 调味料添加量对魔芋辣条的影响

在魔芋精粉100 g、面粉为100 g、食用油为8 g、蒸制5 min、油炸4 min、油炸功率为1 200 W的条件下，调味料添加量分别为4、6、8、10、12 g的品鉴分数如图6所示。通过对面粉添加量单因素实验数据进行方差分析（表9）可知，随着调味料添加量的增加感官评分也随之增加，且当调味料添加量为12 g时，感官评分最高。

表9 调味料添加量对魔芋辣条感官品质的方差分析

图6 调味料添加量对魔芋辣条感官品质的影响

2.2 正交实验分析

2.2.1 最佳加工工艺的正交实验

极差R的值越大，表示该因素的水平变化对实验的影响越大，在实验中此因素就越重要。从表10可知，3个因素的主次关系是：A（油炸时间）＞C（油炸功率）＞B（蒸制时间），根据因素的主次顺序及K的平均值得出最优组合为A2B1C2

表10 最佳加工工艺正交实验结果与极差

2.2.2 最佳配方的正交实验结果

极差R的值越大，表示该因素的水平变化对实验的影响越大，在实验中此因素就越重要。从表11可知，3个因素的主次关系是：A（面粉添加量）＞B（食用油添加量）＞C（调味料添加量），根据因素的主次顺序及K的平均值得出最优组合为A2B2C3。

表11 最佳配方正交实验结果与极差

2.3 微生物指标的测定结果

微生物检测结果显示，魔芋辣条菌落总数、大肠菌群、霉菌检测值分别为106、4、8 CFU/g（表12），均符合国家标准要求，并且魔芋辣条均无胀袋情况。

表12 微生物检测结果

3 结论

实验得出魔芋辣条的最佳加工工艺为：A2B1C2，即油炸时间为4 min，蒸制时间为5 min，油炸功率为1 200 W；最佳配方为：A2B2C3，即面粉添加量为100 g，魔芋精粉100 g，食用油添加量为8 g，调味料添加量为12 g。在最优条件下，制成的魔芋辣条色泽均匀，表面有光泽，酥脆可口，有嚼劲，具有淡淡的魔芋清香。本实验选用天然原料，无添加剂，富含膳食纤维，原滋原味；而市面上的辣条添加剂多，味道过浓，形状不规则，卫生安全得不到保障。因此，魔芋辣条的研制可为魔芋新食品开发提供一定的参考。