盧紹闖 鄭寶芳 秦石秀 盧佳磊 周 濤 王嘉琪 李赤翎 周 慧

(長沙理工大學(xué)化學(xué)與食品工程學(xué)院，湖南 長沙 410007)

目前，市面上的果蔬脆片主要分為油炸型和非油炸型兩類，油炸脆片雖然酥脆可口，但普遍存在高油脂、高熱量、色澤暗淡、營養(yǎng)損失大等問題，近年來，學(xué)者們[1-3]為了解決油炸脆片帶來的潛在健康隱患，不斷探索著新的工藝方式來降低脆片含油率，例如真空油炸技術(shù)與微波油炸技術(shù)，與常壓油炸相比，一定程度上降低了脆片含油率，但依舊具有能耗高、不能達到低油脂要求的問題。因此本研究擬選用各種天然、安全的食品添加劑(其劑含有親水和疏水基團的兩性分子，可改變液體的界面狀態(tài)，在有機溶液和水溶液中均可溶解，分子在水溶液中很容易吸附于不同界面上而形成定向排列的單分子膜，這種定向吸附作用，使添加劑具有特有的表面活性[4-6])處理樣品，通過感官品質(zhì)和主要特征營養(yǎng)素分析評價，研究出低油脂含量，形態(tài)和質(zhì)構(gòu)較好的樣品。旨在為提高目前市面上油炸果蔬脆片的品質(zhì)提供參考和依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮胡蘿卜、棕櫚油：市售；

氯化鈉、蔗糖酯、單甘酯、卵磷脂、改性淀粉、明膠、果膠、葡聚糖、黃原膠、卡拉膠：長沙隆和化玻實驗用品有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

電熱鼓風(fēng)干燥箱：101-2A型，天津市泰斯特儀器有限公司；

測色色差計：WSC-S型，上海精密儀器儀表有限公司；

質(zhì)構(gòu)儀：TA.XT Plus型，英國SMS公司；

高速離心機：TG16-WS型，長沙英泰儀器有限公司；

冷凍干燥機：SCIENTZ-10N型，寧波新芝生物科技股份有限公司；

高效液相色譜儀：LC-20A型，上海納锘實業(yè)有限公司；

掃描電鏡：Quanta 200型，美國FEI公司。

1.3 方法

1.3.1 胡蘿卜脆片生產(chǎn)工藝流程

新鮮胡蘿卜前處理→浸漬→干燥→真空油炸→振動脫油

1.3.2 胡蘿卜脆片前處理 新鮮胡蘿卜清洗、去皮、再清洗、瀝干水分，切成厚度4 mm左右的薄片。將胡蘿卜片置于添加劑勻漿中(濃度為0.015 g/mL)浸漬10 min，鼓風(fēng)干燥箱中50 ℃干燥8 h[7-9]。干燥后得1 mm左右胡蘿卜薄片，進行真空油炸。油炸后的片料經(jīng)過振動脫油除去表面余油。

1.3.3 指標(biāo)測定

(1) 水分含量的測定：參考GB 5009.3—2016《食品中水分的測定》。

(2)β-類胡蘿卜素測定：參考GB 5009.83—2016《食品中胡蘿卜素的測定》。

(3) 質(zhì)構(gòu)的測定：用質(zhì)構(gòu)儀對不同添加劑處理的胡蘿卜脆片進行硬度和脆度測定，測定探頭36 mm Cyl.radius型。測定程序采用三點支架破碎法[10-11]。硬度用樣品破碎時，儀器上支架所需最大力來表示，硬度越大所需力越大；脆度用樣品達到破碎點時，上支架移動的距離來表示，樣品脆性越大距離越小。測試參數(shù)：觸發(fā)力5 g，測試前速率1 mm/s，測試速率0.5 mm/s，測試后速率2 mm/s，測試距離4 mm。每個胡蘿卜脆片樣品測試3次，取平均值。

(4) 色澤的測定：利用色差儀對不同添加劑處理的胡蘿卜脆片樣品的色澤進行測定，測定結(jié)果用L*、a*、b*表示，L*值越大表示樣品顏色越接近白色；a*值表示紅綠色度，+a*表示偏紅，-a*表示偏綠；b*表示黃藍色度，+b*表示偏黃，-b*表示偏藍。每種胡蘿卜脆片樣品測定3次，取平均值。

(5) 超微結(jié)構(gòu)的分析：未經(jīng)添加劑處理的胡蘿卜脆片與經(jīng)過添加劑處理后的胡蘿卜脆片從中心位置切出小薄片，使用掃描電鏡對樣品進行超微結(jié)構(gòu)觀察。

(6) 感官評定：由8位評審人員組成感官評價小組，對胡蘿卜脆片色澤、組織形態(tài)、氣味與滋味、口感4個指標(biāo)進行評價，評定標(biāo)準(zhǔn)參考GB/T 23787—2009，具體評價內(nèi)容如表1 所示。

1.4 數(shù)據(jù)處理

表1 感官評定標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation criteria

2 結(jié)果與分析

2.1 不同添加劑對胡蘿卜脆片含油率、脆度等方面的影響

含油率是能夠直觀反映胡蘿卜脆片品質(zhì)的一個重要指標(biāo)。如果含油率過高，會導(dǎo)致胡蘿卜脆片酥脆度降低，并且口感油膩，容易變質(zhì)，不利于健康。表2結(jié)果顯示，整體上，加入了添加劑的脆片與無添加劑的相比含油率顯著降低；添加了氯化鈉的脆片驅(qū)油效果最差，其含油量為11.54 g/100 g)，但遠高于無添加的胡蘿卜脆片含油率(9.8 g/100 g)，這是由于氯化鈉的脫水作用加強了樣品對油脂的吸收，而添加了蔗糖酯、單甘脂等的樣品含油率顯著降低(P≤0.05)，其含油量分別為3.18，4.37，4.54 g/100 g，因為這些添加劑含有的親水-親油兩性基團具有顯著的驅(qū)油效果；其中，以蔗糖酯效果最好。

脆度與硬度是兩項評價胡蘿卜脆片特性的重要感官指標(biāo)，由表2可知，與無添加劑的脆片相比，添加劑對胡蘿卜脆片的硬度有顯著增加，依據(jù)吳列洪等[12]對薯片硬度與含油量相關(guān)性研究可知，脆片硬度越高含油量越低,與本研究結(jié)果相符。同時，加入了添加劑的樣品脆度也高于無添加的，其原因是添加劑使油炸脆片形成的孔隙未被油脂填充，從而使口感更加松脆。

依據(jù)表2數(shù)據(jù)，除添加劑氯化鈉之外，其他不同添加劑的樣品中β-胡蘿卜素保留量[13]均高于無添加劑的。無添加劑的樣品中β-胡蘿卜素保留量為2.20 mg/100 g，而通過添加劑處理的胡蘿卜樣品中β-胡蘿卜素保留量最高的是果膠，高達3.83 mg/100 g，最低的是氯化鈉，含量為1.65 mg/100 g，與無添加的樣品相比較，均具有顯著性差異(P≤0.05)。因此，添加劑的加入對提高脆片中β-胡蘿卜素保留量的效果十分顯著。而氯化鈉的添加會加速營養(yǎng)素的流逝，其他則對營養(yǎng)素具有一定的保護作用。

表2 不同添加劑對胡蘿卜脆片品質(zhì)的影響?Table 2 Effects of different additiveson the quality of carrot chips

雖然不同添加劑的加入對胡蘿卜脆片硬度、脆度、含油率及β-胡蘿卜素含量的影響程度各不相同，但綜合各項數(shù)據(jù)比較，添加蔗糖酯的樣品含油率(3.18 g/100 g)最低，β-胡蘿卜素保留量為(2.73 mg/100 g)，蔗糖酯對提高整體品質(zhì)效果最佳。

通過對樣品進行色譜分析，進樣體積為20 μL，在此色譜條件下，從圖1看出，β-胡蘿卜素的標(biāo)準(zhǔn)品可以在30 min內(nèi)得到較好的分離；從2個典型的胡蘿卜脆片樣品溶液的色譜圖(圖2、3)看出，被標(biāo)注的色譜峰與圖1被標(biāo)注的色譜峰保留時間一致，2個樣品的峰面積相差不明顯，說明使用果膠與明膠處理的樣品，對β-胡蘿卜素的保留效果較好，但兩者之間差別不大；與表2結(jié)果相符。

2.2 不同添加劑對胡蘿卜脆片色澤的影響

通過表3數(shù)據(jù)可知，除新鮮胡蘿卜以外，明亮度(L)由高至低前5位依次為添加了氯化鈉、果膠、明膠、改性淀粉和蔗糖酯，與無添加劑的胡蘿卜脆片相比，均有效提高了油炸胡蘿卜脆片的明亮度，使成品光澤度更好，與新鮮胡蘿卜亮度有不同程度的接近；a*值越高，成品顏色越紅，與無添加劑脆片相比，添加了氯化鈉、蔗糖酯、葡聚糖和黃原膠的脆片的a*值更高，成品顏色更偏紅色，與新鮮胡蘿卜紅色更相近；b*值越高，成品顏色越黃，與無添加脆片相比，樣品b*值越高，越接近新鮮胡蘿卜的黃色。

圖1 β-胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)品高效液相色譜圖Figure 1 HPLC chromatograms of the reference substance

圖2 經(jīng)果膠處理后胡蘿卜脆片中β-胡蘿卜素高效液相色譜圖Figure 2 HPLC chromatograms of carrotchips treated with pectin

圖3 經(jīng)明膠處理后胡蘿卜脆片β-胡蘿卜素高效液相色譜圖Figure 3 HPLC chromatograms of carrot chips treated with gelatin

ΔE反映的是胡蘿卜脆片的總色差，由小至大進行排序：氯化鈉、果膠、明膠、蔗糖酯、改性淀粉、單甘脂、葡聚糖、卵磷脂、黃原膠、無添加劑及卡拉膠。很直觀地看出，添加了氯化鈉的樣品與新鮮胡蘿卜脆片最為相近，其他樣品與新鮮胡蘿卜脆片都具有顯著性差異(P≤0.05)，可能是其他添加劑增加了樣品在高溫下的焦糖化反應(yīng)和美拉德褐變反應(yīng)，從而導(dǎo)致色澤變暗。

表3 不同添加劑對胡蘿卜脆片色澤的影響?Table 3 Effects of differentadditiveson the color and luster of carrot chips

2.3 添加劑對胡蘿卜脆片超微結(jié)構(gòu)的影響

由圖4看出，經(jīng)蔗糖酯處理的胡蘿卜脆片表面油脂含量很少且呈現(xiàn)疏松多孔結(jié)構(gòu)，這樣的多孔結(jié)構(gòu)會增加產(chǎn)品的脆度；通過改性淀粉處理的胡蘿卜脆片幾乎一半孔隙都被油脂充滿；而無添加劑的胡蘿卜脆片孔隙和表面幾乎全部覆蓋著油脂，顯然與蔗糖酯處理的胡蘿卜脆片存在較大的差異。由此可以說明，經(jīng)過蔗糖酯處理的胡蘿卜脆片能顯著降低含油率，孔隙多的脆片不僅含油率低且脆度好，同時能提高其貨架期，與表2數(shù)據(jù)相符。

2.4 感官評定

從胡蘿卜脆片色澤、組織形態(tài)、氣味與滋味、口感這4個指標(biāo)進行評價，由表4發(fā)現(xiàn)，不同添加劑對胡蘿卜脆片特性具有不同作用，其中氯化鈉最能保持胡蘿卜脆片的原有色澤，但是對于樣品組織狀態(tài)以及營養(yǎng)素的保留不理想；蔗糖酯對降低胡蘿卜脆片含油率效果最為顯著，樣品色澤與新鮮胡蘿卜也比較相近，樣品形態(tài)完整，無明顯油膩感，口感酥脆、硬度適中，感官評分總分最高。

圖4 新鮮胡蘿卜脆片、經(jīng)蔗糖酯和改性淀粉處理的胡蘿卜脆片橫切面微觀掃描圖Figure 4 Microscopic scanning of carrot chips from fresh carrot chips, sucrose and modified starch

表4 感官評分Table 4 Sensory score

3 結(jié)論

在胡蘿卜脆片生產(chǎn)中通過加入不同添加劑，并對樣品的含油率、質(zhì)構(gòu)特點、β-胡蘿卜素保留量、色澤、感官指標(biāo)進行了系統(tǒng)的測定和分析，與無添加劑的樣品進行比較，添加了蔗糖酯、單甘脂等的樣品，對降低脆片含油率的效果都比較顯著(P≤0.05)，其中添加蔗糖酯處理與無添加劑相比，樣品吸油率降低了約67%；而在微觀結(jié)構(gòu)方面發(fā)現(xiàn)，蔗糖酯處理的樣品表面油脂覆蓋率遠小于無添加劑的，并且結(jié)構(gòu)更加疏松多孔，這使得樣品脆度也明顯高于無添加的；另外，除氯化鈉以外，添加劑的加入均可減少β-胡蘿卜素的損失。而氯化鈉、果膠、蔗糖酯的添加均能很好地保持脆片色澤；感官評定中綜合各項指標(biāo)，蔗糖酯的總體評分最高。

根據(jù)以往的有關(guān)油炸果蔬脆片的研究文獻來看，大多是從油炸工藝條件和設(shè)備來提高品質(zhì)的，如冷凍干燥、真空油炸等；但通過添加乳化劑、多糖等物質(zhì)對果蔬含油率，食用品質(zhì)和營養(yǎng)性等方面進行系統(tǒng)的研究還未見報道；本研究主要目的是針對不同添加劑對油炸胡蘿卜脆片品質(zhì)的全面影響，為果蔬脆片工業(yè)化生產(chǎn)提供參考和依據(jù)；但未涉及到干燥工藝、油炸工藝等，如果結(jié)合科學(xué)的工藝過程，產(chǎn)品品質(zhì)會更佳。