調(diào)理甘薯球的開發(fā)

范會平，李菲菲，郭子健，趙天學(xué)，艾志錄

(1. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 450002； 2. 河南省薯類淀粉工程技術(shù)研究中心，河南 鄲城 477150； 3. 農(nóng)業(yè)部大宗糧食加工重點(diǎn)試驗(yàn)室，河南 鄭州 450002)

調(diào)理甘薯球的開發(fā)

范會平1，2，李菲菲1，郭子健1，趙天學(xué)3，艾志錄1，2

(1. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 450002； 2. 河南省薯類淀粉工程技術(shù)研究中心，河南 鄲城 477150； 3. 農(nóng)業(yè)部大宗糧食加工重點(diǎn)試驗(yàn)室，河南 鄭州 450002)

為了研究調(diào)理甘薯球的最佳加工工藝條件，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選擇油炸溫度、糯米粉添加量、黃油添加量、白糖添加量為自變量，甘薯球感官評分為評價(jià)指標(biāo)，利用Box-Behnken中心組合原理設(shè)計(jì)3因素3水平試驗(yàn)，研究各自變量交互作用及其對甘薯球品質(zhì)的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，紫薯球加工的最佳工藝條件：油炸溫度為150℃、糯米粉為30%、黃油為40%、白糖為15%;紅薯球加工的最佳參數(shù)：油炸溫度為150℃、糯米粉為35%、黃油為30%、白糖為15%。

調(diào)理甘薯球；紫薯;紅薯;全薯粉；糯米粉;生產(chǎn)工藝

甘薯包括紅薯和紫薯，紅薯含有豐富的黏液蛋白，這種物質(zhì)不僅能保持關(guān)節(jié)腔內(nèi)的潤滑作用，而且還能保持人體心血管壁的彈性，提高機(jī)體的免疫能力[1]。紅薯獨(dú)有的脫氫表雄甾酮，可以預(yù)防結(jié)腸癌和乳腺癌。紫薯中的天然色素可替代化學(xué)合成色素用于飲料、食物調(diào)料的制備，具有安全、保健的特點(diǎn)[2-3]。紫薯中色素主要含花青素類色素，花青素是允許使用的一類天然紅色素，是以黃酮核為基礎(chǔ)的糖甙[4]，它具有抗氧化、抗突變、減輕肝機(jī)能障礙與心血管疾病等作用。全薯粉是一種新型脫水薯類制品，它以新鮮薯類為原料，經(jīng)清洗去皮、挑選、切片護(hù)色、干燥、粉碎而得到的細(xì)顆粒狀產(chǎn)品。由于加工過程中最大限度地減少了薯類細(xì)胞的破壞，因此，全薯粉中游離淀粉含量較低[5]，復(fù)水后能還原成黏度較低的薯泥[6]，并具有薯類特有的風(fēng)味及營養(yǎng)。全薯粉含有豐富的對人類健康有利的可溶性蛋白質(zhì)、氨基酸、膳食纖維等成分[7]。

甘薯本身所特有的生理功能使得其產(chǎn)品作為一種休閑類食品倍受不同人群的青睞。薯球的制作常以家庭、小作坊式形式存在。日常生活中所食用的薯球常以薯類作物為原料，經(jīng)過蒸熟處理后油炸而得。目前國內(nèi)甘薯種類繁多，種植面積大，然而由于甘薯收獲季節(jié)集中，其又不易長時(shí)間儲存[8]，產(chǎn)品供應(yīng)往往具有季節(jié)性，所以不能保證全年供應(yīng),因而食用薯球也具有季節(jié)性，而且不同批次的甘薯，口感也會發(fā)生變化，這對薯球的工業(yè)化生產(chǎn)非常不利。利用甘薯全粉添加適當(dāng)輔料來生產(chǎn)薯球既有利于生產(chǎn)的規(guī)?；瑫r(shí)也避免了因季節(jié)更替而帶來的一系列的問題[9]，在該產(chǎn)品制備中，添加黃油以減少甘薯的韌性，使其具有酥性，糯米粉的加入促進(jìn)其成型，改善其口感，白砂糖的加入能滿足人們對于甜味的要求。確定相關(guān)工藝參數(shù)后，為規(guī)模化生產(chǎn)統(tǒng)一的產(chǎn)品創(chuàng)造條件，同時(shí)其生產(chǎn)也滿足人們不同季節(jié)對薯類產(chǎn)品的需求。

1 材料與方法

1.1 主要試驗(yàn)材料

紫薯全粉、紅薯淀粉，由河南天豫薯業(yè)股份有限公司提供；黃油，鄭州長樂科技食品有限公司；食用油、糯米粉、白砂糖，市售。

1.2 儀器與設(shè)備

溫控電冰箱，DHG-9245A鼓風(fēng)干燥箱，F(xiàn)A6102天平，MIC-TW2110J電磁爐，HY-81型電熱炸爐。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1調(diào)理甘薯球制作工藝流程

稱取全薯粉和糯米粉→攪拌→稱取黃油→揉粉→加水→成團(tuán)→稱重→揉搓定型→油炸。

準(zhǔn)確稱取全薯粉和糯米粉，使全薯粉和糯米粉均勻混合。加入黃油，使黃油與粉充分接觸混合，加水，充分揉捏，使其成團(tuán)。稱取7 g左右的小面團(tuán)。揉搓成球，放入油炸鍋中油炸，用漏勺將薯球撈出。

1.3.2調(diào)理甘薯球感官評價(jià)

建立10人評定小組進(jìn)行感官評價(jià)。評價(jià)方法如下：取適量甘薯球成品，放入干凈容器內(nèi)，觀察產(chǎn)品顏色，隨后切開觀察其組織結(jié)構(gòu)，并品嘗其口感。感官評分細(xì)則見表1，滿分為100分。

表1 調(diào)理甘薯球的感官評定標(biāo)準(zhǔn)

1.3.3工藝條件對甘薯食用品質(zhì)的影響

在一定量的全薯粉中，按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)添加一定比例的白砂糖、糯米粉、黃油，油炸后進(jìn)行感官評價(jià)，分別考察白砂糖(10%、15%、20%、25%、30%)，糯米粉(30%、35%、40%、45%、50%)，黃油(10%、15%、20%、25%、30%、35%)，油炸溫度(140、145、150、155、160℃)，調(diào)理甘薯球感官評分的變化。制作工藝參照1.3.1節(jié)。

1.3.4響應(yīng)曲面試驗(yàn)的設(shè)計(jì)

制作薯球的主要原料為全薯粉、糯米粉、白砂糖和黃油，由于白砂糖只對產(chǎn)品的甜度產(chǎn)生影響，所以固定其含量不變。，根據(jù)Box-Behnken設(shè)計(jì)原理，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選取糯米粉添加量、黃油量和油炸溫度為自變量，以甘薯球的感官評分為響應(yīng)值，進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2003和SPS16.0軟件分析單因素試驗(yàn)結(jié)果， 采用Design-Expert 6.05軟件分析Box-Behnken響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果。

2 結(jié)果與分析

2.1 原料及工藝條件對甘薯球感官品質(zhì)的影響

2.1.1糯米粉添加量對甘薯球感官品質(zhì)的影響

稱取甘薯全粉15 g、白砂糖2.25 g、黃油4.5 g，油炸溫度150℃，分別添加質(zhì)量百分比為全薯粉的30%、35%、40%、45%、50%的糯米粉。制備甘薯球，考察糯米粉添加量對調(diào)理甘薯球感官品質(zhì)的影響，結(jié)果如表2所示。

表2 糯米粉添加量對調(diào)理甘薯球感官評分的影響

注：平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，同一列上標(biāo)字母不同則表示均值之間存在顯著性差異(P<0.05)。下表同。

由表2可知,紫薯球在糯米粉添加量小于30%時(shí)感官評分不斷上升，當(dāng)糯米粉添加量大于30%后，紫薯球的薯香味減少，口感變硬。紅薯球在糯米粉添加量小于35%時(shí)，感官評分在緩速增加，但糯米粉比例大于35%后，紅薯球薯香味變淡，口感變差。綜上所述，紫薯球添加糯米粉最佳比例為30%，紅薯球添加糯米粉最佳比例為35%。紫薯球和紅薯球在添加糯米粉時(shí)表現(xiàn)的不同跟兩者在其本身特性差異有關(guān)。紫薯全粉相對于紅薯全粉黏彈性更大、更易成型，所以在添加糯米粉時(shí)相對較少[10]。

2.1.2黃油對調(diào)理甘薯球感官品質(zhì)的影響

稱取甘薯全粉15 g、白砂糖2.25 g、糯米粉5.25 g，油炸溫度150℃，分別添加質(zhì)量百分比為全薯粉的30%、35%、40%、45%、50%的黃油。制備甘薯球，考察黃油添加量對調(diào)理甘薯球感官品質(zhì)的影響，試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

表3 黃油添加量對調(diào)理甘薯球感官評分的影響

由表3可知，紫薯球在黃油添加量小于40%時(shí)，紫薯球的感官評分在持續(xù)增加，當(dāng)黃油的比例大于40%后，紫薯球成型較差，外觀不美觀。黃油量小于30%時(shí)，紅薯球的感官評分在持續(xù)上升，而當(dāng)黃油添加比例大于30%時(shí)，紅薯球成型困難。紫薯與紅薯的不同是由于紫薯與紅薯性質(zhì)的差異，紫薯粉的黏彈性比較大，若要薯球保持酥脆的口感，相對于紅薯，紫薯球制作添加的黃油量更大。因此，紫薯球添加黃油最佳量為40%，紅薯球制作黃油最佳添加量為30%。

2.1.3油炸溫度對調(diào)理甘薯球感官品質(zhì)的影響

稱取甘薯全粉15 g、白砂糖2.25 g、糯米粉5.25 g、黃油4.5 g，制備薯球，分別在油炸溫度為140、145、150、155、160℃時(shí)進(jìn)行油炸?？疾煊驼囟葘φ{(diào)理甘薯球感官品質(zhì)的影響，試驗(yàn)結(jié)果如表4所示。

由表4可知，紫薯球與紅薯球在油炸溫度小于150℃時(shí)，紫薯球與紅薯球的感官評分都不斷升高，當(dāng)油炸溫度大于150℃后，過高的溫度使得薯球顏色變差，其口感也發(fā)生改變，紫薯球與紅薯球的感官評分持續(xù)下降。因此，紫薯球與紅薯球的最佳油炸溫度均為150℃。

表4 油炸溫度對調(diào)理甘薯球感官評分的影響

2.2 調(diào)理紫薯球工藝參數(shù)優(yōu)化配比試驗(yàn)

2.2.1模型的建立與顯著性分析

根據(jù)中心組合設(shè)計(jì)原理，綜合單因素試驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)油炸溫度為150℃、糯米粉為30%、黃油為40%時(shí)，紫薯球的感官得分較高。分別以油炸溫度、糯米粉添加量和黃油添加量為自變量，感官得分為響應(yīng)值，制備紫薯球，設(shè)計(jì)三因素三水平共17個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的響應(yīng)面分析試驗(yàn)，其中12個(gè)析因試驗(yàn)，5個(gè)中心試驗(yàn)，試驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果分析見表5、表6和表7。

表5 Box-Behnken方案設(shè)計(jì)因素和水平

表6 響應(yīng)曲面試驗(yàn)分析方案及試驗(yàn)分析結(jié)果

由表7可知，油炸溫度、糯米粉添加量和黃油添加量對調(diào)理紫薯球的感官得分都有顯著性影響，并且均以指數(shù)形式影響感官得分(P<0.05)。此外，油炸溫度與黃油添加量之間存在顯著的交互作用(P<0.05)，糯米粉添加量與黃油添加量之間存在顯著的交互作用(P<0.05)。油炸溫度與糯米粉添加量之間存在一定的交互作用(P=0.908 0)。

感官得分 =-2 527.330+32.545A+14.684B-1.108C-2.000×10-3AB+0.056AC-0.056BC-0.116A2-0.206B2-0.072C2。

糯米粉添加量變化對感官得分的影響很大，并與油炸溫度之間存在一定的交互作用，但不太明顯。隨著糯米粉添加量與油炸溫度的增加，感官得分呈指數(shù)曲線形式增加，并且在糯米粉添加量約為30%，油炸溫度約150℃時(shí)，感官得分最高。之后隨著糯米粉添加量與油炸溫度的增加，感官得分呈指數(shù)曲線形式開始下降。

黃油添加量變化與油炸溫度之間存在較明顯的交互作用。隨著黃油添加量和油炸溫度的增加，感官得分呈指數(shù)形式不斷增加，并且黃油添加量約為40%，油炸溫度約為150℃，感官得分最高。之后隨著黃油添加量和油炸溫度的增加，感官得分又開始呈指數(shù)形式下降。

糯米粉添加量和黃油添加量之間存在比較顯著的交互作用。隨著糯米粉添加量和黃油添加量的增加，感官得分呈指數(shù)形式不斷增加，并且在糯米粉添加量為30%，黃油添加量約為40%時(shí)，感官得分最高。之后隨著糯米粉和黃油添加量的增加，感官得分呈下降趨勢。

表7 調(diào)理紫薯球感官得分方差分析結(jié)果

2.2.2驗(yàn)證試驗(yàn)

通過對所得方程進(jìn)行逐步回歸，可以得到調(diào)理紫薯球的最佳制作工藝條件為：油炸溫度為153.55℃、糯米粉為29.35%、黃油為40.38%，該條件下預(yù)期感官評分為87.7438分。考慮到實(shí)際情況，并結(jié)合單因素試驗(yàn)結(jié)果，將最優(yōu)條件確定為油炸溫度為150℃、糯米粉為30%為、黃油為40%。在該條件下進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，得到調(diào)理紫薯球的感官得分為88分，該試驗(yàn)值與理論預(yù)測值接近，重復(fù)性好，證實(shí)了該模型的可靠性。

2.3 調(diào)理紅薯球工藝參數(shù)優(yōu)化配比試驗(yàn)

2.3.1模型的建立與顯著性分析

根據(jù)中心組合設(shè)計(jì)原理，綜合單因素試驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)油炸溫度為150℃、糯米粉35%、黃油為30%時(shí)，紫薯球的感官得分較高。分別以油炸溫度、糯米粉添加量、黃油添加量為自變量，感官得分為響應(yīng)值，制備紅薯球，設(shè)計(jì)三因素三水平共17個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的響應(yīng)面分析試驗(yàn)，其中12個(gè)析因試驗(yàn)，5個(gè)中心試驗(yàn)，試驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果分析見表8、表9和表10。

由表10可知，油炸溫度、糯米粉添加量和黃油添加量對紅薯球的感官得分都有顯著性影響，并且均以指數(shù)形式影響感官得分(P<0.05)，此外，油炸溫度與黃油添加量之間存在顯著的交互作用(P<0.05)，糯米粉添加量與黃油添加量之間存在顯著的交互作用(P<0.05)。油炸溫度與糯米粉添加量之間存在一定的交互作用(P=0.873 1)。

感官得分=-2 782.150+35.095A+16.445B-1.940C-2.000×10-3AB+0.056AC-0.064BC-0.123A2-0.207B2-0.073C2。

表8 調(diào)理紅薯球響應(yīng)曲面試驗(yàn)因素水平

表9 響應(yīng)曲面試驗(yàn)分析方案及試驗(yàn)分析結(jié)果

糯米粉添加量變化對感官得分的影響很大，并與油炸溫度之間存在一定的交互作用，但不太明顯。隨著油炸溫度與糯米粉添加量的增加，感官得分呈指數(shù)曲線形式增加，并且在油炸溫度為150℃，糯米粉添加量約為35%時(shí)，感官得分最高。隨著油炸溫度與糯米粉添加量的繼續(xù)增加，感官得分開始呈指數(shù)曲線形式下降。

黃油添加量與油炸溫度之間存在較明顯的交互作用。隨著黃油添加量和油炸溫度的增加，感官得分呈指數(shù)形式增加，并且在油炸溫度為150℃，黃油添加量約為35%，感官得分最高。之后隨著油炸溫度和黃油添加量的增加，感官得分又開始呈指數(shù)形式下降。

黃油添加量與糯米粉添加量之間存在比較顯著的交互作用。隨著黃油和糯米粉添加量的增加，感官得分先增加后減少。并且在黃油添加量為30%，糯米粉添加量為35%時(shí)感官得分較好。之后隨著黃油和糯米粉的添加量增加，感官得分呈下降趨勢。

表10 調(diào)理紅薯球感官得分方差分析結(jié)果

2.3.2驗(yàn)證試驗(yàn)

通過對所得方程進(jìn)行逐步回歸，可以得到調(diào)理紅薯球的最佳制作工藝條件為：油炸溫度為148.91℃、糯米粉為34.57%、黃油為28.68%，該條件下預(yù)測感官評分為87.269 4分?？紤]到實(shí)際情況，并結(jié)合單因素試驗(yàn)結(jié)果，將最優(yōu)條件確定為：油炸溫度為150℃、糯米粉為35%、黃油為30%。在該條件下進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，得到調(diào)理紅薯球的感官得分為88分，該試驗(yàn)值與理論預(yù)測值接近，重復(fù)性好，證實(shí)了該模型的可靠性。

3 結(jié)論

調(diào)理紫薯球的最佳工藝條件為：油炸溫度為150℃，糯米粉為紫薯全粉的30%，黃油為紫薯全粉的40%，白砂糖添加量為紫薯全粉的30%。

調(diào)理紅薯球的最佳工藝條件為：油炸溫度為150℃，糯米粉為紅薯全粉的35%，黃油為紅薯全粉的30%，白砂糖添加量為紅薯全粉的15%。

[1] 徐明生, 吳磊燕, 湯凱潔,等. 紫紅薯色素穩(wěn)定性的研究[J]. 食品科學(xué), 2002, 23(8):71-73.

[2] 許正虹, 高彥祥, 石素蘭,等. 微波輔助萃取紫甘薯色素的研究[J]. 食品科學(xué), 2005, 6(9):234-239.

[3] 單 珊, 周惠明, 朱科學(xué), 等. 紫薯淀粉理化性質(zhì)的研究[J]. 糧食與飼料工業(yè), 2011(4):27-30.

[4] 姚 開, 何 強(qiáng), 呂遠(yuǎn)平,等. 葡萄籽提取物中原花青素含量的測定[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè), 2002, 28(3):17-19.

[5] 孫玉清, 羅紅霞, 孫愛東,等. 紫甘薯全粉沖調(diào)性研究[J]. 食品工業(yè), 2015(5):70-73.

[6] 王中鳳, 曾凡坤, 蓋道明. 復(fù)合薯泥開發(fā)研究[J]. 食品與發(fā)酵科技, 1999(4):55-56.

[7] 吳海虹, 宋江峰. 輻照殺菌對紫薯全粉主要營養(yǎng)成分的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2011, 27(4): 918-920.

[8] 范澤民, 邢鳳武, 朱玉靈,等. 中國甘薯種植面積曲線拐點(diǎn)與影響因素分析[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2015，27:309-311.

[9] 樊黎生. 甘薯淀粉基本特性的研究[J]. 糧食與飼料工業(yè), 2001(2):49-51.

[10] 王 琴, 張任英, 王麗娟. 紫甘薯全粉流變學(xué)特性的研究[J]. 食品研究與開發(fā), 2010(2): 30-33.

(責(zé)任編輯：趙琳琳)

Developmentofregulatesweetpotatoball

FAN Hui-ping1，2, LI Fei-fei1, GUO Zi-jian1, ZHAO Tian-xue3, AI Zhi-lu1，2

(1.College of Food Science and Technology, Henan Agricultural University, Zhengzhou, 450002, China; 2. Henan Engineering Research Center for Potato Starch, Dancheng, 477150, China; 3. Key Laboratory of Staple Grain Processing, Ministry of Agriculture, Zhengzhou 450002, China)

To study the optimum process conditions of regulate sweet potato ball, with the oil temperature, the adding amount of glutinous rice flour, butter, and sugar as independent variables, sensory score of sweet potato ball as evaluation indicators,the interaction effects on the quality of sweet potato ball were researched. The results showed that the optimal processing parameters of purple sweet potato ball were as: 150℃ of oil temperature, 30% of glutinous rice powder, 40% of butter and 15% of sugar;And the optimal processing parameters of red sweet potato ball were as: 150℃ of oil temperature, 35% of glutinous rice powder, 30% of butter and 15% of sugar.

regulate sweet potato ball; purple sweet potato;red sweet potato; whole potato starch; glutinous rice powder;production process

TS215；TS972.133

：A

：1003-6202(2017)09-0019-05

2017-06-01；

2017-08-27

河南省科技廳重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目(162102110062)；河南省重大科技專項(xiàng)(161100110100)。

范會平(1972-)，女，博士，副教授，碩士生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏、功能活性成分開發(fā)與應(yīng)用。

艾志錄(1965-)，男，博士，教授，博士生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品精深加工。

10.7633/j.issn.1003-6202.2017.09.007