反復(fù)凍融對(duì)速凍油條品質(zhì)的影響

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(河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)副產(chǎn)品加工研究中心,河南鄭州 450008)

油條作為我國傳統(tǒng)食品,外酥里嫩,鮮香適口,速凍油條是一種在傳統(tǒng)油條加工基礎(chǔ)上經(jīng)冷凍加工制作而成的速凍面制食品,它繼承了油條的傳統(tǒng)風(fēng)味,食用時(shí)只需復(fù)熱,具有方便、快捷、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn),是中國傳統(tǒng)食品工業(yè)化的最佳切入點(diǎn)之一,然而在實(shí)際生產(chǎn)、冷藏、運(yùn)輸和銷售過程中可能由于管理不善等因素造成溫度波動(dòng),使速凍油條常出現(xiàn)凍融循環(huán)現(xiàn)象,嚴(yán)重影響其品質(zhì)。

現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn),反復(fù)凍融會(huì)使速凍湯圓蒸煮特性變差,產(chǎn)生凍紋、破裂、掉粉現(xiàn)象,透光性也變差[1];非發(fā)酵面團(tuán)的水分會(huì)不斷散失、蛋白質(zhì)含量降低、硬度和彈性呈下降趨勢(shì)、粘性增大[2]。Naito等[3]、Phimolsiripol等[4]的研究均表明,凍藏期間的溫度波動(dòng)會(huì)顯著破壞面筋結(jié)構(gòu),降低面團(tuán)品質(zhì);反復(fù)凍融加劇了食品中的重結(jié)晶作用,引起食品表皮的破裂,破壞其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu),加速食品品質(zhì)變差。因此,避免反復(fù)凍融對(duì)保持速凍面制品原有品質(zhì)有著至關(guān)重要的作用。目前,關(guān)于反復(fù)凍融對(duì)米面制品品質(zhì)的研究主要集中在速凍水餃[5]、速凍湯圓[2,6]、速凍面包[7]和速凍面團(tuán)[8]等。本實(shí)驗(yàn)研究反復(fù)凍融對(duì)油條品質(zhì)的影響,建立速凍油條凍融過程的品質(zhì)劣變規(guī)律,以期為油條的冷凍保藏與運(yùn)輸提供品質(zhì)維護(hù)措施的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

無鋁油條預(yù)混粉 河南省農(nóng)科院農(nóng)副產(chǎn)品加工研究所;金龍魚食用調(diào)和油 益海嘉里食品營銷有限公司。

DW-86W420速凍機(jī) 海爾集團(tuán);BCD-202TD冰箱 海信電器;TMS-PRO質(zhì)構(gòu)儀 美國FTC公司;DHG-9240A鼓風(fēng)干燥箱 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;AL204電子天平 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;艾格麗恒溫油炸鍋 湖北香江電器股份有限公司;SH-X多路溫度測(cè)試儀 東莞市聯(lián)儀儀器有限公司;Hunter color Flex EZ型色差儀 美國Hunter lab公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 無鋁速凍油條的制作 無鋁油條預(yù)混粉→加水和面→餳發(fā)→切條→預(yù)炸→成型→預(yù)冷→冷凍→成品→貯藏

操作要點(diǎn):取200 g無鋁油條預(yù)混粉[9]放入和面機(jī),加140 g水?dāng)嚧? min成光滑面團(tuán),38 ℃餳發(fā)1 h。將面團(tuán)放置案板上拉伸,用手輕按成寬8 cm,厚0.5 cm的面片,切成寬約2.5 cm的面胚,將兩個(gè)面胚疊放,中間按壓,用手捏住兩端,拉伸至20 cm[10],190～200 ℃預(yù)炸30 s成型,預(yù)冷速凍,-18 ℃冷藏。解凍,190 ℃復(fù)炸55 s,炸至色澤金黃[11]。

1.2.2 預(yù)冷速凍及解凍過程中油條各層溫度的測(cè)定 取點(diǎn):產(chǎn)品溫差大小和降溫速率的快慢直接影響速凍油條的品質(zhì),本實(shí)驗(yàn)采用多路溫度測(cè)試儀分別測(cè)定油條皮(油條皮下側(cè))、瓤(油條中心瓤心部位)的溫度在預(yù)冷速凍[12]和解凍過程中的變化。

預(yù)冷速凍:以開始進(jìn)入預(yù)冷間的溫度作為起始溫度,0 ℃預(yù)冷45 min,-25 ℃速凍。每分鐘記錄一次,測(cè)三次平行,當(dāng)瓤的溫度降至-18 ℃時(shí)凍結(jié)測(cè)定結(jié)束。

解凍:取出凍結(jié)后的油條置于25 ℃恒溫箱中,分別測(cè)定油條皮、瓤在解凍過程中的溫度的變化,每分鐘記錄一次數(shù)據(jù),測(cè)三次平行。

1.2.3 反復(fù)凍融實(shí)驗(yàn) 將速凍后的油條樣品取出置于25 ℃恒溫箱中解凍3 h,記作第0次凍融(對(duì)照),再將油條裝入保鮮袋中密封后放入-25 ℃冰箱中凍藏24 h,取出于25 ℃恒溫箱中解凍3 h,記為第1次凍融;依次進(jìn)行第2次、第3次和第4次凍融,復(fù)炸冷卻后測(cè)定不同凍融次數(shù)油條皮和瓤的含水量、色澤、質(zhì)構(gòu)特性、比容和感官品質(zhì)。

1.2.4 速凍油條物理品質(zhì)的測(cè)定

1.2.4.1 油條皮和瓤濕基含水量的測(cè)定 采用GB50093-2010[13]中的直接干燥法,測(cè)定不同凍融次數(shù)后油條皮、瓤的水分,每個(gè)樣品測(cè)三次平行,兩個(gè)數(shù)據(jù)誤差不超過2%,取其平均值,用w皮、w瓤分別代表皮和瓤的濕基含水率,公式如下:

式中:w-濕基含水率,%;m1-濕樣品質(zhì)量,g;m2-干樣品質(zhì)量,g。

1.2.4.2 油條色澤的測(cè)定 使用色差儀測(cè)定油條皮的L*值(亮度)、a*值(紅綠色值,正值偏紅,負(fù)值偏綠)和b*值(黃藍(lán)色值,正值偏黃,負(fù)值偏藍(lán)),a*和b*值越大,顏色越深。每個(gè)樣品測(cè)五組平行數(shù)據(jù),結(jié)果取平均值。

0次凍融速凍油條的色澤為標(biāo)準(zhǔn)參照色,其色值為L*′、a*′、b*′,按照以下公式計(jì)算色差(ΔE)。

1.2.4.3 油條質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定 質(zhì)構(gòu)分析(texture profile analysis,TPA)可以將感官品質(zhì)量化,減少主觀評(píng)判造成的誤差,是食品評(píng)價(jià)的重要因素。將速凍后的油條復(fù)炸30 s,室溫冷卻10 min,取油條成品中間一段,進(jìn)行質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定[14]。

TPA實(shí)驗(yàn):采用p50探頭,測(cè)前速率:1.0 mm/s,測(cè)試速率:1.0 mm/s;測(cè)后速率1.0 mm/s;觸發(fā)力:5 N;壓縮比30%,兩次壓縮時(shí)間間隔:1 s。分別測(cè)定不同凍融次數(shù)的油條硬度、彈性、粘性、咀嚼性[15-16]。

剪切實(shí)驗(yàn):采用剪切探頭,壓縮比為90%,測(cè)定剪切力。

1.2.4.4 油條比容的測(cè)定 油條比容是反映油條膨脹度的一個(gè)量化指標(biāo),將速凍油條復(fù)炸后室溫冷卻10 min,采用菜籽置換法測(cè)定其比容[17]。

1.2.4.5 速凍油條感官品質(zhì)的測(cè)定 感官評(píng)定是食品最直接最重要的評(píng)定方法[18],直接反映人們對(duì)食品的喜好程度。將速凍油條復(fù)炸后室溫冷卻10 min,選擇10名感官評(píng)價(jià)員分別對(duì)不同條件下的油條進(jìn)行感官評(píng)定,參照油條感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[19]進(jìn)行打分,去除最大值和最小值,取平均值,計(jì)算總分。

表1 油條感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory score criteria of twisted dough-strips

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Origin Pro8.0軟件繪圖。采用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),每組實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3次,取平均值,數(shù)據(jù)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示,并進(jìn)行單因素方差分析和相關(guān)性分析,采用t檢驗(yàn),當(dāng)p<0.05時(shí),表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 預(yù)冷速凍過程油條皮和瓤溫度的變化

從化工傳遞理論的角度看,食品冷凍是食品物料內(nèi)部固相和液相之間熱量和質(zhì)量傳遞的過程,冷凍中食品所喪失的總焓取決于溫度變化、比熱和樣品質(zhì)量[20]。由圖1可知,油條在0 ℃環(huán)境下預(yù)冷45 min過程中,油條皮和瓤的降溫速率先快后慢,預(yù)冷25 min之前,由于預(yù)炸后的油條產(chǎn)品和預(yù)冷溫度間溫差較大,降溫速率較快,預(yù)冷25 min后,降溫速率緩慢,預(yù)冷45 min后,皮和瓤的溫度分別為14.8 ℃和15.0 ℃;在凍結(jié)過程中,油條各層降溫趨勢(shì)一致,但下降速率不同,皮的降溫速率大于瓤的降溫速率,這是因?yàn)橛蜅l皮始終與冷空氣進(jìn)行對(duì)流換熱,皮溫度降低后再與瓤發(fā)生熱傳導(dǎo),油條在速凍16 min后皮和瓤的溫度分別為-12.1、-5.2 ℃,通過了最大冰晶生成區(qū)域[21],速凍38 min油條皮溫度達(dá)到-18 ℃,速凍45 min油條瓤達(dá)到-18 ℃。

圖1 預(yù)冷速凍過程中油條的降溫圖Fig.1 The cooling diagram of twisted dough-strips under pre-cooling and fast freezing process

2.2 解凍過程中油條皮和瓤溫度的變化

由圖2可知,在速凍油條解凍過程中,速凍油條皮溫度上升的速率比瓤快,這是因?yàn)榕c凍結(jié)過程類似,解凍過程的熱傳導(dǎo)也是由外向內(nèi)進(jìn)行,這也說明解凍過程可以看作是凍結(jié)過程的逆過程;解凍初期溫度上升速度較快,這可能是由于此時(shí)油條表面沒有出現(xiàn)融化層,比熱容較小,傳熱較快。隨著溫度升高,油條比熱容會(huì)逐漸增大,升高單位溫度所需的熱量也逐漸增加,因此解凍速度減慢[22]。當(dāng)油條瓤通過-5～-1 ℃最大冰晶帶后,油條內(nèi)部已完全融化,而油條皮層已長時(shí)間處于冰點(diǎn)以上溫度,解凍80 min以后,油條皮和瓤的溫度將處于20 ℃以上。因此,解凍過程中溫度波動(dòng)也會(huì)對(duì)油條品質(zhì)產(chǎn)生影響。

圖2 解凍過程中油條溫度的變化Fig.2 The temperature changes of twisted dough-strips in thawing process

2.3 凍融過程對(duì)油條皮、瓤水分含量的影響

油條各層水分含量是評(píng)價(jià)其品質(zhì)的重要因素,如果水分含量控制不合理,可能會(huì)造成油條凍裂、變硬、口感變差等質(zhì)量問題,由表2可知,凍融過程中油條瓤的水分含量逐漸減少,油條皮的水分含量先減小后增加,2次凍融油條皮水分含量最少;不同凍融次數(shù)油條皮和瓤的水分含量變化顯著(p<0.05)。

表2 凍融過程對(duì)油條各層水分含量的影響Table 2 Effect of freeze-thaw cycles on the moisture content of each layer in twisted dough-strips

注：同列若字母相同,表明差異不顯著(p>0.05),若字母不相同,表明差異性顯著(p<0.05),表3～表5同。

表3 凍融過程對(duì)油條色澤的影響Table 3 Effect of freeze-thaw cycles on the color of twisted dough-strips

表4 反復(fù)凍融對(duì)油條感官品質(zhì)和比容的影響Table 4 Effect of the freeze-thaw cycles on sensory evaluation and specific volume of twisted dough-strips

表5 反復(fù)凍融對(duì)油條質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 5 Effect of the freeze-thaw cycles on the texture properties of twisted dough-strips

在凍融過程中,凍融2次后,油條皮會(huì)出現(xiàn)明顯的結(jié)霜現(xiàn)象,這可能是由于油條表面溫度和外界溫度形成氣壓差,導(dǎo)致內(nèi)部水分轉(zhuǎn)移,同時(shí),由于外界溫度的較大變化,使得油條內(nèi)部水分出現(xiàn)重結(jié)晶現(xiàn)象,促使冰晶體顆粒增大,破壞油條內(nèi)部組織結(jié)構(gòu),導(dǎo)致水分在面筋網(wǎng)絡(luò)間隙做不定向運(yùn)動(dòng),使得對(duì)水分的束縛能力減弱,造成水分散失[23]。由皮和瓤的水分變化可知,油條凍融次數(shù)不宜超過2次。

2.4 凍融過程對(duì)油條色澤的影響

食品都有比較固定的顏色,顏色是食品的主要表觀特征之一。長期以來人們已經(jīng)對(duì)食品的顏色有了固有的觀念,因此顏色對(duì)人的影響不僅僅是視覺上的,而且賦予人們對(duì)食品品種、品質(zhì)優(yōu)劣、新鮮與否的聯(lián)想。油條的表皮顏色直接影響其可接受性。由表3可知,隨著反復(fù)凍融次數(shù)的增加,L*值顯著降低(p<0.05),表明油條色澤變暗,亮度降低;a*值、b*值增加(p<0.05),表明油條紅度、黃度增加;ΔE顯著增大,ΔE越小表明越接近標(biāo)準(zhǔn)色。說明油條在反復(fù)凍融過程中,油條色澤視覺效果變差,可接受程度變差。因此油條在儲(chǔ)藏過程中要盡量避免多次凍融。

2.5 凍融過程對(duì)油條感官品質(zhì)和比容的影響

由表4可知,反復(fù)凍融過程中,除油膩性外,油條的比容及感官品質(zhì)均隨凍融次數(shù)的增加逐漸降低,這與色差儀測(cè)定結(jié)果一致,其中0次凍融、1次凍融與2次凍融、3次凍融、4次凍融的感官總分有顯著差異(p<0.05),0次凍融與1次凍融油條的比容、色澤、表觀狀態(tài)、適口性、粘性、油膩性、組織結(jié)構(gòu)、香氣、食味及總分無顯著差異(p>0.05);油條經(jīng)2次凍融,復(fù)炸后色澤、適口性、表觀狀態(tài)、組織結(jié)構(gòu)和食味品質(zhì)變化明顯,色澤變暗,油條不易咀嚼,外觀不伸展,組織結(jié)構(gòu)有皺縮,香氣散失較多,凍融3次后,油條綜合品質(zhì)變差嚴(yán)重,感官評(píng)分低至70.67分,可食用性差,因此,速凍油條反復(fù)凍融次數(shù)不宜超過2次。

2.6 凍融過程對(duì)油條質(zhì)構(gòu)特性的影響

由表5可知,反復(fù)凍融過程中,油條質(zhì)構(gòu)特性硬度、粘性、咀嚼性、剪切力逐漸增加,彈性逐漸減小,這與感官評(píng)價(jià)中適口性、粘性結(jié)果一致;0次凍融與1次凍融后油條硬度、彈性、粘性指標(biāo)無顯著差異(p>0.05),3次凍融與4次凍融后油條硬度、彈性、粘性、咀嚼性指標(biāo)無顯著差異(p>0.05),其中0次凍融、1次凍融、2次凍融與3次凍融、4次凍融后的硬度和剪切力指標(biāo)有顯著不同(p<0.05),不同凍融次數(shù)油條剪切力指標(biāo)有顯著差異(p<0.05)。這可能是由于反復(fù)凍融過程中,冰晶的生長和重結(jié)晶作用對(duì)油條內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)造成一定的機(jī)械破壞,油條內(nèi)部水分發(fā)生遷移散失,引起淀粉回生,從而導(dǎo)致面制品的硬度、咀嚼性和彈性等發(fā)生變化,油條表皮結(jié)霜,表皮結(jié)合水分降低,影響感官品質(zhì)。這與Smail等[24]研究結(jié)果一致。

表6 凍融次數(shù)及水分含量與速凍油條品質(zhì)相關(guān)性分析Table 6 Correlation analysis between freeze-thaw cycles and water contents and frozen twisted dough-strips quality

注：*表示顯著相關(guān)(p<0.05);**表示極顯著相關(guān)(p<0.01)。

2.7 凍融次數(shù)及水分含量與速凍油條品質(zhì)相關(guān)性分析

由表6可知,瓤的水分含量、L*值、a*值、b*值、比容、感官評(píng)分、硬度、彈性、剪切力與凍融次數(shù)極顯著相關(guān)(p<0.01),意味著凍融次數(shù)增加,瓤的水分會(huì)減少,色澤改變,比容、感官評(píng)分減少,彈性變差,硬度、咀嚼性和剪切力增加;瓤的水分含量與油條L*、比容、感官評(píng)分、彈性呈極顯著正相關(guān)(p<0.01),與a*值、b*值、硬度、剪切力呈極顯著負(fù)相關(guān)(p<0.01);這說明瓤的水分含量越高,油條比容越大,感官評(píng)分越高,彈性越大;而硬度、粘性、咀嚼性、剪切力越小。這可能是因?yàn)樗賰鲇蜅l經(jīng)反復(fù)凍融,水分發(fā)生遷移散失,引起淀粉回生,從而導(dǎo)致面制品的感官品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)品質(zhì)發(fā)生變化,這與Smail等[23]的研究是一致的。

3 結(jié)論

本文通過研究不同凍融次數(shù)對(duì)油條皮和瓤的降溫、升溫規(guī)律,含水率,色澤、質(zhì)構(gòu)特性及感官品質(zhì)的影響,得出速凍和解凍過程會(huì)使油條內(nèi)部溫度產(chǎn)生較大波動(dòng);除皮的水分含量、粘性和咀嚼性外,不同凍融次數(shù)與油條瓤的水分含量、L*值、a*值、b*值、比容、感官評(píng)分、硬度、彈性、剪切力呈極顯著相關(guān)(p<0.01),隨凍融次數(shù)增加,油條表面色澤變暗,紅度、黃度增加,油條的感官品質(zhì)各指標(biāo)評(píng)分降低,4次凍融后油條感官評(píng)分降低至65分以下,可食用性差,油條硬度、粘性、咀嚼性、剪切力逐漸增加,彈性逐漸減小;可見,隨反復(fù)凍融次數(shù)的增加,油條品質(zhì)越來越差。3次凍融后,油條皮出現(xiàn)明顯結(jié)霜,瓤水分含量降低至75.28%、色澤變差、硬度、咀嚼性及剪切力增大,彈性降低,感官評(píng)分降低至70.67分,嚴(yán)重影響油條的食用性,可接受程度變差,因此,速凍油條在儲(chǔ)藏過程中,要盡量減少速凍油條產(chǎn)品凍融次數(shù),凍融次數(shù)不宜超過2次,以保證產(chǎn)品質(zhì)量。

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