烤制工藝對烤核桃品質影響機理的研究*

何愛民 吉洋洋 李 娜 高 山

1（河北綠嶺康維食品有限公司，河北臨城 054300）

2（河北省(邢臺)核桃產業(yè)技術研究院，河北臨城 054300）

3（河北省核桃工程技術研究中心，河北臨城 054300）

4（河北科技大學生物科學與工程學院，河北石家莊 050000）

核桃在烤制過程中，受到外部條件光、熱和空氣中氧氣以及自身所含水分和酶的作用，會發(fā)生各種復雜變化，所含油脂發(fā)生氧化和水解，其過氧化值和酸價發(fā)生變化，導致在以后過程中產品哈敗，無法銷售?；诖?，通過不同烤制方式對比和參數(shù)設定，指標檢測對比，口味對比，探究其烤制過程中質量變化機理，并獲得較好的工藝模式和加工條件。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與設備

綠嶺薄皮核桃由河北綠嶺果業(yè)有限公司供應；白砂糖、食用鹽、食用香精香料均由指定廠商提供，確保物料品質均一穩(wěn)定。

101-2A 型鼓風干燥箱、自主研發(fā)核桃鋸口機、高溫殺青機、浸泡池、連續(xù)式核桃烤制生產線、核桃烤池、AS-30 型電子秤、千分之一電子天平、電磁爐、量筒、量杯、堿式滴定管。

1.2 試驗方法

1.2.1 核桃烤制工藝流程及關鍵點

核桃分級→核桃鋸口→預烤→入味→烤制→冷卻→包裝

根據(jù)對核桃烤制過程中內在品質的影響，選定核桃預烤、核桃入味過程、烘烤過程作為影響品質關鍵點，并對關鍵點設定測定指標，研究其變化規(guī)律及其影響因素和影響機理。

1.2.2 試驗步驟

針對烤制過程中影響核桃品質的因素，分別對烤制過程中幾個關鍵控制點進行試驗研究，選定預烤過程水分、酸價和過氧變化進行對比；研究不同預烤溫度對樣品理化指標和產品入味程度的影響；選定不同烤制方式和溫度，對試樣口感及理化等指標進行對比分析，確定較好的工藝模式和加工條件。

1.2.3 料液和預烤制溫差對入味的影響

選擇料液浸泡溫度50 ℃，預烤溫度選擇85 ℃和135 ℃進行入味對比試驗，入味時間均選擇15 min，測定核桃料液吸收率。

1.3 試驗優(yōu)化

選定靜態(tài)控溫烤制過程中初烤溫度、中期溫度、后期溫度、爆香階段溫度及各階段時間，分別設計4 因素3 水平正交試驗，時間分別設定為2 h、2 h、2 h、1 h，通過保質試驗，確定最優(yōu)配比。正交試驗因素水平設計見表1。

在選定溫度參數(shù)基礎上，進一步對各階段烤制時間進行了優(yōu)化設計，因素水平設計見表2。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 作圖進行統(tǒng)計分析，采用SPSS 軟件進行顯著性分析。

表1 L9（34）正交試驗因素水平表

表2 L9（34）正交試驗因素水平表

2 結果與分析

2.1 預烤前后各指標變化情況

設定預烤溫度為135 ℃，時間10 min，預烤前后各項指標變化情況分別見圖1、圖2、圖3。

圖1 預烤前后樣品水分變化

由圖1 可知，原果核桃在預烤前后水分減少約40%左右。通過預烤，核桃原果中水分大量揮發(fā)，有利于下一道工序的料液滲入，確保產品風味。

圖2 預烤前后樣品酸價變化

由圖2 可知，預烤前后樣品酸價平均升高12.5%～14.3%。

圖3 預烤前后過氧化值的變化

圖3 可知，預烤前后樣品過氧化值升高了14.89%～16.03%。試驗結果表明在預烤過程中，脂肪氧合酶作用以及高溫條件下發(fā)生脂肪氧化和水解反應，脂肪酸價和過氧化值均有一定程度上升。

2.2 不同預烤溫度對樣品品質的影響

選用85 ℃預烤2 h 和135 ℃預烤10 min，不同預烤條件對樣品品質影響結果見圖4、圖5。2 組試驗條件下入味程度相近。

圖4 不同預烤溫度樣品酸價變化

圖5 不同預烤溫度樣品過氧化值變化

由圖4、圖5 可知，選用同批次原果按照不同預烤工藝進行處理，85 ℃預烤條件樣品的氧化酸敗程度大于135 ℃短時預烤條件，酸價和過氧化值上升比例分別是后者的2 倍和1.5 倍，裂化程度顯著。

2.3 不同預烤條件入味程度對比

料液配制比例相同，料液溫度50 ℃，考察不同預烤條件的入味程度，結果見圖6。

圖6 不同預烤溫度浸泡前后水分變化

由圖6 可知，預烤溫度不同，核桃吸水程度不同，其吸水能力大小取決于核桃經預烤后的組織結構變化，料液滲入性不同，同時預烤后核桃溫度差不同，核桃浸泡后料液滲入核桃的速率也不同，溫差越大，料液滲入速率越高。

2.4 不同烤制方式對烤核桃品質的影響

分別采用85 ℃恒溫烤制、連續(xù)控溫烤制、靜態(tài)階段式控溫烤制3 種方式烤制同批次核桃產品，記錄所用烤制時間，并抽取試樣檢測其酸價和過氧化值，并對其口感、生產成本進行對比，結果見下頁表3。

通過對比，因烤制方式不同，核桃在烤制過程中失水速率不同，烤制均勻度和口感、理化指標均有一定差異，連續(xù)動態(tài)烤制，因設備排潮較快，烤制時間較短，產品內在結構膨化度不夠，導致口感酥脆度降低。靜態(tài)控溫烤制工藝平穩(wěn)，產品膨化度均一，口感酥脆，同時其酸價和過氧化值得到一定控制。

不同烤制方式在保質期內（60 ℃）酸價和過氧化值變化趨勢分別見下頁表4、表5。

通過對不同烤制方式的核桃進行保溫試驗，可以證實低溫烘烤在試驗初期，產品品質穩(wěn)定，但是在保質試驗后期加速劣化的趨勢明顯，連續(xù)烘烤保質期試驗中段15 d 開始劣化，21 d 風味不佳有輕微哈敗味，且數(shù)據(jù)有波動，證明核桃烤制均衡度較差，核桃易氧化變質。相對而言，靜態(tài)控溫烤制產品品質在保質試驗期間較為穩(wěn)定，呈緩慢上升趨勢。

2.5 烘烤條件優(yōu)化結果

2.5.1 烤制溫度優(yōu)化結果

在時間設定前提下，烤制溫度確定正交試驗結果見下頁表6。

表3 不同烤制方式對烤核桃品質的影響

表4 不同烤制方式在保質期內酸價變化

表5 不同烤制方式在保質期內過氧化值變化

表6 L9（34）正交試驗結果表

由表6 可以得出,在烤制時間設定的前提下，烤制溫度對烤核桃品質的影響程度，第1 階段和第4階段對品質影響較大，最佳溫度設定為：A1B1C2D1即第1 階段110℃，第2 階段95℃，第3 階段85℃，第4 階段125 ℃，此工藝條件下核桃口感酥脆度較好，且在保質期內產品質量穩(wěn)定。

2.5.2 烤制時間優(yōu)化結果

在各階段溫度固定前提下，烤制時間正交試驗結果見表7。

由表7 可知，在溫度設定條件下，時間因素主次關系為X1＞X2＞X4＞X3，說明烤制初始階段和爆香階段對產品品質影響較大，最佳時間設定為：第1 階段2.5 h，第2 階段2 h，第3 階段2 h，第4 爆香階段30 min，在此工藝條件下，產品品質在保質期內口感最佳，產品在同等條件下儲存，保質期最長。

表7 L9（34）正交試驗結果表

3 結論

研究表明，烤核桃品質與烤制工藝具有非常高的關聯(lián)性，烤制過程中預烤設計和浸泡設計對烤核桃品質有極大影響，該階段對核桃中脂肪氧合酶活性處理是關鍵，同時研究表明靜態(tài)化階段式控溫方式是集脫水與爆香干制工藝于一體，實現(xiàn)核桃二次入味，減少烤制過程氧化程度、實現(xiàn)核桃仁烤制中微膨化，達到保質期延長、口感酥脆的目的。通過試驗，確定了烤核桃工藝參數(shù)：110 ℃烤制2.5 h，95 ℃烤制2 h，85 ℃烤制2 h，125 ℃烤制0.5 h 的最佳烤制工藝，用于烤核桃產品生產，具有較高的參考價值。