调理甘薯球的开发

范会平，李菲菲，郭子健，赵天学，艾志录

(1. 河南农业大学食品科学技术学院，河南 郑州 450002； 2. 河南省薯类淀粉工程技术研究中心，河南 郸城 477150； 3. 农业部大宗粮食加工重点试验室，河南 郑州 450002)

调理甘薯球的开发

范会平1，2，李菲菲1，郭子健1，赵天学3，艾志录1，2

(1. 河南农业大学食品科学技术学院，河南 郑州 450002； 2. 河南省薯类淀粉工程技术研究中心，河南 郸城 477150； 3. 农业部大宗粮食加工重点试验室，河南 郑州 450002)

为了研究调理甘薯球的最佳加工工艺条件，在单因素试验的基础上，选择油炸温度、糯米粉添加量、黄油添加量、白糖添加量为自变量，甘薯球感官评分为评价指标，利用Box-Behnken中心组合原理设计3因素3水平试验，研究各自变量交互作用及其对甘薯球品质的影响。试验结果表明，紫薯球加工的最佳工艺条件：油炸温度为150℃、糯米粉为30%、黄油为40%、白糖为15%;红薯球加工的最佳参数：油炸温度为150℃、糯米粉为35%、黄油为30%、白糖为15%。

调理甘薯球；紫薯;红薯;全薯粉；糯米粉;生产工艺

甘薯包括红薯和紫薯，红薯含有丰富的黏液蛋白，这种物质不仅能保持关节腔内的润滑作用，而且还能保持人体心血管壁的弹性，提高机体的免疫能力[1]。红薯独有的脱氢表雄甾酮，可以预防结肠癌和乳腺癌。紫薯中的天然色素可替代化学合成色素用于饮料、食物调料的制备，具有安全、保健的特点[2-3]。紫薯中色素主要含花青素类色素，花青素是允许使用的一类天然红色素，是以黄酮核为基础的糖甙[4]，它具有抗氧化、抗突变、减轻肝机能障碍与心血管疾病等作用。全薯粉是一种新型脱水薯类制品，它以新鲜薯类为原料，经清洗去皮、挑选、切片护色、干燥、粉碎而得到的细颗粒状产品。由于加工过程中最大限度地减少了薯类细胞的破坏，因此，全薯粉中游离淀粉含量较低[5]，复水后能还原成黏度较低的薯泥[6]，并具有薯类特有的风味及营养。全薯粉含有丰富的对人类健康有利的可溶性蛋白质、氨基酸、膳食纤维等成分[7]。

甘薯本身所特有的生理功能使得其产品作为一种休闲类食品倍受不同人群的青睐。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类作物为原料，经过蒸熟处理后油炸而得。目前国内甘薯种类繁多，种植面积大，然而由于甘薯收获季节集中，其又不易长时间储存[8]，产品供应往往具有季节性，所以不能保证全年供应,因而食用薯球也具有季节性，而且不同批次的甘薯，口感也会发生变化，这对薯球的工业化生产非常不利。利用甘薯全粉添加适当辅料来生产薯球既有利于生产的规模化，同时也避免了因季节更替而带来的一系列的问题[9]，在该产品制备中，添加黄油以减少甘薯的韧性，使其具有酥性，糯米粉的加入促进其成型，改善其口感，白砂糖的加入能满足人们对于甜味的要求。确定相关工艺参数后，为规模化生产统一的产品创造条件，同时其生产也满足人们不同季节对薯类产品的需求。

1 材料与方法

1.1 主要试验材料

紫薯全粉、红薯淀粉，由河南天豫薯业股份有限公司提供；黄油，郑州长乐科技食品有限公司；食用油、糯米粉、白砂糖，市售。

1.2 仪器与设备

温控电冰箱，DHG-9245A鼓风干燥箱，FA6102天平，MIC-TW2110J电磁炉，HY-81型电热炸炉。

1.3 试验方法

1.3.1调理甘薯球制作工艺流程

称取全薯粉和糯米粉→搅拌→称取黄油→揉粉→加水→成团→称重→揉搓定型→油炸。

准确称取全薯粉和糯米粉，使全薯粉和糯米粉均匀混合。加入黄油，使黄油与粉充分接触混合，加水，充分揉捏，使其成团。称取7 g左右的小面团。揉搓成球，放入油炸锅中油炸，用漏勺将薯球捞出。

1.3.2调理甘薯球感官评价

建立10人评定小组进行感官评价。评价方法如下：取适量甘薯球成品，放入干净容器内，观察产品颜色，随后切开观察其组织结构，并品尝其口感。感官评分细则见表1，满分为100分。

表1 调理甘薯球的感官评定标准

1.3.3工艺条件对甘薯食用品质的影响

在一定量的全薯粉中，按照试验设计添加一定比例的白砂糖、糯米粉、黄油，油炸后进行感官评价，分别考察白砂糖(10%、15%、20%、25%、30%)，糯米粉(30%、35%、40%、45%、50%)，黄油(10%、15%、20%、25%、30%、35%)，油炸温度(140、145、150、155、160℃)，调理甘薯球感官评分的变化。制作工艺参照1.3.1节。

1.3.4响应曲面试验的设计

制作薯球的主要原料为全薯粉、糯米粉、白砂糖和黄油，由于白砂糖只对产品的甜度产生影响，所以固定其含量不变。，根据Box-Behnken设计原理，在单因素试验的基础上，选取糯米粉添加量、黄油量和油炸温度为自变量，以甘薯球的感官评分为响应值，进行响应面试验。

1.4 数据分析

采用Excel 2003和SPS16.0软件分析单因素试验结果， 采用Design-Expert 6.05软件分析Box-Behnken响应面试验设计结果。

2 结果与分析

2.1 原料及工艺条件对甘薯球感官品质的影响

2.1.1糯米粉添加量对甘薯球感官品质的影响

称取甘薯全粉15 g、白砂糖2.25 g、黄油4.5 g，油炸温度150℃，分别添加质量百分比为全薯粉的30%、35%、40%、45%、50%的糯米粉。制备甘薯球，考察糯米粉添加量对调理甘薯球感官品质的影响，结果如表2所示。

表2 糯米粉添加量对调理甘薯球感官评分的影响

注：平均值±标准差，同一列上标字母不同则表示均值之间存在显著性差异(P<0.05)。下表同。

由表2可知,紫薯球在糯米粉添加量小于30%时感官评分不断上升，当糯米粉添加量大于30%后，紫薯球的薯香味减少，口感变硬。红薯球在糯米粉添加量小于35%时，感官评分在缓速增加，但糯米粉比例大于35%后，红薯球薯香味变淡，口感变差。综上所述，紫薯球添加糯米粉最佳比例为30%，红薯球添加糯米粉最佳比例为35%。紫薯球和红薯球在添加糯米粉时表现的不同跟两者在其本身特性差异有关。紫薯全粉相对于红薯全粉黏弹性更大、更易成型，所以在添加糯米粉时相对较少[10]。

2.1.2黄油对调理甘薯球感官品质的影响

称取甘薯全粉15 g、白砂糖2.25 g、糯米粉5.25 g，油炸温度150℃，分别添加质量百分比为全薯粉的30%、35%、40%、45%、50%的黄油。制备甘薯球，考察黄油添加量对调理甘薯球感官品质的影响，试验结果如表3所示。

表3 黄油添加量对调理甘薯球感官评分的影响

由表3可知，紫薯球在黄油添加量小于40%时，紫薯球的感官评分在持续增加，当黄油的比例大于40%后，紫薯球成型较差，外观不美观。黄油量小于30%时，红薯球的感官评分在持续上升，而当黄油添加比例大于30%时，红薯球成型困难。紫薯与红薯的不同是由于紫薯与红薯性质的差异，紫薯粉的黏弹性比较大，若要薯球保持酥脆的口感，相对于红薯，紫薯球制作添加的黄油量更大。因此，紫薯球添加黄油最佳量为40%，红薯球制作黄油最佳添加量为30%。

2.1.3油炸温度对调理甘薯球感官品质的影响

称取甘薯全粉15 g、白砂糖2.25 g、糯米粉5.25 g、黄油4.5 g，制备薯球，分别在油炸温度为140、145、150、155、160℃时进行油炸。考察油炸温度对调理甘薯球感官品质的影响，试验结果如表4所示。

由表4可知，紫薯球与红薯球在油炸温度小于150℃时，紫薯球与红薯球的感官评分都不断升高，当油炸温度大于150℃后，过高的温度使得薯球颜色变差，其口感也发生改变，紫薯球与红薯球的感官评分持续下降。因此，紫薯球与红薯球的最佳油炸温度均为150℃。

表4 油炸温度对调理甘薯球感官评分的影响

2.2 调理紫薯球工艺参数优化配比试验

2.2.1模型的建立与显著性分析

根据中心组合设计原理，综合单因素试验结果，当油炸温度为150℃、糯米粉为30%、黄油为40%时，紫薯球的感官得分较高。分别以油炸温度、糯米粉添加量和黄油添加量为自变量，感官得分为响应值，制备紫薯球，设计三因素三水平共17个试验点的响应面分析试验，其中12个析因试验，5个中心试验，试验设计和结果分析见表5、表6和表7。

表5 Box-Behnken方案设计因素和水平

表6 响应曲面试验分析方案及试验分析结果

由表7可知，油炸温度、糯米粉添加量和黄油添加量对调理紫薯球的感官得分都有显著性影响，并且均以指数形式影响感官得分(P<0.05)。此外，油炸温度与黄油添加量之间存在显著的交互作用(P<0.05)，糯米粉添加量与黄油添加量之间存在显著的交互作用(P<0.05)。油炸温度与糯米粉添加量之间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。

糯米粉添加量变化对感官得分的影响很大，并与油炸温度之间存在一定的交互作用，但不太明显。随着糯米粉添加量与油炸温度的增加，感官得分呈指数曲线形式增加，并且在糯米粉添加量约为30%，油炸温度约150℃时，感官得分最高。之后随着糯米粉添加量与油炸温度的增加，感官得分呈指数曲线形式开始下降。

黄油添加量变化与油炸温度之间存在较明显的交互作用。随着黄油添加量和油炸温度的增加，感官得分呈指数形式不断增加，并且黄油添加量约为40%，油炸温度约为150℃，感官得分最高。之后随着黄油添加量和油炸温度的增加，感官得分又开始呈指数形式下降。

糯米粉添加量和黄油添加量之间存在比较显著的交互作用。随着糯米粉添加量和黄油添加量的增加，感官得分呈指数形式不断增加，并且在糯米粉添加量为30%，黄油添加量约为40%时，感官得分最高。之后随着糯米粉和黄油添加量的增加，感官得分呈下降趋势。

表7 调理紫薯球感官得分方差分析结果

2.2.2验证试验

通过对所得方程进行逐步回归，可以得到调理紫薯球的最佳制作工艺条件为：油炸温度为153.55℃、糯米粉为29.35%、黄油为40.38%，该条件下预期感官评分为87.7438分。考虑到实际情况，并结合单因素试验结果，将最优条件确定为油炸温度为150℃、糯米粉为30%为、黄油为40%。在该条件下进行验证试验，得到调理紫薯球的感官得分为88分，该试验值与理论预测值接近，重复性好，证实了该模型的可靠性。

2.3 调理红薯球工艺参数优化配比试验

2.3.1模型的建立与显著性分析

根据中心组合设计原理，综合单因素试验结果，当油炸温度为150℃、糯米粉35%、黄油为30%时，紫薯球的感官得分较高。分别以油炸温度、糯米粉添加量、黄油添加量为自变量，感官得分为响应值，制备红薯球，设计三因素三水平共17个试验点的响应面分析试验，其中12个析因试验，5个中心试验，试验设计和结果分析见表8、表9和表10。

由表10可知，油炸温度、糯米粉添加量和黄油添加量对红薯球的感官得分都有显著性影响，并且均以指数形式影响感官得分(P<0.05)，此外，油炸温度与黄油添加量之间存在显著的交互作用(P<0.05)，糯米粉添加量与黄油添加量之间存在显著的交互作用(P<0.05)。油炸温度与糯米粉添加量之间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 调理红薯球响应曲面试验因素水平

表9 响应曲面试验分析方案及试验分析结果

糯米粉添加量变化对感官得分的影响很大，并与油炸温度之间存在一定的交互作用，但不太明显。随着油炸温度与糯米粉添加量的增加，感官得分呈指数曲线形式增加，并且在油炸温度为150℃，糯米粉添加量约为35%时，感官得分最高。随着油炸温度与糯米粉添加量的继续增加，感官得分开始呈指数曲线形式下降。

黄油添加量与油炸温度之间存在较明显的交互作用。随着黄油添加量和油炸温度的增加，感官得分呈指数形式增加，并且在油炸温度为150℃，黄油添加量约为35%，感官得分最高。之后随着油炸温度和黄油添加量的增加，感官得分又开始呈指数形式下降。

黄油添加量与糯米粉添加量之间存在比较显著的交互作用。随着黄油和糯米粉添加量的增加，感官得分先增加后减少。并且在黄油添加量为30%，糯米粉添加量为35%时感官得分较好。之后随着黄油和糯米粉的添加量增加，感官得分呈下降趋势。

表10 调理红薯球感官得分方差分析结果

2.3.2验证试验

通过对所得方程进行逐步回归，可以得到调理红薯球的最佳制作工艺条件为：油炸温度为148.91℃、糯米粉为34.57%、黄油为28.68%，该条件下预测感官评分为87.269 4分。考虑到实际情况，并结合单因素试验结果，将最优条件确定为：油炸温度为150℃、糯米粉为35%、黄油为30%。在该条件下进行验证试验，得到调理红薯球的感官得分为88分，该试验值与理论预测值接近，重复性好，证实了该模型的可靠性。

3 结论

调理紫薯球的最佳工艺条件为：油炸温度为150℃，糯米粉为紫薯全粉的30%，黄油为紫薯全粉的40%，白砂糖添加量为紫薯全粉的30%。

调理红薯球的最佳工艺条件为：油炸温度为150℃，糯米粉为红薯全粉的35%，黄油为红薯全粉的30%，白砂糖添加量为红薯全粉的15%。

[1] 徐明生, 吴磊燕, 汤凯洁,等. 紫红薯色素稳定性的研究[J]. 食品科学, 2002, 23(8):71-73.

[2] 许正虹, 高彦祥, 石素兰,等. 微波辅助萃取紫甘薯色素的研究[J]. 食品科学, 2005, 6(9):234-239.

[3] 单 珊, 周惠明, 朱科学, 等. 紫薯淀粉理化性质的研究[J]. 粮食与饲料工业, 2011(4):27-30.

[4] 姚 开, 何 强, 吕远平,等. 葡萄籽提取物中原花青素含量的测定[J]. 食品与发酵工业, 2002, 28(3):17-19.

[5] 孙玉清, 罗红霞, 孙爱东,等. 紫甘薯全粉冲调性研究[J]. 食品工业, 2015(5):70-73.

[6] 王中凤, 曾凡坤, 盖道明. 复合薯泥开发研究[J]. 食品与发酵科技, 1999(4):55-56.

[7] 吴海虹, 宋江峰. 辐照杀菌对紫薯全粉主要营养成分的影响[J]. 江苏农业学报, 2011, 27(4): 918-920.

[8] 范泽民, 邢凤武, 朱玉灵,等. 中国甘薯种植面积曲线拐点与影响因素分析[J]. 安徽农业科学, 2015，27:309-311.

[9] 樊黎生. 甘薯淀粉基本特性的研究[J]. 粮食与饲料工业, 2001(2):49-51.

[10] 王 琴, 张任英, 王丽娟. 紫甘薯全粉流变学特性的研究[J]. 食品研究与开发, 2010(2): 30-33.

(责任编辑：赵琳琳)

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

河南省科技厅重点科技攻关项目(162102110062)；河南省重大科技专项(161100110100)。

范会平(1972-)，女，博士，副教授，硕士生导师，主要研究方向为农产品加工与贮藏、功能活性成分开发与应用。

艾志录(1965-)，男，博士，教授，博士生导师，主要研究方向为农产品精深加工。

10.7633/j.issn.1003-6202.2017.09.007