速冻芋子包生产工艺的研究*

林瑜

（闽西职业技术学院环境工程系，福建 龙岩 364021）

龙岩市永定区主栽特色品种——“六月红”早熟芋，属早熟多子芋品种，品质优，其球茎皮薄、肉质细嫩而粘滑，富含淀粉、蛋白质、膳食纤维及维生素，营养丰富[1]，以它为主要原料制作而成的芋子包，是客家传统美食，历史悠久，是客家人逢年过节和宴席上的常备菜，深受海内外华人华侨的喜爱，市场需求量日益增大。将芋子包制成速冻食品，让客家美食传统工艺和现代化技术设备相结合，可长期保存鲜美味道，便于运输和销售。

速冻肉馅面制品在冻藏期间由于水分散失、冰晶生长、脂肪氧化等，易造成产品品质下降，导致皮料表面粗糙、坚硬、皱缩甚至产生裂纹；解冻蒸煮后皮料破裂不完整、软烂粘牙，肉馅汁液流失或粘稠发酸，肉色暗、肉质硬，品质显著降低[2]。这些劣变都跟产品的馅料配方、皮料配方和速冻量有着密切的关系。因此，本研究以 “六月红”早熟芋为主要原料，通过测定冻藏90 d后的速冻芋子包的感官品质、失水率、冻裂率、质构特性等指标，研究出速冻芋子包的最佳生产工艺，以生产出在冻藏期间品质保持佳的速冻芋子包，为企业新产品的开发提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 实验材料

红芋：购于龙岩市永定区“六月红”早熟芋专业合作社；

木薯淀粉、新肉、笋干、芹菜、香菇、调和食用油，市购；

1.2 主要实验仪器、设备

速冻库，龙岩市永定区狮子石食品有限公司；质构仪，英国SMS公司；

1.3 实验方法

1.3.1 速冻芋子包工艺流程

红芋验收→清洗→蒸煮、脱皮→冷却、打浆→混合→皮料→包心、成型→冷却、定型→速冻→包装→入库

辅料验收→预处理→配料→炒制→馅料

1.3.2 操作要点

1.3.2.1 清洗、蒸煮、脱皮

人工挑选红芋，剔除生虫、变质等不合格品，预清洗红芋，去除泥土等杂质，而后进行精洗，洗至洁净、无杂质。沥干后投入蒸煮柜内蒸煮，蒸汽上汽后控制蒸煮时间60 min，蒸熟后进行脱皮。

1.3.2.2 皮料的制作（冷却→打浆→混合）

将蒸煮好的去皮红芋放入周转盆内自然冷却至常温，而后投入打浆机，将红芋打成浆状并倒入预先称量好的木薯淀粉，搅拌均匀，放入和面机中和面10 min，再送入压面机制成直径8 cm，厚度1 cm皮料。

1.3.2.3 馅料制作（辅料验收→预处理→配料→炒制）

将鲜肉、笋干、芹菜、香菇等配料进行清洗、预煮、切丁等预处理。严格按芋子包馅料配方，准确称量后加入食用油进行炒制。

1.3.2.4 包心、成型

人工将处理好的皮料、馅料进行包心、成型。

1.3.2.5 冷却、定型

成型后的芋子包排盘，放入冰柜内进行预冷定型，控制芋子包预冷至4 ℃。

1.3.2.6 速冻

预先调节好速冻库冷气量，温度控制在(-35±1)℃，将冷却后的芋子包按规定的速冻量平摊放入速冻库；以中心温度达到-18 ℃以下，单体完全冻结作为速冻完成的指标。

1.3.2.7 包装、入库

包装间温度控制在15 ℃以下，用自动封口机进行密封操作，包装工序在40 min内完成，包装后迅速送入成品冻库冷藏。成品冻库温度保持在(-18±1)℃。

1.3.3 速冻芋子包的感官评价

将按不同馅料配方生产的速冻芋子包放入-18 ℃成品冻库中贮存90 d，取出解冻后，放入蒸箱蒸10 min后用于感官指标的评价测定。由6名食品专业人员，采用目测、鼻嗅、口尝和手触的方法对各样品的馅料进行感官评价[3]，评分标准见表1。

表1 速冻芋子包的感官品质评分标准

1.3.4 冻裂率

不同配方的速冻芋子包，每组各生产100个，放入-18 ℃成品冻库中贮存90 d后，观察冻裂个数，以冻裂个数与总个数之比表示冻裂率；每组样品重复测定5次。

1.3.5 速冻芋子包皮料的指标测定

按不同配方生产的皮料，不包馅，揉搓成芋子包形态，放入-18 ℃成品冻库中贮存90 d后取出，用于下列皮料指标的测定。

1.3.5.1 失水率

分别称量速冻前和冻藏后的单个皮料质量，以2次质量之差与速冻前质量之比表示失水率；每组样品重复测定6次。

1.3.5.2 质构测定

将皮料取出解冻后，放入蒸箱蒸10 min，冷却后用于质构特性的测定；测试参数的设置参照潘治利、黄忠民等人的方法[4,5]；每组样品重复测定12次。

1.3.6 冻结时间

将预冷后的芋子包按照设计的速冻量进行称取，平摊放置于-35 ℃的速冻库中，将温度记录仪传感探头插至芋子包的中心位置，测定通过最大冰晶生成带即芋子包中心温度从-1 ℃降到-5 ℃所需时间，即为冻结时间。每组样品重复测定12次。

2 结果与分析

2.1 速冻芋子包皮料配方的确定

2.1.1 皮料中木薯淀粉添加量对速冻芋子包品质的影响

红芋虽营养美味，但单纯用红芋制成的皮料松散且韧性差，所以需要添加木薯淀粉来改善皮料品质；但木薯淀粉添加比例过高，又会掩盖芋子包特有的芋味香气，因此，木薯淀粉的添加比例不宜超过50%。故设计木薯淀粉添加量分别按照皮料总量的20%、30%、40%、50%进行试验，通过失水率、冻裂率、质构特性来验证皮料中木薯淀粉添加量对速冻芋子包品质的影响。试验结果见表2。

由表2可知，皮料冻藏后的冻裂率与失水率成正相关，即失水率越大，冻裂率也就越大。皮料在冻藏过程中，出现“干耗”现象，使得皮料持水性减弱，水分散失，从而产生裂纹[6]。木薯淀粉添加量为40%时，皮料的失水率和冻裂率均最低，与添加量30%、50%组的均达到显著性差异（P＜0.05）。这是因为木薯淀粉中面筋蛋白含量较高，木薯淀粉的添加使得皮料的湿面筋含量增加，面筋蛋白结构致密，冻藏稳定性高，有效降低了皮料在冻藏过程中的“干耗”。但当木薯淀粉添加量达50%时，皮料中蛋白含量高，相应的淀粉含量降低，淀粉具有良好的吸水性，使皮料水分分布均匀，从而抑制冻藏过程中大冰晶的形成，降低冻裂率；所以木薯淀粉添加过多，反而使皮料面团强度过大，持水性下降，冻裂率升高。

从表2质构特性的数据可以看出，随着木薯淀粉添加量的增加，皮料的硬度、弹性、咀嚼性和胶凝性也随之增大；但当添加量达到50%时，弹性和胶凝性反而降低了，与添加量40%组的相比，降低幅度达到显著水平（P＜0.05）。面筋蛋白主要为皮料提供硬度、弹性和咀嚼性，从添加木薯淀粉的结果看，木薯淀粉有效地改善了皮料在冻藏过程中的质地；而胶凝性是由淀粉分子吸水膨胀缠绕所引起的，弹性也与淀粉糊化度密切相关，通常制作优质的速冻面制品皮料的淀粉含量以70%～71%为佳[7]，而面筋蛋白含量的增加相应降低了淀粉含量，当木薯淀粉添加量达50%时，皮料中的总淀粉与面筋蛋白比例不恰当，反而使皮料的弹性和胶凝性下降。

表2 皮料中木薯淀粉添加量对速冻芋子包品质的影响

表3 皮料加水量对速冻芋子包品质的影响

综上所述，皮料中木薯淀粉添加量为40%时，速冻芋子包品质最佳。

2.1.2 皮料加水量对速冻芋子包品质的影响

皮料加水量也是决定速冻芋子包品质优劣的关键因素。皮料水分含量不适宜，则在冻藏期间芋子包皮出现开裂、发干、变色等问题的概率越高。因此，设计加水量分别按照皮料总量的3%、5%、7%进行试验，通过观察皮料的感官性状和测定冻裂率来验证皮料加水量对速冻芋子包品质的影响。试验结果见表3。

由表3可知，当皮料中的加水量为5%时，感官性状最佳，冻裂率最低，与其余两组的差距达到显著水平（P＜0.05）。这表明加水量适当能降低速冻芋子包皮料的冻裂率，水分过多，水分容易聚集，冻藏过程中形成大冰晶，导致冻裂率上升；水分过少，淀粉和面筋蛋白吸水不充分，使得皮料表面发干，面筋网络结构差，持水性低，同样导致冻裂率上升。

2.2 速冻芋子包馅料配方的确定

有研究表明，速冻肉馅面制品肉馅中的水分、脂肪等营养成分的含量是影响其冻藏后品质的重要因素；速冻食品贮藏过程中，肉馅可能会出现脂肪氧化、蛋白质变性、持水性下降、质地变差、酸败味增加等现象而导致速冻食品品质劣变[8]；所以，适宜的馅料配方有利于降低速冻食品品质劣变的程度，保持良好风味。

2.2.1 馅料配方对速冻芋子包感官品质的影响

表4 馅料配方的因素水平表

表5 L9(34)正交试验结果

本研究选定鲜肉（瘦肉率约70%）、笋干、芹菜、调和食用油的添加剂量为试验因素，分别记作A、B、C和D；以感官评定分值为衡量指标，设计L9(34)正交实验以确定速冻芋子包的馅料配方。具体因素水平表见表4，试验结果见表5。

由表5可知，A1B2C1D2组合的感官品质最佳，此馅料配方荤素搭配合理，脂肪和水分含量适宜，冻藏90 d后，依然保持良好感官品质。而9号A3B3C2D1组的感官评分最低，这是由于馅料量大，含水量高，冻藏过程中部分液态物质形成大冰晶，使肉馅体积膨胀，膨胀力在局部超过皮料弹力，导致大量裂纹产生，肉馅汁液流失、肉馅丧失原有风味，蒸煮后皮料破裂不完整，感官品质最差。3、7、8号试验组的感官评分值也较低，主要是因为这几组的馅料中脂肪含量偏高，在低温冻结状态下并不能阻止脂肪劣变，长时间的冻藏致使馅料中的脂肪氧化，产生明显的哈喇味、肉色变暗、汤汁发黏变酸，致使感官品质下降。

2.2.2 馅料配方对速冻芋子包冻裂率的影响

馅料配方不仅影响速冻芋子包的感官品质，还对冻裂率有着重要的影响。因此，在感官评价试验的基础上，选取感官评分最高的3组以及最优组A1B2C1D2 的馅料配方，皮料按最优配方制作，通过冻裂率的测定，进一步验证确定馅料配方。试验结果见表6。

由表6可知，A1B2C1D2组速冻芋子包的感官评价分值最高，冻裂率最低，与其余试验组的差异达显著水平（P＜0.05），进一步验证按A1B2C1D2组馅料配方生产的速冻芋子包可在冻藏期间保持优良的食用品质。馅料中的水分含量的会对速冻芋子包冻裂率产生影响。水在冻结后体积可膨胀9%左右，且水分含量与冰晶形成的数量及大小密切相关[9]。馅料中芹菜和笋干的含水量较大，随着蔬菜添加量的增高，大冰晶形成的可能性就越大，对皮料的膨胀力也就越大，从而导致A1B2C2D2和 A2B3C1D2组的冻裂率升高。而A1B1C1D1组的馅料配方中脂肪添加量减少，蔬菜添加量减少，同时脂肪经过速冻后其体积也是减少的，则馅料对皮料的膨胀力相应减小，因而该组芋子包冻裂率较A1B2C2D2和 A2B3C1D2组的有所下降；但按此馅料配方生产的速冻芋子包出现了较多皮馅分离情况，因而感官评分较低。

2.3 速冻芋子包速冻量的确定

目前，食品企业最常用的速冻库规格为：容量2.5 m×3.5 m×3.0 m。一次性放入速冻库的芋子包速冻量是影响速冻效果好坏的关键性因素。故设计速冻量为300、500、700、1000 kg，分别进行冻结时间的测定，以确定最佳速冻量。

由图1可知，速冻量为300 kg时，冻结时间最短，仅需13.9±0.8 min；随着速冻量的增加，冻结时间呈上升趋势；当速冻量达到1000 kg时，所需冻结时间达到速冻量300 kg的3倍。通常情况下，通过最大冰晶生成带即产品中心温度从-1 ℃降到-5 ℃所需的冻结时间应控制在30 min以内，这样形成的冰晶直径小于100μm，速冻效果较好[10]。速冻量300 kg和500 kg组的冻结时间均控制在30 min以内，但两组之间的差异未达到显著水平（P＞0.5），因此，结合节约能源、降低企业生产成本等因素考虑，选择500 kg为芋子包的一次性最佳速冻量。

表6 馅料配方对速冻芋子包冻裂率的影响

图1 速冻量对芋子包冻结时间的影响

3 结论

通过本研究的试验，确定了速冻芋子包的最佳工艺参数如下。

最优馅料配方：A1B2C1D2组合的感官品质最佳，即鲜肉5 kg、笋干2.5 kg、芹菜1.5 kg、食用调和油1.2 kg；

最佳皮料配方：木薯淀粉添加量40%，加水量5%，即去皮芋子32 kg、木薯淀粉24 kg、水3 kg；

最佳速冻量：500 kg（按速冻库容量2.5 m×3.5 m×3.0 m计）。

按照上述生产工艺进行速冻芋子包的制作，并进行最优工艺验证试验，测得感官评价为97.13±0.95分，冻裂率为(3.4±0.2)%；产品质地、风味、色泽等品质在冻藏期间保持良好，色泽均匀有光泽，肉馅色泽鲜亮、细致嫩滑，皮光滑且完好无损、不粘牙有韧性，风味清爽不油腻，有独特的芋子香气，汤汁鲜美不粘稠。