出口速冻铁棍山药的制备

张艳明，刘姗，胡传银

1. 徐州工业职业技术学院，化学工程学院（徐州 221140）；2. 徐州天马敬安食品有限公司（徐州 221004）

山药为薯蓣科薯蓣属植物，在中国南方、西北、西南等地区种植普遍[1]。国内较为常见的品种有怀山药、土山药[2]。怀山药乃“四大怀药之首”，铁棍山药属于怀山药中的“极品”。研究表明，怀山药中含有淀粉、蛋白质、多糖、尿囊素、麦角甾醇、微量元素等[3-6]。

普通山药在新鲜状态下清洗干净表面的泥土，切片或整条连皮即可食用，而铁棍山药不宜生食，由于其营养成分含量、黏液质含量、商品的特性、抗氧化性与普通山药不同，以及铁棍山药根毛粗糙、毛囊有虫卵等，传统的速冻山药加工方法也不适用于铁棍山药，而且进口商对山药的黏液质极为重视，因此在加工过程中应采取适当的加工方法减少对山药中黏液质的影响。

国内报告的速冻山药的前处理大多经过热烫工序，经过热烫工序虽然起到杀菌护色的效果，但也增加了生产成本，降低山药的营养价值，产品失去原有新鲜度。据龚吉军等[7]报道，在热烫过程中，其重要的功能保健成分如黏液蛋白、山药多糖、皂苷、无机盐等会部分流失，山药中可溶性固形物含量呈持续下降趋势，从而可能降低山药的营养保健价值。

采用无热杀菌护色、速冻、包冰衣、低温储藏的工艺方法，使山药营养最大限度地保存下来，可较长时间地保持新鲜山药原有的色泽、风味和营养成分，增加山药产品多样性，有效延长山药贮藏期。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜铁棍山药（徐州大润发超市）；次氯酸钠、5%二氧化氯溶液、柠檬酸、氯化钙、VC（均为分析纯）。

1.2 仪器与设备

SW-CJ超净工作台（苏州苏洁净化设备有限公司）；ALC-110.4型电子天平（赛多利斯科学仪器有限公司）；HH-6型数显恒温水浴锅（常州国华电器有限公司）；DS-1高速组织捣拌机（上海标本模型厂）；NDJ-9S旋转式数显黏度计（上海右一仪器有限公司）；KFP1000速冻机（日本木下株式会社）；UV-1800PC-DS紫外分光光度计（上海美谱达仪器有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 工艺流程

山药→挑选清洗→杀菌除虫→去皮切段→杀菌护色→速冻→包冰衣→装袋→储藏

1.3.2 操作要点

1) 铁棍山药在12月中下旬采收较好，这时采收淀粉含量及黏液质黏度均比较高，成熟度不足的山药，淀粉积累不够，单宁成分高，产品风味欠佳。山药直径要求在2 cm以上。

2) 清洗去泥土、根毛。

3) 将清洗过的山药放入杀菌除虫液中浸泡30 min，浸泡后可杀灭毛囊内幼虫及虫卵、微生物及根尖线虫虫卵。杀菌除虫液由100 mg/L次氯酸钠溶液和2%食盐配制而成。

4) 在流水中去皮、切块。流水去皮一是去除余氯，二是防止褐变。去皮后的山药应圆润无明显棱角。

5) 将山药块在杀菌护色液内浸泡；护色液0.08%～0.12%柠檬酸、40～60 mg/L二氧化氯、0.08%～0.12%氯化钙配制而成。

6) 速冻：在-31～-35 ℃下，用流态床单体速冻机速冻20～25 min。

7) 包冰衣：将速冻过的山药块在0.1%的VC水溶液中浸泡3～5 s，使山药外包一层冰衣膜。8) 装袋、计量，纸箱塑料袋包装，每箱净重10 kg。9) 在-18～-20 ℃下储藏即得成品速冻铁棍山药，保质期24个月。

1.3.3 山药黏度提取及测定方法

将新鲜山药洗净后，用不锈钢刀去皮，切块，在捣拌机中打成浆状，即得山药原浆。原浆经离心机以5 000 r/min离心分离，除去沉淀得上清液，即为黏液质。使用NDJ-9S旋转式数显黏度计测定其黏度。

1.3.4 余氯的测定方法

采用N，N-二乙基对苯二胺分光光度法，对生产过程及最终产品检测。

1.3.5 产品微生物检测方法

菌落总数测定按照GB 4789.2—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验菌落总数测定》；大肠菌群计数按照GB 4789.3—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 大肠菌群计数》；致病菌检测按照GB 4789.36—2016《致病菌检测大肠埃希氏菌O157的检测》。

1.3.6 复合杀菌护色液对山药速冻产品的影响

试验由10位具有专业知识的成员组成感官鉴评小组，对其颜色、质地、风味等进行感官评分。速冻山药感官品质评分标准见表1[7]。

表1 速冻山药感官品质评分标准

1.3.7 单因素试验方法

1.3.7.1 柠檬酸浓度

在二氧化氯浓度50 mg/L、氯化钙浓度0.1%、杀菌护色时间30 min下，分析柠檬酸的浓度（0.04%，0.06%，0.08%，0.10%和0.12%）对山药杀菌护色的影响。

1.3.7.2 二氧化氯浓度

在柠檬酸浓度0.08%、氯化钙浓度0.08%、杀菌护色时间30 min下，分析二氧化氯质量浓度（30，40，50，60和70 mg/L）对山药杀菌护色的影响。

1.3.7.3 氯化钙浓度

在柠檬酸浓度0.08%、二氧化氯质量浓度40 mg/L、杀菌护色时间30 min下，分析氯化钙浓度（0.04%，0.06%，0.08%，0.10%和0.12%）对山药杀菌护色的影响。

1.3.7.4 杀菌护色时间

在柠檬酸浓度0.08%、二氧化氯质量浓度40 mg/L、氯化钙浓度0.08%下，分析杀菌护色时间（15，20，25，30和35 min）对山药杀菌护色的影响。

1.3.8 正交试验方法

根据单因素试验的结果，进一步用L9(34)正交试验方案进行优化。以山药杀菌护色效果为指标，确定柠檬酸浓度、二氧化氯浓度、氯化钙浓度和杀菌护色时间的最优参数组合。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 柠檬酸的浓度对山药杀菌护色影响

由图1可知，随着柠檬酸浓度增加先升高再降低，柠檬酸浓度0.1%时效果最好。

图1 柠檬酸的浓度对山药杀菌护色影响

2.1.2 二氧化氯的浓度对山药杀菌护色影响

由图2可知，随着二氧化氯浓度增加杀菌护色效果越好，但考虑到余氯含量，选择二氧化氯质量浓度50 mg/L。

2.1.3 氯化钙浓度对山药杀菌护色影响

氯化钙的加入对山药杀菌护色效果不是很大，但是氯化钙具有保持组织形态，较好防止山药段中黏液质的渗出。鲜切山药经一定浓度氯化钙护色液处理后硬度增加，从而较好保持山药切片新鲜脆爽的组织特性。由图3可知，氯化钙浓度0.1%时口感较好。

2.1.4 杀菌护色时间对山药杀菌护色影响

由图4可知，随着杀菌护色时间延长，山药杀菌护色效果越好，但是考虑到生产成本及浸泡时间对山药黏液质的影响，杀菌护色时间为30 min。

图2 二氧化氯浓度对山药杀菌护色影响

图3 氯化钙浓度对山药杀菌护色影响

图4 杀菌护色时间对山药杀菌护色影响

2.2 正交试验结果

利用L9(34)正交试验因素优化山药杀菌护色的条件，正交试验因素与水平如表2所示，试验结果如表3所示。

由表3可以看出，各成分影响山药杀菌护色效果的因素主次水平为B＞D＞A＞C，其杀菌护色的最佳组合为A2B2C2D2，即杀菌护色液为0.1%柠檬酸、50 mg/L二氧化氯、0.1%氯化钙，杀菌护色时间为30 min。

表2 杀菌护色处理因素与水平设计

表3 山药杀菌护色正交试验的感官评分结果

2.3 包冰衣对速冻山药品质的影响

1) 山药在速冻过程中表面有的结霜，以及沾有山药微小的碎渣，通过包冰衣可消除表面结霜，清除表面碎渣，使速冻山药表面光亮，晶莹剔透，增加美观。

2) 山药表面包一层冰膜，隔断空气减少氧化变色。

3) 可防止运输过程中的挤压。

4) 进一步彻底清除余氯。

5) 储藏运输过程中无风耗。

2.4 营养成分分析

对速冻前后山药的营养成分也做了分析，发现用该速冻方法加工的山药，能最大限度地保存营养成分，分析结果表4。

表4 山药营养成分含量对照（每100 g鲜样可食部分中含量）

2.5 产品品质标准

2.5.1 感官指标

色泽，呈乳白色；香气，口感清香，浓郁山药香味；组织形态，山药大小均匀、形态完整、无粘连、无破损、无杂质。

2.5.2 卫生指标

细菌总数＜100 CFU/g；大肠菌群＜3 MPN/100 g；致病菌未检出；二氧化氯＜0.5 mg/L。

2.5.3 理化指标

山药黏度≥2.6 Pa·s。

3 结论

1) 在速冻山药的生产工艺中，采用无热杀菌护色，最大限度地保存新鲜山药的营养成分。

2) 杀菌护色液为0.1%柠檬酸、50 mg/L二氧化氯、0.1%氯化钙，杀菌护色时间30 min。速冻后产品乳白色，有浓郁的新鲜山药的气味，大小均匀、形态完整、无粘连。山药黏度≥2.6 Pa·s。