预制调理包子加工工艺优化及速冻条件的研究

马婉茹，吴泽宇，张文成

（合肥工业大学食品与生物工程学院，农产品生物化工教育部工程研究中心，安徽 合肥 230601）

随着生活节奏的加快，生活质量的提高，人们对于饮食已经不满于质量与色香味，还要求方便、快捷。包子是人们生活中常见的主食之一，传统包子的制作需要经过和面、醒面、包馅、醒发和蒸制等工艺，制作时间长，操作繁琐。预制调理包子是指以面粉为原料，经过适当加工，以包装或散装形式于冷冻或冷藏的条件下储存、流通和售卖。预制调理包子更耐储存，可在食用前稍微加工，避免了繁琐的制作过程[1]。因此包子加工成预制调理食品能够满足消费者对方便、卫生和营养的需求[2]。

预制调理包子以我国传统饮食文化中的工艺和精品名吃的配方为依据，经速冻和工业化加工而成，集美味和营养为一体，是发展最快的调理食品，深受国内外消费者的欢迎[3]。预制调理包子的品质受多种因素的影响。Xie等[4]研究表明，通过添加蛋白粉可以改善粗面粉的质地和烹饪质量；Zhen等[5]研究表明，通过添加葡聚糖可以改善面筋网络结构，进而提高面团的品质。现有很多商家为节省制作包子的时间，使用冷冻面团生产包子皮。Johannes等[6]研究表明，具有强面筋网络的面粉最适合生产冷冻面团，冷冻面团的品质直接影响预制调理包子的品质。发酵剂的选择也会影响预制调理包子的品质，Clarke等[7]研究表明混合菌株发酵剂能够显著提高馒头的感官评分，因此可以运用混合菌株发酵剂生产包子皮。以上研究大多数是关于添加改良剂提高发酵面食的品质。朱在勤等[8]分析了蒸制火力对包子的影响，结果表明，最佳火力是大火，对于不同馅料的包子蒸制时间不同。为了优化扬州包子速冻生坯的制作工艺，顾晗烨[9]以扬州包子坯皮面团为研究对象，研究其最适宜的速冻工艺和解冻工艺，得出扬州包子冷冻面团复配改良剂的配方。唐帅[10]通过研究不同热加工阶段分析包子品质发生变化的现象和原因，为包子食用品质的保持和提升提供理论依据和实践指导。刘艳芳[11]研究了不同馅料对包子品质的影响，结果表明不同馅料的含水量不同导致速冻过程中包子降温速率不同。

众多学者从不同方向研究改善包子品质的方法，但系统地从酵母添加量、馅料面粉比、醒发时间、发酵时间等方面对预制调理包子的品质研究还没有深入开展。本文通过单因素试验研究各个单因素对预制调理包子品质的影响，得出单因素的最优参数。然后通过响应面优化试验进行加工工艺的优化，最后通过分析储藏温度对预制调理包子质构和感官评分分析，得到预制调理包子的最优加工工艺及最优速冻温度。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料

中筋面粉：益海嘉里食品营销有限公司产品；干酵母和发泡粉：安琪酵母股份有限公司产品；猪肉馅：购于家乐福超市；食盐：中粮集团有限公司产品。

1.1.2 仪器与设备

C23-ST2206型电磁炉，广东美的生活电器制造有限公司；DHG-807A型电子天平，上海上蝶牌仪器制造有限公司；TA.XTPlus型物性分析仪，英国Brabnder公司；804302型本拉布德粘度仪，上海怡通进出口有限公司；SPD-2000螺旋速冻装置，常州嘉定冷链装备股份有限公司；KT360+DT209型卢氏和面机，赛诺制造有限公司（杭州）；BCD-100KZ9型冰箱，TCL集团股份有限公司。

1.2 方法

1.2.1 工艺流程

原材料→配料+面粉→和面→发酵→包馅→成型→二次醒发→汽蒸→冷却→速冻→包装→冻藏

1.2.2 操作要点

和面：用温水加糖对干酵母进行活化，直至酵母水的表面起一层泡沫，说明干酵母活化工作完成。将酵母水慢慢倒入面粉中，再揉成光滑的面团。

发酵：将和好的面团盖上保鲜膜，置于温度35℃，相对湿度80%条件下发酵。待面团呈现蜂窝状时表示发酵工作完成，继续揉面团直至表面光滑。面团揉得越均匀，蒸出的包子皮就越光滑。

二次醒发：将成型的包子放置于案板上醒发，同时用蒸笼布盖住，防止外皮干裂。

1.2.3 预制调理包子制作工艺优化试验设计

1.2.3.1 单因素试验

初步选定酵母添加量1%（占面粉质量）、面团发酵时间80 min、馅料面粉比（质量比）4∶5、醒发时间30 min为基础条件，以硬度、黏性、弹性、回复性、咀嚼性等物性和感官评价为指标，研究酵母添加量（0.5%、1.0%、1.5%、2.0%）、发酵时间（50、65、80、95 min）、馅料面粉比（2∶5、3∶5、4∶5、5∶5）、醒发时间（10、20、30、40 min）对预制调理包子品质的影响。

1.2.3.2 响应面试验

基于单因素试验结果，结合Design Expert 8.0.6软件中心组合设计的原则，将A酵母添加量、B发酵时间、C馅料面粉比、D醒发时间设置为变量，试验因素编码及水平见表1。

表1 响应面试验因素和水平Table 1 Response surface test factor and level

1.2.4 感官评价

选取10名具有感官评定经验及理论知识的食品专业学生组成评定小组，对蒸制后的包子分别从色泽、组织形态、质地、滋味、气味和口感进行感官评价。蒸制条件为沸水蒸制15 min，焖1 min。每个测试样品的感官评分数据去掉最高和最低分后取算术平均值作为最终评分。参考SB/T 10412—2007[12]和GB 19295—2011[13]及文献[14-17]中的内容制定包子感官评分标准，详见表2。

表2 预制调理包子的感官评分标准Table2 Sensory evaluation criteria of pre-prepared steamed buns

1.2.5 质构分析方法

按照不同配方及工艺制作的预制调理包子，沸水蒸制15 min，焖1 min后进行质构测定，每个样品平行试验3次。使用全质构物性分析仪测定预制调理包子的质构指标，质构参数：探头P/100，测前速度2 mm/s，测试速度2 mm/s，测后速度2 mm/s，压缩率50%，触发力5.0 g，时间间隔5 s。

1.2.6 数据处理

每组试验均进行3组平行试验。采用Excel 2010以及Origin 9.1软件对数据进行统计分析，采用响应面设计软件Design-Expert V8.0.6进行响应面分析。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果及分析

2.1.1 酵母添加量对预制调理包子品质的影响

如表3所示，随着酵母添加量的增加，包子的咀嚼性先增加后下降，包子的硬度先下降后增加，而感官评分先上升后下降。酵母添加量为1.0%时，感官评分最高。杜浩冉等[18]研究表明当发酵不足时，成品馒头的比容较小；发酵过强时，成品的挺立度不够，易塌陷，内部粗糙。酵母添加量过多时，包子皮发酵力增强，包子胚醒发过快，易产生大气孔，挺立度不够，且稍有酸味，口感也变差。

表3 酵母添加量对预制调理包子品质的影响Table 3 Effect of yeast addition on pre-prepared steamed stuffed buns quality

2.1.2 发酵时间对预制调理包子品质的影响

如表4所示，随着发酵时间的增加，包子的硬度呈下降后稳定的趋势，而感官评分先增加后下降。发酵时间为65 min时，感官评分达到最大。当发酵时间延长，面皮的持气能力增强，比容随之增加[19]。但发酵时间过长时，内部形成气孔过多，面筋网络结构被破坏，内部结构崩塌使得包子挺立度不够，感官评分降低[20]。感官评分先上升后降低，可能是由于发酵时间的增加，硬度降低而致[21]。

表4 发酵时间对预制调理包子品质的影响Table4 Effect of fermentation timeon pre-prepared steamed stuffed bunsquality

2.1.3 馅料面粉比对预制调理包子品质的影响

结果如表5所示，随着馅料比重的增加，硬度呈上升趋势，感官评分先上升后下降。馅料面粉比为4∶5时，感官评分分值较高。当馅料较少时，感官评分低，可能是因为馅多的包子比较受欢迎。但馅料过多时，相应的面皮就会变薄，蒸制时面皮吸水能力下降，从而口感略差，感官评分降低。

表5 馅料面粉比对预制调理包子品质的影响Table 5 Effect of filling-lour ratio on pre-prepared steamed stuffed bunsquality

2.1.4 醒发时间对预制调理包子品质的影响

如表6所示，随着醒发时间的增加，包子的硬度先增加后降低。醒发20 min与30 min时的咀嚼性相比有明显变化。感官评分先增加后降低。醒发时间达到40 min时，感官评分最高。已经成形的包子在醒发过程中由于酵母产气使得面团逐渐增大，而且被打乱的面筋蛋白网络逐渐形成，因此醒发时间对发酵包子的品质影响较大[22]。有研究表明，醒发时间过长，酵母产气过多使包子皮塌陷，从而导致包子的比容降低[23]。

表6 醒发时间对预制调理包子品质的影响Table 6 Effect of pro of ingtime on pre-prepared steamed stuffed bunsquality

2.2 预制调理包子制作工艺响应面优化试验结果与分析

在单因素试验结果的基础上，以酵母添加量、发酵时间、馅料面粉比和醒发时间对预制调理包子制作工艺进行响应面优化试验，以感官评分为响应值，对试验结果进行二次多元回归拟合，得到相关回归方程。响应面试验设计与结果见表7，二次响应面回归模型方差分析见表8。

表7 响应面试验设计与结果Table 7 Response surface test design and results

表8 二次响应面回归模型方差分析Table 8 ANOVA for response surfacequadratic model

采用软件Design-Expert V8.0.6进行响应面分析得到的回归方程为：Y=82.12-0.05A-2.30B-0.12C-1.20D-1.07AB-1.90AC-6.27AD-1.43BC-7.15BD+1.47CD-4.08A2-6.95B2-3.90C2-4.88D2。

由图1～6可知，在各个因素的考察范围内，随着各因素值的增加，响应值感官评分均先增大后减小，响应曲面开口向下，说明有极大值。分析各因素的交互作用，可看出两两因素之间均有交互作用，酵母添加量（A）与醒发时间（D）、发酵时间（B）与醒发时间（D）交互作用较强。

图1 酵母添加量与发酵时间的交互作用对预制调理包子品质影响的响应曲面图Fig.1 Responsesurfacemap of effect of interaction between yeast dosage and fermentation timeon quality of pre-prepared steamed stuffed buns

图2 酵母添加量与馅料面粉比的交互作用对预制调理包子品质影响的响应曲面图Fig.2 Response surface map of effect of interaction between yeast dosage and filling-flour ratio on quality of pre-prepared steamed stuffed buns

图3 酵母添加量与醒发时间的交互作用对预制调理包子品质影响的响应曲面图Fig.3 Response surface map of effect of interaction between yeast dosage and pro of ingtime on quality of pre-prepared steamed stuffed buns

图4 发酵时间与馅料面粉比的交互作用对预制调理包子品质影响的响应曲面图Fig.4 Responsesurfacemap of effect of interaction between fermentation time and filling-flour ratioon quality of preprepared steamed stuffed buns

图5 发酵时间与醒发时间的交互作用对预制调理包子品质影响的响应曲面Fig.5 Response surfacemap of effect of interaction between fermentation timeand pro of ingtimeon quality of pre-prepared steamed stuffed buns

图6 馅料面粉比与醒发时间的交互作用对预制调理包子品质影响的响应曲面图Fig.6 Response surface map of effect of interaction between filling-flour ratioand pro of ingtimeon quality of pre-prepared steamed stuffed buns

2.3 最佳配比产品感官评分结果

按照最优配方制作预制调理包子并对其进行感官评价验证，考虑到实际操作，取酵母添加量1.01%，发酵时间79 min，馅料面粉4∶5，醒发时间40 min进行验证试验。进行3组平行试验，所得感官评分分别为80.15、82.54、83.98，平行试验的得分都在80分以上，平均得分为82.22，说明最优配方具有良好的可实施性。

2.4 储藏温度的优化

储藏温度对预制调理包子的品质尤其重要。将预制调理包子分别于5、-10、-20、-40、-60、-80℃的条件下储藏5 d，然后分析预制调理包子质构和感官评分的变化，筛选预制调理包子的最优储藏温度，结果见表9。

由表9可知，随着温度的降低，预制调理包子的硬度和咀嚼性先下降后升高，感官评分先上升后下降。温度为-20℃时，感官评分最高且硬度最低，具有良好的弹性和回复性。

表9 储藏温度对预制调理包子品质的影响Table 9 Effect of storage temperatureon thequality of steamed bun

4 结论

通过单因素试验及响应面法优化试验，得出酵母添加量、发酵时间、馅料面粉比和醒发时间对预制调理包子感官品质影响的主次顺序为：发酵时间＞醒发时间＞馅料面粉比＞酵母添加量，结合实际操作性，得到最优工艺条件为：酵母添加量1.01%，发酵时间79 min，馅料面粉比4∶5，醒发时间40 min。对优化后的条件进行验证试验，得到的产品形状挺拔完整，呈乳白色，质地柔软，香气突出，口感良好，感官评分为82.22。对不同储藏温度所得产品进行质构和感官评分分析，得出-20℃为最佳储藏温度。