不同低温预处理下麻辣花生品质的比较

汤鹏宇，孟繁博，黄道梅，郑秀艳，林 茂

(贵州省农业科学院现代农业发展研究所，贵州省农产品加工研究所，贵州贵阳 550006)

花生是具有很高营养价值的豆科植物，被称为千岁子、长生果等。研究表明，多食用花生能增强抗癌、抗衰老等效果。目前，国内外对花生的研究包括采收前和收后两部分，采收前研究主要是转基因开发、适宜土壤土质、种子产量等的研究；收后研究则集中在营养品质提升、采后保存方法、压榨油质量提升等。对花生的品质研究较少，且花生大多用于鲜食，或关注花生榨油后的油脂风味研究等。花生除了风味外，口感也十分重要，但这些风味研究并不能完全替代感官品质。随着社会生活水平的不断提高、消费观念的转变和网络快消零售的飞速升级，以温饱型、嗜好型为主体的休闲食品消费格局开始逐渐转型为风味型、营养型、享受型和功能型，各类花生制作的休闲零食开始涌现，但我国花生休闲食品的研发与发达国家的差距还很大。我国花生产量位居世界油料作物第2位，其中55%用于制油，15%用于出口，30%用于食用(其中包括直接食用部分)。麻辣花生作为休闲食品的重要组成部分，一直深受国内外消费者的喜爱，因此如何提升其感官品质就显得尤为重要，而通过冷冻预处理是一种经济实惠且能改善坚果感官食用品质的加工手段。王洪云等将花生在-20 ℃条件下冷冻72 h后进行油炸，发现其对花生的酥脆性产生影响，使花生感官评分从3.8分提高到4.5分。陈柏等研究发现将核桃储存于-20 ℃条件下时的感官评分比冷藏组提升15.28%。笔者将通过4种低温处理(冰箱-18 ℃、超低温冰柜-40 ℃、干冰-78 ℃、液氮-196 ℃)的花生作为麻辣花生原料，探索冷冻温度对产品含水量、感官品质、味觉分析、质构变化、剪切力以及微观结构的影响，旨在为提高麻辣花生产品的工业化生产水平提供参考。

1 材料与方法

红-白铜仁珍珠花生，由贵州省沿河县黄土乡农特产品专业合作社提供；液氮，购自贵州龙辉科技发展有限公司；惠宜非转基因大豆油、辣椒、花椒、盐、味精、白醋，均购于当地沃尔玛超市。

无水乙醇、KCl、AgCl、酒石酸、锇酸、戊二醛，均为分析纯，为国药集团化学试剂有限公司产品。

TMS-PRO型物性测定仪(含P50圆盘探头和P/BS燕尾剪切探头)，为美国FTC公司产品；SA402B味觉分析系统，为日本Insent公司产品；SEM 扫描电镜SIGMA300，为德国蔡司公司产品；冠亚牌SYF-30水分含量测定仪，为深圳市冠亚水分仪科技有限公司产品；FA2004 分析天平，为上海精密科学仪器有限公司产品；HH-S1恒温油浴锅，为常州奥华仪器制造有限公司产品。

样品预处理。花生仁样品经过清洗后浸泡在60 ℃热水中5 min，揉搓去衣后花生样品分别进行低温处理，设置CS、CF、SF、DI、LN 5组，其中CS组为冷藏对照组，4 ℃冷藏48 h；CF组-18 ℃冰箱冻藏室冷冻48 h；SF组置于-40 ℃超低温冰柜48 h；DI组，置于保温盒中，周围接触式覆盖干冰(-78 ℃)并密封冷冻48 h；LN组，样品置于液氮罐中浸泡48 h。

麻辣花生制备的基本工艺。参照古明亮的制作方式并稍作修改，将预处理后的花生置于160 ℃恒温油浴锅中油炸7 min，捞出后放置在厨房纸上吸干表面油脂，锅中放入食用油10 mL，油热后放入适量的辣椒丝、花椒、香叶等，炒香后放入花生翻炒并进行调味，即得麻辣花生成品。

含水量测定。取花生样品10 g平铺于测试盘中，设定测试温度110 ℃上机检测，另设一组鲜样作为空白对照组(CK)，新鲜花生浸泡去皮后擦拭表面水分，直接上机测量含水量。

质构特性测试。样品前处理：将炒好的麻辣花生选取重量误差为±0.1 g 的花生瓣儿，擦去表面浮油、盐粒等杂质，尽量修整至大小一致后上机测试。全质构分析测试条件：选择 150 N 量程，P50 探头，测试速度40 mm/min，压缩间隔5 s，压缩形变比40%，取≥10次有效测试数据，筛选4～5组无明显差异的数据，取平均值。剪切力测试条件：选取P/BS 剪切探头，设定剪切速度为 30 mm/min ，取≥10次有效测试数据，筛选4～5组无明显差异的数据，取平均值。

微观结构观察(SEM)。将麻辣花生从中间掰断，使其断面呈现不规则形状，以断开面为观察面进行制样，电镜扫描图倍率(500×和2 000×)处理方法参照陈锦豪的方法。

味觉分析测试。参照郝君菲等的检测方法并稍作改进。取麻辣花生成品20 g，加入纯净水200 mL后，1 500 r/min 匀浆1 min，超声波处理8 min，过滤后取滤液进行味觉分析。检测次数为7 次，删除第1次数据，从其余6组数据中筛选3～4组无明显差异的数据取平均值，进行味觉信号转换。味觉传感器选择酸、苦、咸、鲜、甜、涩味，参比电极为AgCl，控制检测温度为25 ℃。

感官评定。选取制备好的麻辣花生样品若干置于感官品评杯中，并进行盲品编号，一次性送样品评，选取食品相关专业人士 10 人组成品评小组，品评人员于 10：00左右在品评分析室品尝，不同组间间隔数秒并漱口，品评人员相互之间不交流，测试结果有明显差异的数据不计入统计(比如品尝到劣质花生粒)。感官评价标准如表 1所示。酥脆度是指花生第一次在口中嚼碎的难易程度，对应质构仪中的脆度。细腻度是指咀嚼花生时花生残渣细微程度，对应物性测定仪中的硬度；残渣颗粒小且少，说明口感细腻，反之，花生残渣颗粒粗而多则说明口感粗粝。厚味是麻辣休闲食品畅销的关键因素之一，也是当今麻辣休闲食品调味的秘方。它是指味道的复合程度，在味觉分析系统中类似于丰富度。

表1 花生感官评价标准

试验数据均以平均值±标准差表示。数据统计与分析使用 SPSS 19.0统计软件进行，并进行差异显著性分析；图片使用 Origin 9.0软件绘制 。

2 结果与分析

从图1可以看出，CK组含水量为27.21%,经过预处理后CS组含水量为19.85%，CF组含水量为21.22%，SF组含水量为23.25%，DI组含水量为22.68%，LN组含水量为22.51%。除了CS组外，其他组预处理样品含水量为21.22%～23.25%。关志强等研究表明温度越低，冷冻速度越快，越能快速跨过-5～0 ℃冰晶形成区域，从而使得干耗减少。该试验结果表明，CF、SF、DI、LN 4个试验组预处理样品含水量均高于冷藏对照组CS，其中SF、DI、LN组预处理样品含水量均显著高于CS组(<0.05)，但这3组间差异并不显著(>0.05)。水分含量会影响产品的结构品质，但成品麻辣花生在经过油炸、炒制等加工环节后含水量出现了变化。各组成品样品的含水量均降低到1.21%左右，各组间无显著差异(>0.05)。刘潇潇等研究发现花生油炸后含水量大幅度下降并趋于平衡，这与该试验结果相一致。采用成品样本进行后续品质的分析，可以最大程度避免水分造成的品质误差。

质构特性是评价休闲食品品质的重要指标之一，尤其针对麻辣花生这类低含水量、注重口味和质感而不注重气味的产品，产品的硬度、脆度等会直接影响食用口感。由表2可知，经过低温预处理的各组麻辣花生脆度、硬度、弹性、剪切力等存在差异，CS组硬度为34.78 N，不同低温处理后的CF、SF、DI、LN组硬度整体上呈现下降趋势，其中SF、DI、LN组与CS组相比均有显著差异(<0.05)，样品脆性上升(脆度越小，脆性越大)。殷玲等将香菇片在-30 ℃下冷冻16 h后进行油炸，结果发现产品脆度显著下降。陈卫等在低温油炸面拖的研究中发现，冷冻速率和冷藏温度与产品脆性存在正相关。丁浩在低温油炸板栗的研究中发现，与对照组相比，低温处理组脆性值下降26%～32%。该试验结果表明，-40 ℃以下的低温处理也导致样品的剪切力出现大幅度下降，相较于CS组(26.26 N)，LN组剪切力仅13.54 N，下降幅度达48.44%。由此可见，低温处理对麻辣花生样品造成的显著影响可能需要低于-18 ℃的冷冻方式才能实现。

图1 不同冷冻处理后预处理和成品麻辣花生的含水量比较Fig.1 Water content of pre-treated peanut and spicy peanut products after different freezing treatments

表 2 不同低温预处理后麻辣花生质构特性的比较

花生是由脂肪(含量为44%～45%)、蛋白质(含量为24%～36%)、糖(含量为20%)以及多重微量元素组成的高分子材料，而高分子材料一个显著的物理特性就是玻璃化转变，处于玻璃化温度之下称为脆性断裂，温度越低，其高分子链段间自由移动空间就越小。在低温状态下的样品突然放入高温油炸，剧烈的温度波动造成大量固定的分子链断裂，产生极其细微的脆性断裂。这也使得样品组织变得更为松散细腻，造成最终样品的脆性、剪切力和硬度等呈现低温下降的趋势。

通过微观结构观察可以直观了解材料的组织结构变化。图2展示了不同低温处理后麻辣花生的断面结果。500倍率下可以清晰看到未冷冻处理的CS组断面中较多的蛋白质、脂肪球形的簇状结构分布于组织结构内部，随着冷冻温度的增加，球形的簇状结构颗粒逐渐减少，呈现伞状连片、无序状态。这可能是由于随着温度的降低，花生内部大分子链结构大量“凝固”，随后高温油炸带来剧烈的温度波动使得分子间断裂，内部结构破碎交织，变形严重，样品组分变得更为细腻，从而在微观结构下呈现伞状连片、无序的状态。陈锦豪对油炸花生的微观结构研究表明，伞状簇状结构的出现使得油炸花生的酥脆性增加。王世新对冷冻面团的微观结构观察表明冷冻会造成蛋白质因受化学键的影响而断裂出现片状结构，与淀粉的结合能力减弱，也从侧面印证了该研究在质构特性的检测结果，在失去球形的簇状稳定结构后花生变得更加细腻，从而降低了硬度、咀嚼性和剪切力等质构特性。

表3、图3显示了不同低温预处理后的麻辣花生感官评分和味觉分析结果。结果显示：相较于CS组，CF、SF、DI、LN组的酥脆度和细腻度等感官指标均显著提高(<0.05)，说明低温预处理会提高花生产品的酥脆性和细腻度，这与王洪云等的研究结果相一致。低温预处理带来的硬度、咀嚼性以及剪切力等质构特性降低会提高产品的酥脆度和细腻度等感官评分，这与殷玲等和丁浩的研究结果相一致。SF、DI、LN组的酥脆度无显著差异(>0.05)，这与质构检测结果存在差异，可能是因为该酥脆阈值超过了人体的感知限度。在细腻度上，LN组评分最高，这与微观结构观察结果相一致。与CS组相比，DI、LN组的总体评分出现了大幅度下降，这是因为剧烈的温度波动使得花生变得过于易碎，尤其是LN组炒后样品很难保持完整的花生形态。因此，尽管DI和LN组样品在细腻度和酥脆性上表现优秀，但在实际产品制作过程中还需要进一步完善工艺技术。

为了避免带来误差，不同组别的麻辣花生在味觉处理上采用相同的配方。麻辣花生味觉的主要影响因素(盐、味精、花椒等调味添加物)是一致的，但也会存在个体差异。该试验结果表明，5个试验组的酸、苦、甜、咸、鲜、涩以及丰富度基本一致。CS组丰富度为8.85 分，LN组丰富度为8.52 分，各组间不存在显著差异(>0.05)，这与感官评定的厚味结果出现了差异。这是由于味觉分析测试中匀浆前处理对花生的颗粒直径进行统一，因此导致了二者最终结果的差异，说明花生的细腻程度很可能会对味觉评分也造成影响。杨习文对咖啡豆的粉体特征和风味研究发现，硬度越小，脆性越大，研磨后咖啡粉粒径越小，颗粒形状越规则，不同粉体特征咖啡粉萃取后咖啡液可溶性固形物含量相同，但感官属性仍存在明显差异。

注：A.CS组；B.CF组；C. SF组；D. DI组；E.LN组 Note:A.CS group; B.CF group; C. SF group; D. DI group; E.LN group图2 低温预处理的麻辣花生断面结构Fig.2 Section structure of spicy peanut pretreated at low temperature

表3 不同低温处理后麻辣花生感官评分结果的比较

图3 不同低温预处理的麻辣花生味觉分析Fig.3 Flavor analysis of spicy peanuts pretreated at different low temperature

3 结论

花生食品口感的提升是花生加工过程中不可缺少的一个环节，因此探索一种简单、高效的方式提升品质是近年来花生加工研究的热点之一。该研究采用-18 ℃、-40 ℃、-78 ℃、-196 ℃低温对花生进行预冷冻处理，结果表明在其他制作条件不变的情况下，5组预处理花生样品含水量为19.85%～23.25%，经加工后成品含水量为1.21%～1.24%；在质构特性检测中，硬度为21.20～34.78 N，咀嚼性为0.36～3.56 mJ，剪切力为13.54～26.26 N；味觉感官特性评价中，丰富度为8.40～8.80分，厚味为7.70～9.53分，总体评分为3.47～8.50分，其中CS组的总体评分显著低于CF、SF组，产品硬度、剪切力和咀嚼性最高；LN组产品细腻度最高，硬度和剪切力均最低，厚味最高，总体评分最低(3.47分)，SF组产品总体评分最高(8.50分)。微观结构观察结果表明，经过低温预处理的花生在加工成麻辣花生样品后组织结构会变得破碎，质地更为细腻。

总体而言，低温预处理可以有效改变麻辣花生产品的质地结构，甚至对产品味觉丰富度和厚味等也有一定的积极作用，温度越低，对产品的影响也越大，但当温度过低时这种改变就不一定会是正面的。-40 ℃低温预处理对麻辣花生产品的综合提升效果最好，在降低硬度、改善酥脆口感以及提升产品厚味的同时，不会使产品变形走样。更低的温度能进一步加深效果，但也受到人体感官阈值的限制以及样品材料形变、成本等的限制，样品含水量低时易回潮，会降低酥脆口感，因此今后应重视包材防潮等方面的应用研究。