炸制工艺对冻藏过程速冻预制油条品质的影响

党文谦,刘玫*,武小楠,马豪,孙乐,李洁,郑学玲*,李利民,刘翀

1(河南工业大学 粮油食品学院,河南 郑州,450001) 2 (河南工业大学国家工程实验室/省重点实验室,河南 郑州,450001)

油条是我国极具特色的传统早餐食品,起源于宋朝,是我国饮食文化的重要组成部分[1]。油条是一种油炸面制食品,以其价格低廉,美味可口等特点,深受广大消费者喜爱[2]。油条的货架期较短,冷冻面团技术的出现,使速冻油条的发展得到很大程度的推进[3]。速冻油条以其方便、快捷等特点适用于我国工业化生产。但其高油量并不符合我国健康绿色生活理念,因此开发低油型油条成为油条研发的热点。

速冻油条制作一般为面粉、水、发酵剂等经过和面、醒发、成型、预炸、速冻、复炸等工序。油条的制作根据配方分为传统明矾油条、新型无铝油条和酵母发酵型油条[4]。目前对速冻油条的研究集中于从小麦粉质特性、添加外源物、改良发酵剂配方、优化加工工艺等途径解决制作的油条含油量高、色泽亮度差、口感发硬等热点问题[5]。张剑等[6]研究了小麦粉特性与冻面团油条品质的关系,发现适当降低面粉中直链淀粉含量,提高支链淀粉含量,降低直支比可改善速冻油条品质。LI等[7]用全麦粉代替精制小麦粉,发现油条总含油量明显下降,但油条硬度增大,比容减小,色泽亮度变暗。BAI等[8]和CHEN等[9]通过化学膨松剂和干酵母混合发酵来赋予油条更佳的风味。单独使用干酵母发酵的研究并不多。

预炸工艺是速冻油条加工的一道工序。但会造成含油量的上升,预炸型速冻预制油条含油量太高。本研究以干酵母为发酵剂,选用3种不同质量等级面粉,探究预炸和直炸工艺在冻藏过程对预炸型速冻油条和直炸型速冻油条其含油量、比容、质构、感官评价等的影响。本研究利用干酵母发酵,减少了炸制次数,开发出含油量更低的速冻油条,为速冻油条制品生产提供思路。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

选用了市场上3种质量等级不同的面粉。原料一面粉(精制级,水分14.79%,灰分0.49%,蛋白质含量13.63%,湿面筋含量32.35%,粗淀粉含量73.32%),河北金沙河面业集团有限责任公司;原料二面粉(特制二等,水分14.80%,灰分0.60%,蛋白质含量12.91%,湿面筋含量30.03%,粗淀粉含量69.61%),新疆塔城地区额敏县工业园区;原料三面粉(特制一等,水分13.34%,灰分0.55%,蛋白质含量12.98%,湿面筋含量30.21%,粗淀粉含量71.23%),河南金苑粮油有限公司;丹宝利酵母,广西丹宝利酵母有限公司;大豆油,益海嘉里粮油工业有限公司;菜籽、食用盐,河南郑州;石油醚(分析纯),天津富宇精细化工有限公司。

1.2 仪器与设备

SM-25 型和面机,中国新麦机械有限公司;SP-16S 醒发箱,江苏三麦食品机械有限公司;JHY-H80L 低温试验箱,郑州格美制冷设备有限公司;YHE-101F 型油炸锅,佑和电器有限公司;TA-XT 质构仪,英国 Stable Micro Systems 公司。

1.3 实验方法

1.3.1 直炸型速冻油条制作工艺

基本配方:小麦粉400 g,酵母5.6 g,盐5.6 g,加水量为干基面粉的80%。

和面:将面粉预先倒入和面机中,然后将酵母、盐分别溶于水中,倒入和面机搅拌10 min。

醒发:将和好的面团放入醒发箱中醒发1 h(醒发温度35 ℃,醒发湿度为85%)。

制作油条坯:将醒发好的面团切成长10 cm、宽3 cm、厚1 cm的条状,把切后等宽的两条叠放,用筷子从中间轻压做成油条坯。

速冻:将油条坯放入-30 ℃冰箱速冻2 h后,使油条的中心温度达到-18 ℃,然后取出置于-18 ℃的冰箱中保存47 h,然后将速冻的油条坯取出置于4 ℃冰箱解冻1 h,记作1次冻融循环,测定0、2、4、6、8、10次冻融次数相应指标。

油炸:将所获得的油条坯放入180 ℃油锅油炸180 s,备用。

1.3.2 预炸型速冻油条制作工艺

配方、和面、醒发、制作油条坯操作方法同上。

预炸:将油条坯放入180 ℃油炸90 s后,捞出冷却30 min。

速冻:同上。

油炸:将预炸油条放入180 ℃油锅复炸90 s,备用。

1.3.3 油条比容测定方法

菜籽置换法,先称量油条的质量,记为m;再向量筒中倒入油菜籽,覆盖油条,轻轻摇实使油菜籽填满量筒,即为油条与油菜籽的总体积(V1);再将油条取出,读出油菜籽的体积(V2)。油条比容计算如公式(1)所示:

(1)

1.3.4 油条含油量测定方法

索氏抽提法,参考GB 5009.6—2016。

1.3.5 油条质构测定方法

用质构仪进行测试;取油条成品中间一段,剪成2 cm长度,进行质构特性测定,每种样品做5次平行实验,去除最大值和最小值,剩余3组取平均值。采用P50、P0.5探头分别测试油条皮和油条瓤的质构特性。质构分析实验参数:测前速率2.0 mm/s,测试速率1.0 mm/s,测后速率1.0 mm/s;触发力5 g;压缩比50%,2次压缩时间间隔1 s。分别测定油条的硬度、弹性、咀嚼性、回复性。

1.3.6 感官评价方法

由10名专业感官分析员组成小组,对油条进行色泽、表观状态、组织结构、弹韧性、适口性、黏性、食味等多方面进行评测,评分标准见表1[10]。

表1 油条感官评价评分标准Table 1 Sensory evaluation standard of fried dough sticks

1.4 数据统计与分析

所有数据均为3次及3次以上平行测定的平均值,采用IBM SPSS Statistics 26和Origin 2019软件对数据进行分析处理。

2 结果与分析

2.1 炸制工艺对冻藏过程速冻预制油条含油量的影响

如表2～表4所示,随着冻融循环次数的增加,2种速冻预制油条含油量出现先增大后减少的现象,3种原料制作的预炸型速冻油条含油量分别在第2、2、4次冻融循环达到峰值;3种原料制作的直炸型速冻油条含油量分别在第2、4、4次冻融循环达到峰值。CHEN等[11]认为,随着淀粉初始水分含量的增加,含油量先增大后减少,这可能是高水分条件下冻融处理使得油条水分减少,进而导致含油量增加。张文雅等[12]研究也发现冻藏过程会破坏冷冻面团的品质,增加冷冻面团可冻结水含量,降低面团持水性,从而增加甜甜圈的吸油率。含油量减少可能是由于冻融处理使淀粉颗粒变得松散,淀粉相对结晶度降低,直链淀粉分子螺旋结构解体,淀粉与油的结合力降低,导致油条含油量下降,这与WANG等[13]的报道一致。

表2 原料一对冻藏过程预炸型和直炸型速冻油条含油量的影响Table 2 Influence of raw material 1 on oil content of pre-fried and direct-fried quick-frozen fried dough sticksduring frozen storage

表3 原料二对冻藏过程预炸型和直炸型速冻油条含油量的影响Table 3 Influence of raw material 2 on oil content of pre-fried and direct-fried quick-frozen fried dough sticksduring frozen storage

表4 原料三对冻藏过程预炸型和直炸型速冻油条含油量的影响Table 4 Influence of raw material 3 on oil content of pre-fried and direct-fried quick-frozen fried dough sticksduring frozen storage

与预炸型速冻油条相比,直炸型速冻油条含油量有着大幅度下降。这是因为直炸型速冻油条一次炸制,不经过复炸工艺;且油条坯与油的作用时间缩短,导致含油量明显降低。对于3种原料来说,原料一制作的2种速冻预制油条含油量更低,这可能是原料一灰分含量较低,张媛等[14]认为面粉灰分含量过高(大于0.55%),较差的面筋网络结构会增加油脂分子的渗入,进而增加了油条的含油量。

2.2 炸制工艺对冻藏过程速冻预制油条比容的影响

如表5～表7所示,随着冻融循环次数的增加,3种原料制作的预炸型和直炸型速冻油条比容都呈现明显下降的趋势[15]。这是由于冻融循环次数的增加,面筋网络结构形成能力逐渐减弱,“淀粉-面筋基质”气室稳定性下降,冻藏诱发谷蛋白大聚体解聚,使得油条内部结构变得更加致密,导致油条的持气能力下降,比容的减少[16]。

表5 原料一对冻藏过程预炸型和直炸型速冻油条比容的影响Table 5 Influence of raw material 1 on specific volume of pre-fried and direct-fried quick-frozen fried dough sticks during frozen storage

表6 原料二对冻藏过程预炸型和直炸型速冻油条比容的影响Table 6 Influence of raw material 2 on specific volume of pre-fried and direct-fried quick-frozen fried dough sticks during frozen storage

表7 原料三对冻藏过程预炸型和直炸型速冻油条比容的影响Table 7 Influence of raw material 3 on specific volume of pre-fried and direct-fried quick-frozen fried dough sticks during frozen storage

3种原料都出现直炸型速冻油条比容高于同一时期预炸型速冻油条的现象,这可能是直炸型速冻油条坯在炸制过程前期瞬间受热,酵母产生的气体分布不均导致油条局部出现膨胀,从而导致制作的油条比容增大。LU等[17]认为,冻融处理会减弱水分子与生坯面团基质之间的相互作用,导致水的流动性增强,水分分布的差异可能也是导致直炸型速冻油条比容较大的原因。

从3种原料制作的速冻预制油条比容来看,发现原料一和原料三制作的2种速冻预制油条比容略大,这可能是原料一和原料三淀粉含量更高,酵母细胞更容易利用,使得面团醒发更充分,膨发度更高。

2.3 炸制工艺对冻藏过程速冻预制油条质构特性的影响

冻融处理对油条质构产生了较大程度的影响。如表8～表10所示,随着冻融循环次数的增加,3种原料制作的2种速冻预制油条都表现出油条皮和油条瓤硬度、咀嚼性增大,弹性、回复性减少。这是因为冻融过程面团表面水分升华形成冻斑效应[18];冷冻过程导致面团谷蛋白大聚体解聚,面团黏弹性下降,从而导致油条硬度,咀嚼性增加。此外,冻融处理还会使损伤淀粉含量上升,损伤淀粉与面筋之间对水竞争会增加,水分重新分布,面筋结构变弱,进而导致油条弹性下降,回复性减少。雷萌萌等[19]认为,冷冻处理使油条面团直链淀粉分子浸出,暴露出更多的基团,最终导致油条硬度增加,弹性减少。

表8 原料一对冻藏过程预炸型和直炸型速冻油条质构特性的影响Table 8 Effect of raw material 1 on the texture properties of pre-fried and direct-fried quick-frozen fried dough sticks during frozen storage

表9 原料二对冻藏过程预炸型和直炸型速冻油条质构特性的影响Table 9 Effect of raw material 2 on the texture properties of pre-fried and direct-fried quick-frozen fried dough sticks during frozen storage

表10 原料三对冻藏过程预炸型和直炸型速冻油条质构特性的影响Table 10 Effect of raw material 3 on the texture properties of pre-fried and direct-fried quick-frozen fried dough sticks during frozen storage

3种原料均表现出直炸型速冻油条的油条皮和油条瓤硬度、咀嚼性要大于预炸型速冻油条,且直炸型速冻油条的油条皮和油条瓤弹性、回复性也要大于预炸型速冻油条,这是因为预炸型速冻油条经过预炸工艺在冷冻过程中各个组分可能较为稳定,而直炸型速冻油条面团在冻融过程对冷冻可能更加敏感,水分散失较多,面团劣变更为严重。

原料一制作的2种速冻预制油条的油条皮硬度和咀嚼性要略大于原料三和原料二制作的;弹性和回复性要略小于原料三和原料二制作的,这可能是因为原料一蛋白质含量更高,面筋蛋白在油炸过程热聚集效应更明显。CHEN等[9]也认为面粉蛋白含量的增加会带来油条皮硬度的上升。原料一制作的2种速冻预制油条的油条瓤硬度和咀嚼性要略小于原料二和三制作的,弹性和回复性大于原料二和原料三制作的,这可能是原料一的湿面筋含量较高,使得冻融处理对面团网络结构破坏程度较低,从而油条瓤质构特性较好。

2.4 炸制工艺对冻藏过程速冻预制油条感官评价的影响

感官评价能够直观的体现消费者对油条品质的感受,是一种科学的评价食品品质的方法,对油条品质评价具有重要的参考价值。如图1～图3所示,随着冻融循环次数的增加,表现为2种速冻预制油条色泽、表观状态、组织结构、弹韧性、适口性、食味的下降及黏性的上升;且油条表面不光滑且有小泡凸起,口感变硬且咀嚼度增大,油香味不足,这与冻藏过程中油条品质的劣变直接相关[20]。淀粉和面筋蛋白不同程度的损伤,油条内部水分损失等都会导致油条感官评价评分下降。XU等[21]认为冷冻处理会使直链淀粉含量升高,张媛等[14]研究也发现直链淀粉含量的增加会对油条感官评价产生负面影响。

a-预炸型;b-直炸型图1 原料一对冻藏过程预炸型和直炸型速冻油条感官评价的影响Fig.1 Influence of raw material 1 on sensory evaluation of pre-fried and direct-fried quick-frozen fried dough sticks during frozen storage注:图例0、2、4、6、8、10表示冻融循环次数(下同)

a-预炸型;b-直炸型图2 原料二对冻藏过程预炸型和直炸型速冻油条感官评价的影响Fig.2 Influence of raw material 2 on sensory evaluation of pre-fried and direct-fried quick-frozen fried dough sticks during frozen storage

a-预炸型;b-直炸型图3 原料三对冻藏过程预炸型和直炸型速冻油条感官评价的影响Fig.3 Influence of raw material 3 on sensory evaluation of pre-fried and direct-fried quick-frozen fried dough sticks during frozen storage

3种原料制作的预炸型速冻油条感官评价值都略高于直炸型速冻油条,这与质构结果相一致,感官评价员认为高含油量更有油条特殊的浓香味,这可能也是预炸油条感官评价分值较高原因。3种原料的感官评价中原料一制作的2种速冻预制油条感官评价值较高,这可能是原料一湿面筋含量更高,增强了面筋网络的强度。田益玲等[22]研究也发现,面粉的湿面筋含量和油条感官评分呈正相关。

3 结论

经冻融处理后,2种速冻预制油条硬度、咀嚼性增加,弹性、回复性减少,比容减少,感官评价值下降。与预炸型速冻油条相比,直炸型速冻油条含油量更低,比容较大,油条硬度偏大,感官评价值略微下降。较高的蛋白含量、湿面筋含量高的面粉有助于油条质构特性和感官评价的提升。较低的灰分含量、高精度面粉制作的油条倾向于低含油量。直炸型速冻油条能较大程度减少油条含油量,减少生产成本,可为企业提供一定参考意义。