不同工艺条件对火锅底料汤汁品质的影响.pdf

基础研究 食品科学 2016,Vol.37,No.13 95不同工艺条件对火锅底料汤汁品质的影响王 强1,2，王 睿1,2，熊政委1,2，宋帧伟3，任彦荣1（1.重庆第二师范学院生物与化学工程系，重庆 400067；2.重庆第二师范学院食品安全与营养研究所，重庆 400067；3.重庆德庄农产品开发有限公司，重庆 401336）摘 要：从行业实际出发，本研究对比了不同工艺条件（温度、压力、加热面积）对牛油火锅底料色泽、可溶性固形物、水分迁移及感官品质的影响效果。结果表明：随着压力的升高（0.10.5 MPa），L*和b*值分别上升24.2%和19.9%（P0.05），0.5 MPa压力下样品旋光度较常压（0.1 MPa）时下降13.2%，当压力高于100 MPa时，L*和b*值则显著低于0.10.5 MPa，表明低压有利于保持样品的色泽及提高干物质的浸出率。与常压相比，0.25 MPa压力能够有效提高产品滋味，并且获得较高的感官分值。相比压力，加热面积和温度对火锅底料色度及汤汁浓度无显著影响（P0.05）。研究结果对企业在实际生产中提高调味料的利用率、节约原料成本有重要意义。关键词：低场核磁；火锅底料；感官；调味料Effect of Different Processing Conditions on the Quality of Hot Pot Soup BaseWANG Qiang1,2,WANG Rui1,2,XIONG Zhengwei1,2,SONG Zhenwei3,REN Yanrong1(1.Department of Biological and Chemical Engineering,Chongqing University of Education,Chongqing 400067,China;2.Institute of Food Safety and Nutrition,Chongqing University of Education,Chongqing 400067,China;3.Chongqing German Agricultural Product Development Limited Company,Chongqing 401336,China)Abstract:The effect of different processing conditions(temperature,pressure and heating area)on the color,soluble solids,moisture content and sensory quality of hot pot soup base was studied in this investigation.The results showed that color parameters b*and L*increased by 24.2%and 19.9%,respectively(P 0.05).These findings are of important significance for improving the utilization rate of hot pot seasonings and reducing the cost of raw materials in practical production.Key words:low field nuclear magnetic resonance;hot pot soup base;sensory;seasoningDOI:10.7506/spkx1002-6630-201613017中图分类号：TS201.2 文献标志码：A 文章编号：1002-6630（2016）13-0095-06引文格式：王强,王睿,熊政委,等.不同工艺条件对火锅底料汤汁品质的影响J.食品科学,2016,37(13):95-100.DOI:10.7506/spkx1002-6630-201613017.http:/WANG Qiang,WANG Rui,XIONG Zhengwei,et al.Effect of different processing conditions on the quality of hot pot soup baseJ.Food Science,2016,37(13):95-100.(in Chinese with English abstract)DOI:10.7506/spkx1002-6630-201613017.http:/收稿日期：2015-11-06基金项目：重庆市应用开发计划项目（cstc2014yykfA80009）；重庆市教委科学技术研究项目（KJ1401418）；重庆第二师范学院创新团队计划项目（KYC-cxtd03-20141002）作者简介：王强（1982），男，副教授，博士研究生，研究方向为油脂化学、抗氧化自然资源利用与生理生化。E-mail：火锅以其麻辣鲜香、风味浓郁的特点，深受我国消费者的青睐，随着近年来火锅餐饮业的蓬勃发展，我国火锅底料行业发展十分迅速1-2，期间火锅底料生产技术水平、产品质量和产品风味也有了大幅改进和提高3-4。96 2016,Vol.37,No.13 食品科学 基础研究目前，我国火锅底料行业产值规模已达到数10 亿元，对于发展势头良好的火锅产业而言，如何进一步提升底料炒制技术及改善产品质量是未来火锅产业转型升级的必由之路。增加产品浓度是生产火锅底料等调味品的重要目标之一。作为调味品的重要的滋味和风味来源，调味原料的品质及生产技术在很大程度上决定着最终产品的质量。近年来有学者针对火锅连续熬煮油脂质量变化5、传统炒制工艺6、挥发性风味7、消化系统损伤8等内容开展过相关研究，但有关于火锅底料生产过程中如何提高调味料浓度等研究鲜见报道。对于以滋味和风味为主的调味品生产来讲，如何能获得最大化的产品及产品品质是至关重要的。本研究对比了不同温度、压力、加热面积下底料及汤汁颜色、汤汁浓度、水分迁移、感官的变化特点，以期为火锅底料等高脂调味品的生产技术升级和设备改造提供参考。1 材料与方法1.1 材料与试剂牛油 广汉市迈德乐食品有限公司；植物油、辣椒、花椒、鸡精、冰糖、草果、豆瓣酱、生姜、丁香、桂皮、八角、盐、胡椒、豆蔻、料酒 重庆盘溪农贸市场；所用水为双蒸水。1.2 仪器与设备CM-5分光测色计 日本柯尼卡美能达公司；DHG-9240A电热恒温鼓风干燥箱 上海齐欣科学仪器有限公司；MicroMR20-025低场核磁共振仪 上海纽迈电子科技有限公司；FA2004A型电子分析天平 上海垒固仪器有限公司；HPP600Mpa/5L型超高压处理装置 包头科发高压科技有限责任公司；DZ600/2S真空封口机 上海人民包装股份有限公司；WXG-4旋光仪 上海物理光学仪器厂；自制压力锅（配置有压力指示计、温度指示计）重庆第二师范学院食品安全实验室。1.3 方法1.3.1 火锅底料制作工艺备料：按比例备齐植物油、牛油、辣椒、花椒、鸡精、冰糖、草果、豆瓣酱、生姜、丁香、桂皮、八角、盐、胡椒、豆蔻、料酒等原料；炒制：在植物油中加入草果、豆瓣酱、生姜、丁香、桂皮、八角、盐、胡椒、豆蔻、料酒，分别炒制410 min；续炒：将牛油加热至全部融化，在牛油中加入辣椒、花椒、鸡精、冰糖，分别炒制410 min；将全部原料均匀混合，在相应温度下熬制25 min；装袋：将所得产物冷却、密封、包装并做灭菌处理。1.3.2 工艺条件温度控制措施：利用电磁炉分别将炒制温度控制为（1001）、（1201）、（1401）、（1601）、（1801）；压力控制措施：采用压力锅顶部排气装置分别将炒制压力控制为0.1、0.25、0.5 MPa，由于超高压条件下无法进行现炒，因此用100、200、400 MPa压力处理后的牛油及植物油用于底料炒制；加热面积控制措施：采用锅底中心区域加热、锅底不同区域面积加热、底部环四周加热方式将炒制面积控制约为17%、25%、36%、45%（以炒锅全部表面积计为100%）。3 个指标相互独立作为变量条件进行实验。1.3.3 底料颜色测定油液色度测定：将不同工艺条件下处理后的火锅底料用纱布网筛过滤，待油脂与固形物分离后，静置。取适量油液加入分光测色计中，在D65光源下测定其L*、a*、b*值。汤汁色度测定：将不同工艺条件下生产的火锅底料按照1 10的质量比与饮用水进行混合，在120 条件下熬煮25 min，待冷却至室温后过滤，取适量滤液加入分光测色计中，在D65光源下测定其L*、a*、b*值。1.3.4 可溶性固形物分析方法将不同工艺条件下生产的火锅底料按照1 10的质量比与饮用水进行混合，在120 条件下熬煮25 min，待冷却至室温后过滤，取20 mL滤液按照1 20体积比进行稀释，取适量溶液装入旋光仪样品池，待校正旋光仪后测量各样品旋光度。1.3.5 水分迁移测定将不同工艺条件下处理后的火锅底料用纱布网筛过滤，待油脂与固形物分离后，静置。取上层油液装入试管，进行测试。MicroMR20-025低场核磁参数：共振频率18.39 MHz，磁体强度0.5 T，线圈直径为25 mm，磁体温度为32；CPMG测试条件为：P907 s，P180 15 s，SW200 kHz，D320 s，TR3 000 ms，RG120，RG21，NS2，EchoTime350 s，EchoCount6 000。1.3.6 感官评价方法样品采用随机编号，根据感官品评员筛选要求挑选10 位评审员分别从色泽、香气、滋味、形态四方面品评，具体过程参照赵华杰等9方法进行。感官评定标准见表1。表 1 感官评定标准Table 1 Standards for sensory evaluation of hot pot soup base项目分值评分标准色泽20清亮、有光泽（1520 分）深红色、光泽适中（615 分）深褐色、无光泽（5 分）风味20香味浓郁，无异味（1520 分）香气不明显，有少许异味（615 分）香气杂乱，异味重（5 分）滋味20口感好，咸甜适中，无异味（1520 分）咸甜味一般，异味轻（615 分）咸甜味差，有异味（5 分）麻辣感20麻辣感适中（1520 分）麻辣感不适（615 分）麻辣感异常（5 分）形态20调味料较完整、无沉淀（1520 分）少许混浊、少许沉淀（615 分）大量混浊、大量沉淀（5 分）基础研究 食品科学 2016,Vol.37,No.13 971.4数据统计分析采用SPSS 15数据处理软件，各组数据结果均以 s表示，并进行方差分析，最小显著差异（least significant difference procedure，LSD）法多重比较，P0.05为差异显著。2 结果与分析2.1不同工艺对火锅底料油脂色泽的影响色度是在可见光内不同波长的辐射能所引发的红、绿、蓝三原色及配色的综合呈现，其对食品品质及可食性具有很好的呈现能力10-11。因此，考察不同工艺条件对火锅汤汁色泽的影响能够很好地反映产品的呈色能力，也能辅助人们了解其颜色变化的差异。表 2 不同工艺条件对火锅底料汤汁色泽的影响（xs，n3）Table 2 Effects of pressure,temperature and heating area on the color of hot pot soup base(xs,n=3)工艺条件水平L*a*b*加热面积17%33.240.25a32.370.40b49.880.42a25%31.790.14a35.420.22a51.260.37a36%32.950.38a33.300.31ab52.100.31a45%33.010.25a35.710.19a51.060.29a压力0.1 MPa32.030.13b34.850.23b54.300.37b0.25 MPa40.360.40a30.000.21c66.020.38a0.5 MPa39.770.16a29.810.19c65.080.47a100 MPa27.490.08c32.530.44b45.320.40c200 MPa24.140.35d34.360.18b44.280.36c400 MPa23.010.13d37.010.30a43.240.65c温度100 33.350.19ab34.740.36a53.420.30a120 31.370.07bc33.250.74a55.020.45a140 35.680.42a35.100.28a54.290.38a160 32.440.26b35.650.32a53.370.40a180 32.700.30b35.900.24a54.850.25a注：小写字母不同表示在同一工艺条件下不同水平差异显著（P 0.05）。由表2可知，加热面积的变化对火锅底料L*、a*和b*值无显著影响（P0.05），尽管不同工艺条件下色度有高低差异，但并无明显规律及变化趋势，表明加热面积的变化对产品色泽无显著影响。随着压力的升高（0.10.5 MPa），L*和b*值显著上升，其中，L*和b*值分别上升24.2%和19.9%，而a*值则有所下降（P0.05）；当压力高于100 MPa时，L*和b*值则显著低于0.10.5 MPa区间内的L*和b*值，说明超高压显著降低了火锅底料汤汁亮度，颜色有加深的现象。尽管a*值有所增加，但汤汁颜色总体呈现变深的趋势，Chakraborty12和Vctor13等也报道了超高压会降低食品的亮度，且随着压力越大亮度越低，推测这可能与超高压破坏了某些呈色基团或产生深色聚合物有关。与加热面积类似，温度对底料汤汁颜色的影响也不明显，尽管140 条件下样品色泽较其他条件好（P0.05），但L*、a*和b*值无明显变化趋势或规律。2.2 不同工艺条件对火锅底料汤汁浓度的影响304050?6070A0.10.250.5100200400abcababab?/MPa?3040506070Bababbaab100120140160180?/?3040506070Caabab17253645?/%小写字母不同表示差异显著（P0.05）。图 1 不同工艺条件对火锅底料旋光度的影响Fig.1 Effects of pressure,temperature and heating area on the optical rotation value of hot pot soup base旋光度是混合物物质的重要物理常数，可以用来测定物质浓度。有研究发现物质的含量与旋光度成正比，因此可用于检测浸出物含量14-15。由图1可知，压力、温度及加热面积的改变均对火锅底料油脂旋光度产生不同的影响，其中，压力在0.10.5 MPa之间，旋光度呈下降趋势，0.5 MPa样品旋光度较常压（0.1 MPa）时下降13.2%，表明随着压力的升高，火锅底料汤汁浓度增加，反映出适当的压力有助于增加火锅底料中干物质的浸出率，有学者研究了高压对植物活性成分等物质的影响也表明，压力有助于活性物质的溶出16-17，潜在的原因可能是低压能够破坏调味料细胞壁的完整性，并促进炒制过程中调味料与油脂的液质传递速率，有关于此的作用机理本课题组还将在后续工作中继续深入研究。随着炒制温度的升高，140 与160 炒制温度下旋光度有显著变化（P0.05），因此在炒制工艺设计时应考虑这个温度区间对浸出物浓度的影响。不同加热面积对火锅底料旋光度的影响略有差异，45%炒制面积较17%炒制面积显著降低了5.4%，这或许是由于增加炒制面积后，原料中心温度升温速率较快、持续时间长、水分含量较低，间接提高了原料中有效成分的浸出量，最终影响火锅底料的物质浓度。98 2016,Vol.37,No.13 食品科学 基础研究2.3 不同工艺对火锅底料水分迁移的影响a1a2a3a4b1b2b3b4b5b6c1c2c3c4c5a1a4.加热面积分别为17%、25%、36%、45%；b1b6.压力分别为0.1、0.25、0.5、100、200、400 MPa；c1c5.温度分别为100、120、140、160、180。图 2 不同工艺条件对火锅底料含油含水率的影响Fig.2 Effects of pressure,temperature and heating area on the moisture and oil contents of hot pot soup base水分是食品中重要的组成部分，它不仅对食品的结构组成具有重要作用，而且还是反映食品质量的重要指标18。由于低场核磁共振技术是一种快速无损的检测技术，它具有测试速度快、灵敏度高、无损、绿色等优点，因此近年来广泛用于食品领域19-22。图2中白色表示水分，灰色代表非水物质。当白色面积越大时，表明样品含水量越低。由图2可知，面积、压力、温度对火锅底料水分迁移及物料中心含水率有不同程度的影响。其中，随着加热面积的增大（图2a1a4），样品中的含水率有明显下降现象，说明增加加热面积能够有效降低产品中水分含量，间接提高单位体积内干物质含量。压力对样品含水率的影响有所不同，图2b1b6显示高压（100400 MPa）处理后的产品含水率较低压（0.10.5 MPa）小，并且低压处理后的样品水分分散程度较高，目前尚难定论产生该现象的原因，推测可能与其高压处理后原料的反水化有关。随着温度的升高，样品含水率有所下降，当温度高于160 时尤为明显，说明高温会部分蒸发样品中水分导致干物质含量上升，含油比例也因此有所升高。2.4 不同工艺对火锅底料感官品质的影响感官评价是火锅底料最重要的品质之一，它直接关系到火锅底料的生产工艺及产品品质，是最直接能够反映产品使用性能的重要指标23-24。火锅底料行业DB 50/1052006 火锅底料规定25，火锅底料油脂应为固体或半固体，具有该产品应有的色泽、气味、滋味，且无霉变、无外来杂质、无异味。由图3可知，400 MPa的样品风味和滋味品质较差，与常压相比，0.25 MPa压力能够有效提高产品滋味，并且获得较高的综合得分。对于不同温度而言，产品感官品质受温度影响无显著规律可循，但120 的加热条件下产品的滋味感官分值较高。不同加热面积对感官无明显影响，加热面积为45%会适度提高产品滋味的感官分值，但对其他感官特性无显著影响。综合结果来看，在0.25 MPa、120、加热面积45%的条件下，产品滋味感官分值有不同程度提高。0.1 MPa0.25 MPa0.5 MPa100 MPa200 MPa400 MPa6912151515151518?a基础研究 食品科学 2016,Vol.37,No.13 99100?b120?140?160?180?69121518?17%c25%36%45%69121518?图 3 不同压力（a）、温度（b）、加热面积（c）对火锅底料汤汁 感官品质的影响Fig.3 Effects of pressure(a),temperature(b)and heating area(c)on the sensory quality of hot pot soup base3 结 论温度、压力、加热面积是火锅底料生产过程中的重要技术参数，因此，产品质量的优劣与其变化密切相关。通过对不同温度、压力、加热面积下的色度、汤汁浓度、水分迁移及感官的影响来看，0.10.5 MPa的低压有利于色度的维持及汤汁浓度的提高，压力高于100 MPa时，不仅L*和b*值显著低于低压（0.10.5 MPa）条件下的色度，并且样品风味和滋味等感官品质降低，因此，低压条件下炒制可以维持改善火锅底料的色度及感官品质，并显著提高火锅底料汤汁浓度。这对企业在实际生产中提高调味料的利用率、节约原料成本有重要意义。尽管不同品种类型的火锅底料炒制温度有所不同，但在120、140 条件下能获得较佳的滋味及汤汁浓度，因此这对生产实践也能起到积极的启示意义。加热面积代表了火锅底料产品整体受热区域的大小，它不仅关系到加热半径的距离，还关乎企业热能的利用率，对产品的生产成本有较大影响。结果显示，加热面积对火锅底料色度以及感官均无较大影响（P0.05），表明加热半径的大小不会对火锅底料产品品质产生明显的促进或抑制效果，但本结果也显示较大加热面积能够适度提高火锅底料汤汁浓度，因此在实际生产中扩大炒制设备受热面积对产品品质及企业的生产成本控制的影响是积极的。参考文献：1 古霞,闫天龙,邓维泽,等.牛油火锅底料冷藏储存过程中品质变化J.食品与发酵工业,2015,41(8):220-223.DOI:10.13995/ki.11-1802/ts.201508041.2 沈涛.四川麻辣火锅调味料的演变J.中国调味品,2010,35(5):22-24.DOI:10.3969/j.issn.1000-9973.2010.05.001.3 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