李云波,張曉娜,姚雙麗,馬漢軍,劉本國,趙思明,熊善柏

(1.河南科技學院食品學院,河南新鄉(xiāng) 453003; 2.河南科技學院新科學院,河南新鄉(xiāng) 453003; 3.華中農業(yè)大學食品科技學院,湖北武漢 430070)

蒸蛋的制作工藝優(yōu)化及其質構特性研究

李云波1,張曉娜2,姚雙麗1,馬漢軍1,劉本國1,趙思明3,熊善柏3

(1.河南科技學院食品學院,河南新鄉(xiāng) 453003; 2.河南科技學院新科學院,河南新鄉(xiāng) 453003; 3.華中農業(yè)大學食品科技學院,湖北武漢 430070)

以蒸蛋為研究對象,通過單因素實驗,以雞蛋質量30 g為基準,考察了水的添加量、鹽的添加量、蒸制時間對蒸蛋感官品質和質構特性的影響,并通過響應面法優(yōu)化了蒸蛋的制作工藝,應用逐步回歸的方法建立了蒸蛋質構特性與感官評分之間的線性回歸模型。實驗結果表明,當水的添加量為69.6 g,食鹽的添加量為0.50 g,蒸制時間為9.9 min時,蒸蛋的品質最佳。水的添加量、食鹽的添加量、蒸制時間對蒸蛋的硬度、彈性、粘聚性、彈性模量均有顯著的影響。

蒸蛋,工藝優(yōu)化,質構特性,響應面分析法

蒸蛋是我國歷史悠久的傳統(tǒng)菜肴之一[1],深受我國人民的喜愛。其制作方法是將雞蛋、鹽、水等原料攪拌均勻,然后裝入器皿中蒸制而成。在加熱過程中,雞蛋發(fā)生凝固作用,形成一個質地均勻的凝固體,成品質地柔軟適口,老少皆宜[2]。蒸蛋中含有豐富的優(yōu)質蛋白[3-6]、氨基酸[7]、卵磷脂[8-10]、蛋黃素等[11]營養(yǎng)物質,具有促進身體發(fā)育、改善大腦記憶力等多種生理功能[12],是一種營養(yǎng)價值極高的美味食品。

蒸蛋的食用雖然有很長的歷史,但由于制作過程中一直依靠經驗操作,不確定性較大,因而無法使它的品質保持一致。隨著近年來快餐行業(yè)的快速發(fā)展,蒸蛋以其方便快捷、營養(yǎng)美味的特點越來越受到快餐企業(yè)和消費者的青睞。因此,對蒸蛋的工藝及其品質控制進行科學研究,推動其規(guī)模化生產對于快餐業(yè)具有重要的意義。劉勝國[1]等研究了石灰水蒸蛋的風味形成機理,屠惠康[13]研究了影響蒸蛋羹老嫩的因素,但是對于蒸蛋的質構特性方面的研究以及其感官品質與質構特性的關系還鮮有報道。

本文研究工藝對蒸蛋品質的影響,通過響應面實驗對其制作過程的工藝參數進行優(yōu)化,并對蒸蛋的品質與質構特性之間的關系進行探討,建立其感官品質與質構特征參數的數學模型,以期為蒸蛋的工業(yè)化生產提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮雞蛋 新鄉(xiāng)市胖東來超市;食鹽 河南省鹽業(yè)總公司。

表1 因素水平的實驗設計表

HZF-A500型電子秤 福州華志科學儀器有限公司;C21-ST2106型電磁爐、304不銹鋼過濾網 廣東美的生活電器制造有限公司;MC-10型電熱蒸汽兩用蒸飯柜 上海寶珠機械科技發(fā)展有限公司;TA-XT2型質構儀 英國Stable Micro Systems公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 蒸蛋的工藝流程 雞蛋挑選→清洗去殼→攪打→過濾→加適量的鹽和水調配→攪拌→蒸制→成品[1]。

1.2.2 單因素實驗 本實驗分別以水的添加量、食鹽的添加量及蒸制時間為單因素,考察各因素對蒸蛋的感官評分及質構特性的影響。

1.2.2.1 水的添加量 以雞蛋的用量30 g為基準,設定食鹽的添加量為0.5 g,蒸制時間為10 min,考察水的添加量分別為30、50、70、90、110 g時,對蒸蛋的感官評分及質構特性的影響。

1.2.2.2 食鹽的添加量 以雞蛋的用量30 g為基準,設定水的添加量為70 g,蒸制時間為10 min,考察食鹽的添加量分別為0.1、0.3、0.5、0.7、0.9 g時,對蒸蛋的感官評分及質構特性的影響。

1.2.2.3 蒸制時間 以雞蛋的用量30 g為基準,設定食鹽的添加量為0.5 g,水的添加量為70 g,考察蒸制時間分別為6、8、10、12、14 min時,對蒸蛋的感官評分及質構特性的影響。

1.2.3 響應面設計 在單因素實驗的基礎上選取水的添加量、食鹽的添加量、蒸制時間3個因素,以感官評分作為響應值,采用三元二次回歸正交旋轉組合設計[14],進行響應面實驗確定蒸蛋的最佳制作工藝參數,響應面實驗中星號臂編碼為1.682,共23次實驗,其中包含9個中心點。實驗因素水平表見表1。

1.2.4 感官評定 制定感官評定標準,如表2所示。聘請10名經過培訓的人員組成感官評定小組,從產品的口感、組織結構、色澤和氣味四個方面進行評分,感官評分為以上各項總分的加和,滿分為100分。

表2 蒸蛋感官評分標準

1.2.5 質構測定 用質構儀對蒸蛋樣品進行測試[15-16],每個樣品測試3次,取平均值。設置參數:探頭P0.5;下降速度1 mm/s;測試速度1 mm/s;壓縮變形量60%,樣品測試的質構圖如圖1所示,根據質構圖可得到硬度、彈性、粘聚性、彈性模量等指標。

圖1 樣品的質構圖Fig. 1 Texture profiles of sample

硬度是第一次咀嚼過程中的最大力,即圖1中的F,單位為g;彈性是第二次壓縮的最大距離與第一次壓縮的最大距離的比值,即L2/L1;粘聚性是樣品經過第一次壓縮變形后所表現出來的第二次壓縮的相對抵抗能力,在質構圖中表現為兩次壓縮所做正功之比,即A2/A1;彈性模量指材料在彈性變形階段,其應力和應變成正比例關系(即符合胡克定律),其比例系數稱為彈性模量,可以用圖1曲線中局部放大圖所標示的直線部分的斜率來表示,單位是g/mm。

1.2.6 數據處理與統(tǒng)計分析 采用Microsoft Excel 2007軟件對數據進行整理,采用Design Expert 7.0.0對響應面實驗的數據進行分析。使用SAS 8.0軟件應用逐步回歸的方法模擬蒸蛋的感官評分與質構特性參數的多元線性回歸方程。

2 結果與討論

2.1 水的添加量對蒸蛋品質的影響

表3 水的添加量對蒸蛋品質的影響

注：以30 g雞蛋為基準,所有結果以平均值±標準差表示,同一列的不同小寫字母表示差異顯著(p<0.05),相同字母表示無顯著差異(p>0.05),表4、表5同。

表4 食鹽的添加量對蒸蛋品質的影響

表5 蒸制時間對蒸蛋品質的影響

蒸蛋中添加適量的水,能夠有效改善產品組織結構;水的添加量過多會使蒸蛋的成品無固定形態(tài),變成蛋花狀,影響成品的質感;若水的添加量過少,會使蒸蛋的成品口感較硬,失去蒸蛋滑嫩的特點。水的添加量對蒸蛋品質的影響見表3。

由表3可知,水的添加量對蒸蛋的硬度、彈性、粘聚性和彈性模量有顯著影響。隨著水的添加量的增加,硬度、彈性、粘聚性均減小,彈性模量先增大后減小。當水的添加量為70 g時綜合品質最佳。

2.2 食鹽的添加量對蒸蛋品質的影響

食鹽的添加量會影響蒸蛋的滋味。若添加量過多會使成品過咸,品質較差;添加量過少會使成品無味,難以引起食欲。食鹽的添加量對蒸蛋品質的影響見表4。

由表4可知,食鹽的添加量對蒸蛋的硬度、彈性、粘聚性和彈性模量均有顯著影響,隨著食鹽添加量的增加,硬度和彈性模量逐漸增大,彈性和粘聚性先增大后減小,當食鹽的添加量為0.5 g時綜合品質最佳。

2.3 蒸制時間對蒸蛋品質的影響

蒸制的時間長短,會影響蒸蛋的感官品質;若蒸制的時間過短會使成品不易成形,影響美觀,且成品的異味較重,蒸制的時間過長會導致產品失飪,感官品質下降。不同蒸制時間下的蒸蛋質構特性及感官評分結果見表5。

由表5可知,蒸制時間對蒸蛋的硬度、彈性、粘聚性和彈性模量均有顯著影響。隨著蒸制時間的增加,硬度和彈性模量先增大后減小,彈性和粘聚性先減小后增大。蒸制時間為10 min時,蒸蛋的綜合品質最佳。

2.4 響應面實驗

2.4.1 響應面設計及結果 為了進一步優(yōu)化蒸蛋的制作工藝參數,以A(水的添加量)、B(食鹽的添加量)、C(蒸制時間)為變量,以感官評分的均值為響應值,按照Design Expert 7.0.0軟件提供的設計組合進行實驗,選擇Central Composite Design模式,星號臂選擇1.682,Center points設置為9個,共23次實驗。實驗結果見表6。

表6 響應面實驗結果

表7 回歸模型方差分析表

將表6中數據利用Design Expert 7.0.0軟件采用二次多元回歸進行擬合,得到的二次多項回歸模型方程如下:

Y=-207.26507+3.21944A+203.76895B+26.20038C-0.19445AB-0.037123AC-4.94975BC-0.019715A2-142.15419B2-1.07154C2。

進一步對得到的蒸蛋感官評分的二次多項回歸模型方程進行方差分析,結果如表7所示。

在模型中p<0.0001,表明以上的回歸模型達到了極顯著的水平,用以上的二次多項回歸模型擬合實驗數據的效果比較理想。該模型中一次項A、B、C的p值都大于0.05,表明在響應面實驗范圍內加水量、加鹽量和蒸制時間對感官評定得分的影響不顯著。由模型中A、B、C所對應的p值的大小順序可知,在實驗范圍內,各因素對感官評定得分的影響程度為:蒸制時間>加鹽量>加水量。交互項AB、AC、BC的p值都大于0.05,表明各交互項對感官評分的影響均不顯著。二次項A2、B2、C2的p值均小于0.01,對感官評分的影響均達到了極顯著的水平。

2.4.2 響應面分析 根據回歸模型做出相應的響應面圖,直觀反映了水的添加量、食鹽的添加量、蒸制時間三個因素對蒸蛋的感官評分的影響。響應面圖見圖2～圖4。

由圖2可知,當食鹽的添加量固定不變時,隨著水的添加量的增加,感官評分增大,當水的添加量達到約70 g時,蒸蛋的感官評分達到最大值,繼續(xù)增大水的添加量時,由于成品不易成形,呈現蛋花狀,故感官得分降低。當水的添加量固定不變時,隨著食鹽的添加量的增加,感官評分呈先增大后減小的趨勢。

圖2 水的添加量與食鹽的添加量的交互作用對感官評分的影響Fig.2 Response surface of sensory evaluation scores affected by water addition and common salt addition

由圖3可知,當水的添加量固定不變時,隨著蒸制時間的增加,感官評分增大,當蒸制時間為約10 min時,蒸蛋的感官評分達到最大值,蒸制時間繼續(xù)增加時,由于成品失飪導致感官得分降低。當蒸制時間固定不變時,隨著水的添加量的增加,感官評分呈先增大后減小的趨勢。

圖3 水的添加量與蒸制時間的交互作用對感官評分的影響Fig.3 Response surface of sensory evaluation scores affected by water addition and steaming time

由圖4可知,當蒸制時間固定不變時,隨著食鹽的添加量的增加,感官評分增大,當食鹽的添加量約為0.5 g時,蒸蛋的感官評分達到最大值,食鹽的添加量繼續(xù)增加時,由于成品咸味過重導致感官得分降低。當食鹽的添加量固定不變時,隨著蒸制時間的增加,感官評分呈先增大后減小的趨勢。

通過Design Expert 7.0.0 軟件對所得回歸方程進行分析處理,得到蒸蛋制作的最佳工藝參數為:加水量69.6 g、加鹽量0.50 g、蒸制時間9.9 min(以雞蛋用量30 g為基準)。按照優(yōu)化的最佳工藝條件進行三次實驗,得到感官評定得分為86.8,與預測值86.17接近。

2.5 蒸蛋感官評分與質構特性相關性分析

對于食品的品質評價除了感官評定以外,目前廣泛采用質構儀研究食品的質地,其原理是通過模擬人的觸覺來檢測樣品物理特征[17-18]。食品的質構品質特性是食品組織結構的一組物理特性,與食品的破碎過程中力學特性的變化有關[19],是評價食品品質的重要依據。Rahman等[20]研究了魚香腸的感官品質與質構特性的相關性,Matos等[21]研究了無麩質面包的感官品質與質構特性的關系,鄭鳳錦等[22]建立了香蕉酸奶的感官評分與質構特性的多元線性回歸方程。

表8 蒸蛋質構特性及感官評分

圖4 食鹽的添加量與蒸制時間的交互作用對感官評分的影響Fig.4 Response surface of sensory evaluation scores affected by common salt addition and steaming time

注：以上所有結果以平均值±標準差表示。

2.5.1 蒸蛋的感官評分與質構特性數據 對38個蒸蛋樣品進行質構測試并通過感官評定打分,得到其硬度、彈性、粘聚性、彈性模量4個質構指標與感官評分的平均值。具體結果見表8。

2.5.2 蒸蛋感官評分與質構特性相關性分析結果 應用SAS 8.0軟件對表8中的數據進行逐步回歸分析。經過回歸分析,剔除了對感官評分影響不顯著的因素X1(硬度),得到蒸蛋的感官評分與質構特性參數X2(彈性)、X3(粘聚性)、X4(彈性模量)之間的多元線性回歸方程為:Y=115.93-110.03X2+62.44X3+0.079X4。該回歸模型p=0.0022,表明該線性模型可靠性好。

3 結論

蒸蛋的最佳工藝為以雞蛋用量為30 g為基準,水的添加量為69.6 g、食鹽的添加量為0.50 g、蒸制時間為9.9 min,此時感官品質最佳。對38個蒸蛋樣品進行質構測試,得到硬度、彈性、粘聚性、彈性模量的質構特性數據。在此基礎上,通過SAS 8.0軟件分析處理得到質構特性與感官評分的多元線性回歸方程。實驗結果表明,水的添加量、食鹽的添加量、蒸制時間對蒸蛋的硬度、彈性、粘聚性和彈性模量均有顯著影響。

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Processing optimization and textural properties of steamed egg

LI Yun-bo1,ZHANG Xiao-na2,YAO Shuang-li1,MA Han-jun1, LIU Ben-guo1,ZHAO Si-ming3,XIONG Shan-bai3

(1.School of Food Science,Henan Institute of Science and Technology,Xinxiang 453003,China; 2.School of XinKe,Henan Institute of Science and Technology,Xinxiang 453003,China; 3.College of Food Science and Technology,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,China)

In this study,the effects of steaming time,addition of water and salt on the sensory quality and textural properties of steamed egg were investigated by the usage of egg 30 g by single factor experiment. And the processing condition was optimized by response surface methodology and the linear regression model between textural properties and sensory evaluation scores was also established by stepwise regression method. In conclusion,the optimum conditions were determined as following:water 69.6 g,salt 0.50 g,and steaming time 9.9 min. And the effects of these factors on the textural properties were significant.

steamed egg;processing optimization;textural properties;response surface methodology

2016-12-08

李云波(1980-)，男，碩士，講師，研究方向：食品加工技術，E-mail:yunboli@126.com。

河南省重大科技專項(161100110600)；河南省高等學校重點科研項目(17A550012)。

TS201.2

B

1002-0306(2017)09-0186-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.09.027