巫朝華
(1.福建安井食品股份有限公司,福建 廈門 361022;2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部冷凍調(diào)理水產(chǎn)品加工重點實驗室,福建 廈門 361022)
速凍肉包是一種通過酵母醒發(fā)面皮,內(nèi)包餡料,蒸制后經(jīng)過速凍再儲存售賣的美食,制作時內(nèi)餡一般加入有肉、菜、油脂等物質(zhì)。肉包起源于實心饅頭,也被稱為帶餡的饅頭[1]。因為帶餡,使產(chǎn)品內(nèi)外形成不一的質(zhì)構(gòu)特征,在受熱特別是蒸制熟化過程中,膨脹度的差異導(dǎo)致蒸制過程會有部分餡汁突破面皮的包裹外滲漏油,造成感官上的不良不能直接銷售而成為次品,該部分占比在現(xiàn)有工藝條件下可達到5%~6%,造成不小的經(jīng)濟損失。
針對肉包的優(yōu)化改進,朱在勤等[2,3]對揚州肉包的工藝進行標準化,優(yōu)化出最佳醒發(fā)參數(shù),餡料配方。并研究了不同的火力對揚州肉包的中心溫度、環(huán)境溫度、比容和餡心細菌殘留的影響,得出較佳的火力為大火,蒸制時間隨不同的餡有不同的最佳時間。李穎[4]研究了面團醒發(fā)條件對肉包的作用,通過正交優(yōu)選出肉包面團最佳條件:30 ℃,濕度80%下醒發(fā)50 min。而對漏油次品的改善,鮮見報道。
肉包漏油一般是在蒸制完成時產(chǎn)生的。蒸制過程中,中心的起始溫度最低,表面的起始溫度最高,熱量逐步向中心移動。
鄭靜靜[5]研究表明:隨著蒸制過程的進行,蛋白質(zhì)分子受熱變性,其空間結(jié)構(gòu)更加緊密,剛性降低,柔韌性增加。面筋蛋白的二硫鍵交聯(lián)主要是在熱誘導(dǎo)作用下發(fā)生的[6],且麥谷蛋白對熱作用的敏感性高于麥醇溶蛋白。麥醇溶蛋白在70 ℃開始反應(yīng),當溫度超過90 ℃后,麥醇溶蛋白才通過巰基-二硫鍵交換反應(yīng)與麥谷蛋白發(fā)生交聯(lián)聚合反應(yīng),由于面粉本身含α-淀粉酶,在蒸制過程中發(fā)揮作用直到蒸制后期才失效[7],失活溫度較高,也因為如此,大多蒸制工藝優(yōu)化選擇了高溫大火,如此對含餡產(chǎn)品漏油的產(chǎn)生更為有利,加大了次品量。
谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶(TG),是一種催化酰基轉(zhuǎn)移反應(yīng)的酶,能催化蛋白質(zhì)分子間或分子內(nèi)部的交聯(lián)[8]。面筋中醇溶蛋白和谷蛋白都是TG的良好底物,通過反應(yīng)可以促進面筋蛋白分子內(nèi)和分子間的交聯(lián),改善面粉的口感,提高面制品的彈性、黏性、乳化性、起泡性和持水性等[9]。在面條的運用中0.1%添加量可以降低面條斷條率1.6%[10],在烘焙食品蛋糕中能減少蛋糕在烘烤后的塌陷。
本研究從內(nèi)部促進面筋蛋白交聯(lián)加強骨架,外部優(yōu)化加熱工藝的角度,優(yōu)化最佳工藝,雙管齊下,達到滿足原有品質(zhì)條件下降低滲油次品率的目的。
1.1.1 材料
低筋面粉,益海嘉里(泉州)有限公司;
食鹽,福建省廈門鹽業(yè)有限責(zé)任公司;
水,生活飲用水;
TG酶,泰興市一鳴生物制品有限公司;
酵母,安琪酵母股份有限公司;
糖,廈門寶商糖業(yè)有限公司。
1.1.2 設(shè)備
和面機,新麥機械(無錫)有限公司;
肉包成型機,陽政精機(無錫)有限公司;
萬能蒸烤箱,德國Convotherm公司;
3車雙門蒸箱,廣州得臣機電有限公司;
質(zhì)構(gòu)儀TA,英國SMS;testo溫度計。
1.2.1 肉包的制作工藝
⑴ 配料
皮:面粉,酵母,水(30%),起酥油,鹽、糖;餡:豬肉、肥肉(15%)、醬油、耗油、洋蔥、調(diào)味粉。按配方比例稱量。
⑵ 和面工藝
混粉1 min→慢速加水3 min→快速和面8 min
⑶ 制餡工藝
肉絞制→加鹽攪拌3 min→調(diào)味攪拌1 min→拌油脂、輔料2min
⑷ 肉包成型
使用肉包成型機自動成型,餡重10 g,皮重20 g,注餡壓皮成型成生胚包子。
⑸ 醒發(fā)
醒發(fā)房設(shè)置醒發(fā)溫度40 ℃,濕度85%,醒發(fā)50 min
⑹ 蒸制
打開蒸汽壓加熱,100 ℃蒸制840 s。
⑺ 檢測
質(zhì)構(gòu)檢測、品評、露餡率統(tǒng)計。
1.2.1 滲油測試
底部或頂部滲油直徑(如圖1所指,直徑為油漬最長邊的測定值)0.2~0.5 cm算一個,大于0.5 cm算兩個,小于0.2 cm不算。滲油率=滲油個數(shù)/總個數(shù)。
1.2.2 質(zhì)構(gòu)測試
參考丁志理[11]饅頭質(zhì)構(gòu)(TPA)測試方法略作改進,室溫條件下自然冷卻1 h后,切割成2 cm×2 cm×2 cm的塊狀,使用圓柱形探頭P/36R進行測定。具體參數(shù)為:測試速度依次為3、1、5 mm/s,壓縮率為50%,2次壓縮時間間隔為5 s,觸發(fā)力為5 g。樣品平行測定至少4次,取平均值為最終結(jié)果。
1.2.3 感官評價
設(shè)計評價指標及評分標準如下:
1.2.4 數(shù)據(jù)分析
采運用Microsoft Excel和Design Expert 8.0軟件對實驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學(xué)分析,數(shù)據(jù)形式以(平均±標準差)表示。
1.3.1 單因素對肉包滲油率的影響
根據(jù)1.2.1的肉包制作方法,設(shè)置不同因素變化的影響(表2),探索可能影響滲油率的因素,再進一步優(yōu)化。
單因素實驗每組考察指標為滲油率及感官評價;其中TG酶處理組增加質(zhì)構(gòu)測試,滲油率測試樣本量大于1000個/組。
1.3.2 響應(yīng)面試驗
根據(jù)Design Expert 8.0軟件中的Box-Behnken試驗設(shè)計原理,結(jié)合單因素試驗結(jié)果,篩選影響較大的3個因素作響應(yīng)面設(shè)計,以滲油率為響應(yīng)值,進行3因素3水平響應(yīng)面優(yōu)化試驗,試驗因素與水平設(shè)計見表3,響應(yīng)面試驗設(shè)計及試驗號結(jié)果見表4
2.1.1 不同TG量處理對肉包的影響
表3 響應(yīng)面分析試驗因素與水平設(shè)計
表4 Box-Behnken試驗設(shè)計及響應(yīng)值
表5 不同TG量處理對肉包的影響
通過探索對面皮的結(jié)構(gòu)改善來抑制滲油,TG酶添加處理結(jié)果(表5、圖2)顯示,0.1%實驗組滲油率降低0.77%。品評評分上升,主要表現(xiàn)為口感咬勁恢復(fù)性變好。質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)方面硬度、彈性變化不大,但咀嚼度和恢復(fù)力都有提升?;謴?fù)性的提升可能有利于抵御餡中油脂膨脹后的恢復(fù),柔韌性變好,從而降低滲油率。
2.1.2 不同和面時間對肉包的影響
對面皮結(jié)構(gòu)形成影響的還有和面的時間,通過對面團成團和面時間的實驗(結(jié)果見圖2)。時間太短不易成面團,時間太長,面團發(fā)粘,結(jié)構(gòu)下降。和面時間不宜過長。
2.1.3 不同醒發(fā)時間對肉包的影響
醒發(fā)也是面團進一步形成和蓬松的過程,結(jié)果顯示(圖4),醒面不足會對感官造成負面影響,口感緊實、感官偏黃的影響。醒面45~55 min較佳。但在此范圍內(nèi),對滲油的改善效果不明顯。
2.1.4 不同蒸制方式對肉包的影響
蒸制的目的是進行熟化,在傳統(tǒng)的蒸制中,講究高溫(大火滅酶)一段蒸制,但是,這也使得蒸制后期內(nèi)部壓力越來越大。研究發(fā)現(xiàn),在蒸制過程(如蒸到一半程度時即50%)進行短時的泄壓,再蒸制,不僅可以保持滅活酶的效果,還可以有效對餡內(nèi)壓力進行釋放,減少餡的膨脹力度,因此,探索從內(nèi)部釋壓方面來減少滲油產(chǎn)生。
結(jié)果顯示(圖5),對比100%即沒有泄壓的蒸制方式,80%、60%、40%程度泄壓的方式都對滲油率降低產(chǎn)生了積極效果。其中,60%下降效果最明顯,達3.1%。品評得分方面,有所波動,但還處于比較高的分數(shù)的較佳狀態(tài)。
2.2.1 響應(yīng)面試驗結(jié)果
響應(yīng)面試驗結(jié)果見表6。
由分析數(shù)據(jù)可知,影響滲油率的因素B>A>C,當P小于0.0001時,說明其所對應(yīng)的試驗條件對滲油率的影響是高度顯著的;P小于0.05時,則認為條件對應(yīng)的作用影響顯著的,由表6的分析可知,TG處理量、和面時間和蒸制分段程度對滲油率產(chǎn)生顯著影響。
由軟件擬合四元二次回歸方程為:
由表6可以看出,Y的回歸方程極顯著,說明此回歸模型很顯著,用方程擬合3個因素與滲油率之間的關(guān)系是可行的。
軟件分析最優(yōu)工藝條件組合為TG處理量0.11%,和面時間7.11 min,分段程度60.99%,在此條件下預(yù)測滲油率為1.085%。根據(jù)實際試驗的可操作性,將工藝參數(shù)修改為:TG處理量0.11%,和面時間7 min,分段程度61%。在此條件下對模型的預(yù)測參數(shù)進行驗證試驗,得到滲油率為0.98%(表7、圖9),與模型預(yù)測值較接近,表明采用響應(yīng)面分析法優(yōu)化得到的工藝參數(shù)可靠。
表6 回歸模型方差分析
2.2.2 響應(yīng)面和等高線分析
利用Design Expert 8.0軟件對表3的試驗數(shù)據(jù)進行回歸擬合分析,所得響應(yīng)面及等高線見圖6~圖8。該圖組可直觀地反映各因素及其交互作用對滲油率的影響。
圖6顯示了和面時間位于中心水平時,TG酶添加量和蒸制分段程度交互作用對滲油率的影響。由圖6可知,TG酶添加量和蒸制分段程度交互作用較強;TG酶添加量變化對滲油率變化的影響相對較小,表現(xiàn)為響應(yīng)曲面的坡度較緩和等高線較稀疏;蒸制分段程度變化對滲油率變化的影響較大,表現(xiàn)為響應(yīng)曲面的坡度較陡和等高線較密集。
圖7顯示了分段程度位于中心水平時,TG酶添加量和面時間交互作用對滲油率的影響。由圖7可知,和醒發(fā)時間交互作用較弱,曲面平滑;TG酶添加量變化對滲油率變化的影響相對較強,表現(xiàn)為響應(yīng)曲面的等高線較密集。
圖8顯示了TG酶添加量位于中心水平時,和面時間和蒸制分段程度交互作用對滲油率的影響。由圖8可知,和面時間和蒸制分段程度交互作用較強;和面時間變化對滲油率變化的影響相對較小,表現(xiàn)為響應(yīng)曲面的坡度較緩和等高線較稀疏;蒸制分段程度變化對滲油率變化的影響較大,表現(xiàn)為響應(yīng)曲面的坡度較陡和等高線較密集。
綜上,對滲油率影響最大的是蒸制分段程度,其次是TG酶添加量,再次是和面時間。
2.2.3 最佳組合因素的驗證結(jié)果
表7 優(yōu)化組合因素前后對比
優(yōu)化前后滲油率從5.61%降至0.98%,降幅達82.5%。效果顯著,且感官評分維持在9.5以上的較佳狀態(tài),說明工藝可行,有實際運用價值。
影響滲油率最大的因素是蒸制,分析蒸制過程發(fā)現(xiàn)包子內(nèi)部壓力對滲油的影響大。由于傳統(tǒng)的工藝是大火一段蒸制,需要快速滅活淀粉酶等活性成分,而在包類在內(nèi)外成分差異情況下,內(nèi)餡壓力的增大,外皮隨蒸制的拉松,易導(dǎo)致蒸制后期產(chǎn)生滲油現(xiàn)象。優(yōu)化為二段模式后,一段可以滿足滅活酶的需要,二段又可以釋放產(chǎn)品的膨脹壓力,可以有效地控制產(chǎn)品內(nèi)餡的升溫,避免快速升溫膨脹,從而達到外皮快熟,內(nèi)餡溫和的狀態(tài),同時,通過蛋白交聯(lián)作用加強骨架柔韌性,從而可以減少滲油情況產(chǎn)生。
以感官指標結(jié)合質(zhì)構(gòu)參數(shù)為考核指標,以降低滲油率為目標,通過單因素實驗和響應(yīng)面優(yōu)化實驗,對影響包子滲油率的內(nèi)外工藝條件因素進行優(yōu)化。在內(nèi)部提升方面通過酶處理加強面筋骨架、和面時間、醒發(fā)時間優(yōu)化、提升抗壓能力。外部方面,優(yōu)化蒸制分段工藝,調(diào)節(jié)包子內(nèi)部壓力變化,篩選出影響較顯著的因素為和面時間、TG酶處理量、蒸制分段程度。響應(yīng)面試驗確定影響滲油的因素最大的是分段程度,其次是TG酶,再次是和面時間。最佳的工藝因素組合是:TG酶0.11%、和面7 min,蒸制分段程度61%。通過對最佳工藝的優(yōu)化組合規(guī)模運行驗證,測定結(jié)果表明,優(yōu)化后工藝對肉包成品感官評價影響不大,但漏油次品率下降4.63%,降幅82.5%,顯著提升了肉包生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。