周慧超 肖文英 刘仁杰 罗 文 辛松林

(四川旅游学院，四川 成都 610100)

狼牙土豆又称土豆花，是乐山的一种地方风味小吃，由四川小吃“天蚕土豆”改进而来，为四川特色街边小吃之一，其加工方式为用热油对新鲜土豆进行油炸至熟透后进行调味。传统的狼牙土豆制作大多为街边手工制作，环境卫生无法保障；同时为节约成本，售卖者常选用价格低廉、无严格包装要求且食用安全风险性较大的油脂及辅料，尤其是油炸用油多为连续反复使用，富含不饱和脂肪酸的油脂在加工过程中易氧化，产生的过氧化物对人体有不利的影响[1]，存在着较大的食品安全隐患。本文以土豆为主要原料研究四川小吃麻辣味狼牙土豆的加工工艺，对影响即食麻辣味狼牙土豆口感风味的因素进行了单因素实验和响应面分析优化，确保所获得的工艺配方数据科学合理，为即食麻辣味狼牙土豆的标准化、产业化生产提供一定的参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

红皮黄心土豆、大豆油、生抽、盐、味精、白糖、大蒜、小葱、洋葱、二荆条辣椒、花椒油、芝麻油、桂皮、八角、香叶、陈皮、山柰、小茴香、五香粉购于成都市龙泉驿区万达永辉超市；柠檬酸、亚硫酸氢钠、石油醚、冰乙酸、氢氧化钾、环己烷、无水乙醇、异辛烷、二硝基苯肼、盐酸、浓硫酸、酚酞、硫代硫酸钠、可溶性淀粉、重铬酸钾、碘化钾等分析纯购于成都科龙化工试剂厂。

1.2 仪器与设备

YP-N型电子天平：上海精密仪器仪表有限公司；DZQ-400型真空包装机：上海阿法帕真空设备有限公司；美的电磁炉：HT-867型红外线测温计：广州市宏诚集业电子科技有限公司；HH系列数显恒温水浴锅：金坛市科析仪器有限公司；RE-2000B型旋转蒸发器：上海亚荣生化仪器；H2050R型离心机：台式高速冷冻离心机；FA110A.N型电子天平：常州市衡正电子仪器有限公司。

1.3 基础配方

低温油炸即食麻辣味狼牙土豆配方为：土豆(约100g)、大豆油(1kg)、食盐(1%～5%)、味精(1%)、辣椒粉(2%)、花椒油(1%～3%)、折耳根(3%)、葱花(1%)、五香粉(0.5%)、芝麻油(1%)、白糖(1%)、红油辣椒(1%～5%)、酱油(1%)、蒜米(2%)。

1.4 工艺流程

1.5 操作要点

原料准备：将土豆挑选去皮，用波浪刀切配成规格约长8cm、横截面积1cm2见方的长条，然后立即放入已经配制好的护色液中,护色液采用0.1%柠檬酸+0.1%亚硫酸氢钠,护色时间0.5h，将折耳根切配成约5mm长的小粒，将葱白切配成约5mm长的碎花，大蒜切配成碎米备用。

辣椒油制备：称取3g桂皮、8g八角、0.5g香叶、2g陈皮、3.5g山柰、0.05g小茴香放入碗中备用；再将二荆条辣椒打粗粉，称取200g，放入碗中，与香料混合均匀后备用；将大豆油加热至240℃时，将100g洋葱切片放入240℃的大豆油中，1min后过滤，冷却至150℃后加入准备好的辣椒粉混合物中，不断搅拌混匀；将制备好的辣椒油常温储存1夜，待用。

温油：用红外线测温仪检测油温约为60℃即可完成温油。

油炸：将油预热到68℃左右,按10∶1料油比投料。Mottram等[2]研究指出，加工温度需在120℃以上才会产生丙烯酰胺，因此，根据前期预实验，升高油温到100℃，油温保持不变，不断搅动,使之均匀受热，持续45～60s土豆条呈金黄色,及时起锅(起锅时油温保持100℃)。

混料：油炸土豆条中分别加入食盐(1%～5%)、味精(1%)、辣椒粉(2%)、花椒油(1%～3%)、折耳根(3%)、葱花(1%)、五香粉(0.5%)、芝麻油(1%)、白糖(1%)、红油辣椒(1%～5%)、生抽(1%)、蒜米(2%)，然后搅拌混匀。

装袋：称量分装(食品级高温蒸煮袋，分装为100g/袋)，真空包装(0.08MPa，60s)。

灭菌：采用不同的杀菌方式，冷却，常温储存1d后，观察样品色泽及其外观。

1.6 实验设计

1.6.1 单因素实验设计

通过前期的预实验，在工艺条件和其他原料添加量相同的情况下，确定常温低温油炸(下锅68℃起锅100℃)时间、食盐添加量、辣椒油添加量、花椒油添加量、杀菌方式5个单因素，分析各个因素最佳添加量范围，其因素设置水平见表1。

表1 低温油炸即食麻辣味狼牙土豆单因素水平表

1.6.2 BBD响应面优化工艺设计

根据BBD响应面实验设计原理，在单因素实验的基础上，通过Spss19.0分析，选取低温油炸时间(A)、辣椒油添加量(B)、花椒油添加量(C)和不同杀菌方式(D)4个因素，以成品麻辣味狼牙土豆感官评分为响应值，采取四因素三水平的响应面分析法，对麻辣味狼牙土豆的最佳工艺进行筛选，实验因素水平见表2。

表2 响应面实验因素水平表

1.7 即食麻辣味狼牙土豆指标与检测方法

1.7.1 感官评鉴

由10名食品从业人员对给定的即食麻辣味狼牙土豆成品进行逐一评价，得出各因素分值，每组实验平行3次取平均值，相加即得感官评定总分。计分采用百分制，细则见表3。

表3 感官指标评分标准表

1.7.2 酸价测定

将油炸冷却后的即食麻辣味土豆进行机械绞碎处理，装入500mL广口瓶中，加入石油醚，浸没土豆，振荡摇匀后静置12h，抽滤后旋转蒸发浓缩，浓缩后瓶中剩余物即视为入口土豆所含油脂，对其进行检测。酸价测定采用GB 5009.299—2016《食品安全国家标准 食品中酸价的测定》执行。

1.7.3 过氧化值测定

样品处理，同测定酸价的样品处理一致，过氧化值测定采用GB 5009.227—2016《食品安全国家标准 食品中过氧化值的测定》执行。

1.7.4 质构测定

挑选即食麻辣味狼牙土豆成品，采用力量感应元10kg，P2(2mm)探头穿刺，测试速度2.0mm·s-1，穿刺距离2cm，测定硬度、弹性、咀嚼性。平行测定5次，以平均值作为最终结果。

1.7.5 数据测定

用Excel表格进行数据统计，以平均值表示结果。采用Design Expert8.0.6软件进行方差分析和响应面分析；用Spss22.0统计软件进行相关性分析。

2 实验结果和处理

2.1 单因素实验结果

2.1.1 低温油炸时间对成品感官品质的影响

根据基础配方和工艺流程，低温油炸时间为40s、45s、50s、55s、60s制作即食麻辣味狼牙土豆，感官评分确定最佳低温油炸时间，由实验可知，低温油炸时间对即食麻辣味狼牙土豆的质地、口感及组织起决定作用，同时，对狼牙土豆风味形成有重要影响。由图1可知，低温油炸时间为50s最佳。

图1 低温油炸时间对狼牙土豆感官品质的影响

2.1.2 食盐添加量对即食麻辣味狼牙土豆感官品质的影响

根据基础配方和工艺流程，添加食盐1%、2%、3%、4%、5%制作即食麻辣味狼牙土豆，感官评分确定食盐最佳添加量。食盐是常用的咸味剂，在烹饪中起调剂咸味达到定味的作用。除此之外，食盐还有提鲜的功能，被称为“百味之王”，只有食盐用量恰当，才能更好地突出其他风味物质，使即食麻辣味狼牙土豆风味特色更为突出。由图2可知，食盐添加量为3%最佳。

图2 食盐添加量对狼牙土豆感官品质的影响

2.1.3 辣椒油添加量对即食麻辣味狼牙土豆感官品质的影响

根据基础配方和工艺流程，添加辣椒油1%、2%、3%、4%、5%制作即食麻辣味狼牙土豆，感官评分确定辣椒油最佳添加量。辣椒油是一种复合调味品，其色泽红亮，香辣适口，具有调节味汁色泽的功能。即食麻辣味狼牙土豆辣椒油用量相当重要，对其麻辣风味起决定性作用。由图3可知，辣椒油添加量为3%最佳。

图3 辣椒油添加量对狼牙土豆感官品质的影响

2.1.4 花椒油添加量对即食麻辣味狼牙土豆感官品质的影响

根据基础配方和工艺流程，添加花椒油1%、1.5%、2%、2.5%、3%制作即食麻辣味狼牙土豆，感官评分确定花椒油最佳添加量。花椒油麻味较重，椒香浓郁，麻度定型化，是即食麻辣味狼牙土豆的决定性成香成味物质。由图4可知，花椒油添加量为1.5%最佳。

图4 花椒油的添加量对狼牙土豆感官品质的影响

2.1.5 杀菌方式对即食麻辣味狼牙土豆感官品质的影响

根据基础配方和工艺流程，对即食麻辣味狼牙土豆进行不杀菌、紫外杀菌、高温瞬时杀菌、低温杀菌、巴氏杀菌，感官评分确定最佳杀菌方式。杀菌方式对即食麻辣味狼牙土豆的品质、色泽、质地及口感起着决定性作用。由图5可知，最佳杀菌方式为高温瞬时杀菌。

图5 杀菌方式对狼牙土豆感官品质的影响

2.2 响应面实验结果

根据单因素实验及显著性分析结果，结合Box-Behnken中心组合设计原理，进行四因素三水平实验设计。按照实验安排制备即食麻辣味狼牙土豆成品，进行感官评分、酸价测定、过氧化值测定和质构特性分析，以感官评分(Y)为响应变量，结果如表4所示。

通过Design 8.0.6软件对表4中的数据进行二次多元回归拟合分析，以低温油炸时间(A)、辣椒油添加量(B)、花椒油添加量(C)、不同杀菌方式(D)为响应因素，以感官评分(Y)为响应变量，得到的二次多项回归方程如下:感官评分(Y)Y=83.67-0.37A-0.017B+0.017C+2.29D-0.70AD+0.63BD-1.10A2-2.01B2-1.91C2。

由表5可知，方程回归模型P<0.000 1，说明模型极显著，失拟项P为0.400 4，影响不显著。由A，B，C，D的P值可知，低温油炸时间、辣椒油添加量、花椒油添加量、不同杀菌方式对即食麻辣味狼牙土豆的品质影响均达到了极显著的水平，各响应因素对成品品质的影响顺序为:低温油炸时间>辣椒油添加量>花椒油添加量≈不同杀菌方式;AD的P=0.003<0.01，说明低温油炸时间和不同杀菌方式对即食麻辣味狼牙土豆的影响存在交互作用，并且影响极显著;BD的P=0.006 3<0.01，说明辣椒油添加量和不同杀菌方式对即食麻辣味狼牙土豆的影响存在交互作用，并且影响极显著。由响应面实验设计所得的响应面曲面图见图6(a)-6(f)所示。

表4 响应面实验结果

表5 响应面结果方差分析

注：*表示P<0.05显著水平，**表示P<0.01极显著水平。

图6(a) 低温油炸时间与辣椒油添加量的交互作用对感官评分的影响

图6(b) 低温油炸时间与花椒油添加量的交互作用对感官评分的影响

图6(c) 低温油炸时间与灭菌方式的交互作用对感官评分的影响

图6(d) 辣椒油添加量与花椒油添加量的交互作用对感官评分的影响

图6(e) 辣椒油添加量与灭菌方式的交互作用对感官评分的影响

图6(f) 花椒油添加量与灭菌方式的交互作用对感官评分的影响

2.3 即食麻辣味狼牙土豆的酸价、过氧化值和质构特性测试结果

酸价、过氧化值及质构特性测试结果见表6。

表6 即食麻辣味狼牙土豆酸价、过氧化值与质构特性测试结果

2.4 即食麻辣味狼牙土豆感官评分与酸价、过氧化值和质构特性相关性分析结果

将即食麻辣味狼牙土豆的感官评分(Y)与酸价(a)、过氧化值(b)和质构特性指标硬度(c)、咀嚼性(d)、弹性(e)经Spss22.0软件分析，得其多元线性回归方程为:感官评分(Y)=103.399+3.679a-2.344b-2.115c+4.271d+2.090e。

2.5 即食麻辣味狼牙土豆最佳配方的确定

由单因素实验和Design 8.0.6响应面法分析所得的即食麻辣味狼牙土豆的最佳配方工艺:低温100℃油炸时间52.54s，辣椒油添加量为3.14%，花椒油添加量为1.44%，食盐添加量3%以及灭菌方式为高温瞬时杀菌(121℃/5s)，此时感官评分最高为85.76分。

3 结论

经过单因素和四因素三水平的响应面分析，得出即食麻辣味狼牙土豆的最佳工艺为:切配成规格约长8cm、横截面积1cm2见方的长条土豆，将大豆油温油至68℃，在恒温常压100℃中低温油炸52.54s起锅，添加食盐3%、味精1%、辣椒油2%、花椒油1.44%、折耳根3%、葱白1%、五香粉0.5%、芝麻油1%、白糖1%、红油辣椒3.14%、酱油1%、蒜米2%进行搅拌混匀，抽真空密封装袋，高温瞬时杀菌(121℃/3s)，迅速冷却，得到成品，此时感官评分最高可达85.76分，即食麻辣味狼牙土豆具有良好的口感，适宜的脆度，接受度高。对响应面实验设计所得27组即食麻辣味狼牙土豆样品进行酸价、过氧化值和TPA测试，得酸价、过氧化值和质构特性数据，并利用软件Spss 22.0进行处理，得酸价、过氧化值、质构特性与感官评分之间的多元线性回归方程为:感官评分(Y)=103.399+3.679a(酸价)-2.344b(过氧化值)-2.115c(硬度)+4.271d(咀嚼性)+2.090e(弹性)。本研究结果将对即食麻辣味狼牙土豆的进一步开发利用提供一定的理论支撑。