常俊晓，谢新华，潘治利，李 真，陈 军，艾志录*

(河南农业大学食品科学技术学院，河南 郑州 450002)

添加剂对微波熟制速冻汤圆感官品质的影响

常俊晓，谢新华，潘治利，李 真，陈 军，艾志录*

(河南农业大学食品科学技术学院，河南 郑州 450002)

为改善微波熟制速冻汤圆的品质，通过中心组合试验设计和响应面分析，研究食品添加剂及添加量对微波熟制速冻汤圆感官品质的影响。确定微波用速冻汤圆品质改良剂的最佳添加参数为：单甘酯0.05%、复合磷酸盐0.2%、CMC 0.5%、黄原胶0.1%，在此配比下生产出来的汤圆微波熟制后颗粒饱满、口感细腻、具有一定的黏弹性，感官评定得分为82分，与预测值基本一致。

微波；速冻汤圆；品质改良剂；响应面分析

微波食品(microwavable food或microwavable ovenable food)是应用现代加工技术，对食品原料采用科学的配比和组合，预先加工成适合微波炉加热或调制，便于食用的食品，即可用微波炉加热烹制的食品[1-2]。微波加热具有迅速、省时、经济节能、保持食物原有风味和营养成分等诸多优点[2-5]。微波炉的极大普及推动了冷冻冷藏调理微波食品的发展[6]，自20世纪80年代以来，微波食品在发达国家发展很快，种类繁多，主要涉及微波油炸产品类、肉饼类、微波菜肴类上，对微波速冻食品的研究多是以油炸类和菜肴类为对象进行的。

汤圆是我国传统的代表小吃之一。速冻汤圆在微波炉中直接复热会出现汤圆爆裂、馅心泄出的问题，如果直接用凉水微波则汤圆易脱粉、破损，混汤严重。实验发现将汤圆包制好经过一定程度的熟化，在凉水中冷凉之后速冻，这样生产出来的速冻汤圆用凉水直接微波可以很好的解决汤圆脱粉、混汤的问题，且不存在冻裂现象，但口感稍烂，黏弹性较差。本实验从添加剂角度出发，研究单甘酯、黄原胶、羧甲基纤维素钠和复合磷酸盐这几种添加剂的复合对微波用速冻汤圆品质的影响，筛选出最佳品质改良剂，对微波用速冻汤圆的工业化生产提供一定的理论和技术依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

水磨糯米粉 家乐福超市；分子蒸馏单甘酯(D-95)广州佳力士食品有限公司；复合磷酸盐 徐州市天源食用化工有限公司；黄原胶 山东中轩生物有限公司；CMC-Na(FH 9.0) 上海申光食用化学品有限公司；黑芝麻，要求颗粒饱满，去砂除杂；猪板油，要求是新鲜或冷冻良好的洁白脂肪。

1.2 仪器与设备

HLSY-Ⅱ小型速冻试验机 郑州亨利制冷设备有限公司；BD/BC-102C型变温冷冻冷藏箱 星星集团有限公司；FA6102/FA2004A型电子天平 上海精天电子仪器有限公司；WD900B型微波炉 顺德市格兰仕电器实业有限公司。

1.3 微波用速冻汤圆加工工艺

原辅料配方及处理→制馅心→调粉→包馅成型→熟化2min→凉水中冷凉→速冻→包装→冷藏

1.4 微波用速冻汤圆的熟制方法

汤圆5个，加入500mL凉水，微波炉输出功率900W，微波5min。

1.5 汤圆的感官评价方法[7-9]

加工成规格为20g/个的汤圆，皮:馅为3:1(g/g)的比例，手工揉圆，然后将制好的汤圆放在托盘上进行速冻。制定感官评分表，分别由位受过专业训练的10名测评人员对汤圆进行感官评定。感官评定标准如表1。1.6 复配改良剂的试验

表2 中心组合试验Box-Behnken方案设计的因素与水平Table 2 Factors and levels in the Box-Behnken central composite design

糯米粉本身吸水性、保水性较差，加水量过大，游离水多，汤圆易偏心、塌架；加水量过小，粉团松散，粉间亲和力不足，不易成型，制作汤圆是一般要加入乳化剂和增稠剂，以改善加工性能。通过单因素试验，确定单甘酯、复合磷酸盐、CMC和黄原胶的最佳添加量。在单因素试验结果基础上，采用中心组合试验Box-Behnken设计方案，固定黄原胶的添加量为0.1%，选取单甘酯、复合磷酸盐、CMC三个影响因素，试验因素与水平设计见表2。

2 结果与分析

2.1 Box-Behnken试验结果

表3 Box-Behnken设计试验方案与试验结果Table 3 Box-Behnken central composite design arrangement and experimental results

如表3所示，共17个试验点，其中12个为析因点，5个为零点，析因点为自变量取值所构成的三维顶点；零点为区域的中心点，其中零点试验重复5次，用以估算试验误差。

2.2 模型的建立及其显著性检验

利用Design-Expert 7.1.2 Trial软件对表3试验数据进行多元回归拟合，得到感官评分对单甘酯、复合磷酸盐、CMC的二次多项回归模型为：

表1 汤圆感官评分参考细则Table 1 Sensory evaluation standards for microwave-cooked instant frozen stuffed dumplings

对该模型进行显著性检验，结果见表4，回归模型系数显著性检验结果见表5。

表4 回归模型方差分析结果Table 4 Variance analysis for the fitted quadratic polynomial model

由表4可知，模型P=0.0107＜0.05，表明回归模型具显著性；失拟项F=0.2034＜F0.05(9,3)=8.81，P= 0.2034＞0.05，表明差异不显著；复相关系数R2=0.8939，表明此模型拟合程度较好，RSN=8.455＞4，说明用此模型可以得到较强的响应信号。因此可以用模型来分析和预测汤圆品质改良剂的添加参数。

表5 回归模型系数的显著性检验结果Table 5 Results of cignificance test for regression coefficients of the fitted quadratic polynomial model

由表5回归模型系数显著性检验结果可知，模型A项显著，B、C项不显著；二次项B2极显著，A2、C2不显著；交互项AC、BC显著，AB不显著，表明各个影响因素与响应值不是简单线性关系。

2.3 响应曲面分析与优化

响应曲面试验均是在黄原胶添加量为0.1%的水平下进行的。黄原胶作为一种增稠剂，添加入糯米粉中能形成具有一定黏弹性的、连续的三维凝胶网状结构，这种网状结构起着类似面筋网络结构的功能[10]，可以提高微波熟制速冻汤圆的口感。黄原胶溶液在一定的温度范围内(－4～93℃)反复加热冷冻，其黏度几乎不受影响[11]，且黄原胶具有低浓度、高黏性等特点，其添加量的增多不但增加了成本，汤圆的口感也较硬，因此在单因素的基础上确定黄原胶的添加量0.1%不变。

将建立的回归模型中任一因素固定在零水平，得到另外两个因素的交互影响结果，二次回归方程的响应面见图1。

由图1a可知，单甘酯在添加0.05%～0.2%范围随添加量的增加感官得分降低。复合磷酸盐在添加量0.05%～0.2%范围内感官得分先下降再升高，这与复合磷酸盐的保水性、黏结性有关。另外王显伦[12]研究发现含有亲水性基团磷酸根的糊化淀粉不易老化，糯米粉中加入复合磷酸盐后所制产品不易回生，可能对汤圆的品质也有改善作用。

单甘酯可以结合直链淀粉形成不溶于水的复合物，阻止淀粉糊化后由无序非结晶状态转变为有序的重结晶状态所引起的老化，同时单甘酯与直链淀粉结合可防止其溶于水[13]，糯米粉中直链淀粉含量很少因而加入少量的单甘酯可增加微波熟制速冻汤圆的品质。

由图1b可知，随着单甘酯的减少、CMC添加量的增多，感官得分逐渐升高，单甘酯＜0.13%、CMC＞0.4%范围内响应面显示坡度比较陡峭，表明单甘酯和CMC交互作用显著。CMC添加量在0.3%～0.5%范围内感官得分不断增加。这是因为CMC做为增稠剂可以赋予食品所要求的流变特性[14]。添加适量的增稠剂可以增强粉团黏结性和致密淀粉空间结构[15]，从而增强汤圆的黏弹性，提高汤圆感官得分。丁恩勇[16]发明的专利表明当纳米微晶纤维素与黄原胶复配时，能在水中形成高强度的全天然生物胶，其触变性变得更强，可能CMC与黄原胶复配形成了高强度的胶体，有利于改善微波熟制汤圆口感烂的缺陷。

由图1c可知，随着复合磷酸盐和CMC含量的增加感官得分先下降后上升，而且响应面显示坡度陡峭，表明复合磷酸盐和CMC交互作用显著。

比较图1a～c可知，单甘酯添加量对汤圆的感官品质影响最显著，单甘酯添加量增多则汤圆感官品质降低，最佳添加量在0.05%附近；复合磷酸盐、CMC添加量对汤圆的感官品质影响次之，表现为曲线较平滑，但在二者的交互作用下曲线陡峭，对响应值影响显著。

通过软件分析，可得优化后的添加参数：单甘酯添加量0.05%、复合磷酸盐0.2%、CMC 0.5%、黄原胶0.1%，在此条件下，汤圆感官评定得分最高，为85分。为检验响应曲面法所得结果的可靠性，采用上述优化后的添加参数制作微波用速冻汤圆，实际测得的感官评分82分，与理论预测值相比，其相对误差约为3.7%。作为对照制做一组不加任何添加剂的汤圆，测得感官总分为64分，因此，基于响应曲面法复配出来的品质改良剂能够很好的解决微波用速冻汤圆口感差的问题。

3 结 论

通过试验确定了微波熟制速冻汤圆品质改良剂的最佳添加量：单甘酯0.05%、复合磷酸盐0.2%、CMC 0.5%、黄原胶0.1%，按此配比生产的汤圆微波熟制后具有一定的黏弹性，颗粒饱满、口感细腻且不混汤。利用试验设计软件Design-Expert 7.1.2 Trial，通过二次回归设计得到汤圆感官得分与单甘酯、复合磷酸盐、CMC和黄原胶的最佳添加量的回归模型，按最佳添加参数生产的汤圆模型预测得分为85分，实际得分82分，与预测值基本一致，此模型能够较好地预测汤圆的感官得分。

[1] 徐恩峰, 孔保华. 微波食品的研究与开发[J]. 调研综述, 2006(1): 11-15.

[2] 盛国华.国内外微波食品的概况及发展趋势[J]. 冷饮与速冻食品工业,1999(1): 40-41.

[3] 盛国华.日本微波食品及调味技术的现状和发展方向[J]. 冷饮与速冻食品工业, 1999(3): 41-43.

[4] 程裕东, 刘军辉. 微波食品的开发以及技术应用[J]. 中国食品学报,2003, 3(3): 93-99.

[5] 王绍林. 微波加热技术在食品工业中的应用[J]. 食品科学, 2000, 21(2): 6-9.

[6] 程裕东. 微波食品的开发技术[J]. 行业展望, 2002(6): 28-31.

[7] 张国志, 姚艾东. 影响速冻汤圆品质因素的研究[J]. 河南工业大学学报: 自然科学版, 2006, 27(3): 49-52.

[8] 姚艾东. 糯米团糕及其冷冻制品品质研究[D]. 北京: 中国农业大学, 2002.

[9] 王安建, 侯传伟, 魏书信. 黑糯玉米汤圆粉制粉工艺的研究[J]. 农产品加工·学刊, 2009(11): 52-54.

[10] 黄来发, 洪文生, 黄恺. 食品增稠剂[M]. 北京: 中国轻工业出版社, 2000.

[11] 胡国华. 功能性食品胶[M]. 北京: 化学工业出版社, 2004: 217-237.

[12] 王显伦. 磷酸盐对α-方便米饭糊化特性影响研究[J]. 中国粮油学报, 2004, 19(3): 9-12.

[13] 刘晓艳. 单甘酯的功能特性及其在面制品中的应用[J]. 中国食品添加剂, 2004(6): 110-114.

[14] 郝利平, 夏延斌, 陈永泉, 等. 食品添加剂[M]. 北京: 中国农业出版社, 2002: 164.

[15] 龚魁杰, 尹庆良, 秦岭, 等. 湿磨法生产速冻糯玉米汤圆的工艺[J].农产品加工: 学刊, 2006(5): 53-54.

[16] 丁恩勇. 易水分散纳米微晶纤维素及其制法和它形成的胶体: 中国,CN: 03114288.5[P]. 2003-10-15.

Effect of Food Additive on Sensory Quality of Microwave-cooked Instant Frozen Stuffed Dumplings

CHANG Jun-xiao，XIE Xin-hua，PAN Zhi-li，LI Zhen，CHEN Jun，AI Zhi-lu*
(College of Food Science and Technology, Henan Agricultural University，Zhengzhou 450002, China)

In order to improve the quality of microwave-cooked instant frozen stuffed dumplings, the effects of food additives and their addition amounts on sensory quality of microwave-cooked instant frozen stuffed dumplings was explored. The optimal addition parameters for food additives in microwave-cooked instant frozen stuffed dumpling was investigated by central composite rotation design to be 0.05% monoglyceride, 0.2% compound phosphate, 0.5% sodium carboxymethyl cellulose (CMC)and 0.1% xanthan gum. The instant frozen stuffed dumplings prepared under these optimal conditions were characteristics of plumpness, delicious taste and moderate viscoelasticity. The sensory evaluation score of microwave-cooked instant frozen dumplings was 82, which was consistent with the predicted value.

microwave；instant frozen stuffed dumpling；quality improver；response surface methodology

TS236.9

A

1002-6630(2010)20-0166-04

2010-06-29

郑州市科技局重大科技攻关项目(072SGZN12029)

常俊晓(1985—)，女，硕士研究生，研究方向为速冻食品。E-mail：changjunxiao@163.com

*通信作者：艾志录(1965—)，男，教授，博士，研究方向为农产品精深加工与速冻食品。E-mail：zhila@163.com