APP下载

芸豆罐头加工过程中白点和破碎程度控制技术研究

2021-09-01郑兵福蒋立文李笑怡廖卢艳田丕坤李世瑞

湖南农业科学 2021年7期
关键词:芸豆白点罐头

郑兵福,蒋立文,李笑怡,廖卢艳,田丕坤,李世瑞

(1.湖南农业大学食品科学技术学院,湖南 长沙 410128;2.食品科学与生物技术湖南省重点实验室,湖南 长沙 410128;3.湖南志成食品技术服务有限公司,湖南 长沙 410008)

芸豆(Phaseolus vulgarisLinn),生物学名叫多花菜豆,因花色多样而得名。芸豆属豆科,蝶形花亚科,菜豆族菜豆属,原产美洲的墨西哥和阿根廷。芸豆是世界上栽培面积仅次于大豆的食用豆类作物之一。据国际粮农组织统计,全世界有90多个国家和地区种植芸豆,遍及世界各大洲,种植面积较大的国家是美洲的阿根廷、美国、墨西哥,欧洲的英国,亚洲的中国、日本等。我国在16世纪末才开始引种栽培,因其生育期短,适应范围广,耐旱耐瘠,在我国种植面积较大。在我国小杂粮的对外贸易中,芸豆的出口量占据第一位[1]。

芸豆既是蔬菜,又是粮食,营养价值极高。据测定,每100 g芸豆含蛋白质23.1 g、脂肪1.3 g、碳水化合物56.9 g、钙76 mg及丰富的B族维生素[2]。从所含营养成分看,蛋白质含量高于鸡肉,钙含量是鸡的7倍多,铁为4倍,B族维生素也高于鸡肉。经常食用芸豆具有温中下气、利肠胃、止呃逆、益肾补元、镇静等功效,对治疗虚寒呃逆,胃寒呕吐、跌打损伤、喘息咳嗽、腰痛、神经痛均有一定疗效[3]。

芸豆罐头是芸豆主要深加工产品之一,具有风味独特、方便快捷、健康卫生等特点。在芸豆罐头加工过程中,会出现表皮白点以及芸豆破损等情况,严重影响产品感官,笔者针对加工过程中白点较多影响外观、热处理易破碎问题开展研究,以期为芸豆罐头产品提升质量提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

干芸豆、白糖、话梅、食用纯碱购自湖南农业大学东之源超市;柠檬酸购自长沙市闽乐化工有限公司。

1.2 主要仪器和设备

ATZ-4型弹簧度盘称(浙江圣超仪器设备有限公司);LDZX-50KBS型高压灭菌锅(上海申安医疗器械厂);SW-CJ-IF型净化工作台(奥豪斯仪器有限公司);32%brix×0.1%型甜度计(天津市泰斯特仪器有限公司)。

1.3 试验方法

1.3.1 芸豆罐头生产工艺流程芸豆罐头生产工艺流程如下:

第一次筛选:剔除破损的干芸豆,用碱水浸泡12 h;第二次筛选:剔除浸泡后破损的芸豆。预煮:沸水煮35 min。配糖水:按照自来水∶白糖∶柠檬酸=3 000∶500∶2的比例进行配置,然后煮沸溶解。装瓶:要求糖水没过芸豆0.5 cm左右,糖水高度接近瓶口处,同时,每罐加3颗话梅。灭菌:采用高压灭菌方式进行灭菌,灭菌温度为110℃,灭菌时间为40 min。

1.3.2 探究芸豆白点单因素试验方法选择3个因素进行单因素试验:浸泡方式(碱水、自来水)、浸泡时间(8、10、12、14 h)、预煮时间(30、35、40、45、50、55 min)。同时,记录这3个因素对芸豆破损的影响,为探究芸豆破损试验提供参考。每个重复3次。

1.3.3 探究芸豆破损单因素试验及正交试验(1)芸豆破损控制单因素试验。单因素试验主要探究灭菌温度和灭菌时间对芸豆破损的影响,设置灭菌温度梯度105、110、115、121℃和灭菌时间梯度30、35、40、45、50、55 min,进行单因素试验,选择单个工艺的最适范围,为正交试验提供参考依据。每个重复3次。(2)芸豆破损控制正交试验。分别采用预煮时间为40、45、50 min;灭菌温度为105、110、115℃;灭菌时间为40、45、50 min的加工工艺进行3因素4水平的正交试验。探究芸豆破损正交试验的水平(1、2、3)和因素(A、B、C)设计详见表1。

表1 探究芸豆破损正交试验水平因素表

验证试验:通过单因素试验和正交试验得出最佳工艺条件后,按照得出的最佳工艺条件将芸豆加工成罐头,通过感官评价判断其是否为最佳工艺条件。

1.3.4 感官评价及品质检测方法感官评价方法评分检测是要求鉴评员把样品的品质特性以数字标度形式来鉴评的一种检验。在评分法中,所使用的数字标度为等距标度或比率标度。

在对单个产品进行感官评价时,随机选取10人(5男5女)对产品进行感官评价。并在感官评价表上填写评价人姓名、时间及各项指标的评价分数,指标及评分标准见表2。数据分析时,去掉最大值和最小值,然后取平均值即为该单个产品的感官评价分数。

表2 芸豆罐头感官评价评分标准

1.3.5 理化及微生物检测商业无菌检测:参照GB 4789.26—2013,每个结果重复3次。酸度:参照GB/T 12456—2008进行;糖度:糖度计进行测定。

2 结果与分析

2.1 芸豆白点单因素试验

2.1.1 不同浸泡方式对芸豆白点和破损的影响由图1可知,在不改变其他工艺参数的情况下,用自来水浸泡和用碱水浸泡对芸豆白点并无较大影响,而且白点出现比例较大,故芸豆白点与这两种浸泡方式无关。由图2可知,在不改变其他工艺参数的情况下,用自来水浸泡和用碱水浸泡对芸豆破损并无影响,破损率一直在一定范围内波动,故芸豆破损与这两种浸泡方式无关。

图1 不同浸泡方式对芸豆白点的影响

图2 不同浸泡方式对芸豆破损的影响

2.1.2 不同浸泡时间对芸豆白点和破损的影响由图3可知,当浸泡时间在8~12 h时,芸豆吸水量逐渐递增,当浸泡时间达到12 h后,芸豆吸水量无明显变化,说明芸豆在浸泡12 h后已达到饱和状态。结合图3、图4、图5可以看出,在芸豆吸水饱和情况下,不同浸泡时间与芸豆罐头的白点控制、破碎程度关联度不大。

图3 不同浸泡时间对芸豆吸水率的影响

图4 不同浸泡时间对芸豆白点的影响

图5 不同浸泡时间对芸豆破损的影响

2.1.3 不同预煮时间对芸豆白点和破损的影响由图6可知,预煮时间越长,芸豆的白点率越低,当预煮时间达到45 min时,芸豆的白点率降低至20%左右,但延长预煮时间,白点率下降幅度很小,说明芸豆白点与预煮时间有显著关联,芸豆出现白点是由于芸豆没有熟化导致。由图7可知,预煮时间在45 min之前,改变预煮时间,芸豆破损并无明显变化,预煮时间在45 min以后,延长预煮时间,芸豆破损率有增加趋势。说明芸豆破损与预煮时间有一定关联,在预煮前期,芸豆破损与时间无关,当预煮时间超过45 min时,预煮时间越长,芸豆破损率越高。

图6 不同预煮时间对芸豆白点的影响

图7 不同预煮时间对芸豆破损的影响

2.2 芸豆破损单因素试验

2.2.1 不同灭菌温度对芸豆破损的影响由图8可知,芸豆破损与灭菌温度有显著关联,随着灭菌温度的升高,芸豆破损数量也显著升高。灭菌温度在105~115℃时,芸豆破损比率上升不大,到121℃时,芸豆破损严重,严重影响感官,故选择105、110和115℃ 3个水平进行正交试验,进一步探究影响芸豆破损的因素及联系。

图8 不同灭菌温度对芸豆破损的影响

2.2.2 不同灭菌时间对芸豆破损的影响由图9可知,芸豆破损与灭菌时间有显著关联,随着灭菌时间的增加,芸豆破损数量也显著增加。根据感官评价结果,当时间少于35 min时,芸豆口感偏硬,没有绵软的口感,当时间超过40 min时,芸豆开始逐渐破裂。故选择40、45、50 min 3个水平进行正交试验,进一步探究影响芸豆破损的因素及联系。

图9 不同灭菌时间对芸豆破损的影响

2.3 芸豆破损正交试验

采用L9(34)正交试验对预煮时间、灭菌温度、灭菌时间3个影响单因素进行探讨,以芸豆破损量为指标,确定影响芸豆破损的最佳工艺条件,正交试验结果见表3。

根据表3正交试验的分析可知,B(灭菌温度)的极差最大,C(灭菌时间)次之,A(预煮时间)最小,即在芸豆破损的正交试验中,灭菌温度影响最大,预煮时间的影响最小,3种影响因素主次顺序是:B>C>A,得出控制芸豆破损的最佳组合为A1B1C1,但由于通过感官评价评判,A1B1C1、A1B2C2的感官性能差,此后,对比A2B1C1、A2B1C2、A1B1C2,通过感官评价得出,最佳组合为A2B1C2,对应反应条件为:预煮时间45 min,灭菌温度105℃,灭菌时间45 min。这时芸豆的破损量较少,且感官良好。

表3 探究芸豆破损正交试验结果

由表4可知,对芸豆破损影响最大的为灭菌温度,而且F0.05(2,2)<F<F0.01(2,2),说明变异来源差异显著。其次的影响因素为灭菌时间,最后是预煮时间,同时F<F0.05(2,2),说明变异来源差异不显著。

表4 正交试验结果方差分析

2.4 验证试验结果

按照最佳生产工艺进行验证试验,结果表明,由试验得出的最佳工艺条件基本能解决芸豆罐头生产过程中出现的问题。芸豆在沸水中预煮45 min,再经过冷水冲洗1 min,基本可以消除80%左右的白点;芸豆采用45 min的预煮时间、冷水冲洗1 min,装瓶后再用105℃的灭菌温度、45 min的灭菌时间高压灭菌,能将芸豆的破损率控制在8%以内。生产出来的芸豆罐头气密性好,芸豆呈淡黄色,汁液澄清,有淡淡糖香,口感绵软,酸甜适中。

2.5 芸豆罐头指标测定

2.5.1 芸豆罐头感官指标外观:芸豆表皮呈淡黄色,颗粒完整、浸液清澈;味道:口感酸甜适中,质地绵软;气味:具有豆类特有香味,有淡淡糖香。

2.5.2 芸豆罐头理化指标酸度1.3~1.7mg/L,甜度12.5~13.5 mg/L。

2.5.3 芸豆罐头微生物指标菌落总数≤10 CFU/g,大肠菌群≤300 MPN/kg,未检出致病菌。

根据GB 4789.26—2013,将生产出来的成品取5个置于36±1℃的恒温下培养10 d,再对样品进行商业无菌检测,对样品检测后,5个样品均未出现膨胀;检测pH值差异时,pH值均差0.3,无显著性;感官评价均分82.6,颜色、气味、状态、口感均无明显差异;对产品进行涂片染色镜检,菌落总数检测为≤10 CFU/g,无增值现象。由此判断,该芸豆罐头符合商业无菌要求。

3 小 结

在探究芸豆罐头加工过程中白点和破碎程度控制技术的过程中,通过对制作工艺进行单因素试验以及正交试验,将感官评价和理化指标作为考核依据,结果表明,在芸豆罐头的生产过程中:(1)芸豆出现白点是因为芸豆表皮没有糊化导致,芸豆在沸水中预煮45 min,再经过冷水冲洗1 min,基本可以消除80%左右的白点。(2)芸豆破损主要是因为变性过度导致,采用45 min的预煮时间、冷水冲洗1 min,装瓶后再用105℃的灭菌温度、45 min的灭菌时间高压灭菌,能将芸豆的破损控制在8%以内,同时,芸豆质地绵软,呈淡黄色,色味俱佳。

猜你喜欢

芸豆白点罐头
医 学 指甲上有小白点是缺钙吗?
粉刷匠的孩子,真让我羡慕
消除大型锻件内白点缺陷的工艺方法浅析
刷子李
拯救爱情的芸豆豆
为战争而生的罐头
巧用“芸豆”促进婴幼儿自主探究能力的发展
干煸芸豆
吃剩的罐头怎样保存
阿佩尔与罐头