紅棕油火鍋底料制備工藝優(yōu)化

葉丹，陳詩(shī)晴，楊峻豪，王傳明

(1.四川天味食品集團(tuán)股份有限公司，成都 610200；2.馬來西亞棕櫚油總署大馬棕櫚油技術(shù)研發(fā)(上海)有限公司，上海 201108)

紅棕油是通過對(duì)毛棕櫚油進(jìn)行分子蒸餾脫酸脫臭而精制的一款食用棕櫚油。它在加工過程中保留了原毛棕櫚油中80%左右的胡蘿卜素、生育酚和生育三烯酚，其中胡蘿卜素是維生素A的前體，可在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為維生素A，而生育酚和生育三烯酚是維生素E的異構(gòu)體，是有效的抗氧化劑，它們與其他成分賦予了紅棕油更好的氧化穩(wěn)定性[1-2]。通常紅棕油中的胡蘿卜素含量可達(dá)500 mg/L 以上，其中90%以α-和β-胡蘿卜素的形式存在，維生素E含量可達(dá)700 mg/L，70%以生育三烯醇形式存在(主要為α-、β-和γ-生育三烯醇)，因胡蘿卜素使棕櫚油呈現(xiàn)典型的紅色或深紅色，故被稱為紅棕油[3-4]。紅棕油與國(guó)內(nèi)市場(chǎng)現(xiàn)有的棕櫚油區(qū)別在于，現(xiàn)有棕櫚油固態(tài)時(shí)色澤呈乳白色，液態(tài)時(shí)呈澄清透明淡黃色，而紅棕油呈紅色或深紅色，且營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高。因其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高，在一些熱帶地區(qū)被作為攝入維生素A的膳食方式之一的高檔食用油使用，但目前在國(guó)內(nèi)紅棕油相關(guān)產(chǎn)品還很少[5]。

火鍋?zhàn)鳛橹袊?guó)的特色飲食，有其不可替代的地位，根據(jù)火鍋底料的狀態(tài)可分為半固態(tài)與固態(tài)。半固態(tài)火鍋底料的油脂主要為菜籽油、大豆油等；固態(tài)火鍋底料的油脂主要為牛油或牛油復(fù)配豬油、雞油及棕櫚硬脂等。而根據(jù)口味可分為白湯型和紅湯型，白湯型火鍋底料風(fēng)味以鮮香為主，以三鮮火鍋底料、菌湯火鍋底料為代表，產(chǎn)品通常呈乳白色或淺黃色；而紅湯型火鍋底料風(fēng)味以麻辣為主，由于辣椒的添加，產(chǎn)品通常呈橙紅色，部分產(chǎn)品會(huì)通過添加辣椒紅色素達(dá)到產(chǎn)品表面色澤明亮及湯色紅亮的目的[6]。目前市面上主要以固態(tài)紅湯型火鍋底料為主，紅棕油的色澤與紅湯型火鍋底料所呈現(xiàn)出來的油脂色澤接近，且含有豐富的胡蘿卜素、維生素E等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如將其制備成一款紅棕油火鍋底料，不僅不需要通過添加辣椒紅色素賦予火鍋底料紅亮的色澤，而且可以提高產(chǎn)品的氧化穩(wěn)定性以及提高現(xiàn)有固態(tài)紅湯型火鍋底料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。由于傳統(tǒng)火鍋底料加工工藝的加工溫度高達(dá)200 ℃以上，高溫下紅棕油中的胡蘿卜素會(huì)發(fā)生分解[7]。因此，本研究以紅棕油為唯一油脂制備火鍋底料，同時(shí)對(duì)紅棕油火鍋底料制備工藝進(jìn)行優(yōu)化，并對(duì)成品進(jìn)行理化分析研究，以期為紅棕油火鍋底料工業(yè)化生產(chǎn)及應(yīng)用提供一定的理論參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

100 kg食用級(jí)紅棕硬脂(熔點(diǎn)45 ℃)：由馬來西亞棕櫚油總署大馬棕櫚油技術(shù)研發(fā)(上海)有限公司提供；小蔥、大蔥、大蒜、干制辣椒、香辛料粉、郫縣豆瓣、花椒粉、豆豉、蔥粉、排骨粉、冰糖、鮮香劑、食用鹽、雞精：均購(gòu)于市場(chǎng)。

1.2 儀器與設(shè)備

電熱恒溫干燥箱 湖北省黃石市恒豐醫(yī)療器械有限公司；R-3型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海沃瓏儀器有限公司；YP601型電子天平 上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司；酸度計(jì) 成都世紀(jì)方舟有限公司；UV-2450型紫外可見光分光光度計(jì) 上海三信儀表廠；DP-C3新型全自動(dòng)測(cè)色色差儀 三恩馳科技有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 紅棕油火鍋底料工藝流程

1.3.1.1 工藝流程

紅棕油火鍋底料工藝流程:

1.3.1.2 操作要點(diǎn)

原料預(yù)處理：大蔥、小蔥切段，姜、蒜切末，干制辣椒切段煮沸瀝干備用。

油炸：根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在200 ℃下，紅棕油的胡蘿卜素含量及特有色澤會(huì)受到很大程度的破壞。因此，結(jié)合實(shí)際情況，紅棕油分段投入，熱鍋投入1/4紅棕油，融化升溫至200 ℃左右，放入大蔥、小蔥段炸至金黃色撈出，得到蔥油。

炒制：待上述蔥油溫度降至180 ℃，將煮椒、豆瓣、豆豉、姜、蒜等水分含量較高的原輔料放入鍋中炒制，然后降溫至150 ℃，加入剩余3/4紅棕油，融化。

熬制：熬制是火鍋底料制備過程中的重要環(huán)節(jié)，炒制后降溫至一定溫度，并保持溫度在±5 ℃左右浮動(dòng)，在此溫度下熬制一定時(shí)間，關(guān)火，立即倒入冰糖、鹽、味精、香辛料等混合均勻。熬制溫度及時(shí)間對(duì)火鍋底料的風(fēng)味影響較大。

灌裝：熬制完成后的混料進(jìn)行油料分離，定量灌裝。

冷卻包裝：定量灌裝后，待油料冷卻至50 ℃(大于油脂熔點(diǎn)溫度)，再進(jìn)行低溫冷卻，油料冷卻成型后進(jìn)行脫模包裝。

1.3.2 單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

火鍋底料制備過程中溫度較高，胡蘿卜素在高溫下會(huì)發(fā)生分解，破壞紅棕硬脂的色澤。因此，先利用單因素實(shí)驗(yàn)(見表1)研究不同溫度、時(shí)間、冷卻方式對(duì)紅棕油色澤及胡蘿卜素含量的影響，模擬紅棕油火鍋底料制備過程中的色澤及胡蘿卜素含量變化趨勢(shì)。

表1 單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 1 Single factor experimental design

1.3.3 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)紅棕油單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合火鍋制備的工藝參數(shù)，以熬制時(shí)間、熬制溫度、冷卻時(shí)間為自變量，以火鍋底料的感官評(píng)分及胡蘿卜素含量為評(píng)價(jià)指標(biāo)設(shè)計(jì)L9(34)正交實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化紅棕油火鍋底料加工工藝，其因素水平見表2。

表2 正交實(shí)驗(yàn)因素與水平表Table 2 The factors and levels of orthogonal experiment

1.3.4 理化指標(biāo)測(cè)定

理化指標(biāo)測(cè)定方法見表3。

表3 理化指標(biāo)測(cè)定方法Table 3 The determination methods of physical and chemical indexes

1.3.5 感官評(píng)價(jià)

由15人組成的專業(yè)品評(píng)小組，在感官評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室對(duì)樣品分別進(jìn)行產(chǎn)品組織形態(tài)和煮制后色澤、香味及滋味的評(píng)分，再根據(jù)各因素占據(jù)的不同權(quán)重由專人對(duì)結(jié)果進(jìn)行計(jì)算、匯總，取其平均值。感官綜合評(píng)分=0.2Y1+0.2Y2+0.3Y3+0.3Y4，紅棕油火鍋底料的感官綜合評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表4。

表4 紅棕油火鍋底料感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 4 The sensory scoring standard for red palm oil hotpot seasoning

1.3.6 數(shù)據(jù)處理

各組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)重復(fù)3次，所測(cè)數(shù)據(jù)均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，單因素實(shí)驗(yàn)及正交實(shí)驗(yàn)采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析，采用Origin 8.0軟件進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 不同熬制溫度對(duì)紅棕油色澤及胡蘿卜素含量的影響

由圖1可知，熬制溫度對(duì)紅棕油的胡蘿卜素含量影響較大，常溫下(25 ℃)紅棕油S1的胡蘿卜素含量最高(400.02 mg/kg)，但隨著溫度的升高，胡蘿卜素含量降低，且每組樣品胡蘿卜素含量差異顯著(p<0.05)，當(dāng)溫度在220 ℃左右時(shí)胡蘿卜素含量最低(僅為60.98 mg/kg)。

圖1 不同熬制溫度下紅棕油的胡蘿卜素含量Fig.1 The carotene content of RPO at different boiling temperatures

由圖2可知，隨著溫度的增加，L*值呈上升趨勢(shì)，a*值(紅綠值)、b*值(黃藍(lán)值)呈下降趨勢(shì)。當(dāng)溫度在180～220 ℃時(shí)L*值變化不顯著，當(dāng)溫度低于140 ℃時(shí)，b*值變化不顯著。當(dāng)溫度在220 ℃時(shí)，紅棕油的a*值為-0.14，顏色偏綠。這是因?yàn)榧t棕油中胡蘿卜素在高溫下易分解，當(dāng)溫度達(dá)到180 ℃以上時(shí)，胡蘿卜素分解加快。胡蘿卜素是紅棕油呈色的主要物質(zhì)，溫度升高，胡蘿卜素分解，導(dǎo)致紅棕油色澤也相應(yīng)變化，a*、b*值下降[11-12]。由此可見，溫度是影響紅棕油胡蘿卜素含量及色澤的重要因素，加工溫度越低，越能最大程度保持紅棕油原有的色澤。

圖2 不同熬制溫度下紅棕油的色度分析結(jié)果Fig.2 The color analysis results of RPO at different boiling temperatures

2.1.2 不同熬制時(shí)間對(duì)紅棕油性質(zhì)的影響

由圖3可知，常溫下(25 ℃)樣品S1的胡蘿卜素含量最高(400.02 mg/kg)，當(dāng)熬制溫度升高到140 ℃時(shí)，熬制5 min后胡蘿卜素含量下降了25%。當(dāng)設(shè)定溫度為140 ℃時(shí)，紅棕油中胡蘿卜素含量隨著加熱時(shí)間的增加而降低，加熱40 min時(shí)樣品S9的胡蘿卜素含量最低。

圖3 不同加熱時(shí)間下紅棕油的胡蘿卜素含量Fig.3 The carotene content of RPO at different heating time

由圖4可知，隨著加熱時(shí)間的增加，L*值呈上升趨勢(shì)，a*值(紅綠值)、b*值(黃藍(lán)值)呈下降趨勢(shì)，顏色變化明顯。這是因?yàn)榧t棕油中的胡蘿卜素在高溫下易分解，受熱時(shí)間越長(zhǎng)，胡蘿卜素分解越多，也會(huì)導(dǎo)致紅棕油色澤相應(yīng)的變化，a*、b*值下降。綜上可知，雖然與溫度因素相比，加熱時(shí)間對(duì)紅棕油胡蘿卜素含量及色澤的影響較小，但也存在一定的影響。因此，紅棕油的加工過程中也需考慮加熱時(shí)間，加工時(shí)間越短，越能最大程度保持紅棕油特性。綜上所述，為了使各種香料風(fēng)味融入油中，提高風(fēng)味，同時(shí)又盡量保留紅棕油中的天然胡蘿卜素，不改變油的顏色，將熬制溫度控制在100～140 ℃區(qū)間內(nèi)，由于熬制溫度會(huì)低于140 ℃，為了讓火鍋底料充分熬制，因此熬制時(shí)間選在40 min左右通過正交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化。

圖4 不同加熱時(shí)間下對(duì)紅棕油色澤的影響Fig.4 Effect of different heating time the color on RPO

2.1.3 不同冷卻方式對(duì)紅棕油狀態(tài)的影響

冷卻時(shí)間和冷卻溫度都會(huì)影響固態(tài)火鍋底料的外觀質(zhì)地，而好的外觀質(zhì)地對(duì)于企業(yè)包裝運(yùn)輸以及市場(chǎng)售賣非常重要。實(shí)驗(yàn)選取了目前工業(yè)生產(chǎn)中火鍋底料冷卻工藝中最常見的兩種溫度-10 ℃與-20 ℃，將火鍋底料冷卻加工后，模擬火鍋底料生產(chǎn)運(yùn)輸實(shí)際情況，待火鍋底料恢復(fù)至室溫后再進(jìn)行硬度的測(cè)定。由圖5可知，不同的冷卻方式對(duì)加熱后再次凝固的紅棕油的硬度有明顯的影響，常溫下冷卻的紅棕油的形態(tài)松軟，硬度小。-10 ℃與-20 ℃溫度下，紅棕油凝固狀態(tài)較好，硬度大，且兩個(gè)溫度下紅棕油硬度差異不明顯(p>0.05)，-20 ℃冷卻至火鍋底料完全定型比-10 ℃冷卻需要更少的時(shí)間，因此確定冷卻溫度為-20 ℃。

圖5 不同冷卻溫度對(duì)紅棕油硬度的影響Fig.5 Effect of different cooling temperatures on the hardness of RPO

由表5可知，在-20 ℃條件下不同冷卻時(shí)間的紅棕油狀態(tài)變化，冷卻30 min后，表面凝固，但表面內(nèi)部未完全凝固。隨著冷卻時(shí)間的增加，內(nèi)部凝固，但開始出現(xiàn)斑駁及裂痕。這是因?yàn)槌叵吕鋮s速度較慢，油脂體系出現(xiàn)明顯的弛豫期，只有當(dāng)構(gòu)象正確時(shí)，新的甘油三酯分子(TAGs)才會(huì)進(jìn)入結(jié)晶層，進(jìn)行自我誘導(dǎo)和組裝，TAGs之間有充足的時(shí)間相互作用，生成少量的大晶體，在這種情況下TAGs的質(zhì)量空間分布不均勻，油脂質(zhì)地松軟[13]。綜上所述，60 min的冷卻時(shí)間過長(zhǎng)，但30 min的冷卻時(shí)間不足以使火鍋底料凝固，所以冷卻時(shí)間確定在30～60 min之間進(jìn)一步優(yōu)化。

表5 不同冷卻時(shí)間對(duì)紅棕油外觀的影響Table 5 Effect of different cooling time on the appearance of RPO

2.2 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

由表6中的R與R*值可知，各因素對(duì)紅棕油感官評(píng)分的影響程度依次是A>C>B，即熬制溫度的影響最大，次之為冷卻時(shí)間，再次為熬制時(shí)間，而對(duì)紅棕油火鍋中胡蘿卜素含量的影響程度依次為A>B>C，即熬制溫度>熬制時(shí)間>冷卻時(shí)間。

表6 L9(34)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 6 L9 (34) orthogonal experimental results

由表7和表8的方差分析結(jié)果可知，熬制溫度對(duì)紅棕油火鍋底料感官評(píng)分的影響顯著(p<0.05)，對(duì)其胡蘿卜素含量的影響極顯著(p<0.01)。而熬制時(shí)間對(duì)感官評(píng)分的影響不顯著，但對(duì)胡蘿卜素含量的影響顯著(p<0.05)，冷卻時(shí)間對(duì)感官評(píng)分及胡蘿卜素含量的影響均不顯著(p>0.05)，這一結(jié)果與極差分析結(jié)果一致。綜合各因素對(duì)感官評(píng)分及胡蘿卜素含量的影響結(jié)果分析，確定最優(yōu)方案為A1B2C2，即熬制溫度110 ℃、熬制時(shí)間40 min、冷卻時(shí)間45 min。在此條件下紅棕油火鍋底料的感官評(píng)分為90.4分(優(yōu))，胡蘿卜素含量為213.58 mg/kg。

表7 正交實(shí)驗(yàn)方差分析結(jié)果(感官評(píng)分)Table 7 The results of analysis of variance for orthogonal experiment (sensory score)

表8 正交實(shí)驗(yàn)方差分析結(jié)果(胡蘿卜含量)Table 8 The results of analysis of variance for orthogonal experiment (carotene content)

2.3 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，按照熬制溫度110 ℃、熬制時(shí)間40 min、冷卻時(shí)間45 min進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示：紅棕油火鍋底料感官綜合評(píng)分為 90.5分，市售牛油火鍋底料感官評(píng)分為94.5分，具體形態(tài)見圖6(左為市售火鍋底料，右為紅棕油火鍋底料)。市售牛油火鍋底料的感官評(píng)分較高，這是因?yàn)榕Ｓ凸逃械挠椭阄侗燃t棕油香味更受大眾喜愛，但紅棕油火鍋底料的感官評(píng)分大于90分，能達(dá)到大眾喜愛的標(biāo)準(zhǔn)。因此，可證明采用正交實(shí)驗(yàn)所得的最優(yōu)工藝參數(shù)準(zhǔn)確，具有可靠的實(shí)用價(jià)值。

圖6 市售火鍋底料與紅棕油火鍋底料對(duì)比圖Fig.6 Comparison of hotpot seasoning and RPO hotpot seasoning from market

由表9可知，本工藝下制備的紅棕油火鍋底料的酸價(jià)及過氧化值均符合標(biāo)準(zhǔn)。此外，紅棕油火鍋底料的L*值和a*值與市售火鍋底料接近，b*值較大，這是因?yàn)榧t棕油本身賦予產(chǎn)品的色澤與火鍋底料接近，胡蘿卜素的顏色偏紅黃，因此本產(chǎn)品的b*值要高于市售火鍋底料產(chǎn)品。

表9 紅棕油火鍋底料理化指標(biāo)分析結(jié)果Table 9 Analysis results of physicochemical indexes of RPO hotpot seasoning

3 結(jié)論

本研究首次將紅棕油作為主要油脂制備火鍋底料。首先，研究了不同加熱溫度、加熱時(shí)間、冷卻溫度、冷卻時(shí)間4個(gè)因素對(duì)紅棕油的影響，模擬火鍋加工過程中紅棕油的色澤及胡蘿卜素含量的變化趨勢(shì)。結(jié)果顯示：溫度及加熱時(shí)間對(duì)紅棕油的色澤及胡蘿卜素含量有不同程度的影響，隨著加熱時(shí)間及溫度的增加，紅棕油的色澤變淡，a*值及胡蘿卜素含量降低，當(dāng)溫度高于200 ℃時(shí)，胡蘿卜素分解明顯。根據(jù)紅棕油在不同條件下的變化結(jié)果，以火鍋底料工藝中的熬制溫度、熬制時(shí)間、冷卻時(shí)間為變量因素，通過正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化得出紅棕油火鍋底料制備的最佳工藝參數(shù)為：熬制溫度110 ℃、熬制時(shí)間40 min、冷卻時(shí)間45 min。此工藝條件下制備的火鍋底料的感官評(píng)分為90.4分，胡蘿卜素含量為213.58 mg/kg，與市面上所售牛油火鍋底料相比，紅棕油火鍋底料的感官評(píng)分接近，且色澤與添加了辣椒紅色素的產(chǎn)品無差別。本研究制備的紅棕油火鍋底料不僅在感官上達(dá)到大眾喜愛的標(biāo)準(zhǔn)，而且賦予火鍋底料豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，這對(duì)紅棕油在火鍋底料或其他復(fù)合調(diào)味品工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用具有一定的參考意義。