烤制工艺对烤核桃品质影响机理的研究*

何爱民 吉洋洋 李 娜 高 山

1（河北绿岭康维食品有限公司，河北临城 054300）

2（河北省(邢台)核桃产业技术研究院，河北临城 054300）

3（河北省核桃工程技术研究中心，河北临城 054300）

4（河北科技大学生物科学与工程学院，河北石家庄 050000）

核桃在烤制过程中，受到外部条件光、热和空气中氧气以及自身所含水分和酶的作用，会发生各种复杂变化，所含油脂发生氧化和水解，其过氧化值和酸价发生变化，导致在以后过程中产品哈败，无法销售。基于此，通过不同烤制方式对比和参数设定，指标检测对比，口味对比，探究其烤制过程中质量变化机理，并获得较好的工艺模式和加工条件。

1 材料与方法

1.1 试验材料与设备

绿岭薄皮核桃由河北绿岭果业有限公司供应；白砂糖、食用盐、食用香精香料均由指定厂商提供，确保物料品质均一稳定。

101-2A 型鼓风干燥箱、自主研发核桃锯口机、高温杀青机、浸泡池、连续式核桃烤制生产线、核桃烤池、AS-30 型电子秤、千分之一电子天平、电磁炉、量筒、量杯、碱式滴定管。

1.2 试验方法

1.2.1 核桃烤制工艺流程及关键点

核桃分级→核桃锯口→预烤→入味→烤制→冷却→包装

根据对核桃烤制过程中内在品质的影响，选定核桃预烤、核桃入味过程、烘烤过程作为影响品质关键点，并对关键点设定测定指标，研究其变化规律及其影响因素和影响机理。

1.2.2 试验步骤

针对烤制过程中影响核桃品质的因素，分别对烤制过程中几个关键控制点进行试验研究，选定预烤过程水分、酸价和过氧变化进行对比；研究不同预烤温度对样品理化指标和产品入味程度的影响；选定不同烤制方式和温度，对试样口感及理化等指标进行对比分析，确定较好的工艺模式和加工条件。

1.2.3 料液和预烤制温差对入味的影响

选择料液浸泡温度50 ℃，预烤温度选择85 ℃和135 ℃进行入味对比试验，入味时间均选择15 min，测定核桃料液吸收率。

1.3 试验优化

选定静态控温烤制过程中初烤温度、中期温度、后期温度、爆香阶段温度及各阶段时间，分别设计4 因素3 水平正交试验，时间分别设定为2 h、2 h、2 h、1 h，通过保质试验，确定最优配比。正交试验因素水平设计见表1。

在选定温度参数基础上，进一步对各阶段烤制时间进行了优化设计，因素水平设计见表2。

1.4 数据处理

试验数据采用Excel 作图进行统计分析，采用SPSS 软件进行显著性分析。

表1 L9（34）正交试验因素水平表

表2 L9（34）正交试验因素水平表

2 结果与分析

2.1 预烤前后各指标变化情况

设定预烤温度为135 ℃，时间10 min，预烤前后各项指标变化情况分别见图1、图2、图3。

图1 预烤前后样品水分变化

由图1 可知，原果核桃在预烤前后水分减少约40%左右。通过预烤，核桃原果中水分大量挥发，有利于下一道工序的料液渗入，确保产品风味。

图2 预烤前后样品酸价变化

由图2 可知，预烤前后样品酸价平均升高12.5%～14.3%。

图3 预烤前后过氧化值的变化

图3 可知，预烤前后样品过氧化值升高了14.89%～16.03%。试验结果表明在预烤过程中，脂肪氧合酶作用以及高温条件下发生脂肪氧化和水解反应，脂肪酸价和过氧化值均有一定程度上升。

2.2 不同预烤温度对样品品质的影响

选用85 ℃预烤2 h 和135 ℃预烤10 min，不同预烤条件对样品品质影响结果见图4、图5。2 组试验条件下入味程度相近。

图4 不同预烤温度样品酸价变化

图5 不同预烤温度样品过氧化值变化

由图4、图5 可知，选用同批次原果按照不同预烤工艺进行处理，85 ℃预烤条件样品的氧化酸败程度大于135 ℃短时预烤条件，酸价和过氧化值上升比例分别是后者的2 倍和1.5 倍，裂化程度显著。

2.3 不同预烤条件入味程度对比

料液配制比例相同，料液温度50 ℃，考察不同预烤条件的入味程度，结果见图6。

图6 不同预烤温度浸泡前后水分变化

由图6 可知，预烤温度不同，核桃吸水程度不同，其吸水能力大小取决于核桃经预烤后的组织结构变化，料液渗入性不同，同时预烤后核桃温度差不同，核桃浸泡后料液渗入核桃的速率也不同，温差越大，料液渗入速率越高。

2.4 不同烤制方式对烤核桃品质的影响

分别采用85 ℃恒温烤制、连续控温烤制、静态阶段式控温烤制3 种方式烤制同批次核桃产品，记录所用烤制时间，并抽取试样检测其酸价和过氧化值，并对其口感、生产成本进行对比，结果见下页表3。

通过对比，因烤制方式不同，核桃在烤制过程中失水速率不同，烤制均匀度和口感、理化指标均有一定差异，连续动态烤制，因设备排潮较快，烤制时间较短，产品内在结构膨化度不够，导致口感酥脆度降低。静态控温烤制工艺平稳，产品膨化度均一，口感酥脆，同时其酸价和过氧化值得到一定控制。

不同烤制方式在保质期内（60 ℃）酸价和过氧化值变化趋势分别见下页表4、表5。

通过对不同烤制方式的核桃进行保温试验，可以证实低温烘烤在试验初期，产品品质稳定，但是在保质试验后期加速劣化的趋势明显，连续烘烤保质期试验中段15 d 开始劣化，21 d 风味不佳有轻微哈败味，且数据有波动，证明核桃烤制均衡度较差，核桃易氧化变质。相对而言，静态控温烤制产品品质在保质试验期间较为稳定，呈缓慢上升趋势。

2.5 烘烤条件优化结果

2.5.1 烤制温度优化结果

在时间设定前提下，烤制温度确定正交试验结果见下页表6。

表3 不同烤制方式对烤核桃品质的影响

表4 不同烤制方式在保质期内酸价变化

表5 不同烤制方式在保质期内过氧化值变化

表6 L9（34）正交试验结果表

由表6 可以得出,在烤制时间设定的前提下，烤制温度对烤核桃品质的影响程度，第1 阶段和第4阶段对品质影响较大，最佳温度设定为：A1B1C2D1即第1 阶段110℃，第2 阶段95℃，第3 阶段85℃，第4 阶段125 ℃，此工艺条件下核桃口感酥脆度较好，且在保质期内产品质量稳定。

2.5.2 烤制时间优化结果

在各阶段温度固定前提下，烤制时间正交试验结果见表7。

由表7 可知，在温度设定条件下，时间因素主次关系为X1＞X2＞X4＞X3，说明烤制初始阶段和爆香阶段对产品品质影响较大，最佳时间设定为：第1 阶段2.5 h，第2 阶段2 h，第3 阶段2 h，第4 爆香阶段30 min，在此工艺条件下，产品品质在保质期内口感最佳，产品在同等条件下储存，保质期最长。

表7 L9（34）正交试验结果表

3 结论

研究表明，烤核桃品质与烤制工艺具有非常高的关联性，烤制过程中预烤设计和浸泡设计对烤核桃品质有极大影响，该阶段对核桃中脂肪氧合酶活性处理是关键，同时研究表明静态化阶段式控温方式是集脱水与爆香干制工艺于一体，实现核桃二次入味，减少烤制过程氧化程度、实现核桃仁烤制中微膨化，达到保质期延长、口感酥脆的目的。通过试验，确定了烤核桃工艺参数：110 ℃烤制2.5 h，95 ℃烤制2 h，85 ℃烤制2 h，125 ℃烤制0.5 h 的最佳烤制工艺，用于烤核桃产品生产，具有较高的参考价值。