一款即食低脂南瓜脆片的研制及其营养价值评价

荣玉芝，吴金鸿，施 依，高 辉，葛 宇，秦 宇

（1.上海应用技术大学香料香精技术与工程学院，上海 201418；2.上海交通大学农业与生物学院，上海 200240；3.上海市质量监督检验技术研究院，上海 200233）

我国南瓜总产量约占世界总产量的30%。南瓜富含糖类、维生素、常量元素、微量元素、蛋白质、脂肪及多种氨基酸，具有较高的营养价值[1-3]。南瓜营养成分以碳水化合物为主，脂肪含量低，是很好的低脂食品。南瓜含有较丰富的无机盐和微量元素，对维持机体健康具有极其重要的作用。南瓜作为高钙、高锌、高铁及低钠食品，特别适合中老年人和高血压患者食用，有利于预防骨质疏松症和防治高血压。另外，南瓜的胡萝卜素含量为西瓜的8.20 倍，是维A 的优质来源[4]。近年来，南瓜功能性食品的开发日益受到人们认可和重视。随着人们饮食习惯和膳食结构的变化，南瓜深加工产品越来越受到消费者的喜欢。目前，常见南瓜产品种类有南瓜汁、南瓜粉、南瓜发酵食品、南瓜饼、南瓜脯及南瓜脆片等。通过南瓜产品开发利用来提高南瓜的附加值，其市场及产业化前景非常广阔。

农产品脆片是一种高品质脱水食品，也是近年来盛行的风味食品，其原料来源广泛，大多数脆片保持了农产品原料的色、香、味，并有松脆的口感，富含维生素和多种矿物质，人工合成添加剂含量极低，并且携带方便，能够长期保存。果蔬脆片特别适合糖尿病、心脏病等患者食用，同时也是偏食儿童和减肥人群的最佳零食。近年来，很多研究人员开始采用不同加工工艺制作南瓜脆片，主要包括微波干燥工艺、微波膨化方法、气流膨化技术等[5-7]。

传统油炸工艺生产的南瓜脆片油脂含量高，现代食品的发展方向是低糖、低盐、低脂。而利用真空油炸技术得出的产品色泽诱人、口感酥脆，兼具水果蔬菜和饼干的双重功能[8]，具有良好的耐贮性，且质量轻、运输方便。真空油炸技术所采用的加工温度很低，只有80～90 ℃[9]，有效避免了高温氧化等因素对果蔬营养成分的破坏，使产品保持了果蔬原有的营养成分、组织结构、天然色泽和风味；油脂的劣化程度大大降低，并且可以减轻甚至避免诸如脂肪酸败、酶促褐变和其他氧化变质等所带来的危害[10-11]，并排除了产生丙烯酰胺的可能性[12]。因此，该技术越来越受到国内外食品科技界的高度重视。国内对于真空油炸技术应用于果蔬加工的报道也屡见不鲜，如应桦[13]通过真空油炸技术制作了马铃薯脆片，并通过响应面试验设计确定其最佳加工条件。王强等人[14]探究了不同油炸温度时真空油炸猕猴桃脆片的水分、含油率、色泽、质构及挥发性成分。王文成等人[15]分别通过普通油炸和真空油炸制作山药脆片，并分析其色度及微观结构。祁芳斌等人[16]比较了不同甘薯品种及其真空油炸后脆片的水分、脂肪和质地等性状。

截至目前，我国对于低脂南瓜脆片的研究相对较少，特别是采用低温真空油炸技术开发南瓜脆片的研究更是鲜有报道。因此，开发一款低脂南瓜脆片，通过感官、硬度等指标对其加工工艺进行优化，并测定南瓜脆片加工过程营养成分变化及最终研制南瓜脆片的水分、油脂含量及营养成分组成特点，将为南瓜脆片的工艺制作提供理论参考，为推进南瓜农产品的精细加工及推广有深远意义。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

有机南瓜，艾妮维有机农场提供；壳聚糖、柠檬酸、维C、氯化钠、乳清蛋白、大豆分离蛋白、胶原肽、白砂糖、海藻糖、麦芽糖醇（均为食品级），均为市售。

1.2 仪器与设备

TR-21 型切片机、TA XTPL/30 型物性测定仪，英国Stable Micro System 公司产品；QS-05 低温真空油炸机，全氏食品机械（上海） 有限公司产品。

1.3 试验方法

1.3.1 真空油炸南瓜脆片加工工艺流程

新鲜南瓜→清洗去皮→切片→护色热烫→浸渍或涂膜→冷冻→真空油炸→脱油→包装→成品。

1.3.2 操作要点

（1） 切片。将南瓜清洗后，去除上下蒂，去皮去籽，再切成U 型薄片，厚度控制在2.5～4.5 mm。

（2） 护色热烫。将南瓜切片置于护色液（柠檬酸含量0.1%，维C 含量0.15%，氯化钠含量1.0%）中护色20 min 后浸料于85 ℃中烫漂60～120 s，于托盘上冷风冷却。

（3） 浸渍或涂膜。配置质量分数为1%～3%的壳聚糖0.1%（g/mL） 柠檬酸溶液，加入乳清蛋白0.5%，大豆分离蛋白3%，胶原肽0.5%，白砂糖3%，海藻糖10%，麦芽糖醇3%，搅拌均匀后得到浸渍液。将护色热烫过的南瓜切片在浸渍液中浸泡2 h 后沥水1 h。

（4） 冷冻。将沥水后的南瓜脆片在20 ℃冰箱速冻0.5～2.0 d，等待油炸。

（5） 真空油炸。在油炸真空度0.096～0.098 MPa，油炸温度88 ℃下真空油炸1 000 s。

（6） 脱油。在转速200～300 r/min 条件下脱油180 s。

1.3.3 测定方法

（1） 硬度（或脆度） 测定。采用食品物性测定仪（TA.XTPlus） 进行南瓜脆片硬度（或脆度） 测定。测定条件为HDP-3PB 型不锈钢球形探头，测试前速度为2 mm/s，测试速度为1 mm/s，测试后速度为2 mm/s，测试距离5 mm，阈值5 g，每个样品测定3次，取平均值。

（2） 营养成分测定。水分：参照国标GB 5009.3进行测定；脂肪：参照国标GB 5009.6—2016 进行测定；总糖：参照国标GB 5009.8—2016 第二法进行测定；微量元素测定：参照国标GB 5009.268—2016；氨基酸含量测定：参照国标GB 5009.124—2016；维E 含量测定：参照国标GB 5009.82—2016；胡萝卜素含量测定：参照国标GB 5009.83—2106。

1.4 感官评价

由食品系经过感官培训的学生组成评价小组对南瓜脆片的感官品质进行评定。评价小组对产品的各感官指标逐一进行定量描述分析，并完成评价表。即食低脂南瓜脆片感官评价标准见表1。

表1 即食低脂南瓜脆片感官评价标准

1.5 不同处理条件对真空油炸南瓜脆片的影响（单因素试验）

前期项目组已对南瓜脆片加工过程中护色环节柠檬酸、维C、氯化钠质量分数、漂烫环节热烫温度、浸渍环节乳清蛋白、大豆分离蛋白、胶原肽、白砂糖、海藻糖、麦芽糖醇的浓度，真空油炸与脱油环节油炸温度、油炸时间及脱油时间等参数进行了调控与优化，主要研究切片厚度、热烫时间、壳聚糖质量分数、冷冻时间对真空油炸南瓜脆片品质的影响。

（1） 切片厚度。在保持其他因素（热烫时间90 s，壳聚糖浓度1%，冷冻时间1.5 d） 不变的前提下，将南瓜按照2.5，3.0，3.5，4.0，4.5 mm 厚度进行切片，然后进行护色热烫—浸渍—冷冻—真空油炸—脱油，对成品南瓜脆片进行硬度测定和感官评分。

（2） 热烫时间。在保持其他因素（切片厚度3.5 mm，壳聚糖质量分数1%，冷冻时间1.5 d） 不变的前提下，将切片南瓜护色后于85 ℃中分别烫漂60，75，90，105，120 s 于托盘上冷风冷却。然后进行浸渍—冷冻—真空油炸—脱油，对成品南瓜脆片进行硬度测定和感官评分。

（3） 壳聚糖质量分数。在保持其他因素（切片厚度3.5 mm，热烫时间90 s，冷冻时间1.5 d） 不变的前提下，将护色热烫后的南瓜分别在壳聚糖质量分数为1.0%，1.5%，2.0%，2.5%，3.0%浸渍液中浸泡2 h，沥水1 h 后进行冷冻—真空油炸—脱油，对成品南瓜脆片进行硬度测定和感官评分。

（4） 冷冻时间。在保持其他因素（切片厚度3.5 mm，热烫时间90 s，壳聚糖质量分数1%） 不变的前提下，对浸渍处理的南瓜切片，在20 ℃分别进行0.5，1.0，1.5，2.0 d 的速冻处理。然后进行真空油炸-脱油，对成品南瓜脆片进行硬度测定和感官评分。

1.6 真空油炸南瓜脆片正交工艺优化

综合单因素试验的结果，选择切片厚度分别为3.0，3.5，4.0 mm 3 个水平；热烫时间分别为70，75，80 s 3 个水平，浸渍液壳聚糖质量分数分别为1.5%，2.0%，2.5% 3 个水平；冷冻时间分别为0.5，1.0，1.5 d 3 个水平建立因素水平表（表2），然后进行L9（34）正交试验，选择感官评分和硬度作为试验指标确定最优工艺参数。

正交试验因素与水平设计见表2。

表2 正交试验因素与水平设计

1.7 统计分析

所有试验数据采用Excel 进行数据处理，使用SPSS 软件进行统计分析，采用Origin 软件进行图形绘制。

2 结果与分析

2.1 切片厚度对南瓜脆片硬度和感官评分的影响

切片厚度是影响农产品脆片加工的重要因素之一，切片厚度不同，产品外形、色泽、口感及酥脆度等都会发生变化。

切片厚度对南瓜脆片硬度和感官评分的影响见图1。

图1 切片厚度对南瓜脆片硬度和感官评分的影响

由图1 可以看出，随着切片厚度的增加，南瓜脆片的硬度先增加后降低，感官评分先降低后增加。如果切片厚度过小，油炸时切片容易发生卷曲、炸焦的现象，成品容易破碎且无法保持完整性，不利于生产。如果切片厚度过大，油炸时容易造成外熟里不熟的现象。因此，综合考虑感官评分和硬度指标，当切片厚度为4 mm 时所制作的南瓜脆片色泽、酥脆度、口感和香味较好，综合评价较高且硬度合适。

2.2 热烫时间对南瓜脆片硬度和感官评分的影响

热烫时间是影响农产品脆片加工的主要影响因素，在不同热烫时间制作南瓜脆片。

热烫时间对南瓜脆片硬度和感官评分的影响见图2。

图2 热烫时间对南瓜脆片硬度和感官评分的影响

由图2 可以看出，随着热烫时间的增加，南瓜脆片的硬度先增加到极大值，再降低到极小值，最后逐渐增加。因此，综合考虑感官评分和硬度指标，当热烫时间为75 s 时所制作的南瓜脆片色泽、酥脆度、口感和香味较好，综合评价较高且硬度合适。

2.3 壳聚糖质量分数对南瓜脆片硬度和感官评分的影响

不同壳聚糖质量分数的南瓜脆片硬度和感官评分见图3。

图3 不同壳聚糖质量分数的南瓜脆片硬度和感官评分

由图3 可以看出，随着壳聚糖质量分数的增加，南瓜脆片的硬度和感官评分先增加达到最大值，后降低达到最小值，然后又增加，即浸渍液中壳聚糖质量分数对南瓜脆片的硬度产生很大影响。因此，综合考虑感官评分和硬度指标，当壳聚糖质量分数为2.5%时所制作的南瓜脆片色泽、酥脆度、口感和香味较好，综合评价较高且硬度合适。

2.4 冷冻时间对南瓜脆片硬度和感官评分的影响

冷冻时间对南瓜脆片的酥脆度（硬度） 产生很大影响。

不同冷冻时间的南瓜脆片硬度和感官评分见图4。

图4 不同冷冻时间的南瓜脆片硬度和感官评分

由图4 可以看出，随着冷冻时间的增加，南瓜脆片的硬度和感官评分降低，因此综合考虑感官评分和硬度指标，当冷冻时间为1 d 所制作的南瓜脆片色泽、酥脆度、口感和香味较好，综合评价较高且硬度合适。

2.5 南瓜脆片正交工艺优化

正交试验结果见表3。

表3 正交试验结果

由表3 可以看出，极差值的大小反映了不同考查因素对南瓜脆片脂肪含量和感官评分的影响大小。根据计算所得极差R 值可以得出，各因素对南瓜脆片感官评分影响的大小依次是切片厚度、冷冻时间、热烫时间、壳聚糖质量分数，最优试验方案为A2B3C2D3；各因素对南瓜脆片脂肪含量影响的大小依次是冷冻时间、切片厚度、热烫时间、壳聚糖质量分数，最优试验方案为A1B2C1D1。综合考虑感官评分和脂肪含量，南瓜脆片的最佳生产工艺条件为切片厚度3.5 mm，热烫时间80 s，壳聚糖质量分数2.0%，冷冻时间1.5 d，在该条件下生产的南瓜脆片形态完整、无破损，外观为金黄色，非常酥脆，含油量较低、口感无油腻，有油炸风味和南瓜香气。

2.6 南瓜脆片加工过程中营养成分的变化

分别对不同处理阶段的样品包括新鲜南瓜、切片南瓜、热烫南瓜、浸渍南瓜及真空油炸南瓜脆片的总糖、维E、胡萝卜素及肌醇含量进行了测定。

南瓜脆片加工过程中营养成分的变化见表4。

表4 南瓜脆片加工过程中营养成分的变化

由表4 可以看出，与新鲜南瓜相比，真空油炸南瓜脆片中胡萝卜素含量增加了40 倍，为4.31 mg/100 g，比钮福祥等人[17]报道的结果（4.7 mg/100 g） 略低，但明显高于紫心甘薯脆片、马铃薯脆片及苹果脆片。南瓜脆片的总糖含量比新鲜南瓜增加了3.5 倍，为15.2%。这是由于冻干及真空油炸过程除去了大部分水分，糖分得到了富集。与新鲜南瓜相比，真空油炸南瓜脆片中维E 的含量有所降低，是由于在真空油炸过程中部分维E 发生氧化所致。肌醇是一种生长因子，能够降低胆固醇，预防动脉硬化。由表4 可以看出，真空油炸南瓜脆片的肌醇含量为249.23 mg/100 g，比新鲜南瓜有所增加。

2.7 真空油炸南瓜脆片的营养成分及含量

通过最优加工工艺生产一批南瓜脆片，分别测定其水分、脂肪含量，微量元素及氨基酸含量。

南瓜脆片中各营养成分及含量见表5。

表5 南瓜脆片中各营养成分及含量

水分含量是影响农产品脆片加工的重要因素之一，水分含量过高，脆片酥脆度低、不利于贮藏；水分含量过低，脆片干瘪、硬度大、口感差。因此，在南瓜脆片加工过程中，保持一定的水分含量非常重要。南瓜脆片水分含量为7.68%。

脂肪含量（含油量） 是影响农产品脆片加工的另一个重要因素，含油量过高，脆片褐变严重、口感油腻，且缩短保质期。因此，在南瓜脆片加工过程中，保持较低含油量非常重要。通过低温真空油炸技术制作的南瓜脆片脂肪含量为11.98%，低于已经报道的相关果蔬脆片，刘勤生等人[18]应用低温真空油炸技术所制备的果蔬产品含油量约为20%，在干燥器中储存2 个月口感及风味仍没有变化。刘艳等人[19]采用真空油炸脱水技术制得的苹果脆片粗脂肪含量≤12%，可能与南瓜片采用壳聚糖、乳清蛋白进行浸渍涂膜及冷冻处理有关，该处理可通过表面形成一层可食用膜，减少了油炸过程中脆片表面油脂过多吸附到果蔬内部结构中。刘勤生等人[20]研究表明，当含油量在20%左右时，脆片的水分含量低于7%，就可以保证水分活度不高于0.65，从而使脆片的感官指标和耐贮性都比较好。南瓜脆片含水量在7.5%左右，略高于7%，含油量在12%左右，显著低于20%，因此可预测南瓜脆片已经具备较好的贮藏性能。

南瓜脆片中微量元素以钾、磷、镁、钙的含量较高，其中钾元素的含量最高为452.2 mg/100 g，是文献报道的南瓜脆片钾含量（244.2 mg/100 g） 的2 倍。磷、镁、钙含量分别为54.35，24.43，15.93 mg/100 g，与文献报道含量相差不多。铁含量较低，平均分别为3.81 mg/100 g，是文献报道含量的1.8 倍，硒的含量更低，平均<0.03 mg/100 g。贺小琼[4]分析了新鲜南瓜的营养成分，含有人体所需的多种元素和17 种氨基酸，其中赖氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸等必需氨基酸的含量较高。由表5还可以得出，真空油炸的南瓜脆片微量元素和氨基酸的损失程度明显低于传统油炸工艺。何建军等人[21]通过低温真空油炸制作的藕片水分含量为7.0%～7.6%，含油量为10～15 g/100 g。钮福祥等人[17]通过低温真空油炸制作的甘薯脆片脂肪含量为23.07 g/100 g，因此可以得出南瓜脆片脂肪含量低，感官指标和贮藏性都比较好，极大限度地保留了南瓜的营养成分和风味。

3 结论

试验确定真空油炸南瓜脆片的适宜加工工艺为切片厚度3.5 mm，热烫时间80 s，壳聚糖质量分数2.0%，冷冻时间1.5 d。该工艺条件下所制作的南瓜脆片水含量7.68%，脂肪含量11.98%。该产品形态完整、口感酥脆无油腻、有油炸风味和南瓜香气，是一款金黄色低脂且耐藏的南瓜产品。营养成分分析结果表明，该南瓜脆片极大程度地保留了南瓜的微量元素、氨基酸等营养成分，并富含钾、磷、镁、钙、维E、胡萝卜素、肌醇等营养功效成分。研究结果将为采用低温真空油炸技术研制健康营养的南瓜脆片提供理论参考，有助于今后即食低脂南瓜脆片的工业化生产与推广。