唐亚楠 郑建仙
(华南理工大学轻工与食品学院,广东 广州 510640)
甜味抑制剂在莲蓉馅料中的应用
唐亚楠 郑建仙
(华南理工大学轻工与食品学院,广东 广州 510640)
近年来莲子价格上涨导致莲蓉馅料及莲蓉月饼的成本价格居高不下,为有效节约成本并保证良好口感,在莲蓉馅料制作中降低莲子的添加量,增加成本相对较低的蔗糖添加量,并通过添加甜味抑制剂抑制蔗糖增加所带来的甜味口感。在单因素试验的基础上采用响应面分析法选出最佳配比工艺条件,即:蔗糖44.40%,莲子25.96%,甜味抑制剂0.17‰,综合考虑口感及成本,可适当调整莲子添加量为26%~30%。
甜味抑制剂;莲蓉;响应面设计
广式月饼盛行于广东、海南、广西等地,并远传至东南亚及欧美各国的华侨聚居地,其代表为双黄白莲蓉月饼[1]。除蛋黄外的莲蓉馅料,大多以湖南原粒带芯莲子为主料,添加油脂、糖、面粉等铲制而成,馅料表面富有光泽、口感细腻润滑、香甜可口。但近年来莲子价格的涨幅达到了92.31%,油脂、果仁等价格也居高不下,使得月饼价格一涨再涨。单纯降低果仁的添加量或油脂的含量可以降低成本,但会导致月饼口感的下降;通过增加食糖的添加量可以使得馅料风味口味不减、保质期延长,但又会出现月饼过甜、油糖味道太重等问题,难以满足消费需求。
甜味抑制剂的出现可以解决这一问题[2],其有效成分为2-(4-甲氧基苯氧基)丙酸钠,它本身无味,但添加到食品当中可抑制食品的甜味,且不会产生不良口感。甜味抑制剂可与人舌头味蕾细胞上的甜味受体结合,使得受体细胞与蔗糖的结合减少,从而导致甜味受体对甜味刺激的感应程度降低,以达到抑制甜味的目的[3-5]。本试验采用响应面法对莲蓉月饼馅料中甜味抑制剂、蔗糖和莲子添加量进行优化,并对其贮藏效果进行相关研究。
甜味抑制剂:华南理工大学科技开发公司,符合国家质检总局在2010年公布并在2011年3月1号开始实施的137号公告所列标准,许可证号码为QS41-30100-00469;
莲子:市售湖南原粒湘莲子(带芯);
白砂糖、花生油、面粉、变性淀粉、葡萄糖:均为市售优级品;
无水乙醇:分析纯,南京化学试剂有限公司;
乙醚、酚酞、KOH:广州化学试剂厂;
胶体磨:JMS-130型,河北廊坊通用机械公司;
砂轮磨浆机:MFS-140A型,赣州市赣云食品机械厂;
精密电子天平:JA2103N型,常熟市双杰仪器测试厂;
多功能自动薄膜封口机:FR-580,上海申原包装机械厂;
无菌操作台:SA-1800-1,上海上净净化设备厂。
取莲子6.0kg置于盆中,加入清水以没过莲子2~3cm为宜,进行蒸煮,当莲子皮可以用手捏脱时,去皮、去芯,磨浆得浆料10kg。此浆料经过胶体磨处理2次,移入铲锅,依次加入花生油3.0~3.2kg、白糖5.4kg、面粉0.14kg、变性淀粉0.01kg和甜味抑制剂0.028 8kg(与0.01kg的水混匀)。150~200℃下猛火炒制30~40min,直至莲蓉馅料不流散、不黏手。而后再加入花生油0.6kg、葡萄糖浆(含水量75%)0.6kg继续在200℃条件下铲制15min,直至浆料与油、糖均匀混合变成粘稠。
1.3.1 单因素试验设计
(1)甜味抑制剂添加量对莲蓉馅料的影响:根据1.2的工艺,改变其中的甜味抑制剂分别为0.1‰,0.12‰,0.14‰,0.16‰,0.18‰,0.2‰,以产品感官评分为评价指标,确定甜味抑制剂的添加量。
(2)莲子添加量对莲蓉馅料的影响:根据1.2的工艺和1.3.1(1)得到的最佳甜味抑制剂添加量,改变其中莲子的添加量分别为20%,25%,30%,35%,40%,以产品感官评分为评价指标,确定莲子的添加量。
(3)蔗糖添加量对莲蓉馅料的影响:根据1.2的工艺和1.3.1(1)与1.3.1(2)得到的最佳甜味抑制剂添加量及莲子添加量,改变其中蔗糖的添加量分别为30%,35%,40%,45%,50%,以产品感官评分为评价指标,确定蔗糖的添加量。
1.3.2 响应面分析试验设计 在单因素试验的基础上,确定Box-Beheken设计的自变量,以感官评分为响应值,通过响应面分析法进行综合感官条件的优化。
对响应面法得到最优配比莲蓉馅料的酸价及微生物指标进行分析,并研究其贮藏效果。
1.5.1 感官评价标准 采用“双盲法”进行感官评价检验评分,其中色泽10分,质地15分,滋味与口感60分,香气15分。评分人数共16人,8男8女,100分制,对综合感官进行评分,评分结果取16人评分的平均值。
1.5.2 酸价的测定 按照 GB/T 5009.37——2003规定的方法[6]。
1.5.3 微生物指标检验 按照GB/T 4789.2——2003规定的方法[7]。
2.1.1 模型的构建 由单因素试验得出因素与水平的取值,采用 Design-Expert 7.1.6软件Box-Beheken方法对莲蓉馅料配方进行响应曲面设计,以对莲蓉馅料感官评价影响较大的蔗糖添加量、莲子添加量和甜味抑制剂添加量(均为馅料总重百分比)为自变量,馅料的综合感官评分为响应值。响应面分析因素与水平见表1,共17个试验点,通过最小二乘拟合法建立二次多项式回归模型,数据处理结果见表2。
表1 响应面分析因素与水平Table 1 Variables and levels in central composite design
表2 响应面设计的试验设计及结果Table 2 Experimental design and result of Response surface design
利用 Design-Expert 7.1.6软件对表2的试验数据进行多元回归拟合,得到各因素与莲蓉馅料感官评分之间的二次多项回归模型:
用响应面分析法对所建立的数学模型和试验结果进行方差分析,结果见表3。
由表3可知,模型极显著(P<0.000 1);而失拟项 P=0.913 6>0.05,说明失拟项在P=0.05水平上不显著;模型的校正决定系数R2adj=0.992 8,说明该模型能解释99.28% 的响应值的变化;决定系数R2=0.996 8,说明该模型与实际情况拟合程度很好,试验误差小;R2pred=0.990,说明该模型的预测能力好。信躁比=44.270>4,说明用此模型可以得到足够强的响应信号。
由表3回归模型系数显著性检验结果可知,此模型中影响莲蓉馅料的综合感官的因素主次是:X3> X1>X2,即甜味抑制剂添加量>蔗糖添加量>莲子添加量。
表3 莲蓉馅料感官评分回归模型的方差分析Table 3 Variance analysis of lotus sensory score regression model
2.1.2 响应曲面分析与优化 因素间的交互作用效果见图1~3。比较图1~3可知,3个变量对莲蓉馅料综合感官影响的交互作用均呈倒钟形,表明拟合面有真实最大值;其中,蔗糖添加量与甜味抑制剂添加量之间交互作用最大,蔗糖添加量与莲子添加量之间交互作用次之,莲子添加量与甜味抑制剂添加量之间无交互作用。
图1 莲子添加量与蔗糖添加量之间的响应面图Figure 1 Response surface plot of percent of lotus and percent of sugar
图1显示了蔗糖添加量与莲子添加量的交互作用,当莲子添加量一定时,莲蓉馅料的综合感官评分随蔗糖添加量先增加后降低,蔗糖添加量在42.5%左右取得较好效果。图2显示了甜味抑制剂添加量与蔗糖添加量之间的交互作用,当甜味抑制剂添加量一定时,蔗糖添加量在42.5%左右时莲蓉馅料的综合感官获得较好效果;而当蔗糖添加量一定时,莲蓉馅料的综合感官评分呈现先增加后降低的趋势,甜味抑制剂添加量在0.165‰时感官评价分数较高。图3的响应曲面相对于另外两个图的响应曲面坡度较为平缓,表明甜味抑制剂添加量和莲子添加量之间的交互作用不如另外两个交互作用显著。
图2 甜味抑制剂添加量与蔗糖添加量之间的响应面图Figure 2 Response surface plot of dosage of sweet inhibitor and percent of sugar
图3 甜味抑制剂添加量与莲子添加量之间的响应面图Figure 3 Response surface plot of dosage of sweet inhibitor and percent of lotus
利用Design-Expert7.1.6软件,根据响应面试验数据得出莲蓉馅料综合感官最佳的工艺条件如下:蔗糖添加量44.40%,莲子添加量25.96%,甜味抑制剂添加量0.17‰,在此条件下的感官评分可达到91.74分。
2.1.3 验证实验 在蔗糖添加量为44.40%,莲子添加量25.96%,甜味抑制剂添加量0.17‰情况下制作莲蓉馅料,经过两次平行试验其感官评分的平均值为92分,与理论预测值相比,基于响应曲面法所优化的反应工艺参数准确可靠,具有实用价值;与同工艺条件下不加甜味抑制剂的馅料相比,其甜度只有不添加者的70%,甜度适宜、口感润滑,综合感官有较大改观。考虑到蔗糖比例稍高时,莲子量适量增多会使莲蓉馅料香味更浓厚,因此对最优工艺进行微调,莲子添加量为26%~30%,蔗糖及甜味抑制剂添加量不变,其感官评分可以达到95分。
按照响应面法优化得到最佳的工艺,即蔗糖添加量44.40%,莲子添加量25.96%,甜味抑制剂添加量0.17‰制作莲蓉馅料,不添加任何防腐剂与脱氧剂,采用PE包装袋封口包装,常温((20±1)℃)贮藏,对其酸价、过氧化值和微生物指标贮藏指标进行研究,并与未加甜味抑制剂、但甜度、口感与添加了甜味抑制剂的馅料相近的馅料(蔗糖32%,莲子38%,其他同)进行比较,结果见表4。
表4 添加甜味抑制剂与未添加的莲蓉馅料贮存效果的理化指标Table 4 Typical properties of lotus storage effect with sweet inhibitor and without sweet inhibitor
由表7可知,在常温保存60d之后添加和未添加甜味抑制剂的莲蓉馅料,其酸价指标均符合国家标准,但未添加者在保存第180天时微生物菌落数达到了1 712个/g,超过了国标;在贮藏第60天开始检出霉菌。添加了甜味抑制剂的馅料微生物指标则在范围之内,霉菌在贮藏的180d内未检出。而且,添加了甜味抑制剂的莲蓉馅料在整个贮藏过程中微生物指标均低于未添加者,使得保质期有所延长。这可能是因为未添加甜味抑制剂的莲蓉馅料,其口感要保证与添加者相当,就必须降低蔗糖的添加量,这在一定程度上使得馅料的渗透压降低,从而对微生物生长的抑制作用减弱,微生物菌落总数增加。而比较贮藏过程中酸价的变化,添加了甜味抑制剂和未添加者之间并无大的差异,说明甜味抑制剂对馅料中油脂酸败氧化程度无明显影响。
经响应面分析确定莲蓉馅料制作的最佳工艺条件为蔗糖添加量44.40%,莲子添加量25.96%,甜味抑制剂添加量0.17‰。综合考虑口感及成本,可适当调整莲子添加量为26%~30%。以此工艺条件制作的馅料,酸价、微生物等理化指标均符合国家标准,与口感、甜度相同未添加甜味抑制剂的馅料相比,保质期延长,成本有效降低。
1 邬海雄.广式月饼的生产技术[J].广州食品工业科技,2004,20(4):92~94.
2 郑建仙,王伟江.高效甜味剂和甜味抑制剂的市场现状与发展展望[J].食品与机械,2006(1):2~3.
3 Susan S S,Barbara J B,Elizabeth A,et al.Selective inhibition of sweetness by the sodium salt of ±2-(4-methoxyphenoxy)propanoic acid[J].Chemical Senses,1999,24:439~447.
4 Veronia G C,Paul A,Breslin S.The liaison of sweet and savory[J].Chemical Senses,2006,31:221~225.
5 Lee S K,Baik M Y,Jang H R,et al.Application of sweetness inhibitor,Na±2-(4-Methoxyphenoxy)propanoic acid,to modify sweetness and to improve shelf life and texture in pound cake[J].Korean Journal of Food Science and Technology,2008,40(5):534~539.
6 中国国家标准化管理委员会.GB/T 5009.37——2003食用植物油卫生标准的分析方法[S].北京:中国标准出版社,2004.
7 中国国家标准化管理委员会.GB/T 4789.2——2003食品卫生微生物学检验 菌落总数测定[S].北京:中国标准出版社,2004.
Application of sweet inhibitor in production of lotus paste
TANG Ya-nanZHENG Jian-xian
(College of Light Industry&and Food Science,South China University of Technology,Guangzhou,Guangdong510640,China)
Lotus paste has a high price resulting from pricing rising of paste in recent years.To reduce the cost and keep agood tasting,percent of lotus is reduced and sugar is increased,and also sweet inhibitor is added in to reduce excessive sweet.The response surface methodology based on single-factor test was conducted to optimize the conditions of comprehensive senses.The best way to optimize the comprehensive sense is found as follows:percent of sugar 44.40%,percent of lotus 25.96%,dosage of sweet inhibitor 0.17‰.Percent of paste is slighted changed to 26%~30%considered comprehensive taste.
sweet inhibitor;lotus paste;response surface design
10.3969 /j.issn.1003-5788.2011.04.042
唐亚楠(1986-),女,华南理工大学在读硕士研究生。E-mail:tyn8705@163.com
郑建仙
2011-04-16