李三宝,崔 春,赵谋明
(华南理工大学轻工与食品学院,广东广州 510640)
沙琪玛生产配方的优化研究
李三宝,崔 春,赵谋明*
(华南理工大学轻工与食品学院,广东广州 510640)
通过减少鸡蛋液,添加全蛋粉、磷脂酶A2和水溶性焦糖色素对沙琪玛生产配方进行优化研究。按照配方质量比,通过单因素和正交分析实验得到最佳配方:高筋面粉59.20%、鸡蛋液36.42%、全蛋粉1.82%、磷脂酶A20.01%和水溶性焦糖色素2.55%;通过该配方生产出沙琪玛的风味与原配方一致。
沙琪玛,感官评定,加速破坏实验,正交实验
沙琪玛是以高筋面粉和鸡蛋液为主要原料,加入一定量的脱脂奶粉,经过压面、醒发、油炸和拌糖浆(固形物含量为80%)后进行冷却,切块制成的糕点类食品。品质好的沙琪玛口感绵甜松软,色泽金黄,甜而不腻,入口即化,味道香浓。目前鸡蛋和棕榈油价格呈持续上涨态势,如何在保证沙琪玛品质和特有风味的基础上降低原料成本是企业优化配方的重点。然而,目前关于沙琪玛的研究会导致其使用的膨松剂中金属含量超标[1-3]。本文就减少鸡蛋液比例和添加全蛋粉、磷脂酶A2和水溶性焦糖色素的沙琪玛与按车间配方生产的沙琪玛进行比较,通过对以上两种产品的感官评定和货架期的测定,来达到对沙琪玛配方的优化和降低成本的目的。
1.1 材料与仪器
磷脂酶A2DSM Food Specialities公司;特丁基对苯二酚(简称TBHQ),水溶性焦糖色素 东莞广益食品添加剂实业有限公司;发酵粉 东莞徐记食品有限公司配制;沙琪玛高筋专用粉、鸡蛋液、全蛋粉、脱脂奶粉、食盐、小苏打、白砂糖、棕榈油 市购;水、葡萄糖浆(DE=46)。
HE-133 Scarlett打蛋机 佛山市达坤电器有限公司;30型合面机 东莞万江盛丰食品机械厂;自动控温油炸机 深圳市拓日润滑油有限公司;SH-01G恒温恒湿箱 重庆四达实验设备有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 工艺流程 高筋粉混合物、乳化蛋液→搅拌和成面团(300r/min,4min)→一次压面→一次醒发(3h)→二次压面、切面→二次醒发(2.5h)→油炸(175℃,45s)→拌糖→冷却、切块→包装→成品
1.2.2 操作要点
1.2.2.1 高筋粉混匀 高筋面粉(75kg)、起泡剂(2.94kg)置于搅拌器内先以转速300r/m in搅打1m in、后以1000r/min搅打3m in,得到均匀的混合物。
1.2.2.2 鸡蛋液乳化 鸡蛋液(46.14kg)、食盐(0.15kg)、脱脂奶粉(4.5kg)放入搅打器中以转速为5000r/m in搅打4m in,得到乳化后的鸡蛋液。
1.2.2.3 糖浆熬煮 白砂糖(40kg)、葡萄糖浆(190kg)、水(18.75kg)和食盐(0.769kg)进行熬煮,用糖度计测定至固形物含量为80%即可。
1.2.2.4 TBHQ抗氧化剂添加 以0.2g/kg含量添加至棕榈油中,搅匀。
1.2.3 单因素实验
1.2.3.1 鸡蛋液减少量实验 在其他原料一样的前提下,加入的水量以减少鸡蛋液量的75%计[4]。鸡蛋液的减少比例分别为0、10%、20%、25%、50%,即减少蛋液为0、0.3580、0.7160、0.8950、1.7900kg;同时加入的水量分别为0、0.2685、0.5370、0.6713、1.3425kg。
1.2.3.2 全蛋粉添加量比例实验 在车间配方的基础上,进行添加量(W/W)为0、2%、3%、5%、10%的梯度实验,按鸡蛋液用量的配比(面团10kg,鸡蛋液用量为3.58kg),添加量分别为0、0.0716、0.1074、0.1790、0.3580kg。将全蛋粉进行复水处理,全蛋粉∶水的比例为1∶3[5],添加到鸡蛋液中进行混合搅匀。
1.2.3.3 磷脂酶A2添加量实验 添加磷脂酶A2的量分别为0、20、40、100mg/kg,按照车间配方鸡蛋用量(10kg面团计)为3.58kg,酶的用量分别为0、0.0716、0.1432、0.3580g,同鸡蛋液进行搅匀,于50℃恒温水浴反应为4h。
1.2.3.4 水溶性焦糖色素添加比例实验 在车间配方拌糖工序上添加水溶性焦糖色素0、3%、5%、7%、10%(以鸡蛋重量8.617kg计),加入量分别为0、0.2585、0.4309、0.6032、0.8617kg。
将得到的沙琪玛作为此次实验的研究对象。
1.2.4 正交实验 因素水平见表1。
表1 因素水平表Table 1 Factors and levels table
采用定量描述分析方法。选取沙琪玛产品的色泽、鸡蛋香味、软硬度、酥软度和口溶性五个指标,其中色泽为沙琪玛表面拌糖的特有光泽;鸡蛋香味包括了特有的鸡蛋香气、甜味和油味构成,比例各占40%、30%和30%;口溶性由口感和吞咽感两部分构成,分别为50%和50%。共有10位风味控制师对实验号1~9号的产品按照定量描述法进行感官评价。同时对以上1~9号的产品进行加速破坏实验,计算各产品的综合平均得分,最后用极差分析法分析实验结果。
1.2.5 测定方法
1.2.5.1 感官评定—定量描述分析法 由10位东莞徐记食品公司专业的风味控制师组成感官评定小组,对沙琪玛的感官指标(色泽、鸡蛋香味、软硬度、酥松度、口溶性)每一项进行10分制的评分,其中色泽(偏白、淡白、淡黄、黄、深黄)、香味(淡香、偏香、浓香)、软硬度(偏软、较硬、硬)、酥松度(粘牙、酥松)、口溶性为在口中停留的时间(较长、较短、短),作直观柱形图。1.2.5.2 恒温恒湿加速破坏实验 将获得的沙琪玛置于39℃,湿度65%RH条件下,每3d对沙琪玛进行感官评定,对其色、香、味进行判定,确定其变质的时间。
2.1 鸡蛋液减少比例对沙琪玛品质的影响
由图1可知,从感官评定可以看出,色泽随着鸡蛋液的减少量增大而逐渐变浅,主要原因在于鸡蛋蛋黄的减少。加上其在油炸过程中因鸡蛋蛋白的量减少,使得美拉德反应的程度逐渐变弱;鸡蛋香味总体呈现减弱趋势,沙琪玛油炸过程中,其香味主要来源是美拉德反应及经油炸后形成的综合风味,风味变化在于后者形成香味的浓郁程度,加上鸡蛋液的减少量会影响乳化效果的好坏,易形成偏硬的口感,酥软度和口溶性也呈现出下降趋势[6]。
图1 鸡蛋减少比例对沙琪玛感官指标的影响Fig.1 The effectof reducing ratio of egg on sensory indexes of Sachima
水分的增加对沙琪玛的货架期有很大的影响,一方面水分的存在促进沙琪玛油哈味的产生,另一方面水分含量的高低对微生物的繁殖同样有显著的影响,因此减少不同量的鸡蛋液都会在一定程度上影响沙琪玛的货架期,如图2。
图2 鸡蛋减少比例对沙琪玛货架期的影响Fig.2 The effectof reducing ratio ofegg on shelf life of Sachima
减少鸡蛋量对产品品质的维持有重要的影响,通过对沙琪玛的感官分析和加速破坏实验的数据可以得出,减少一定的鸡蛋量可以符合感官要求,综合分析,减少20%的鸡蛋液是可行的。
2.2 全蛋粉添加比例对沙琪玛品质的影响
图3 全蛋粉对沙琪玛感官指标的影响Fig.3 The effectofwhole egg powder on sensory indexes of Sachima
由图3可知,全蛋粉的添加对于沙琪玛的整体感官有积极的促进效果。添加不同比例的全蛋粉,沙琪玛的色泽、鸡蛋香味、软硬度、酥松度及口溶性都呈现比空白组更佳的结果,5%和10%的添加比例相对于0、2%、3%,表现出更佳的感官评分。但5%和10%的添加量在以上感官指标表现很接近,在色泽、软硬度和酥松度上无明显差别;同时根据图4可知,两者的货架期也比较接近,因此从降低生产成本来讲,5%较于10%,具有更高的性价比。
图4 全蛋粉添加比例对沙琪玛保质期的影响Fig.4 The effectofwhole egg ratio powder on shelf life of Sachima
根据相关文献,在减少蛋液的实验中,添加的全蛋粉有助于大规模减少沙琪玛生产中鸡蛋的使用,使原料成本降低。原因是全蛋粉通过与水以一定的比例混合,能较大程度上替代鸡蛋液,有利于生产的方便性和成本的降低[7]。
2.3 磷脂酶A2添加量对沙琪玛品质的影响
由图5~图6可知,随着磷脂酶A2添加量的增加,有助于降低液面的表面张力,增加吸油量,同时可以增加水分的蒸发;沙琪玛的吸糖量主要是集中于表面的硬壳层。从加速破坏时间可以看出40mg/kg与100mg/kg的添加量其时间无明显的变化。添加磷脂酶A2能够增加鸡蛋液的乳化性能和气泡性,有助于在生面片进行油炸时生成的组织均匀,同时磷脂酶A2将鸡蛋中的卵磷脂水解为溶血磷脂,这种变化可以显著地提高液体的热稳定性[8-9]。从而得出40mg/kg的磷脂酶A2为最佳量,同时感官评定的柱形图也显示40mg/kg磷脂酶A2总体感官评分最高。
图5 磷脂酶A2添加量对沙琪玛感官指标的影响Fig.5 The effectof amountof phospholipase A2 on sensory indexes of Sachima
图6 磷脂酶A2添加量对沙琪玛保质期的影响Fig.6 The effect of amount of phospholipase A2 on shelf life of Sachima
2.4 水溶性焦糖色素添加对沙琪玛品质的影响
水溶性焦糖色素在熬煮糖浆至固形物含量为80%时才添加,由于具有良好的流动性和对产品的上色性,在改善风味的烘焙行业中大量采用,能有效地保持产品的独特风味。
由图7~图8可知,水溶性焦糖色素的添加对沙琪玛的整体品质有促进作用,表现在沙琪玛的风味,它同美拉德反应共同构成了沙琪玛的主要风味,具有增香的功效[10]。同时也发现,基于一定量的油炸果,加入的糖浆的量有着严格的添加比例,所以水溶性焦糖色素的添加比例不宜过大,添加量过大易造成风味过重,在感官评定中,味蕾所接触到的焦糖过于浓郁,造成了过重风味,易产生厌烦感。图7和图8中,添加比例为7%和10%的沙琪玛出现的感官风味过于浓郁,同时加速破坏结果表明随着焦糖色素添加量的增加,至一定量后,产品的货架期并不会呈现进一步上升的趋势,原因可能是焦糖色素在沙琪玛表面的存在与油脂发生反应,形成不良风味的物质,导致其货架期受到影响。
图7 水溶性焦糖色素对沙琪玛感官指标的影响Fig.7 The effectof caramel pigments on sensory index of Sachima
图8 水溶性焦糖色素添加比例对沙琪玛保质期的影响Fig.8 The effect of caramel pigments on shelf life of Sachima
2.5 正交实验结果
由上述的鸡蛋液的减少量及全蛋粉、磷脂酶A2及水溶性焦糖色素的添加比例进行正交分析,以期得出最佳的感官效果及最长的恒温加速破坏实验。
通过表2可知不同比例下所得到的产品的感官分析,但得不到全面符合感官要求的沙琪玛,因此在正交实验之外,追加其他组别的实验。
表2 不同正交组合1~9号的描述性感官评定Table 2 Sensory evaluation of productwith NO.1~9 recipes
表3 正交实验结果表Table 3 Results of orthogonal experiments of Sachima
由极差分析可知,影响沙琪玛货架期的R值的排序为A>B>C>D,即鸡蛋减少比例>全蛋粉添加比例>磷脂酶A2添加量>水溶性焦糖色素比例。根据直观分析,正交实验中A2B1C3D3为最佳的组合。
同时从单因素实验中可知,添加比例处于中间值时,产品表现出最佳的感官评分与货架期,据此,追加一组理论实验A2B2C2D2,添加比例分别为:鸡蛋液减少20%,全蛋粉添加为5%,磷脂酶A2添加为40mg/kg,水溶性焦糖色素添加为7%,对产品的测定显示:货架期为672h,高于正交实验各组,感官评定的结果最佳。
结合以上实验组合的感官评定和货架期结果得出:此组合(A2B2C2D2)为沙琪玛生产的最佳优化配方组合,将其转化为各物质的百分比含量为:高筋面粉59.20%、鸡蛋液36.42%、全蛋粉1.82%、磷脂酶A20.01%和水溶性焦糖色素2.55%。
3.1 减少鸡蛋液的量来降低沙琪玛原料成本是可行的,但是减少的幅度不应过大,一般介于10%~20%;减少量过大,易造成生产口感偏干,吸油量较大,保质期缩短。
3.2 影响沙琪玛优化配方的因素排序为:鸡蛋减少比例>全蛋粉添加比例>磷脂酶A2添加量>水溶性焦糖色素添加比例。
3.3 沙琪玛原料优化配方各种成分的最佳比例(重量比):高筋面粉59.20%、鸡蛋液36.42%、全蛋粉1.82%、磷脂酶A20.01%和水溶性焦糖色素2.55%。
3.4 对于沙琪玛产品的色泽、软硬度以及酥松度,可以采用色差计和质构仪进行分析,但同时因沙琪玛的表面呈现凹凸不平和滚条状,因此使用以上的仪器会出现很大的不便。关于风味的变化,实验室已展开了研究。
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Optim ization on the formula of Sachima
LISan-bao,CUIChun,ZHAO M ou-m ing*
(College of Light Industry and Food Sciences,South China University of Technology,Guangzhou 510640,China)
That reducing the dosage of eggs and add ing whole egg powder,PLA2and solub le caramelpigments were stud ied to opitim ize the formula of Sachima.Accord ing to the weight ratio,the recipe was op tim ized as follows by sing le factor and orthogonal experiments:high p rotein flour 59.20%,egg 36.42%,and whole egg powder 1.82%,PLA20.01%and solub le caramel pigments 2.55%,p roducing the sim ilar quality w ith Sachima which was p roduced w ith the former formula.
Sachima;sensory evaluating;destructive test;orthogonalexperiments
TS213.2+3
B
1002-0306(2012)09-0313-04
2011-08-03 *通讯联系人
李三宝(1986-),男,硕士,研究方向:食品生物技术。
粤港关键领域重点突破项目(2009A020700002);广东省教育部产学研结合项目(2009B090600120)。