魏晓峰,刘敏,王愈
(山西农业大学食品科学与工程学院,山西太谷030801)
红枣核桃软糖的配方研究与工艺优化
魏晓峰,刘敏,王愈*
(山西农业大学食品科学与工程学院,山西太谷030801)
以核桃仁、红枣粉为主要原料制作红枣核桃软糖。采用质构仪分析结合感官评价的方法,在单因素试验基础上利用响应面分析法研究红枣核桃糖的最佳配方及工艺优化。结果表明红枣核桃软糖的最佳配方为:枣粉、核桃仁、猪油、淀粉糖浆、白砂糖、蛋清和水的质量配比为1.70∶1∶0.36∶0.76∶0.41∶0.82∶1.01。影响此糖品质的主次因素从大到小依次是:核桃仁添加量>枣粉添加量>淀粉糖浆添加量>猪油添加量。
红枣;核桃;软糖;配方
红枣被誉为“百果之王”,是补气养血、养生保健的圣品,富含维生素C和必需氨基酸,以及一些有特殊营养价值的成分如环磷酸腺苷、芦丁、红枣多糖、三萜类物质等。具有健脾益胃、补气养血、安神、缓和药性、延缓衰老、保护肝脏、抗过敏等功效[1-2]。
核桃富含蛋白质、不饱和脂肪酸以及维生素、矿物质等。具有健脑、美容、预防心血管疾病、治疗胆石症、防治神经衰弱、防止白发等功效[3-4]。
糖果种类繁多,可分为硬糖[5]和软糖[6],其中可包含各种食物及药物原料,如黑木耳[7]、板栗[8]、紫淮山[9]等。本研究将红枣、核桃有机结合在一起,制成红枣核桃糖。既可作为糖果供各类人群消费、食用,又有一定的保健功效,满足现代消费者绿色、保健的食品观念。
1.1材料与设备
太谷壶瓶枣、猪油、核桃、白砂糖、鸡蛋:食用级,市售;淀粉糖浆:购自安徽恒好生物科技有限公司。
电子天平:JA5003N型,上海精密科学仪器有限公司;微波炉:WP700型,顺德市格兰仕微波炉电器有限公司;打蛋机:DM-7L-A型号,徐州市云龙区汇佳机械厂;真空冷冻干燥机:GZL-5型,北京松源华兴科技发展有限公司;固体粉碎机:YS-04型,北京燕山正德机械设备有限公司;烘箱:DHG-9240A型,上海和呈仪器制造有限公司;质构分析仪:TMS-PRO型号,北京福德泰和科技有限公司。
1.2制作工艺
1.2.1制作流程
1.2.2制作要点
1)大枣磨粉,运用真空冷冻干燥技术,将其干燥,降低营养损失;并用固体粉碎机将其粉碎成颗粒大小合适的粉末,待用;
2)选择优质核桃去皮;切分为约6mm×6mm×6mm小块待用;
3)糖浆煮制:白糖加入淀粉糖浆,加20%~25%(约99 g)水,小火慢煮约1 h,再加入猪油完全融化;
4)将蛋清和枣粉打发至干性,熬好的糖浆慢慢倒入打发的蛋清中;
5)调配:将核桃块倒入糖浆与蛋清混合液,迅速搅拌至比较干且不黏手,使核桃仁均匀分布;
6)成膜:将调配好的混合物倒入刷有脱模油的不锈钢规则模具中,压平,使表面光滑;
7)切分:将模具中糖块取出,切割为4 cm×1 cm× 1 cm小块;
8)干燥:将切好的糖块放入烘箱,45℃干燥23 h~24 h,得到成品。
1.3试验
1.3.1单因素试验法
1)枣粉添加量对成品品质的影响:在核桃仁100g,白砂糖40 g,淀粉糖浆75 g,猪油35 g,蛋清80 g条件下,研究不同枣粉添加量(150、160、170、180、190 g)对成品品质的影响。
2)核桃仁添加量对成品品质的影响:在枣粉170 g,白砂糖40 g,淀粉糖浆75 g,猪油35 g,蛋清80 g条件下,研究不同核桃仁添加量(70、80、90、100、110 g)对成品品质的影响。
3)猪油添加量对成品品质的影响:枣粉170 g,在核桃仁100 g,白砂糖40 g,淀粉糖浆75 g,蛋清80 g条件下,研究不同猪油添加量(25、30、35、40、45 g)对成品品质的影响。
4)淀粉糖浆添加量对成品品质的影响:枣粉170 g,在核桃仁100 g,白砂糖40 g,猪油25 g,蛋清80 g条件下,研究不同淀粉糖浆添加量(70、75、80、85、90 g)对成品品质的影响。
1.3.2响应面分析法优化试验
根据单因素试验,确定响应面分析的因素和水平,根据Box-Behnken的中心组合试验设计原理,考察各水平对成品品质的影响,得出最佳工艺条件。
1.3.3成品的感官评价
邀请10名有相关专业评委,从硬度、粘度、滋味、形态、色泽5个方面对成品进行感官评价。评分标准[11]见表1。
表1 红枣核桃糖的感官评分标准Table1 Thesensory evaluation grading of the dateand walnut sugar
1.3.4质构仪分析
使用质构仪TPA模式进行测定[8-11],采用P/36R圆柱型探头,设定探头速度1×10-3m/s,压缩率75%,触发类型Auto,触发力为5 g,停留时间1 s,2次测定间隔5 s,每组样品平行3次,取平均值。取硬度、弹性和咀嚼性3组数据,根据相关文献[11]及专家意见,将硬度、弹性及咀嚼度的测定值分别分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4个等级,评分标准见表2。
表2 质构等级标准表Table2 Tableof texturegrade criteria
2.1枣粉添加量对成品品质的影响
枣粉对成品的风味、口感、硬度、色泽、质地以及营养价值都有较大影响。添加量过大,会增加糖分,硬度和粘度随之增加,且色泽加深、特殊风味太浓;添加过少则不能体现红枣特有风味。不同枣粉添加量对成品品质的影响见表3。
表3 枣粉添加量对成品品质的影响Table3 Theeffectof theaddition of date powder on thequality of products
由表3可知,随着枣粉添加量的增加,成品的感官评分先增后降;硬度、弹性和咀嚼性等级呈下降趋势。170 g以下时,硬度低,弹性和咀嚼性相对较好,等级均为Ⅰ,品质较好,但特殊风味得不到较好体现,感官评分相对较低;大于170 g时,成品硬度增大,弹性和咀嚼性降低,等级下降,品质变劣,感官评分较低;枣粉添加170 g时,感官评分最高,品质最好,故选枣粉添加量为170 g。
2.2核桃仁添加量对成品品质的影响
核桃仁影响成品的风味、口感及营养价值。添加量过大,会掩盖红枣的应有风味及口感,并且颗粒感太浓,缺少软糖的口感;添加量过小则不足以体现红枣核桃糖中核桃的风味及作用。不同核桃仁添加量对成品品质的影响见表4。
表4 核桃仁添加量对成品品质的影响Table4 Theeffectof theaddition ofwalnuton thequality of products
由表4可知,添加量小于100 g时,成品硬度、弹性和咀嚼性等级均为Ⅰ,品质较好,但核桃风味未得到较好体现,感官评分较低;随着添加量增大,硬度增大,弹性降低;大于100 g时,成品硬度过大,咀嚼性变差,导致感官评分降低;核桃仁添加100 g时,感官评分最高,品质最好,故选核桃仁添加量为100 g。
2.3猪油添加量对成品品质的影响
猪油添加量越大,成品酥性越好;但添加过多则会导致糖果迅速变软,且过于油腻;过少则不能起到起酥作用,影响成品品质。不同猪油添加量对成品品质的影响见表5。
由表5可知,当添加量小于35 g时,成品咀嚼性和弹性较好,但硬度较大,感官评分相对较低;大于35 g时,成品硬度逐渐降低,而弹性和咀嚼性也变差;猪油添加35 g时,感官评分最高,品质最好,故选猪油添加量为35 g。
2.4淀粉糖浆添加量对成品品质的影响
淀粉糖浆添加量影响糖果的甜度、结晶以及质构,添加量增加,糖果粘度上。不同淀粉糖浆添加量对成品品质的影响见表6。
表6 淀粉糖浆添加量对成品品质的影响Table6 Theeffectof theaddition of starch syrup on thequality of products
由表6可知,随着淀粉糖浆添加量的增加,成品硬度逐渐增大,弹性降低,咀嚼性逐渐变差。添加量低于75 g时,成品硬度、弹性及咀嚼性等级均为Ⅰ,但甜度不够,故感官评分较低;大于75 g时,成品硬度逐渐增大,咀嚼性降低,感官品质变差,评分降低;添加75 g时,成品感官评分最高,品质最好,故选淀粉糖浆添加量为75 g。
2.5响应面分析法确定最佳配方
2.5.1因素水平选取及试验设计
根据单因素试验,确定响应面分析的因素和水平,即取枣粉添加量(A)、核桃仁添加量(B)、猪油添加量(C)和淀粉糖浆添加量(D)为因素,根据Box-Behnken的中心组合试验设计原理,以各因素最优值为中点,上下各取1水平,设计四因素三水平的响应面分析试验。试验因素和水平设计见表7。
表7 红枣核桃糖制作工艺影响面因素及水平Table7 Coded valuesand corresponding actualvaluesof four antibacterial ingredients for response surfaceanalysis
2.5.2回归模型建立及分析
红枣核桃糖制作工艺响应面试验设计及结果见表8。
表8 红枣核桃糖制作工艺响应面试验设计及结果Table8 Experim entaldesign and results for response surface analysis
续表8红枣核桃糖制作工艺响应面试验设计及结果Continue tab le8 Experimentaldesign and resu lts for response surfaceanalysis
利用Design-Expert8.0.5b统计软件对表3数据进行多项式回归分析,得到优化后的响应值动态参数方程:Y=91.00-0.05×A+1.67×B-0.75×C-0.58×D+1.50× A×B+0.75×A×C-1.75×A×D-2.00×B×C-2.00×B×D-0.05×C×D-5.00×A2-3.00×B2-3.12×C2-4.37×D2
对该模型进行方差分析及模型系数进行显著性检验,结果见表4。P<0.05即表示该指标显著,由表可知,回归模型显著(P=0.004 2),说明该模型建立有意义;由方差分析结果可知,对回归方程进行检验,模型的校正决定系数R2为0.990 8,说明此模型与数据拟合度很高,实验误差小。模型的一次项中B(核桃仁添加量)显著。二次项A2、B2、C2、D2均显著。各因素对成品品质影响大小依次是核桃仁添加量>枣粉添加量>淀粉糖浆添加量>猪油添加量。响应面二次模型及其回归系数的方差分析结果见表9。
表9 响应面二次模型及其回归系数的方差分析结果Table9 Analysisof variance for the response surfacequad ratic m odeland regression coefficients
2.5.3响应面分析与优化
不同原料添加量对成品感官评分影响的响应面及等高线图见图1~图6。
图1 枣粉添加量与核桃仁添加量对成品感官评分影响的响应面图(a)和等高线图(b)Fig.1 The responsesurface figure(a)and the contour plot(b)for theeffectsof addition of datepowder and walnuton thesensory score
图2 枣粉添加量与猪油添加量对成品感官评分影响的响应面图(a)和等高线图(b)Fig.2 The responsesurface figure(a)and the contour plot(b)for theeffectsof addition of date powder and lard on the sensory score
图3 枣粉添加量与淀粉糖浆添加量对成品感官评分影响的响应面图(a)和等高线图(b)Fig.3 The responsesurface figure(a)and the contour plot(b)for theeffectsof addition of datepowder and starch syrup on thesensory score
响应面图是根据回归方程绘制的,是响应值在各实验因素交互作用下得到的结果构成的一个三维空间曲面,可以预测和检验变量的响应值以及确定变量的相互关系[12]。分析当枣粉添加量、核桃仁添加量、猪油添加量以及淀粉糖浆添加量4个量中有2个因素固定时,另外2个因素及其交互作用成品品质的影响。根据回归方程做出模型的响应曲面及其等高线见图1~图6。
图4 核桃仁添加量与猪油添加量对成品感官评分影响的响应面图(a)和等高线图(b)Fig.4 The responsesurface figure(a)and the contour plot(b)for theeffectsof addition ofwalnutand lard on thesensory score
图5 核桃仁添加量与淀粉糖浆添加量对成品感官评分影响的响应面图(a)和等高线图(b)Fig.5 The responsesurface figure(a)and the contour plot(b)for theeffectsof addition ofwalnutand starch syrup on the sensory score
图6 核桃仁添加量与淀粉糖浆添加量对成品感官评分影响的响应面图(a)和等高线图(b)Fig.6 The responsesurface figure(a)and the contour plot(b)for theeffectsof addition of starch syrup and starch syrup lard on thesensory score
由响应面图可知,随着枣粉添加量增加,成品的感官评分随之上升,但当添加量达到一定程度后,感官评分出现下降趋势;核桃仁添加量、猪油添加量及淀粉糖浆添加量对成品感官评分的影响与枣粉添加量类似;但由响应曲面的陡峭程度可知,核桃仁添加量与淀粉糖浆添加量对成品感官评分的影响显著,而枣粉添加量及猪油添加量次之。
等高线图的形状可反映出两因素交互作用的强弱和显著程度。图4-b、5-b和6-b中的等高线为椭圆形,可知在猪油和淀粉糖浆添加量较小时,核桃仁添加量对感官评分的影响显著,且在核桃仁与猪油添加量较小时,淀粉糖浆添加量对感官评分的影响显著;而图1-b、2-b和3-b接近圆形,说明枣粉添加量与核桃仁、猪油及淀粉糖浆添加量的交互作用均不显著。2.5.4最佳配方确定及验证实验
利用Design-Expert8.0.5b统计软件求解回归方程得到红枣核桃糖的最佳配方为:枣粉、核桃仁、猪油、淀粉糖浆、白砂糖、蛋清和水的质量配比为1.70∶1∶0.36∶0.76∶0.41∶0.82∶1.01。
对得到的最佳配方进行验证试验,平行做3组。结果表明,按照最佳配方制得的红枣核桃糖口感良好,甜度适中,色泽适宜,硬度适中,不粘牙,感官评分为93.7分,品质良好。
本文研究了红枣核桃糖的配方及工艺优化,以及各种因素及其交互作用对成品品质的影响。结合响应面和感官评价统计分析,使试验结果更加可靠。结果表明红枣核桃糖的最佳配方为:枣粉、核桃仁、猪油、淀粉糖浆、白砂糖、蛋清和水的质量配比为1.70∶1∶0.36∶0.76∶0.41∶0.82∶1.01,以此得到的成品口感良好,甜度适中,色泽适宜,硬度适中。且红枣核桃糖的研发也增加了糖果新品种,提高了产品附加值,具有一定的应用前景。
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Study on the Formulation and Process Optim ization of the Date and W alnut Soft Sweets
WEI Xiao-feng,LIU Min,WANG Yu*
(College of Food Science and Engineering,Shanxi Agricultural University,Taigu 030801,Shanxi,China)
In thisstudy,the date and walnut softs weets was made with the majormaterials of date and walnut. The best formulation and processoptimization were studied by response surfacemethodology based on the single factor experiment,and texture analyzer combines sensory evaluation asmethods.The results showed that the best formulation was composed of date powder,walnut,lard,starch syrup,white granulated sugar,and egg white atamass ratio of1.70∶1∶0.36∶0.76∶0.41∶0.82∶1.01.The influence factorsof productquality are the addition ofwalnut,addition ofdate powder,addition ofstarch syrup and addition of lard.
date;walnut;softsweets;formulation
10.3969/j.issn.1005-6521.2016.18.019
魏晓峰(1993—),男(汉),本科,主要从事食品质量与安全的研究。
王愈(1968—),男(汉),教授,博士,主要从事农产品贮藏与加工的研究。
2015-05-24