酿酒葡萄皮渣蛋糕加工工艺研究

孟 军，王志斌，邵 琪，邵佳琪，王苡达，林 超，李文东

（河北科技师范学院食品科技学院，河北秦皇岛 066000）

葡萄是世界上栽培最普遍的水果之一，据统计，全世界每年葡萄产量为7 000×104～8 000×104t，我国葡萄的年产量也达到600×104t[1]。随着我国农业科学技术的不断提高，葡萄产量和葡萄加工工业也不断发展，其中约80%的葡萄用于酿酒，7%用于加工果汁和其他葡萄产品，13%用作食用[2]。经酿酒后产生的大量葡萄皮渣的废弃物约占整个葡萄加工量的25%[3]。酿酒后的葡萄废弃物主要包括葡萄籽和葡萄皮，葡萄籽中含有丰富的营养物质，主要成分有粗纤维、蛋白质、碳水化合物、维生素、脂肪、原花青素、矿物质等[4-6]。葡萄籽中含有的多酚类物质有很强的抗氧化作用，在抗癌、心血管保护等方面的作用也很突出[7-8]。葡萄皮中含有大量的多酚主要为黄酮型多酚类物质，包括儿茶素、黄酮单宁、黄酮、黄酮醇、黄烷醇、花色苷等[9-11]。在我国酿酒后的葡萄籽和皮通常被当作饲料、肥料甚至被当作垃圾处理，这样不仅没有挖掘出其中的经济效益而造成很大的资源浪费，而且由于不经过任何的加工处理直接作为垃圾倾倒，还会造成很大的环境压力，这已经成为整个葡萄加工产业内部存在的整体性、行业性的问题。现已可以利用葡萄籽和皮制作果醋饮料，并从中提取齐墩果酸，齐墩果酸具有护肝降酶、促进肝细胞再生、抗炎、强心、利尿、抗肿瘤等作用，还具有降血糖、降血脂、镇静的作用，是开发治疗肝病和降血糖等药物有效成分，成为治疗慢性病毒性肝炎较为理想的药物[12]。

试验以酿酒后副产物葡萄皮和葡萄籽为主要添加辅料，以面粉、白砂糖、鸡蛋、食用油为原料，根据蛋糕加工工艺的特性，加工成葡萄皮渣蛋糕，对酿酒后的葡萄皮渣废料进行开发利用，增加其附加值，提高经济效益。

1 材料与方法

1.1 基本原料与辅料

葡萄皮渣、低筋面粉、食用油、鸡蛋、白砂糖、泡打粉、食盐等。

1.2 仪器与设备

DHG-9245A型鼓风干燥箱、小型高速粉碎机、PL203型电子天平、远红外线食品烘烤炉、标准筛、打蛋器等。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程

①葡萄籽、皮解冻→烘干（6～8 h） →葡萄籽、皮分离→粉碎+面粉；

②蛋黄、糖、油、水、食盐低速搅拌器至料液呈乳化状态；

③蛋清、白砂糖高速搅打至料液呈奶油状；

①+②+③→搅打均匀→料液→搅打至面糊→入模→烘烤→冷却→成品[13]。

1.3.2 葡萄皮渣蛋糕基本配方

面粉120 g，白砂糖80 g，食用油44 g，食盐2 g，泡打粉2 g，水62 mL[14]。

1.3.3 感官评分

感官评分时，随机抽取食品专业的20名学生组成评分小组，分别对制作好蛋糕的色泽、外观、内部结构、弹韧性、气味与滋味进行感官评定。

感官评分标准见表1。

表1 感官评分标准

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果与分析

2.1.1 葡萄皮渣添加量对蛋糕品质的影响

研究葡萄皮渣添加量分别为0，3%，5%，7%，10%时对蛋糕感官品质的影响，并确定葡萄皮渣的最适添加量。葡萄皮渣添加量对蛋糕感官品质的影响见图1。

图1 葡萄皮渣添加量对蛋糕感官品质的影响

由图1可知，当葡萄皮渣添加量为7%时，感官评分最高。葡萄皮渣添加量低时，蛋糕的葡萄香味不浓郁，当葡萄添加量增加时，蛋糕的色泽由黄色逐渐变为灰褐色，葡萄的口感逐渐显现出来；添加量过高时，葡萄香味浓郁，蛋糕外观着色不均匀，色泽发暗，呈焦黑色，蛋糕内部组织粗糙，弹性降低且黏牙。因此，葡萄皮渣最佳添加量为7%。

2.1.2 葡萄皮渣颗粒度对蛋糕品质的影响

将葡萄皮渣粉碎后过筛，颗粒度分别为20，40，60，80，100目，葡萄皮渣添加量为7%，研究不同颗粒度对蛋糕感官品质的影响并确定最适颗粒度。

葡萄皮渣颗粒度对蛋糕感官品质的影响见图2。

图2 葡萄皮渣颗粒度对蛋糕感官品质的影响

由图2可知，当葡萄皮渣颗粒度为80目时，感官评分最高。葡萄皮渣的颗粒度过大时蛋糕的颗粒感强，硬度大，品尝时有明显的葡萄籽和皮颗粒，咀嚼性差，蛋糕香味不浓郁；当葡萄皮渣的颗粒度过小时，蛋糕香味不纯正，与普通蛋糕相比蛋糕的色泽有明显变化外，其他感观指标与普通蛋糕无明显差异，所以颗粒度为80目时为最优选择。

2.1.3 葡萄籽皮比例对蛋糕品质的影响

葡萄籽皮的添加比例为1.0∶0，1.0∶0.5，1.0∶1.0，0.5∶1.0，0∶1.0，葡萄皮渣添加量7%，颗粒度80目，研究葡萄籽皮的添加比例对蛋糕感官品质的影响，确定最适葡萄籽皮比例。

葡萄籽皮比例对蛋糕感官品质的影响见图3。

图3 葡萄籽皮比例对蛋糕感官品质的影响

由图3可知，当葡萄籽皮比例为1.0∶1.0时，感观评分最高。籽的添加量大于皮添加量时，由于葡萄籽中含有油脂，使得蛋糕产品表面过于油腻，不够香甜；当葡萄皮的添加量大于葡萄籽的添加量时，由于皮中含有的色素稳定性差，易氧化变色，使产品外观色泽性差。而籽皮的的最佳比例为1.0∶1.0时蛋糕有葡萄籽皮的色泽，外观块型饱满，内部结构呈紧密的软峰状、柔软疏松、富有弹性，有葡萄香味。

2.2 正交试验结果与分析

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

采用三因素三水平L9（33）进行正交试验，得到9组产品的感官评分。

正交试验结果见表3，正交试验方差分析见表4。

表3 正交试验结果

表4 正交试验方差分析

由表中A，B，C的极差大小可以看出，葡萄皮渣添加量（A）、颗粒度（B） 的影响较大，而葡萄籽皮比例（C）的影响较小，可以得到3个因素的重要性依次为颗粒度＞葡萄皮渣添加量＞葡萄籽皮比例，根据结果分析得出较好的组合为A3B3C2。即葡萄皮渣蛋糕的最佳配方为葡萄皮渣添加量7%，颗粒度80目，葡萄籽皮比例1∶1。

2.3 葡萄皮渣蛋糕质构的测定

不添加葡萄籽皮的普通蛋糕和正交试验所得最佳葡萄籽皮蛋糕的质构特征曲线图。

普通蛋糕质构特征曲线见图4，葡萄籽皮蛋糕质构特征曲线见图5，质构仪测试蛋糕的各项指标见表5。

图4 普通蛋糕质构特征曲线

图5 葡萄籽皮蛋糕质构特征曲线

表5 质构仪测试蛋糕的各项指标

由表5可知，添加了葡萄皮渣的蛋糕与普通蛋糕相比，其硬度稍上升，弹性略下降，胶黏性和咀嚼性上升，而黏附性基本不变，内聚性二者没有变化。出现此现象的原因主要是用部分葡萄皮渣代替面粉后，持水性有所降低，导致硬度上升，并且加入葡萄皮渣粉替代部分面粉导致混合粉相对筋度有所下降，导致弹性下降和咀嚼性上升。一般情况下硬度值、咀嚼性的指标越大，制作出的蛋糕硬度越大，弹性很差、缺乏绵软、爽口的感觉；而弹性指标越大，蛋糕口感柔软，葡萄香气适宜，不黏牙。

3 结论

当葡萄皮渣的颗粒度过大时会使蛋糕的硬度增大、弹性降低、咀嚼性差，有明显的颗粒感；而当皮渣的颗粒度过低时，蛋糕的香味不纯正，蛋糕除了外观上的变化外，其他感官指标与普通蛋糕没有明显的差异性，体现不出蛋糕加入葡萄籽皮的优越性。

葡萄皮渣添加量过低时蛋糕的外观有微小的变暗，产品葡萄香味不浓郁；而当葡萄皮渣的添加量过高时，蛋糕的外观明显变暗，有浓郁的葡萄香气，甚至掩盖了普通蛋糕特有的香气。

按照最佳配方生产的葡萄皮渣蛋糕，其葡萄皮渣中的营养价值充分被利用，蛋糕爽口、无甜腻感，有葡萄特有的香味，蛋糕切面呈浅紫色且颜色均匀，内部气孔均匀一致，柔软有一定的弹性，感官品质优良；最佳配方生产的葡萄皮渣蛋糕兼有葡萄与普通蛋糕的双重营养价值，口感、风味、质地皆为最佳。