草莓口味裹衣花生工艺研究

崔晨旭 高恩光 李正邦王 娜*

(1.河南农业大学食品科学技术学院,河南 郑州 450002;2.郑州市营养与健康食品重点实验室,河南 郑州 450002;3.正阳新地花生集团有限公司,河南 正阳 463600)

花生营养丰富,每100 g约含蛋白质25～36 g,含有8种人体必需氨基酸,具有促进脑细胞发育和增强记忆力的作用。花生中还有丰富的B族维生素、26种矿物质及微量元素。常吃花生会降低胆固醇,防止动脉硬化,预防心脑血管疾病及肿瘤疾病[1]。目前,花生除了用于制油[2]和提取蛋白质外,还因其风味独特,营养丰富,使花生休闲食品市场发展迅速[3]。在美国,花生休闲食品用途占其国内花生产量的60%以上,在基本不生产花生的欧盟,除直接进口花生休闲食品外,进口的花生果仁也主要用于生产休闲食品。近年来,我国休闲食品市场增长迅速,随着人民生活水平的提高和生活方式的改变,对食用方便、营养丰富的花生休闲食品需求量必将越来越大[4]。裹衣花生是花生休闲零食的一种,它不仅保留了花生的营养,生成使人愉快的香味,还可以降低花生的过敏原性[5-6],但其口味过于单调,市场销售多以香辣口味为主,所以裹衣花生有很大开发前景。

本文对一种新型草莓口味裹衣花生的制作进行研究。草莓香味浓郁,营养价值高,含丰富维生素C,能帮助消化,还可降血压、抗衰老,是深受大众喜爱的水果之一[7]。将草莓与裹衣花生结合,制作草莓口味裹衣花生是本文的研究方向。草莓口味裹衣花生的研发是对水果口味裹衣花生的一次探索,对裹衣花生工业生产提供新的思路,对生产原料用量有参考价值,可提高企业经济效益。

1 材料与方法

1.1 主要试验材料

花生仁,河南省驻马店市正阳新地花生集团;蜡质玉米淀粉,保龄宝生物股份有限公司;预糊化淀粉,东莞市欣欣食品有限公司;精制面粉,益海嘉里粮油工业有限公司;玉米淀粉,保龄宝生物股份有限公司;糖粉,保龄宝生物股份有限公司白砂糖;草莓粉,拓丰粉体技术有限公司;草莓香精,杭州华力香精香料有限公司;食用盐,中盐河南盐业物流配送有限公司;食品级黄原胶,山东阜丰发酵有限公司;草莓浓缩汁,河南润昂实业有限公司;食用大豆油,益海嘉里金龙鱼粮油食品股份有限公司;食品级碳酸氢铵;食品级三氯蔗糖;食品级单双甘油脂肪酸酯。

1.2 主要仪器与设备

KX-38195烤箱,杭州九阳生活电器有限公司;JM-B50002T 电子天平,力辰科技(宁波市鄞州华丰电子仪器)制造;KTS电磁炉,强龙生活电器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程

原料验收→精选花生仁→前处理→预拌粉调配→浆液调配→裹预拌粉A →裹预拌粉B →烤制→成品。

1.3.2 原料前处理及操作要点

①前处理:花生仁烤箱烤制(150 ℃,5 min),冷却后挑出劣质花生。

② 预拌粉调配:预拌粉A,蜡质玉米淀粉、预糊化淀粉、面粉、玉米淀粉、糖粉、草莓香精;预拌粉B,草莓粉、糖粉。

③浆液调配:水、白砂糖、食用盐、单双甘油脂肪酸酯、黄原胶、碳酸氢铵、草莓浓缩汁、三氯蔗糖、食用油。白糖加入一定量的水制成糖浆后,依次加入食用盐、单双甘油脂肪酸酯、黄原胶、碳酸氢铵、草莓浓缩汁、三氯蔗糖、食用油,冷却至室温待用。

④ 裹衣:将称量好的花生仁放入盆中并不断顺时针搅动花生,在搅花生过程中先缓慢加入配置好的浆液,待花生全部润湿以后再缓慢加入预拌粉A,重复操作至预拌粉A 消耗完全,再以同样的操作流程裹入预拌粉B。

⑤ 烤制温度及时间:175 ℃,15 min左右。

1.4 裹衣花生质量指标

以感官评分作为花生的质量指标,感官评价员为固定的10 人,结果取感官评分总分的平均值。标准如表1所示。

表1 裹衣花生感官评分标准[8]Table 1 Sensory scoring criteria for coated peanuts

1.5 试验设计

1.5.1 单因素试验设计

基础配方:花生仁100 g、糖粉17 g、草莓香精2 g、水100 g、白砂糖15 g、盐1 g、单双甘油脂肪酸酯0.12 g、黄原胶0.1 g、草莓浓缩汁3 g、三氯蔗糖0.05 g、食用10 g、水100 g。各单因素预添加量:蜡质玉米淀粉50g、预糊化淀粉10g、面粉10g、玉米淀粉20g、碳酸氢铵2g。

基础配方不变,设以下单因素。

①蜡质玉米淀粉添加量设5 个梯度:50 g、55 g、60 g、65 g、70 g。

② 预糊化淀粉添加量设5 个梯度:10 g、15 g、20 g、25 g、30 g。

③面粉添加量设5个梯度:5 g、10 g、15 g、20 g、25 g。

④ 玉米淀粉添加量设5个梯度:10 g、15 g、20 g、25 g、30 g。

⑤ 碳酸氢铵添加量设5个梯度:1 g、2 g、3 g、4 g、5 g。

1.5.2 响应面优化试验设计

根据单因素试验设计的试验结果,对蜡质玉米淀粉、预糊化淀粉、面粉、碳酸氢铵这四种原料的添加量进行响应曲面优化分析。

1.6 数据分析

数据分析软件:Microsoft Excel 2010,SPSS 16.0,Design Expert 8.0.6。

2 结果与分析

2.1 单因素试验分析

2.1.1 蜡质玉米淀粉添加量对裹衣花生感官评分的影响

图1可知,裹衣花生的感官评分呈上升趋势,当蜡质玉米淀粉的添加量为70 g时,裹衣花生的口感最佳。蜡质玉米淀粉中直链淀粉含量极高,结晶结构疏松不紧密,便于水分子进入支链淀粉的颗粒内部[9-10],使淀粉膨胀,所以花生酥脆程度会随着蜡质玉米淀粉添加量的增加而升高,感官评分也随蜡质玉米淀粉增加而升高。

图1 蜡质玉米淀粉添加量对裹衣花生感官评分的影响Fig.1 Effect of the waxy corn starch addition amount on the sensory score of coated peanuts

2.1.2 预糊化淀粉添加量对裹衣花生感官评分的影响

由图2可知,感官评分先升高再降低,在添加20 g预糊化淀粉时评分最高。预糊化淀粉具有溶解速度快,粘结性强的特性,可为产品提供高粘度、更光滑、高亮度的质构,所以花生外观会随着预糊化淀粉添加量的升高更光滑圆润。随着预糊化淀粉含量继续升高,感官评分逐渐降低,因为预糊化淀粉添加量过大时,预糊化淀粉就会吸收大量的水分,则会导致混合粉中的面筋蛋白吸水不足,形成的面筋网络结构不够紧密,进而导致形成口感不细腻滑顺,出现粉状颗粒,影响感官评分[4]。

图2 预糊化淀粉添加量对裹衣花生感官评分的影响Fig.2 Effect of the pregelatinized starch addition amount on the sensory score of coated peanuts

2.1.3 面粉添加量对裹衣花生感官评分的影响

由图3可知,感官评分一直呈下降趋势,当面粉添加量为5 g时,裹衣花生的口感最佳。面粉中直链淀粉含量较高,制得的产品质地较硬,酥脆性较差,所以花生口感会随着面粉添加量升高而质地变硬,口感变差。

图3 面粉添加量对裹衣花生感官评分的影响Fig.3 Effect of flour addition amount on sensory score of coated peanuts

2.1.4 玉米淀粉添加量对裹衣花生感官评价值的影响

由图4可知,裹衣花生的感官评分一直呈上升趋势,当玉米淀粉添加量为25 g时,裹衣花生的口感最佳。玉米淀粉具有较强的吸湿性,有利于花生吸收更多的浆液,使风味充足。但玉米淀粉中直链淀粉含量较高,会使花生质地变硬,应适量添加。

2.1.5 碳酸氢铵添加量对感官评价值的影响

由图5可知,裹衣花生的感官评分先上升后下降。当碳酸氢铵的添加量为4 g时产品的感官评级达到最高,因为适量碳酸氢铵的膨化作用可使裹衣花生组织均匀多隙,口感酥脆。随着碳酸氢铵添加量继续增加,感官评分逐渐减小,因为此时产品过于膨松,气泡不规则,导致感官评分下降。

2.1.6 单因素试验结果分析

对存在显著性差异的因素进行响应曲面优化试验,由表2可知,蜡质玉米淀粉添加量、预糊化淀粉添加量、面粉添加量、碳酸氢铵添加量对裹衣花生品质存在显著性影响(p＜0.05)。

2.2 响应面优化试验

2.2.1 响应面试验设计

采用四因素三水平的响应面分析法设计试验,试验因素水平设置如表3所示。

2.2.2 响应面试验结果与分析

以单因素试验设计确定的蜡质玉米淀粉、预糊化淀粉、面粉、碳酸氢铵这四种原料的添加量为因素设计响应曲面优化试验[4,11-12],对各种原料的添加量进行优化处理,进行响应面优化试验设计,试验设计及结果见表4。响应面试验方差分析见表5。

图4 玉米淀粉添加量对裹衣花生感官评分的影响Fig.4 The effect of the corn starch addition amount on the sensory score of coated peanuts

图5 碳酸氢铵添加量对裹衣花生感官评分的影响Fig.5 Effect of ammonium bicarbonate addition amount on sensory score of coated peanuts

表2 单因素方差分析试验显著性分析Table 2 Significance analysis of single factor ANOVA experiment

表3 试验因素水平表Table 3 Experimental factors levels

表4 响应面试验设计与结果Table 4 Design and results of response surface test

对响应面优化试验结果进行多元回归拟合,得到二次多项回归模型:

Y=87.24+3.63A-0.25B-1.00C-0.92D+2.00AB+0.50AC+1.50AD+0.000BC+0.25BD+0.50CD-2.63A2-0.78B2-1.28C2-2.66D2

由表5可知,回归模型极显著(p＜0.0001),说明此模型成立,可很好地拟合试验结果。一次项中,A、C、D因素对裹衣花生的感官评分均有显著性影响(p＜0.05);交互项AB对裹衣花生的感官评分亦有显著性影响(p＜0.05);二次项A2、B2、C2对裹衣花生的感官评分均有显著性影响(p＜0.05);D2有极显著性差异(p＜0.0001),说明四个因素对于裹衣花生的感官评定影响大小排序为:A＞C＞D＞B。

经回归分析取得二次方程(p＜0.05),回归诊断表明,取得的方程良好。由AdjR2=0.8186、PredR2=0.5389和Adeq precision=11.119可知,回归方程的拟合度和可信度都比较高。

2.3 验证试验

通过试验得到最佳工艺,为了试验结果的准确性,根据试验基础配方以及响应面优化出的最佳条件代入方程计算所得评分为89.31,做三组验证试验[13],三次试验的平均分为89.13,与数据模型预测值接近,证明此模型可靠性较强。

3 结论

本试验选择合适的用量范围,在单因素方差分析基础上,进行响应面分析,对数据分析得到:A蜡质玉米淀粉、B预糊化淀粉、C面粉、D碳酸氢铵4个因素中,A蜡质玉米淀粉、C面粉、D碳酸氢铵对裹衣花生感官评分均有显著影响(p＜0.05);4个因素对裹衣花生的感官评定影响大小排序:A蜡质玉米淀粉＞C面粉＞D碳酸氢铵＞B预糊化淀粉。交互项AB对裹衣花生的感官评分均有显著性影响(p＜0.05)。确定草莓口味裹衣花生最佳制作工艺为:花生仁100 g、蜡质玉米淀粉70 g、预糊化淀粉25 g、面粉9.71 g、玉米淀粉15 g、糖粉17 g、草莓香精2 g、水100 g、白砂糖15 g、盐1 g、单双甘油脂肪酸酯0.12 g、黄原胶0.1 g、碳酸氢铵3.1 g、草莓浓缩汁3 g、三氯蔗糖0.05 g、食用大豆油10 g、水100 g、草莓粉3 g。所得裹衣花生各项指标均符合试验设计目标要求。

表5 回归模型方差分析Table 5 Analysis on variance of regression model