马启昱,季 敏,王丹丹,陈诗晴,YOONG Junhao,刘忠义,朱青华,刘晓童,庞庭才
(1. 北部湾大学食品工程学院,广西钦州535011;2.马来西亚棕榈油总署大马棕榈油技术研发(上海)有限公司,上海201108)
近年来我国积极推动传统食品工业化,以满足人们日常生活需求。目前,面条、面点及汤圆等传统食品均已实现工业化标准化生产,但我国有很多具有地方特色的传统食品依然没有实现工业化生产。
馕饼是新疆人民日常生活中不可或缺的食品,是一日三餐的主食之一[1-2]。馕饼与其他的面制品相比具有丰富而独特的营养成分。加工馕饼所用原辅料种类丰富,可以根据个人喜好添加不同的辅料,如鸡蛋、奶粉、芝麻、果仁、干果、果酱、烤肉等,因而营养丰富,口味独特[3]。新疆馕饼的品种很多,大概有50多种[4]。
食用油是馕饼加工的重要原料之一,加工馕饼时,食用油多采用菜籽油、花生油、葵花籽油、棉籽油、豆油等植物油以及奶油。棕榈油为天然木本植物油脂,其脂肪酸主要包括棕榈酸、油酸,饱和脂肪酸含量约为50%。棕榈油具有较好的稳定性,且富含天然维生素E、胡萝卜素和多酚等抗氧化成分,产量高,可满足市场需求,因此在生产中具有特殊的优势[5-6]。用其制作的馕饼,口感酥脆,颜色明艳。虽然棕榈油的味道比较平淡,但由于奶油有提味、增香的作用[7],添加一定比例的稀奶油可以弥补这一缺陷,二者合理搭配可为面制品及其他食品提供良好的风味和口感。
在前期实验中,课题组考察了各种原料对馕饼感官品质的影响,并得出棕榈油和奶油混合油脂的配比和用量、酵母和食盐添加量4个因素是影响馕饼感官品质的主要因素。在此基础上,课题组进一步探讨棕榈油和奶油配比及用量、酵母及食盐用量对馕饼感官品质的影响,并应用正交试验优化其配比,得出用棕榈油和奶油混合的油脂加工馕饼的优化原料配方。
24 ℃的棕榈油由华意粮油贸易公司生产;活性干酵母由安琪酵母股份公司生产;稀奶油由广东安佳食品有限公司生产;强筋粉由河北金沙河面业有限责任公司生产;玉米淀粉由新良粮油加工有限公司生产;高蛋白脱脂奶粉由伊利集团有限公司生产;鸡蛋、食盐购自超市。
ME204E/02电子分析天平由梅特勒—托利多仪器 (上海) 有限公司生产;烤箱由广东美的厨房电器制造有限公司制造;CT3质构仪由美国博勒飞科技有限公司制造;分光测色计由尼卡美能达(中国)投资有限公司制造;和面机由广东力丰机械制造有限公司制造;电热恒温水浴锅由天津泰斯特仪器有限公司制造;发酵箱由广州斌创亿厨具有限公司制造。
1.3.1 馕饼的加工制作
(1)馕饼的制作工艺流程
称取面粉、棕榈油、奶油以及各种辅料→面团调制→发酵→排气→分割成型→焙烤→冷却→包装→成品
(2)馕饼的基础配方
面粉、总油脂、酵母、玉米淀粉、高蛋白脱脂奶粉、全蛋液及食盐的质量比为100∶8.0∶0.8∶5.0∶16.0∶1.0。其中,棕榈油与奶油的质量比为7∶3。
(3)基本制作方法
准确称量各原辅料后,先将面粉、奶粉、玉米淀粉等粉料混合均匀,放入和面机,随后慢慢加入鸡蛋液、温水、油脂等其他辅料,将酵母用温水化开后加入,开启和面机,调制出光滑的面团。将生面团盖上保鲜膜,置于30 ℃的条件下发酵约30 min。反复多次揉搓发酵好的面团,排除发酵时产生的气体。然后将面团分成质量相等(约160 g)的面块,用擀面杖擀成中间薄约(9±1)mm,边缘厚约(13±1)mm、直径为12 cm的馕饼胚,用专用的馕饼戳戳出清晰均匀的花纹。提前将烤箱温度预热到220 ℃,然后将成型的馕饼胚放入烤箱烤制约20 min。将烤制好的馕饼自然冷却至室温。
1.3.2 单因素实验
(1)油脂用量对馕饼品质的影响
按基础配方,以面粉质量为基准,保持其他原料质量比不变,分别添加4%、6%、8%、10%、12%的油脂,棕榈油与奶油比例为7∶3,以感官评分为依据,研究油脂添加量对馕饼品质的影响。
(2)棕榈油与奶油配比对馕饼品质的影响
按基础配方,以面粉质量为基准,保持其他原料质量比不变,固定油脂用量8.0%(棕榈油和奶油比例为9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5),以感官评分为依据,研究棕榈油与奶油比例对馕饼品质的影响。
(3)酵母添加量对馕饼品质的影响
按基础配方,以面粉质量为基准,保持其他原料质量比不变,分别添加0.4%、0.8%、1.2%、1.6%、2.0%的酵母,以感官评分为依据,研究酵母添加量对馕饼品质的影响。
(4)食盐添加量对馕饼品质的影响
按基础配方,以面粉质量为基准,保持其他原料质量比不变,分别添加0.8%、1.0%、1.2%、1.4%、1.6%的食盐,以感官评分为依据,研究食盐添加量对馕饼品质的影响。
1.3.3 正交试验
选取油脂用量、酵母添加量、食盐添加量、棕榈油与奶油比例4个因素,以感官评分为考察指标,采用L9(34)正交试验表设计并完成正交试验,以优化馕饼原料配方。试验设计因素水平见表1(表中质量比是以面粉质量为基准的百分比)。
表1 馕饼配方的正交试验水平表
1.4.1 感官评定
参照饼干的感官特质及其他研究者制定的评价标准[8-9],根据棕榈油、奶油馕饼的特点做出调整,制定馕饼感官评分细则和标准(见表2)。
挑选10名经过培训的感官评价人员,严格按照感官评价标准对棕榈油、奶油馕饼进行感官评分,包括馕饼的形态组织、色泽、口感、香味这4项指标,满分为100分,最后结果以“平均值±标准差”形式表示。
1.4.2 色差测定
利用分光测色计测定馕饼制品的色泽。在馕饼表面均匀选取10个测定位置,取平均值,记录测定值L*(亮度)、a*(红绿值,a*+表示偏红,a*-表示偏绿)、b*(黄蓝值,b*+表示偏黄,b*-表示偏蓝),然后进行数据分析[10]。
1.4.3 质构特征值测定
质构特性是客观评价食品品质的一项较为重要的指标[10]。本实验使用CT3物性质构仪对馕饼进行TPA质构分析测试,测定部位主要为馕饼的中间和边缘。选取TA-RT-KIT夹具,采用TA39圆柱形探头,选择测试物体形状为圆柱。每组样品测试6次。设置条件:测试速度为5.0 mm/s,返回速度为1.0 mm/s,循环次数为2次,触发点负载为10 g,目标值为8 mm[9],测定其硬度、弹性、内聚性以及咀嚼性。
使用SPSS分析软件对实验数据进行单因素方差检验的数值分析,结果采用“平均值±标准差”表示,P<0.05作为显著性水平设定值,利用Origin2017绘图。
2.1.1 油脂用量对馕饼感官品质的影响
油脂用量是馕饼加工的一个重要因素。添加一定量的油脂可以减弱面团的吸水量,延长馕饼制品的存放周期,并且阻止淀粉回生老化,减缓产品老化速度[11]。同时油脂用量在较大程度上影响馕饼的成型、色泽、香味以及口感。
由图1可知,当油脂与面粉质量比为8%时,馕饼获得最高感官评分;10%时次之,且两者之间差异不显著。出于成本的考虑,应选择8%的油脂作为最优添加量。当油脂与面粉质量比从8%继续增加时,感官评分开始逐渐降低,但比低油脂含量的馕饼评分高,这是因为油脂可作为烤制过程中热传递的介质,使制品香味浓郁,色泽亮丽美观[12],当馕饼胚随着温度达到油脂沸点时,会挥发出浓郁的香味。添加量过大,成型操作时易析出油脂,成型困难,且口感上产生油腻感。而与面粉质量比为4%、6%时,由于油脂含量较低,面团调制太干,翻拌时间长,面团表面不光滑[8],焙烤后成品的品质较差,感官评分较低。
图1 不同油脂用量对馕饼感官评分的影响
2.1.2 棕榈油与奶油比例对馕饼感官品质的影响
在糕点的制作中添加奶油可改善味道,增加质感,起提味、增香的作用[7]。在油脂与面粉质量比为8%的基础上,棕榈油和奶油比例对馕饼的口感风味的影响结果见图2。
从图2可以看出,当棕榈油与奶油质量比为9∶1时,馕饼口味不够丰富,比较平淡,感官评分较低。随着奶油添加比例的提高,感官评分呈先升后降的趋势。当棕榈油、奶油比例为6∶4时,馕饼既有植物油的风味,也有明显的奶香味,感官评分最高;当二者比例超过6∶4时,奶香味的气息浓厚,但此时馕饼缺乏麦香味,口感偏软,降低了馕饼的感官品质。所以棕榈油与奶油质量比为6∶4时感官品质最好。
图2 棕榈油与奶油质量比对馕饼感官评分的影响
2.1.3 酵母添加量对馕饼品质的影响
酵母对馕饼感官品质的影响见图3。酵母主要是对面团的发酵以及成品的风味产生影响[13]。从成品感官评价来看,随着酵母用量的增加,感官评分值呈先增大后减小的趋势。酵母添加量不足时,面团松软性不够,口感风味不突出。酵母与面粉质量比为0.8%时,评分达到最高分82.8分,明显高于其他酵母添加量的感官评分。这是因为添加适量酵母可使面团的产气力和持气力达到最大值,使馕饼内部组织、体积以及表皮颜色达到最佳效果[10],达到品质最高点。而酵母与面粉质量比超过1.2%时,馕饼品质没有改善。酵母添加量过多,酵母气味过浓,口味差,掩盖其本身独有的香味,弱化馕饼的香味和口感,减少参与美拉德反应的还原糖含量,导致产品表皮颜色不均且无光泽[14],馕饼的亮度降低。因此,酵母与面粉最佳质量比为0.8%。
图3 酵母添加量对馕饼感官评分的影响
2.1.4 食盐添加量对馕饼品质的影响
食盐对馕饼品质有重要影响。除了给馕饼增加咸味外,食盐渗透压的作用还可使面团中的面筋质地更紧密,面筋网络形成的空洞相对减少,使产品色泽光亮美观[15]。由图4可知,随着食盐添加量的增加,感官评分呈先升高后降低的趋势,且各组之间感官分值差异比较显著。食盐添加量较小时,面团的酵母发酵能力和流变行为不足,影响口感、质地和面团的稳定性[16];食盐与面粉质量比为1.2%的馕饼感官得分最高,比较符合大众的口味。随食盐添加量继续增大,感官得分降低,馕饼感官品质逐渐下降。这是因为,食盐用量过高会导致渗透压过高,引起酵母细胞萎缩,降低酵母发酵力,妨碍面团的发酵及成型[17]。由此可看出:食盐添加过多或过少均会影响馕饼的风味:过少使口感清淡,降低食欲;过多则导致口感过咸,感官评分较低。因此,食盐与面粉质量比在1.0%~1.4%范围内,馕饼品质较好。王萌等[18]通过实验证明,食盐能增强面团的筋力,改善馕饼口感和外部色泽观感,增加馕饼的风味,这为馕饼配方优化改良提供了思路。
图4 食盐与面粉质量比对馕饼感官评分的影响
2.2.1 最佳原料配方的确定
正交试验结果见表3。从表3可比较直观地看出,6号配方制得的馕饼感官得分最高,即最佳配方为A2B3C1D2。从表3中k1、k2、k3和R的数值可以看出,根据感官评分指标,各因素对馕饼品质的影响主次顺序依次是:油脂用量>棕榈油与奶油比例>酵母添加量>食盐添加量。
表3 馕饼配方正交试验设计结果
续表
为了确定4因素试验结果的显著性,进一步对正交结果进行方差分析,分析结果见表4。由表4可知,因素A(油脂用量)、B(酵母添加量)、C(盐添加量)和D(棕榈油与奶油的比例)对应的F值均大于临界值F0.01,表明这4种因素对馕饼感官评分的影响均达到高度显著水平,对改善馕饼的感官品质起重要作用。
表4 馕饼感官评分正交设计方差分析
最后确定馕饼的最佳配方为:油脂与面粉的质量比为10%,棕榈油与奶油质量比为6∶4,酵母和盐与面粉的质量比均为1%。对上述结果进行验证性试验,按最优方案制得馕饼,其感官评分平均值为87.4分,且每次感官评分均高于正交试验里的最高分数组合(即6号实验方案)。
2.2.2 不同配料对馕饼色差和质构特性的影响
从表5中可以看出第4、5、6组依据色差特征值反映出的颜色较好,处于较适中的位置,馕饼外观颜色适度,与感官评分的较优范围大致相符。一般来说,油脂用量、酵母添加量和食盐添加量影响馕饼的色差特征值[11,13,16]。本研究中9个正交试验方案的色差值相差不大,但各组间的L*值(色差特征值)和b*值(黄蓝值)仍具有显著差别。究其原因,可能是正交方案中各因素的取值差别较小,各因素相互高低配合,导致各因素之间的影响存在相互抵消的情况,最终反映出组别间的色差特征值相差较小。
表5 正交试验各方案馕饼的色差特征值
续表
由表6可以看出,不同配料组合对馕饼质构特性值中的硬度指标具有显著影响,但所有配方制得的馕饼的硬度值均低于2 000 g,产品酥脆适口。第6组为感官得分最高的1组,此时馕饼的各质构参数适中,硬度值中等偏低,感官品质最佳。这一结果与其他研究者所得结论基本一致[9-10,16]。
表6 正交试验各方案的馕饼质构特征值
棕榈油和奶油用量及其配比、酵母和食盐添加量对馕饼感官品质均有显著影响。原料配方对馕饼的硬度有显著影响,但对其他质构特征值影响不显著。原料配方对馕饼的色差特征值L*和黄蓝值b*具有显著影响,但对红绿值a*影响不显著。通过正交试验得出加工馕饼的最佳原料配方为:面粉、总油脂、酵母、食盐的质量比为100∶10∶1∶1,其中,总油脂中棕榈油与奶油的质量比为6∶4。各因素对馕饼的影响主次顺序依次是:油脂用量>棕榈油与奶油比例>酵母添加量>食盐添加量。