郭 欣
(1.漳州职业技术学院 食品工程学院,福建 漳州 363000;2.农产品深加工及安全福建省高校应用技术工程中心,福建 漳州 363000)
葡萄为葡萄科葡萄属木质藤本植物,果实球形或椭圆形,不仅被当作水果食用,还是常见的酿酒原材料[1-2]。葡萄皮中含有丰富的多酚类、天然色素和膳食纤维等营养成分,是优质的抗氧化膳食纤维资源[3]。
玛格丽特饼干是一种酥性饼干,因其独特的外形和动人的爱情故事而得名[4],它以低筋面粉、黄油、熟蛋黄、糖粉等为原料烘焙而成。其本身含有较多的油脂和糖,能量较高,且缺少维生素、矿物质、膳食纤维等营养物质[5-6]。
本试验在普通玛格丽特饼干配方的基础上,研究不同葡萄皮粉添加量、黄油添加量和糖粉添加量对玛格丽特饼干感官品质的影响,开发一款具有浓郁风味的葡萄皮粉玛格丽特饼干。这不仅能使葡萄皮粉的保健成分得到充分利用,而且解决了葡萄副产品的利用问题,如酿制葡萄酒的废渣,提高了企业的收益。
葡萄皮、盐、白砂糖、熟蛋黄、黄油、低筋面粉。
WSC-S色差计,上海仪电物理光学仪器有限公司;Scout-SE电子天平,奥豪斯仪器常州有限公司;YHD-F90烤箱,温州一喜商用食品机械有限公司;GT-D86打蛋器,永康市固泰工贸有限公司;CT3-10K质构仪,美国BROOKFIELD博勒飞公司;FW10粉碎机,天津市泰斯特仪器有限公司。
1.3.1 玛格丽特饼干基础配方通过预试验设定基础配方[7]:葡萄皮粉3 g、黄油50 g、糖粉20 g、盐0.5 g、熟蛋黄16 g、玉米淀粉50 g、低筋面粉50 g。
1.3.2 饼干制作工艺
原料预处理→面团调制→成型→烘烤→冷却→包装→成品[8]。
原料处理:将新鲜的葡萄皮通过真空冷冻干燥(-35℃,真空度<15 Pa,干燥12 h)后粉碎,过40目筛,于电子天平中称量。
面团调制:将软化的黄油、糖粉和盐加入,打发至膨松状态,再加入蛋黄碎末,搅拌均匀。最后加入低筋面粉,玉米淀粉和葡萄皮粉,搅拌均匀后,移至案台上,用手揉成光滑的面团。
成型:将面团搓成长条状,分成8 g一个的小块,用手揉成小圆球,整齐的摆放在烤盘上,用大拇指按压其表面中心位置,将其压扁,同时四周会出现不规则裂纹。
烘烤:烤箱需要提前预热,温度调制为上火150℃,下火150℃,烘烤时间约为20 min。
冷却:将烤盘取出,静置冷却至室温。
1.3.3 单因素试验设计
在基础配方的条件下,分别考察葡萄皮粉添加量(1、2、3、4、5 g)、黄油添加量(30、40、50、60、70 g)、糖粉添加量(20、25、30、35、40 g)对葡萄皮玛格丽特饼干感官品质的影响。
1.3.4 响应面试验设计
在单因素试验基础上,选取葡萄皮粉添加量、黄油添加量、糖粉添加量3个因素,分别以A、B、C表示,根据Box-Behnken的中心组合设计原理进行3因素3水平试验设计,并以感官评分为指标求得响应值,确定葡萄皮玛格丽特饼干的最佳工艺配方。响应面因素见表1,设计方案见表2。
表1 响应面试验因素与水平
表2 响应面试验方案
续表2
1.3.5 葡萄皮玛格丽特饼干的感官评价标准
组织10名经过感官分析训练的人对葡萄皮玛格丽特的色泽、形态、组织结构、口感风味进行感官评分[9]。结合GB/T 20980—2007制定饼干感官评分标准(表3)。
表3 葡萄皮玛格丽特的感官评分标准
1.3.6 数据处理
运用Excel 2013软件进行数据处理,数据用平均值±标准偏差表示,再结合SPSS 26软件的Duncan进行单因素显著性分析。使用origin 9.1对数据作图。利用软件Design-Expert 8.0.6处理响应面试验结果。
由图1可知,不同葡萄皮粉添加量的葡萄皮玛格丽特饼干的色泽、口感与滋味和组织结构的特性评分都是随着葡萄皮粉添加量的增加先增后减,其中形态与色泽最高得分在4 g时,而口感与组织结构的特性最高得分在3 g时,其间的形态与组织结构的特性评分较为接近,分别在22与17上下。葡萄皮粉添加量为3 g时感官评价总分最高为90,此时饼干中葡萄风味最佳。而当葡萄皮粉添加量高于4 g时,成品颜色过深,因葡萄皮粉含量太高,使玛格丽特饼干带有一股酸味。
图1 葡萄皮粉添加量对葡萄皮玛格丽特的感官评分
由图2可知,不同黄油添加量的葡萄皮玛格丽特饼干的形态、色泽、口感与滋味和组织结构的特性评分,随着黄油量的增加先增后减,在50 g时各特性得分最高,此时感官评价总分也最高为90.8。当黄油含量低于50 g时,玛格丽特饼干的裂纹不清晰,颜色偏淡,口感过于酥松。而当黄油含量高于50 g时,色泽与形态的评分大幅度降低,从最高点的23.2与23.3降至9.5与5.7。这是因为黄油量过多,美拉德反应加重,成品焦的地方多,此时成品为薄饼干的形状[10]。
图2 黄油添加量对葡萄皮玛格丽特的感官评分
由图3可知,不同糖粉量对葡萄皮玛格丽特饼干形态、色泽、口感与滋味和组织结构的特性评分随着糖粉添加量的增加先增后减。糖粉添加量为25 g时各特性得分最佳,感官评价总分也最高。当糖粉添加量低于25 g时成品颜色偏浅,甜味淡。当糖粉添加量高于25 g时,成品颜色变深,味道过甜,口感偏硬。
图3 糖粉添加量对葡萄皮玛格丽特的感官评分
2.4.1 回归关系式的建立及方差分析
通过Design-Expert响应面软件,以糖粉添加量、黄油添加量、葡萄皮粉添加量作为考察变量,分别以A、B、C表示,以感官评分为响应值,在3因素3水平上对成品的工艺条件进行优化,实验结果见表4。运用Excel 2013软件对色差数据进行处理,数据用平均值±标准偏差表示,再结合SPSS 26软件的Duncan进行显著性分析。
表4 响应面实验设计方案及结果
根据表4试验结果,运用软件Design Expert.V 8.0.6.1对表的实验数据进行回归分析,得到感官评分值的二次多项式回归关系式为:
Y=84.18+1.35A-0.41B+0.11C+0.67AB-5.63AC-5.55BC-8.74A2-9.32B2-5.87C2。
由表5可知,模型p值显著,失拟项不显著,说明回归方程模型极显著。失拟项F=0.367 2,p>0.05,失拟项不显著,R2=0.989 2>0.9,说明该模型的预测值与实验值拟合效果好,自变量与响应值之间的相关性显著,由此可以得出葡萄皮玛格丽特饼干的最优配方。从表5各因素F值我们可分析出各自变量对响应值的影响程度。F值越大,说明该因素对响应值影响效果越大。反之,则影响效果越小。3个因素中对葡萄皮玛格丽特饼干的影响程度由大到小依次为B、A、C,且A2、B2、C2对模型的影响极显著,说明3个因素均直接影响葡萄皮玛格丽特饼干的品质。根据F的大小,可以看出,B(黄油量分数)>A(糖粉量分数)>C(葡萄皮粉量分数)。
表5 感官评分回归模型方程方差分析
2.4.2 响应面结果分析
图4-图5的响应面中存在着响应面最高点和极值,说明参数所选范围合理。等高线图随着响应面图的变化而变化,等高线图形状接近圆形,表明两个自变量间的交互作用较弱,反之,若等高线的形状接近椭圆形,表明两个自变量间交互作用较强。
图4表明,固定黄油量在50 g时,糖粉量A与黄油量B对葡萄皮玛格丽特饼干的规范化综合评分交互作用的影响。其等高线图形接近圆形,且等高线较疏松,曲面较平缓,说明糖粉量A与黄油量B对规范化综合评分Z的交互作用不显著。
图4 糖粉量和黄油量的交互作用的响应面图与等高线图
图5可以直观地看出,固定葡萄皮粉量在4 g时,糖粉量A与葡萄皮粉量C对葡萄皮玛格丽特饼干的规范化综合评分交互作用的影响。等高线形状接近椭圆,等高线之间密集,曲面陡峭说明糖粉量A与葡萄皮粉量C对规范化综合评分Z的交互作用显著。
图5 糖粉量和葡萄皮粉量的交互作用的响应面图与等高线图
图6可以直观地看出,固定葡萄皮粉量在4 g时,黄油量B与葡萄皮粉量C对葡萄皮玛格丽特饼干的规范化综合评分交互作用的影响。等高线形状接近椭圆,等高线之间密集,曲面陡峭说明黄油量B与葡萄皮粉量C对规范化综合评分Z的交互作用显著。
图6 葡萄皮粉和黄油量的交互作用的响应面图与等高线图
2.4.3 最优组合确定和验证
通过Design-Expert.V 8.0.6.1软件,以感官评分为响应值时得到葡萄皮玛格丽特饼干的最优组合:糖粉量25.27 g,黄油量48.58 g,葡萄皮粉量4.05 g。利用最优配方进行3次重复性验证试验,葡萄皮玛格丽特饼干感官评分值为85.39,与预测值基本一致。
通过单因素试验考察了葡萄皮粉添加量、黄油添加量、糖粉添加量对葡萄皮玛格丽特饼干感官品质的影响。通过响应面优化试验,得出葡萄皮玛格丽特饼干最佳配方是葡萄皮粉4.05 g、黄油48.58 g、糖粉25.27 g、盐0.5 g、熟蛋黄16 g、玉米淀粉50.00 g、低筋面粉50.00 g。以此工艺制备的葡萄皮玛格丽特饼干成品色泽均匀且褐色光泽,酥松可口,酸甜咸适宜。