向晨曦,付文军,孙 鹤,汪雅馨,夏 南
(信阳农林学院食品学院,河南 信阳 464000)
绿茶,别名“不发酵茶”,其中含有的茶多酚,能减少消化道对脂质的吸收,使胆固醇、低密度脂蛋白含量减少和高密度脂蛋白含量增加[1]。绿茶中也含有可以改善骨骼状况, 刺激骨骼正常生长和延缓骨骼老化的化学物质。超微绿茶粉既能保持茶叶的品质,又能最大限度地发挥其保健功能[2]。
枸杞是茄科枸杞属的一种, 常用作中药和补品食用,其富含枸杞多糖、不饱和脂肪酸、甜菜碱、胡萝卜素、氨基酸、多种维生素和磷、钙、铁等元素,还含有多种活性成分。 枸杞补肾益精、养肝明目、生津止渴、润肺安神,能降低血糖,帮助修复胰岛细胞,减少甘油三酯在血液中的含量,有助于降低血脂[3-5]。
戚风蛋糕制作工艺配方的改进一直是业界研究的热点,比如超微红豆薏米戚风蛋糕[6]、荞麦戚风蛋糕[7]等,但是目前关于枸杞绿茶戚风蛋糕的研制比较少见。 因此本实验以枸杞粉和超微绿茶粉为主要原料,制作出一种枸杞绿茶戚风蛋糕并优化工艺,具有一定的保健功效, 为新型蛋糕品类的开发拓宽了方向。
1.1.1 实验原料
低筋面粉,枣庄市内丰面粉有限公司;色拉油,广州金益食品有限公司;枸杞粉,亳州市华之堂生物科技有限公司;超微绿茶粉,长沙博建生物科技有限公司。
1.1.2 实验仪器
TMS-Pro 物性质构分析仪, 北京盈盛恒泰科技有限责任公司;SM2-523H 电烤箱,新麦机械(中国)有限公司;JCS-11002B 电子秤, 哈尔滨众汇衡器有限公司;CX-126615 打蛋器, 中山市灿欣电器制品有限公司。
1.2.1 基础配方
低筋面粉100 g、色拉油42 g、水133 g、泡打粉2.1 g、塔塔粉2.1 g、蛋清200 g、蛋黄77 g、食盐2 g、枸杞粉12 g、超微绿茶粉3 g 和白砂糖70 g。
1.2.2 工艺流程
1.2.3 操作要点
蛋白糊: 在干净无水无油盆中加入蛋清、 塔塔粉、食盐,先中速打至起粗泡,再加入1/2 白砂糖,中速打至湿性发泡后, 添加余下的1/2 白砂糖高速打搅至干性发泡, 抬起打蛋器时带出的尖角稳定朝上即可。
蛋黄糊:蛋黄、色拉油、水手动搅拌均匀。
调糊:将1/4 蛋白糊舀入蛋黄糊中拌匀后,将剩余蛋白糊加入并拌匀,然后加入低筋面粉、泡打粉、枸杞粉和超微绿茶粉,充分搅拌均匀。
烤制:把烤箱预热后,上火温度160 ℃、下火温度140 ℃,烤制时间60 min,出炉。
1.3.1 单因素实验设计
按照基础配方研制蛋糕, 探究不同枸杞粉添加量(6 g、9 g、12 g、15 g、18 g)、超微绿茶粉添加量(1 g、2 g、3 g、4 g、5 g)、白砂糖添加量(60 g、65 g、70 g、75 g、80 g) 和蛋清添加量(160 g、180 g、200 g、220 g、240 g)对产品感官品质和质构特性的影响。
1.3.2 响应面实验设计
以单因素实验结果为依据,选取枸杞粉添加量、超微绿茶粉添加量和白砂糖添加量为自变量, 以感官评分为响应值[8],根据Box-Behnken 法设计三因素三水平响应面实验进行优化,因素水平见表1。
表1 3 因素3 水平响应面曲面分析实验设计 g
1.4.1 感官评价
参考李飞[9]对戚风蛋糕感官的评价方法(见表2),制定符合枸杞绿茶戚风蛋糕的评价标准。将做好的枸杞绿茶戚风蛋糕切分为大小适当的块状, 邀请十位食品专业同学组成感官评定小组, 对产品的色泽、外形、甜度、内部组织、口感五个方面进行评分,最终结果取其平均值。
表2 枸杞绿茶戚风蛋糕感官评分标准
1.4.2 质构的测定
使用TMS-Pro 型质构仪对产品弹性、硬度和咀嚼性测定3 次取其平均值,具体参数为:型号P/37探头,形变程度为50%,测试速率为60 mm/min,触发力为0.2 N[10]。
1.4.3 比容的测定
参照赵谢等[11]略微改动。取出冷却好的蛋糕,用尺子测量并计算出蛋糕的体积, 再用天平测出其质量,测定3 次取其平均值。 蛋糕比容的计算公式为:
式中:P为蛋糕比容,cm3/g;V为蛋糕体积,cm3;m为蛋糕质量,g 。
1.4.4 水分的测定参照GB 5009.3—2016 《食品安全国家标准 食品中水分的测定》中的直接干燥法进行测定。
1.4.5 微生物指标的测定
菌落总数参照GB 4789.2—2022 《食品安全国家标准 食品微生物学检验菌落总数测定》中的平板法;大肠菌群参照GB 4789.3—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验大肠菌群计数》中的平板计数法;霉菌参照GB 4789.15—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验霉菌和酵母计数》中方法。
2.1.1 不同枸杞粉添加量对蛋糕品质的影响
枸杞粉具有吸水性,会吸取面糊中的水分,影响蛋糕的硬度[12]。 蛋糕感官评分和质构特性随着枸杞粉加入量变化的情况见图1 和表3。 当枸杞粉的添加量为12 g 时,枸杞绿茶戚风蛋糕的硬度低,弹性高,蛋糕松软,口感好,品质高,因此感官评分也高;而当枸杞粉添加量为6 g 和9 g 时, 戚风蛋糕的硬度过高, 弹性较低从而影响戚风蛋糕松软的口感特点,咀嚼性较差;当枸杞粉添加量增加到18 g 时,枸杞绿茶戚风蛋糕的弹性和咀嚼性同样较差, 导致感官评分降低。综合感官评分和质构特性测定结果,枸杞粉的最优添加量为12 g。
图1 不同枸杞粉添加量对蛋糕感官品质的影响
表3 不同枸杞粉添加量的TPA 分析结果
2.1.2 不同超微绿茶粉添加量对蛋糕品质的影响
根据图2 和表4 可知, 当超微绿茶粉添加量为4 g 时,蛋糕的感官评分最高,在此添加量下的戚风蛋糕的内部拥有超微绿茶粉的淡绿色泽和特有的清新茶香,可以提高食欲,绿茶粉过少茶香不明显而过多会影响口感。当超微绿茶粉添加量为1.0 g 和5.0 g 时,蛋糕的硬度偏高,回弹性较低,咀嚼性略低;当超微绿茶粉添加量为2.0 g 时,硬度高,咀嚼性高,口感差; 当超微绿茶粉添加量为3.0 g 和4.0 g 时,蛋糕的硬度低,回弹性适中,咀嚼性好,结合感官评分,得出超微绿茶粉的最优添加量为4.0 g。
图2 不同超微绿茶粉添加量对蛋糕感官品质的影响
表4 不同超微绿茶粉添加量的TPA 分析结果
2.1.3 不同白砂糖添加量对蛋糕品质的影响
根据图3 和表5 可知,当白砂糖添加量低于70 g 时,蛋糕硬度过高,糕体表面开裂,回弹性低,口感差,感官评分低;当白砂糖添加量高于75 g 时,枸杞绿茶戚风蛋糕的甜味过重, 影响枸杞风味和超微绿茶粉风味的体现,蛋糕整体结构不稳定,容易塌陷。当白砂糖添加75 g 时,感官评分达到最高,此时戚风蛋糕的甜味适中,表面褐色显色良好,组织结构细腻,口感松软。
图3 不同白砂糖添加量对蛋糕感官品质的影响
表5 不同白砂糖添加量的TPA 分析结果
2.1.4 不同蛋清添加量对蛋糕品质的影响
蛋清添加量对蛋糕品质的影响如图4 和表6所示,蛋清添加量高于180 g 时,会降低蛋糕中水分含量,使得硬度增大,口感较差;当蛋清添加量低于180 g 时, 膨发作用和色泽都较差, 感官评分也较低。蛋清添加量为180 g 时,蛋糕的硬度低,弹性高,口感比较软弹,感官评分高于其它4 组。
图4 不同蛋清添加量对蛋糕感官品质的影响
表6 不同蛋清添加量的TPA 分析结果
2.2.1 响应面设计及结果
根据单因素实验结果, 对产品影响最大的三个因素是枸杞粉添加量、 超微绿茶粉添加量和白砂糖添加量。 以感官评分为响应值选择这三个因素用Box-Behnken 模型设计三因素三水平的响应面实验,结果见表7。
表7 响应曲面优化感官评分实验设计与结果
2.2.2 感官评分模型建立与分析
用Design Expert 10.0 软件对得到的数据进行多元回归拟合,设枸杞粉添加量、超微绿茶粉添加量和白砂糖添加量分别为A、B、C,以感官评分为响应值进行多元回归拟合, 回归模型系数及显著性检验结果见表8, 得到二次多项回归模型:Y=89.84+0.34A+0.84B-0.8C-0.4AB-0.36AC+3.23BC-3.43A2-6.77B2-6.81C2。
表8 感官评分模型及回归系数的回归分析结果
由表8 可以看出该预测模型极显著, 失拟项不显著,回归系数R2=0.9897,表明模型拟合度好,预测值与实际值高度吻合,可靠性高[13]。根据F值得出各因素对产品感官影响的主次顺序为:B超微绿茶粉添加量>C白砂糖添加量>A枸杞粉添加量。
2.2.3 各因素的交互作用
在响应面三维曲面图中,曲面越陡峭,就表明两者交互作用的影响越明显。 各因素交互作用对感官评分的影响见图5。 随着枸杞粉添加量、超微绿茶粉添加量和白砂糖添加量的增大, 枸杞绿茶戚风蛋糕感官评分先升高后降低。根据图5(a),当A为10.5~13.5 g,B为3.5~4.5 g,感官评分最大,而且B对曲面图坡度的影响程度大于A, 表明对产品感官评分影响程度的大小顺序为:B超微绿茶粉添加量>A枸杞粉添加量;根据图5(b),当A为10.5~13.5 g,C为72.5~77.5 g 左右时,感官评分最大,C对感官评分响应曲面坡度的影响程度大于A, 所以表明对产品感官评分影响程度的大小顺序为:C白砂糖添加量>A枸杞粉添加量;根据图5(c),当B为3.5~4.5 g,C为72.5~77.5 g 时,感官评分为最高值,且感官评分响应曲面图随着B的变化陡峭的变化程度大于C,表明对感官评分影响程度的大小顺序为:B超微绿茶粉添加量>C白砂糖添加量,这与感官评分方差分析结果一致。
图5 各因素交互作用对感官评分的影响
2.2.4 验证实验结果
根据回归方程模型,得到了预测的最优条件:枸杞粉添加量为12.181 g, 超微绿茶粉添加量3.946 g、白砂糖添加量73.546 g,根据实验实际条件,在最优条件下经3 次平行实验得到实际感官评分为89.33±0.67 分, 与预测值总感官评分91.678 分,证实了预测值和实验值之间的良好相关性。 考虑到实际生产,将条件修正为枸杞粉添加量为12 g,超微绿茶粉添加量4 g、白砂糖添加量75 g。
测定蛋糕硬度为0.84±0.34 N, 比容为1.69±0.13 cm3/g,含水量为(38.2±0.1)%(国家标准含水量为≤42%), 符合标准。 菌落总数和大肠菌群数<10 CFU/g,霉菌未检测出,微生物检验结果合格,产品可放心食用。
通过单因素实验结果确定影响枸杞绿茶戚风蛋糕品质的主要因素有枸杞粉添加量、 超微绿茶粉添加量和白砂糖添加量。 结合响应面实验确定枸杞绿茶戚风蛋糕的最优配方:枸杞粉12 g、超微绿茶粉4 g、白砂糖75 g 和蛋清添加量180 g。 此时感官评分为89.33±0.67 分,硬度为0.84±0.34 N,比容为1.69±0.13 cm3/g,蛋糕水分为(38.2±0.1)%。 按照这个配方制作出的枸杞绿茶戚风蛋糕,清香不腻,松软可口,兼有绿茶和枸杞的特色,品质良好。