炎士珂,馬鵬利,劉 暢,李 昀,2
(1.天津農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與生物工程學(xué)院,天津 300384;2.天津市農(nóng)副產(chǎn)品深加工技術(shù)工程中心,天津 300384)
珍珠油杏,也稱石匣珍珠杏,屬實(shí)生杏變異品種,性狀穩(wěn)定,抗逆性強(qiáng),適應(yīng)性廣,果實(shí)品質(zhì)優(yōu)良,商品價(jià)值極高[1]。其果實(shí)為橢圓形,果形端正。果肉韌而硬、味濃,出仁率達(dá)到43%,杏仁香甜、飽滿、香氣濃郁,耐貯藏,可鮮食,有著可直接食用的傳統(tǒng)[2-3]。珍珠油杏杏仁中含有大量的蛋白質(zhì)、維生素、不飽和脂肪酸等營養(yǎng)物質(zhì)[4],具有生津化痰、潤肺清熱的作用,同時(shí)擁有較高的醫(yī)用價(jià)值。其杏渣中含有干物質(zhì)15.7%,粗蛋白9.07%,中性洗滌纖維36.17%,酸性洗滌纖維20.36%,可溶性碳水化合物為9.73%。而珍珠油杏杏仁的應(yīng)用研究目前比較少,因此也使得其具有極高的商業(yè)價(jià)值。
餅干,作為一種老少皆宜的食品,深受消費(fèi)者的喜愛,但杏仁餅干卻不多見,由珍珠油杏的杏仁制作的餅干未在市場上出現(xiàn)。事實(shí)上,珍珠油杏杏渣制成的杏仁餅干不僅具有很高的營養(yǎng)價(jià)值,而且具有良好的風(fēng)味。燕麥作為一種營養(yǎng)成分極其豐富的農(nóng)作物,其蛋白質(zhì)含量高,可達(dá)15%~20%;氨基酸平衡是谷物中最好的,纖維含量高達(dá)64%~88%,有利于消化吸收;還含有較多的維生素E、鈣、磷、鐵等微量元素,是相當(dāng)好的保健食品原料,也是餅干加工中一種很好的谷物原料[3]。
試驗(yàn)以珍珠油杏加工杏仁蛋白飲料后剩余的杏渣和燕麥為主要原料,優(yōu)化配方,制得具有獨(dú)特風(fēng)味的杏仁餅干,充分利用燕麥的營養(yǎng)價(jià)值和杏仁偏于滋潤及養(yǎng)護(hù)肺氣、祛痰止咳的生理功能[4],同時(shí)實(shí)現(xiàn)珍珠油杏資源的綜合利用,促進(jìn)珍珠油杏新產(chǎn)品的開發(fā),豐富市場上的餅干品種,對推動(dòng)珍珠油杏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有積極意義。
珍珠油杏,產(chǎn)地為山東省新泰市,扎魯特旗神山杏谷現(xiàn)代農(nóng)業(yè)有限公司提供;植物油,長壽花清香葵花籽油;燕麥、低筋面粉、綿白糖、白砂糖、食鹽、小蘇打、牛奶、雞蛋等,均為市售。
C21-H1107型電磁爐,青島海爾家電服務(wù)有限公司產(chǎn)品;BT 600型電子天平,上海友聲衡器有限公司設(shè)計(jì)啟東友銘衡器有限公司產(chǎn)品;令牌ACS-C1型電子計(jì)數(shù)秤,上海三積分有限公司產(chǎn)品;TA-XT 2i型質(zhì)構(gòu)儀,英國SMS公司產(chǎn)品;CZ-18型打漿機(jī),廣東晨雕機(jī)械設(shè)備有限公司產(chǎn)品;OMJ-R4060C型烤箱,河北歐美佳食品機(jī)械有限公司產(chǎn)品。
1.2.1 杏仁餅干的工藝流程
植物油、糖、蛋液
(1)原輔料預(yù)處理。杏渣源于加工杏仁蛋白飲料后的副產(chǎn)物,杏渣的制備過程為首先對杏仁進(jìn)行清洗,清洗后將杏仁進(jìn)行常溫浸泡,浸泡后去皮,得到無皮杏仁,再按照實(shí)驗(yàn)室的方法進(jìn)行制備杏渣。杏渣的實(shí)驗(yàn)室制備方法為:將無皮杏仁用杏仁質(zhì)量3倍的水浸泡12 h,手工去皮后用杏仁質(zhì)量8倍的水進(jìn)行磨漿;先用打漿機(jī)粗磨,再用膠體磨細(xì)磨,用200目的篩網(wǎng)過濾,過濾后,即得到杏渣;將制得的杏渣進(jìn)行收集,收集后于冰箱中冷藏備用,溫度為2~4℃。
(2)輔料預(yù)混。將植物油、白砂糖與蛋液按照比例進(jìn)行添加,將其混勻。
(3) 面團(tuán)調(diào)制。將面粉、燕麥、杏渣、牛奶、食鹽和小蘇打等原料進(jìn)行混合揉制。調(diào)制時(shí),面團(tuán)溫度維持在37~40℃。調(diào)制后將面團(tuán)靜置約10~20 min,使面團(tuán)內(nèi)部受力均勻,防止餅干收縮和變形[6]。
基本原料烘焙配方見表1。
表1 基本原料烘焙配方
(4)成型。面團(tuán)調(diào)制完成后,將面團(tuán)進(jìn)行輥壓,用自制模具壓制成型,保證其大小形狀一致。
(5)烘烤。烘烤溫度為面火170℃,底火150℃,烘烤15 min[7]。
(6)冷卻。餅干出爐后冷卻至室溫,進(jìn)行包裝貯藏。
將制備好的餅干用自封袋進(jìn)行密封,室溫避光保藏。取完整餅干,保證被測餅干的高度相同且截面光滑平整,然后置于質(zhì)構(gòu)儀測試臺上,采用直徑75 mm的平底柱形探頭P/75進(jìn)行TPA測試。測試條件為測前速率1.0 mm/s,測試速率0.5 mm/s,測后速率1.0 mm/s,壓縮程度為20%;2次壓縮之間停留時(shí)間為5 s;觸發(fā)力為5 g。每次取3塊餅干,分別測試餅干中心點(diǎn),取平均值[8]。試驗(yàn)選取的硬度為主要質(zhì)構(gòu)指標(biāo)。
感官評價(jià)時(shí)請10名專業(yè)的感官評定員對杏仁餅干的感官品質(zhì)進(jìn)行綜合評定。
杏仁餅干的感官評分標(biāo)準(zhǔn)見表2[9-11]。
表2 杏仁餅干的感官評分標(biāo)準(zhǔn)
采用Design Expert 8.0.6.1軟件對該研究進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析。
保持基本烘焙原料配比不變,以低筋面粉量為基準(zhǔn),按照一定比例改變杏渣、燕麥、植物油的添加量。通過感官評價(jià)對餅干的品質(zhì)進(jìn)行評價(jià),選取最佳因素水平。
杏仁餅干單因素試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表3。
表3 杏仁餅干單因素試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)/%
根據(jù)響應(yīng)面設(shè)計(jì)原理,以燕麥、杏渣、植物油3個(gè)因素為自變量,以餅干的硬度為響應(yīng)值進(jìn)行優(yōu)化,共設(shè)計(jì)15個(gè)試驗(yàn)點(diǎn),其中12個(gè)分析因子,3個(gè)中心點(diǎn)。通過統(tǒng)計(jì)分析軟件Design Expert 8.0.6.1進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析,確定杏仁餅干的3個(gè)主要因素的最優(yōu)工藝配方。
杏仁餅干試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表4。
表4 杏仁餅干試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)/%
2.1.1 杏渣添加量對餅干品質(zhì)的影響
杏渣添加量對餅干品質(zhì)的影響見表5。
表5 杏渣添加量對餅干品質(zhì)的影響
由表5可知,當(dāng)杏渣添加量為30%時(shí),餅干杏仁味較濃,酥脆性好,感官得分最高為88分,故杏渣添加量為30%時(shí)為最佳。
2.1.2 燕麥添加量對餅干品質(zhì)的影響
燕麥添加量對餅干品質(zhì)的影響見表6。
表6 燕麥添加量對餅干品質(zhì)的影響
由表6可知,當(dāng)燕麥添加量為30%時(shí),餅干燕麥味適中,口感與風(fēng)味較好,感官得分最高為89分,故燕麥添加量為30%時(shí)餅干風(fēng)味為最佳。
2.1.3 植物油添加量對餅干品質(zhì)的影響
植物油添加量對餅干品質(zhì)的影響見表7。
表7 植物油添加量對餅干品質(zhì)的影響
由表7可知,當(dāng)植物油添加量為25%時(shí),餅干外觀平滑光亮,口感酥脆,感官得分最高為83分,故植物油添加量為25%時(shí)制得的餅干在口感和外觀品質(zhì)俱佳。
2.2.1 配方優(yōu)化響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)與回歸分析結(jié)果
響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果見表8。
表8 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果
硬度是第1次壓縮時(shí)的最大峰值,即食物達(dá)到變形時(shí)的力,是評價(jià)餅干口感的一個(gè)重要指標(biāo)。在制作過程中,由于燕麥、杏渣、植物油3個(gè)因素對餅干硬度并非簡單的線性因素,通過Design Expert 8.0.6.1對表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸分析,明確各因素對響應(yīng)值Y的影響,得到多元回歸方程為Y=18 158.83+494.12A-384.15B-454.05C-569.60AB+743.35AC-267.65BC-1993.49A2-1 131.54B2-1 620.04C2.
2.2.2 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果方差分析
響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果方差分析見表9。
表9 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果方差分析
由表9可知,模型的可靠性可由方差分析結(jié)果和相關(guān)系數(shù)來研究。模擬項(xiàng)F=21.32,p=0.001 8<0.01,說明試驗(yàn)所選用的二次多項(xiàng)模擬型具有高度的顯著性。由表9可知,A、B、C因素影響顯著(p<0.05),A和B,A和C的交互作用顯著A2,B2,C2因素影響極顯著,其他均不顯著。失擬誤差F=5.33,p=0.162 1>0.05,說明失擬項(xiàng)不顯著。由此可見,該模型能夠較好地描述各因素與響應(yīng)值之間的真實(shí)關(guān)系,可以利用該回歸方程確定杏仁餅干的最佳工藝配方。該模型的R12=0.974 6,Radj2=0.928 9,說明該回歸模型的調(diào)整系數(shù)為0.928 9,即該模型能解釋92.89%響應(yīng)值的變化,模型擬合程度良好,試驗(yàn)誤差小,說明應(yīng)用響應(yīng)曲面法優(yōu)化杏仁餅干工藝配方是可行的。由對硬度回歸系數(shù)檢驗(yàn)值F可知,各因素對杏仁餅干影響主次順序?yàn)樾釉砑恿浚ˋ)>植物油添加量(C) >燕麥添加量(B)。
2.2.3 各因素交互作用對杏仁餅干硬度的影響
杏渣和燕麥對杏仁餅干硬度的響應(yīng)面及等高線圖見圖1,杏渣和植物油對杏仁餅干硬度的響應(yīng)面及等高線圖見圖2,燕麥和植物油對杏仁餅干硬度的響應(yīng)面及等高線圖見圖3。
通過這些圖可以直觀地反映出各因素之間的交互作用對杏仁餅干硬度的影響。通過對響應(yīng)曲面的形狀的觀察分析可以得出圖1與圖2的響應(yīng)曲面有較明顯的極值,說明相對應(yīng)的2個(gè)因素的交互作用比較明顯,而圖3中的響應(yīng)曲面沒有明顯的極值,說明2個(gè)因素的交互作用較弱。
圖1 杏渣和燕麥對杏仁餅干硬度的響應(yīng)面及等高線圖
圖2 杏渣和植物油對杏仁餅干硬度的響應(yīng)面及等高線圖
圖3 燕麥和植物油對杏仁餅干硬度的響應(yīng)面及等高線圖
由圖1可以看出,曲線很陡,說明杏渣與燕麥2個(gè)因素的交互作用對餅干的硬度影響大,且其等高線呈現(xiàn)橢圓趨勢,即硬度隨著杏渣添加量和燕麥添加量的增加,都出現(xiàn)先增加后減少的趨勢,故存在極值,且AB兩因素的交互作用p<0.05,說明二者的交互作用存在顯著差異,并且由表9可知,A因素的F值比B因素的F值大,可以看出杏渣的影響程度大于燕麥的影響程度,與圖1形狀相符。
由圖2可以看出,曲線變化明顯,說明杏渣添加量和植物油添加量對餅干的硬度影響大,其等高線圖呈現(xiàn)橢圓形,其硬度隨著杏渣添加量和植物油添加量的增加,出現(xiàn)先增加后減少的趨勢,因而存在極值,且AB兩因素的交互作用p<0.05,說明二者的交互作用存在顯著差異,并且由表9可知,A因素的F值比B因素的F值大,可以看出杏渣對餅干硬度的影響程度大于燕麥對餅干硬度的影響程度,與圖2形狀相符。
由表9可知,燕麥和植物油的交互作用p值為0.260 0,遠(yuǎn)大于0.05,故二者無明顯差異。由圖3可以看出,燕麥和植物油這2個(gè)因素的交互作用不存在極值,且其等高線無橢圓趨勢,故交互作用不顯著。
2.2.4 驗(yàn)證試驗(yàn)
根據(jù)模型預(yù)測得到的杏仁餅干優(yōu)化配方中,杏渣、燕麥、植物油的最佳添加量分別為30%,30%,25%,為了驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性,采用上述最佳工藝條件進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。將得到的餅干進(jìn)行質(zhì)構(gòu),實(shí)際得到的硬度為17 883.6,與Design Expert軟件理論預(yù)測值18 153.3僅差1.49%,說明該模型參數(shù)準(zhǔn)確可靠[12]。
各組感官評分見表10。
表10 各組感官評分
經(jīng)過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),隨著燕麥比例的增加,會(huì)降低面筋形成能力,燕麥在原料中所占比例越大,制備的餅干品質(zhì)越差,是由于燕麥的增加降低了餅干的適口性、黏彈性和光滑性。這就導(dǎo)致餅干的感官品質(zhì)較差、口感較粗糙、色澤較黃、光滑性較差,因此在滿足營養(yǎng)成分的前提下,需要控制燕麥的添加量;杏渣中含有豐富的纖維與蛋白質(zhì),隨著杏渣含量的提高,餅干的彈性有所降低。當(dāng)杏渣添加量較少時(shí),對餅干硬度的影響不大,隨著杏渣添加量的提高,餅干的硬度也隨之發(fā)生變化,同時(shí)餅干的感官評價(jià)呈先增加后減少的效果,原因是在一定的添加量內(nèi),餅干能夠具有獨(dú)特的杏仁味,但當(dāng)添加量達(dá)到一定時(shí),餅干的風(fēng)味會(huì)有所下降,光滑度有所改變,口感也會(huì)變差;隨著植物油的添加量增加,餅干的風(fēng)味下降,口感油膩,色澤較深。根據(jù)響應(yīng)面優(yōu)化后的配方得到的結(jié)果中,第1組為最優(yōu)組。由表10可知,第1組餅干的感官品質(zhì)最優(yōu),得分為87.6分[13]。故質(zhì)構(gòu)硬度與感官評價(jià)結(jié)果一致,綜合而言,第1組均為最優(yōu)組,該組餅干的配方為杏渣添加量30%,燕麥添加量30%,植物油添加量25%,低筋面粉添加量100%,雞蛋添加量50%,白砂糖添加量21%,牛奶添加量25%,小蘇打添加量0.8%,食鹽添加量0.8%。
研究了杏渣、燕麥、植物油3個(gè)主要原料添加量對餅干品質(zhì)和質(zhì)構(gòu)特性的影響。通過響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)建立了杏仁餅干硬度的回歸方程,所得回歸方程為Y=18 158.83+494.12A-384.15B-454.05C-569.60AB+743.35AC-267.65BC-1993.49A2-1131.54B2-1620.04C2,方程的決定系數(shù)為0.974 6,調(diào)整決定系數(shù)為0.928 9。感官評價(jià)結(jié)果與質(zhì)構(gòu)所得到的最優(yōu)結(jié)果一致,故優(yōu)化后的杏仁餅干的配方為(以低筋面粉量計(jì)) 低筋面粉添加量100%,杏渣添加量30%,燕麥添加量30%,植物油添加量25%,雞蛋添加量50%,白砂糖添加量21%,牛奶添加量25%,小蘇打添加量0.8%,食鹽添加量0.8%,優(yōu)化后的杏仁餅干的硬度為17 883.6,感官評價(jià)得分為87.6分。根據(jù)優(yōu)化配方加工的杏仁餅干表面色澤均勻,口感松脆,硬度較高。除具有餅干特有的香氣外,還具有杏仁的淡淡香氣,感官品質(zhì)較好。