劉璐萍,曲容墁,徐 恒,郭志遠(yuǎn),裴龍英

(1.新疆理工學(xué)院 食品科學(xué)與工程學(xué)院,新疆 阿克蘇 843000;2.塔里木大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院,新疆 阿拉爾 843300)

紅棗甘甜可口,營養(yǎng)價值較高[1-2],因其富含豐富的功能性物質(zhì),尤其是黃酮類化合物,以及維生素、氨基酸、多糖和核苷酸等物質(zhì),因此紅棗及其加工制品在食品和醫(yī)藥行業(yè)得到廣泛應(yīng)用[3-5]。核桃營養(yǎng)價值豐富,其中86%的脂肪是不飽和脂肪酸,還富含銅、鎂、鉀、磷、鐵和維生素B族等成分[6-7],具有抗氧化、抗疲勞、改善記憶、潤腸通便、免疫調(diào)節(jié)、改善酒精性情緒及認(rèn)知損傷等功能,有“長壽果”“養(yǎng)生之寶”的美譽(yù),可用于開發(fā)高附加值產(chǎn)品[8-9]。燕麥?zhǔn)俏覈匾奶厣r(nóng)作物之一,富含蛋白質(zhì)、膳食纖維、維生素和礦物質(zhì)等成分[10],熱量低,可平穩(wěn)血糖、促進(jìn)腸胃蠕動,是兒童及三高人群食品的理想谷物類原材料[11-13]。棗糕棗香濃郁,口感細(xì)膩,口味獨(dú)特,回味綿甜[14-15]。目前市面上傳統(tǒng)的棗糕不僅含糖量、含油量和熱量都較高,而且營養(yǎng)成分單一[16]。因此,筆者以紅棗、核桃和燕麥為主要原料,以甜味劑赤蘚糖醇代替蔗糖,研制一種具有營養(yǎng)健康、口感松軟和甜味適中等特點(diǎn)的新型復(fù)合棗糕,為紅棗深加工提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器設(shè)備

紅棗、核桃、燕麥,均挑選新鮮干凈阿克蘇本地產(chǎn)出的原材料,經(jīng)預(yù)處理后備用;蔗糖為市售;赤蘚糖醇為食品級標(biāo)準(zhǔn)。

AL204 METTER TOLEDO型電子天平,上海天平儀器廠;K38FK613電烤箱,浙江蘇泊爾股份有限公司;HH-S26六孔恒溫水浴鍋,上海坤誠科學(xué)儀器有限公司;HR1724型打漿機(jī),飛利浦家電公司。

1.2 棗糕加工工藝流程設(shè)計(jì)

原料預(yù)處理→粉類材料制備→濕性材料制備→制作面糊→烘烤。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 原料預(yù)處理

1) 紅棗預(yù)處理。挑選色澤紅艷、肉質(zhì)肥厚的紅棗,洗凈去核后加少量水,上鍋蒸15 min,榨成棗泥放涼備用。

2) 核桃預(yù)處理。挑選個頭均勻、縫合線緊密的薄皮核桃,掰開取核桃仁篩選后打碎。

3) 燕麥預(yù)處理。秤50 g燕麥淘洗濾水后泡入牛奶15 min。

1.3.2 粉類材料制備

量出低筋面粉140 g、泡打粉1 g、小蘇打1 g,過篩備用,4顆大棗洗凈剪成小顆?；烊?。

1.3.3 濕性材料制備

棗泥170 g,玉米油40 g,蜂蜜20 g,混合攪拌均勻備用。2個雞蛋用分蛋法加入赤蘚糖醇30 g打發(fā),加入預(yù)處理好的燕麥牛奶中。

1.3.4 面糊制作、烘烤

將濕性材料加入粉類材料翻拌均勻。再分2次加入棗泥糊中,翻拌均勻。裝入蛋糕紙杯后將表面鋪滿核桃碎和白芝麻,烤箱上下火150 ℃預(yù)熱,烤30 min。

1.3.5 單因素實(shí)驗(yàn)

1) 玉米油添加量對棗糕感官品質(zhì)的影響

取紅棗泥170 g,赤蘚糖醇30 g,低筋面粉140 g,牛奶100 g,烤箱溫度150 ℃,設(shè)定玉米油添加量分別為40,50,60,70,80 g,考察玉米油添加量對核桃燕麥棗糕感官品質(zhì)的影響。

2) 烤箱溫度對棗糕感官品質(zhì)的影響

取紅棗泥170 g,赤蘚糖醇30 g,低筋面粉140 g,牛奶100 g,玉米油50 g,設(shè)定烤箱溫度分別為130,140,150,160,170 ℃,考察烤箱溫度對核桃燕麥棗糕感官品質(zhì)的影響。

3) 赤蘚糖醇添加量對棗糕感官品質(zhì)的影響

取紅棗泥170 g,低筋面粉140 g,牛奶100 g,玉米油50 g,烤箱溫度150 ℃,設(shè)定赤蘚糖醇的添加量分別為10,20,30,40,50 g,考察赤蘚糖醇添加量對核桃燕麥棗糕感官品質(zhì)的影響。

1.3.6 響應(yīng)面優(yōu)化實(shí)驗(yàn)

在單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上,以棗糕感官品質(zhì)為響應(yīng)值,采用Design-Expert 10.0.7軟件設(shè)計(jì)三因素三水平的響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)[17-19],確定最優(yōu)工藝,因素與水平如表1所示。

表1 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)因素與水平

①A為玉米油添加量;②B為烤箱溫度;③C為赤蘚糖醇添加量。

1.3.7 棗糕感官評定

由10名食品檢驗(yàn)員用盲評計(jì)分方式對核桃燕麥棗糕進(jìn)行感官評分,得到核桃燕麥棗糕感官評分標(biāo)準(zhǔn),評分標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表2 棗糕的感官評分標(biāo)準(zhǔn)

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次,取均值。采用Origin 8.6作圖,Design-Expert 10.0.7進(jìn)行響應(yīng)面分析,SPSS 26.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,概率P<0.05認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性差異,P<0.01認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)學(xué)極顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

2.1.1 玉米油添加量對棗糕感官品質(zhì)的影響

玉米油添加量對棗糕感官品質(zhì)的影響如圖1所示。由圖1可知:玉米油添加量對棗糕的感官品質(zhì)影響顯著(P<0.05),在一定范圍內(nèi)隨著玉米油添加量數(shù)值的增大感官評分呈增加趨勢,添加量為60 g時感官評分接近最大值,繼續(xù)添加玉米油,不僅感官評分逐漸下降,而且還會導(dǎo)致產(chǎn)品口感油膩、黏牙和色澤不均等現(xiàn)象。因此宜選取添加量60 g。

圖1 玉米油添加量對棗糕感官品質(zhì)的影響Fig.1 Effects of corn oil on sensory quality of jujube cake

2.1.2 烤箱溫度對棗糕感官品質(zhì)的影響

烤箱溫度對棗糕感官品質(zhì)的影響如圖2所示。由圖2可知:烤箱溫度對棗糕的感官品質(zhì)影響顯著(P<0.05),在一定范圍內(nèi)隨著烤箱溫度的增大感官評分呈增加趨勢,當(dāng)溫度在150 ℃時感官評分接近最大值,烤箱溫度繼續(xù)升高,不僅感官評分逐漸下降,而且還會導(dǎo)致產(chǎn)品表面出現(xiàn)褐變、焦化等現(xiàn)象。因此宜選取烤箱溫度為150 ℃。

圖2 烤箱溫度對棗糕感官品質(zhì)的影響Fig.2 Effect of oven temperature on sensory quality of jujube cake

2.1.3 赤蘚糖醇添加量對棗糕感官品質(zhì)的影響

赤蘚糖醇添加量對棗糕感官品質(zhì)的影響如圖3所示。由圖3可知:赤蘚糖醇添加量對棗糕的感官品質(zhì)影響顯著(P<0.05),在一定范圍內(nèi)隨著赤蘚糖醇添加量數(shù)值的增大感官評分呈增加趨勢,當(dāng)添加量為30 g時感官評分接近最大值,繼續(xù)添加赤蘚糖醇,不僅感官評分逐漸下降,而且還會導(dǎo)致產(chǎn)品甜味濃郁、幾乎無棗香味等現(xiàn)象。因此宜選取赤蘚糖醇添加量為30 g。

圖3 赤蘚糖醇添加量對棗糕感官品質(zhì)的影響Fig.3 Effect of adding amount of erythritol on sensory quality of Jujube cake

2.2 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

通過單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果,確定影響感官評分的各因素最佳水平,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化設(shè)計(jì),其實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3,4所示。

表3 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表4 回歸模型方差分析

利用Design Expert 10.0.7軟件對影響核桃燕麥棗糕感官評分的3個主要因素玉米油添加量A、烤箱溫度B和赤蘚糖醇添加量C的中心組合實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行二次多項(xiàng)式回歸擬合(表4),得到響應(yīng)值Y(感官評分)對影響核桃燕麥棗糕感官評分的關(guān)鍵因素(A,B,C)的二次多項(xiàng)回歸模型方程,即

Y=87.199+0.305A+0.271B+0.334C- 0.353AB-0.083AC+0.315BC- 1.355A2-1.473B2-1.887C2

表4回歸模型的方差分析表明[20]:失擬項(xiàng)F=99.5,P<0.000 1,表示該模型具有極顯著性差異;F=3.19,且P=0.145 8>0.05,即方程失擬項(xiàng)表現(xiàn)不顯著,該模型回歸擬合良好;模型擬合系數(shù)R2=0.982 3,說明該模型擬合度良好,可用該模型對核桃燕麥棗糕感官評分進(jìn)行分析和預(yù)測。由P值大小可知:A,B,C,A2,B2,C2對核桃燕麥棗糕感官評分有極顯著影響(P<0.01);AB,BC對核桃燕麥棗糕感官評分有顯著影響(P<0.05)。由F值大小可知各因素對響應(yīng)值影響強(qiáng)弱的關(guān)系為C>A>B。

2.3 響應(yīng)面曲線圖分析

各因素對核桃燕麥棗糕感官品質(zhì)影響的響應(yīng)面如圖4所示。圖4(a～c)分別展示了玉米油添加量與烤箱溫度、玉米油添加量與赤蘚糖醇添加量、烤箱溫度與赤蘚糖醇添加量對棗糕感官的交互作用。

圖4 各因素對產(chǎn)品感官品質(zhì)影響的響應(yīng)面圖Fig.4 The response surface diagram of the influence of each factor on the product sensory quality

由圖4可知:玉米油添加量A與烤箱溫度B、玉米油添加量A與赤蘚糖醇添加量C、烤箱溫度B與赤蘚糖醇添加量C之間均對核桃燕麥棗糕的感官品質(zhì)存在一定的交互作用,且影響顯著。最佳預(yù)測點(diǎn)在試驗(yàn)范圍內(nèi),該模型的擬合度較高,可確定最優(yōu)發(fā)酵工藝。

2.4 最優(yōu)配方的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

根據(jù)回歸模型方程及方差分析[21],得到核桃燕麥棗糕的最優(yōu)配方參數(shù):玉米油添加量為61.96 g,烤箱溫度為151.81 ℃,赤蘚糖醇添加量為31.88 g。在此配方參數(shù)下,核桃燕麥棗糕的感官評分預(yù)測值為87.24分。為驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性,同時為適應(yīng)生產(chǎn)實(shí)際,方便投料操作,將上述最佳優(yōu)配方參數(shù)進(jìn)行調(diào)整:玉米油添加量為62 g,烤箱溫度為150 ℃,赤蘚糖醇添加量為32 g,重復(fù)3次實(shí)驗(yàn),得到核桃燕麥棗糕的感官評分88.35分,與預(yù)測值接近,證實(shí)了此工藝參數(shù)具有一定的實(shí)用價值,因此該模型可以很好地反映最優(yōu)的加工工藝條件。

3 結(jié) 論

研究了玉米油添加量、赤蘚糖醇添加量和烤箱溫度3個單因素對核桃燕麥棗糕感官品質(zhì)的影響,通過Box-behnken響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)法以最佳感官評分確定核桃燕麥棗糕的最優(yōu)加工工藝條件:玉米油添加量為62 g,烤箱溫度為150 ℃,赤蘚糖醇添加量為32 g。按照此配方研制的棗糕外觀有光澤、口感細(xì)膩,孔隙均勻,且大小均勻,口感細(xì)膩、松軟,甜味適中,且賦有紅棗特有的香氣,營養(yǎng)豐富,該工藝為紅棗深加工提供了理論依據(jù)和技術(shù)支撐。