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(綏化學(xué)院食品與制藥工程學(xué)院,黑龍江綏化 152061)

藍(lán)莓被聯(lián)合國糧農(nóng)組織列為五大健康食品之一[1-2],同時(shí)也是唯一一個(gè)入選十大健康食品的水果[3]。藍(lán)莓除鮮食外,多被加工成果汁和果酒等,加工過程中產(chǎn)生大量副產(chǎn)物——果渣[4]。據(jù)報(bào)道,我國每年產(chǎn)生果渣近千萬噸,不僅造成資源浪費(fèi),經(jīng)濟(jì)損失,還不利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)[5]。藍(lán)莓果渣中含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)和活性成分,有研究表明,殺菌后的藍(lán)莓果汁中只含有約13%～23%的花青素,而在果渣中的含量約42%,此外藍(lán)莓果渣中還含有豐富的綠原酸和膳食纖維等功能性成分,具有抗氧化、抗癌、增強(qiáng)人體免疫力等功效[6-7]。因此,隨著人們的保健意識越來越強(qiáng)以及我國藍(lán)莓種植的規(guī)模越來越大,合理開發(fā)利用藍(lán)莓果渣不僅可以增加藍(lán)莓加工產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,還可促進(jìn)藍(lán)莓資源的綜合利用。

目前,藍(lán)莓果渣在各類食品中的應(yīng)用已有研究。焦妍津[8]對藍(lán)莓果渣生產(chǎn)擠壓膨化食品的工藝了研究。王蓓蓓等[9]進(jìn)行了藍(lán)莓渣膳食纖維酥性餅干的工藝配方。夏其樂等[10]研究了楊梅、藍(lán)莓果渣果醬的加工工藝。張盼盼[11]以藍(lán)莓果渣為原料,研究花青素的提取、純化工藝,并以純化的花青素和山楂粉為主料研發(fā)了一種花青素咀嚼片。楊培青等[12]利用酵母菌和干酪乳酸菌發(fā)酵研制藍(lán)莓果渣酵素。周笑犁等[13]利用藍(lán)莓皮渣生產(chǎn)出營養(yǎng)咀嚼片。

本文將藍(lán)莓果渣粉添加到面粉中,研發(fā)出藍(lán)莓渣膳食纖維蛋糕,研究了藍(lán)莓渣膳食纖維蛋糕的最佳配方,并對其感官品質(zhì)和質(zhì)構(gòu)特性等進(jìn)行分析。開發(fā)藍(lán)莓渣膳食纖維蛋糕將有利于緩解藍(lán)莓果渣廢棄物對環(huán)境產(chǎn)生的壓力,且藍(lán)莓果渣可實(shí)現(xiàn)高附加值利用,同時(shí)可增加蛋糕類食品的多樣性,滿足消費(fèi)者對健康食品的追求。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

冷凍藍(lán)莓果渣 鳳陽健民藍(lán)莓農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司;低筋面粉 安徽赫老農(nóng)面粉廠;金龍魚一級大豆油 益海嘉里有限公司;泡打粉 南京華飛口堿廠;白砂糖、鮮雞蛋 購于超市。

BGZ-246型電熱鼓風(fēng)干燥箱 上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;ZH-25B-B11型多功能食品加工機(jī) 河南新飛電器集團(tuán)有限公司;PL6001-L型電子天平 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;CT3型質(zhì)構(gòu)儀 美國Brookfield公司;HM-955型打蛋器 廣東東菱電器有限公司;PL-4型焙烤箱 廣東恒聯(lián)食品機(jī)械有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 原料的預(yù)處理 將冷凍的藍(lán)莓果渣放在烘箱中(55 ℃,24～30 h)烘干,用粉碎機(jī)粉碎成粉末,過80目篩,備用。

1.2.2 藍(lán)莓果渣膳食纖維蛋糕的制作

1.2.2.1 工藝流程

近年來,為了推進(jìn)大氣污染防治、提高能源利用效率、促進(jìn)熱電產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展,解決我國北方地區(qū)冬季供暖期空氣污染嚴(yán)重、熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展滯后、區(qū)域性用電用熱矛盾突出等問題,政府出臺了相關(guān)政策,鼓勵(lì)各地建設(shè)背壓熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組和各種全部利用汽輪機(jī)乏汽熱量的熱電聯(lián)產(chǎn)方式,來滿足用熱需求。背壓燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組建設(shè)容量不受國家燃煤電站總量控制目標(biāo)限制,因此作為國家鼓勵(lì)發(fā)展的環(huán)保節(jié)能導(dǎo)向產(chǎn)業(yè)之一,背壓熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組以其高效節(jié)能、改善環(huán)境的顯著優(yōu)勢,將會得到長足的發(fā)展[1-2]。

1.2.2.2 操作要點(diǎn) 原料攪打:先將雞蛋用打蛋器中速打散,緩緩加入一定量的白砂糖,改用快速攪打至全部溶化,至蛋漿液乳白色細(xì)膩有光澤,體積增加3倍以上,打蛋結(jié)束,用時(shí)約為10～15 min;調(diào)制面糊:將已稱好的低筋面粉、藍(lán)莓果渣粉、泡打粉混勻,加入到打發(fā)好的蛋漿中,慢速攪打,緩慢加入大豆油,混合均勻,攪拌至不見到生粉即可;注模:加入量以模具的2/3為宜;焙烤:烤箱預(yù)熱至200 ℃,關(guān)掉面火,將注好面糊的模具放入烤箱中,底火180 ℃焙烤,當(dāng)?shù)案馀髅洶l(fā)成熟時(shí),關(guān)掉底火,開啟面火,在190 ℃的溫度下繼續(xù)焙烤10 min,待蛋糕四周呈現(xiàn)金黃色時(shí)關(guān)閉電源,將蛋糕出爐;脫模:冷卻脫模后自然冷卻3～5 min,等到溫度降至30～40 ℃即可。

1.2.3 藍(lán)莓渣膳食纖維蛋糕的單因素實(shí)驗(yàn)

1.2.3.1 藍(lán)莓果渣粉添加量對蛋糕品質(zhì)的影響 保持藍(lán)莓果渣粉與低筋面粉的總量(100 g)不變,選擇藍(lán)莓果渣粉添加量為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 g。在泡打粉添加量為1.5 g,大豆油添加量為35 g,白砂糖添加量為35 g,通過感官評價(jià)以及質(zhì)構(gòu)特性考察藍(lán)莓果渣粉添加量對蛋糕品質(zhì)的影響。

1.2.3.2 泡打粉添加量對蛋糕品質(zhì)的影響 選擇泡打粉添加量為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 g。在藍(lán)莓果渣粉添加量為1.5 g,大豆油添加量為35 g,白砂糖添加量為35 g,通過感官評價(jià)以及質(zhì)構(gòu)特性考察泡打粉添加量對蛋糕品質(zhì)的影響。

1.2.3.3 大豆油添加量對蛋糕品質(zhì)的影響 選擇大豆油添加量為25、30、35、40、45 g。在藍(lán)莓果渣粉添加量為1.5 g,泡打粉添加量為1.5 g,白砂糖添加量為35 g,通過感官評價(jià)以及質(zhì)構(gòu)特性考察大豆油添加量對蛋糕品質(zhì)的影響。

1.2.3.4 白砂糖添加量對蛋糕品質(zhì)的影響 選擇白砂糖添加量為25、30、35、40、45 g。在藍(lán)莓果渣粉添加量為1.5 g,泡打粉添加量為1.5 g,大豆油添加量為30 g的條件下,通過感官評價(jià)以及質(zhì)構(gòu)特性考察白砂糖添加量對蛋糕品質(zhì)的影響。

1.2.4 藍(lán)莓渣膳食纖維蛋糕的正交優(yōu)化試驗(yàn) 采用L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)對藍(lán)莓果渣粉添加量、泡打粉添加量、大豆油添加量、白砂糖添加量進(jìn)行優(yōu)化,正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表1。

表1 正交因素水平表Table 1 Factors and levels of the orthogonal test

1.2.5 藍(lán)莓渣膳食纖維蛋糕的感官評價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 由10名有感官評價(jià)經(jīng)驗(yàn)的食品專業(yè)技術(shù)人員(男女比例為1∶1)組成鑒評小組,按規(guī)定的評分標(biāo)準(zhǔn)對產(chǎn)品的形態(tài)、外觀、剖面、氣泡、彈性、口感進(jìn)行綜合評分,取其平均值為最終結(jié)果。藍(lán)莓渣膳食纖維蛋糕感官評價(jià)見表2。

表2 蛋糕感官品質(zhì)評分標(biāo)準(zhǔn)[17]Table 2 Evaluation standards of sensory quality for cake[17]

1.2.6 藍(lán)莓渣膳食纖維蛋糕的質(zhì)構(gòu)分析 利用質(zhì)構(gòu)儀對藍(lán)莓渣膳食纖維蛋糕進(jìn)行質(zhì)構(gòu)特性分析,測定的質(zhì)構(gòu)參數(shù)為硬度、可恢復(fù)形變、內(nèi)聚性、咀嚼性、彈性。測試樣品去除切片周邊的蛋糕皮,而后切成3 cm×3 cm×1 cm的塊狀測試樣品[18]。采用圓柱型探頭TA44,測試速度為3.00 mm/s,壓縮距離為20 mm,觸發(fā)點(diǎn)負(fù)載為10 g[14]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有實(shí)驗(yàn)至少進(jìn)行3次,利用SPSS Statistics 18.0軟件對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),采用Tukey’s檢驗(yàn)進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 藍(lán)莓果渣粉添加量對蛋糕品質(zhì)的影響

2.1.1 藍(lán)莓果渣粉添加量對蛋糕感官品質(zhì)的影響 藍(lán)莓果渣粉呈顆粒狀,藍(lán)莓果渣粉的添加會使面粉以藍(lán)莓果渣粉顆粒為單位附著,會產(chǎn)生較多氣泡,從而影響焙烤后蛋糕的彈性和形態(tài),同時(shí)顆粒狀的藍(lán)莓果渣粉還會影響成品蛋糕的口感。由表3可知,當(dāng)藍(lán)莓果渣粉添加量為1.0、1.5 g時(shí),形態(tài)外觀較好;當(dāng)藍(lán)莓果渣粉添加量為1.5 g時(shí),彈性和口感最佳;當(dāng)藍(lán)莓果渣粉添加量大于1.5 g時(shí),蛋糕的形態(tài)、剖面、口感等均略有下降。因此,當(dāng)藍(lán)莓果渣粉添加量為1.5 g時(shí),蛋糕的口感、彈性、氣泡、咀嚼性較好,此時(shí)的評分最高,且具有藍(lán)莓特有的滋味氣味。

表3 藍(lán)莓果渣粉添加量對蛋糕感官品質(zhì)的影響(分)Table 3 Effects of blueberry pomace powder adding volume on sensory evaluation of cake(scores)

2.1.2 藍(lán)莓果渣粉添加量對蛋糕質(zhì)構(gòu)特性的影響 藍(lán)莓果渣粉添加量對蛋糕質(zhì)構(gòu)特性參數(shù)的影響如表4所示。由表4可知,當(dāng)藍(lán)莓果渣粉添加量為1.5 g時(shí),蛋糕的硬度最小,說明此時(shí)蛋糕松軟度最佳,口感好,與表3感官評分結(jié)果一致,同時(shí)可恢復(fù)形變、內(nèi)聚性最大,兩者均顯著高于其他組(p<0.05),此時(shí)咀嚼性、彈性也最大,說明蛋糕內(nèi)部結(jié)合力大、組織結(jié)構(gòu)緊密、氣泡小且均勻,彈性好,且耐咀嚼,咀嚼后可恢復(fù)性好,與表3感官評分結(jié)果一致,此時(shí)感官評分最高。從差異顯著性分析可以看出,隨著藍(lán)莓果渣粉添加量的增加,蛋糕的咀嚼性和彈性變化不顯著(p>0.05),說明藍(lán)莓果渣粉對蛋糕咀嚼性和彈性影響較小,但對蛋糕的硬度、可恢復(fù)形變、內(nèi)聚性影響較大。

表4 藍(lán)莓果渣粉添加量對蛋糕質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 4 Effects of blueberry pomace powder adding volume on texture characteristic of cake

2.2 泡打粉添加量對蛋糕品質(zhì)的影響

2.2.1 泡打粉添加量對蛋糕感官品質(zhì)的影響 泡打粉會影響蛋清的打發(fā)程度以及蛋糕的形態(tài),泡打粉可以增加蛋糕的蓬松度,隨著泡打粉添加量的不斷增加,蛋糕的蓬松度也越來越高。

由表5可知,當(dāng)泡打粉添加量低于1.5 g時(shí),隨著泡打粉添加量的增加,蛋糕的蓬松度越來越高;當(dāng)泡打粉的添加量為1.5 g時(shí),蛋糕的形態(tài)、外觀、氣泡、剖面、彈性都達(dá)到最佳,此時(shí)評分最高。當(dāng)泡打粉的添加量大于1.5 g時(shí),蛋糕的部分感官品質(zhì)反而下降,推測添加泡打粉的量過多,產(chǎn)生的氣體較多,使得蛋糕過于的蓬松,其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)比較松散粗糙導(dǎo)致的。因此,泡打粉的添加量為1.5 g時(shí),此時(shí),蛋糕的感官品質(zhì)最佳。

表5 泡打粉添加量對蛋糕感官品質(zhì)的影響Table 5 Effects of baking powder adding volume on sensory evaluation of cake

2.2.2 泡打粉添加量對蛋糕質(zhì)構(gòu)特性的影響 由表6可知,隨著泡打粉添加量的增加,蛋糕的硬度逐漸降低,當(dāng)泡打粉添加量為2.5 g時(shí),此時(shí)蛋糕的硬度最小,咀嚼性值最低,顯著低于其他組(p<0.05),此時(shí)蛋糕過于酥軟,不耐咀嚼;當(dāng)泡打粉添加量為1.5 g時(shí),蛋糕的硬度居中,蛋糕酥軟度適宜;此條件下,蛋糕的可恢復(fù)形變、咀嚼性最大,顯著高于其他組(p<0.05),彈性較好,說明蛋糕彈性較好,耐咀嚼,咀嚼后恢復(fù)形變的能力好,感官品質(zhì)最好,與表5結(jié)果一致,且繼續(xù)增加泡打粉的添加量,蛋糕的內(nèi)聚性無顯著影響;此外,從差異顯著性分析可以看出,隨著泡打粉添加量的增加,蛋糕的可恢復(fù)形變和彈性變化不顯著(p>0.05),說明此范圍的泡打粉添加量對蛋糕的可恢復(fù)形變和彈性無明顯影響,對其內(nèi)聚性有一定影響,但對蛋糕的硬度與咀嚼性影響較大。

表6 泡打粉添加量對蛋糕質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 6 Effects of baking powderadding volume on texture characteristic of cake

2.3 大豆油添加量對蛋糕品質(zhì)的影響

2.3.1 大豆油添加量對蛋糕感官品質(zhì)的影響 大豆油會使蛋糕組織細(xì)膩均勻,口感柔軟,在調(diào)制面糊的時(shí)還起到發(fā)泡的作用。

由表7可知,當(dāng)大豆油添加量在30 g時(shí),此時(shí)蛋糕的感官品質(zhì)達(dá)到最佳,口感、彈性等都比較適中,此時(shí)評分較高。當(dāng)大豆油添加量低于30 g時(shí),此時(shí)蛋糕比較松軟,但組織不均勻,口感也比較粗糙;當(dāng)大豆油添加量高于30 g時(shí),組織過于松軟,不易成型易崩頂。因此,大豆油添加量為30 g最宜。

表7 大豆油添加量對蛋糕感官品質(zhì)的影響Table 7 Effects of soybean oil adding volume on sensory evaluation of cake

2.3.2 大豆油添加量對蛋糕質(zhì)構(gòu)特性參數(shù)的影響 由表8可知,從硬度來看,當(dāng)大豆油添加量為45 g時(shí)蛋糕的硬度最小,顯著低于其他組(p<0.05),說明蛋糕的酥軟度適宜,但蛋糕的可恢復(fù)形變和彈性較低,咀嚼性最差,說明此條件下蛋糕不耐咀嚼,彈性較差,咀嚼后恢復(fù)形變的能力較差,此外大豆油添加過多會導(dǎo)致蛋糕油脂含量過高,因此大豆油添加量為45 g時(shí)質(zhì)構(gòu)特性和感官品質(zhì)差,與表7感官結(jié)果一致。當(dāng)大豆油添加量為30 g時(shí),蛋糕的硬度較小,說明酥軟度和口感較好,與表7感官結(jié)果一致,此條件下,蛋糕的可恢復(fù)形變、內(nèi)聚性、彈性最好,咀嚼性較好,綜合考慮大豆油的添加量應(yīng)選30 g,與表7感官結(jié)構(gòu)一致,感官評分最高。從差異顯著性分析可以看出,隨著大豆油添加量的增加,蛋糕的內(nèi)聚性、咀嚼性和彈性的變化不顯著(p>0.05),說明大豆油的添加量對蛋糕的內(nèi)聚性、咀嚼性和彈性的影響較小,但對蛋糕的硬度、可恢復(fù)形變影響較大。

表8 大豆油添加量對蛋糕質(zhì)構(gòu)參數(shù)的影響Table 8 Effects of soybean oiladding volume on texture characteristic of cake

2.4 白砂糖添加量對蛋糕品質(zhì)的影響

2.4.1 白砂糖添加量對蛋糕感官品質(zhì)的影響 白砂糖是蛋糕的主要調(diào)味劑,糖的添加量直接影響了蛋糕的口感。

由表9可知,當(dāng)白砂糖添加量低于40 g時(shí),蛋糕甜味不明顯,所產(chǎn)生的一系列化學(xué)反應(yīng)的效果也不明顯,膨脹不夠,其口感、形態(tài)等評分比較低;當(dāng)白砂糖添加量為35和40 g時(shí),蛋糕的形態(tài)、氣泡彈性等較好;當(dāng)白砂糖添加量為40 g時(shí),其口感達(dá)到最佳,此時(shí)評分最高;當(dāng)白砂糖添加量大于40 g時(shí),口感等又呈下降趨勢。由于糖能增加蛋糕的甜度,有助于蛋漿的打發(fā),而且能保持其體積的穩(wěn)定性,但過高的糖也可能引起口感的甜膩;糖還可以使面粉的面筋性蛋白質(zhì)軟化;而且糖在高溫狀態(tài)下還會發(fā)生焦糖化反應(yīng),產(chǎn)生棕黃色,可以增加蛋糕的顏色和香味。當(dāng)含糖量較多時(shí),在蛋糕焙烤的過程當(dāng)中,糖溶化后,使蛋糕面糊比較稀薄,其體積也會比較容易膨脹,這樣在冷卻時(shí)頂面經(jīng)常會向下凹陷,組織比較粗糙;當(dāng)含糖量較少時(shí),則體積膨脹較小,蛋糕表面的色澤也較淺。因此,白砂糖添加量為40 g時(shí),品質(zhì)最佳。

表9 白砂糖添加量對蛋糕感官品質(zhì)的影響Table 9 Effects of sugar adding volume on sensory evaluation of cake

2.4.2 白砂糖添加量對蛋糕質(zhì)構(gòu)特性參數(shù)的影響 由表10可知,白砂糖添加量對蛋糕硬度的影響較大,隨著白砂糖添加量的增加,蛋糕的硬度先變小后增大,當(dāng)白砂糖添加量為40 g時(shí),蛋糕的硬度最小,顯著低于其他組(p<0.05),可恢復(fù)形變和咀嚼性較大,說明蛋糕酥軟,口感最佳,較耐咀嚼,咀嚼后恢復(fù)變性的能力較好,與表9感官評分結(jié)果一致;但白砂糖添加量對蛋糕內(nèi)聚性、彈性的影響不大。從差異顯著性分析可知,隨著白砂糖添加量的增加,蛋糕的咀嚼性變化不顯著(p>0.05),說明白砂糖的添加量對蛋糕的咀嚼性影響較小,但對蛋糕的硬度、可恢復(fù)形變、內(nèi)聚性和彈性影響較大。

表10 白砂糖添加量對蛋糕質(zhì)構(gòu)參數(shù)的影響Table 10 Effects of sugaradding volume on texture characteristic of cake

2.5 正交試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)正交因素水平的試驗(yàn)設(shè)計(jì),4因素3水平正交試驗(yàn)和感官評價(jià)結(jié)果如表11所示。從表11的極差分析結(jié)果可知,影響藍(lán)莓渣膳食纖維蛋糕品質(zhì)的各因素主次為A>C>B>D,即藍(lán)莓果渣粉添加量的影響最大,大豆油添加量是較重要因素,泡打粉添加量是次要因素,白砂糖添加量對感官品質(zhì)的影響最小。以感官評分作為衡量指標(biāo)來看,評分最高的配方為A2B2C3D1,而根據(jù)正交試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)分析得出最佳配方為A2B1C3D1,即藍(lán)莓果渣粉添加量1.5 g,泡打粉添加量1.0 g,大豆油添加量35 g,白砂糖的添加量35 g。

表11 正交試驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析Table 11 The orthogonal experiment results and data analysis

最佳配方未出現(xiàn)在正交試驗(yàn)中,需進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn),將A2B2C3D1與A2B1C3D1參照基礎(chǔ)試驗(yàn)條件,進(jìn)行3組驗(yàn)證試驗(yàn),對產(chǎn)品進(jìn)行感官評價(jià)和質(zhì)構(gòu)分析。結(jié)果得出A2B1C3D1的感官評分為88±1分,A2B2C3D1的感官評分為(85±1)分,因此藍(lán)莓渣膳食纖維蛋糕的最佳配方為A2B1C3D1,即藍(lán)莓果渣粉添加量1.5 g,泡打粉添加量1.0 g,大豆油添加量35 g,白砂糖的添加量35 g。按照上述配方所研制的藍(lán)莓渣膳食纖維蛋糕,其甜度適中、蛋香味純正、藍(lán)莓香味濃郁、彈性優(yōu)異、形態(tài)完整、咀嚼性較好,質(zhì)構(gòu)分析得出其硬度為(448±11)g、可恢復(fù)形變?yōu)?2.32±0.19)mm、內(nèi)聚性為0.46±0.01、咀嚼性為(18.2±0.4)mJ、彈性為(8.66±0.05)mm。

3 結(jié)論

在面粉中適量的添加藍(lán)莓果渣粉,開發(fā)出新品種的藍(lán)莓渣膳食纖維蛋糕,不僅達(dá)到了藍(lán)莓副產(chǎn)物綜合利用的目的,同時(shí)增加了蛋糕的風(fēng)味和營養(yǎng)。本試驗(yàn)得出的藍(lán)莓渣膳食纖維蛋糕最佳配方為:藍(lán)莓果渣粉添加量1.5 g,泡打粉添加量1.0 g,大豆油添加量35 g,白砂糖的添加量35 g。此配方下研制的藍(lán)莓蛋糕硬度為(448±11) g、可恢復(fù)形變?yōu)?2.32±0.19) mm、內(nèi)聚性為0.46±0.01、咀嚼性為(18.2±0.4) mJ、彈性為(8.66±0.05) mm。