李鵬飛,劉志宗
(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)食品與工程學(xué)院,山西晉中 030801)
決明子(Semen Cassiae) 一種藥食同源的食材,味苦、甘、咸,性微寒,具有清肝明目、利水通便、降血壓和降血脂的功能[1]。決明子多糖是決明子的主要有效成分,有清肝明目、消除自由基等功效[2]。
枸杞性甘、味平,具有養(yǎng)肝滋腎的功能[3],近年來(lái)很多研究表明其具有清除自由基、抗輻射、抗衰老、增強(qiáng)免疫等作用[4]。
將決明子與枸杞復(fù)配,可以更好地發(fā)揮其明目的作用。枸杞微甜,有助于改善餅干口感。燕麥?zhǔn)且环N優(yōu)質(zhì)雜糧,含有豐富的膳食纖維和亞油酸,具有改善腸道健康與降血壓、降血脂的功能[5]。將上述三者以適當(dāng)比例混合制作酥性餅干,符合現(xiàn)代消費(fèi)市場(chǎng)對(duì)口感和功能性的需求,具有良好的前景。
1.1.1 原料
決明子、低筋面粉、燕麥粉、黃油、新鮮枸杞干、雞蛋、白砂糖、植物油、食鹽、小蘇打、酵母粉,均為市售。
1.1.2 儀器
電熱鼓風(fēng)干燥箱、低速離心機(jī)、恒溫水浴鍋、分光光度計(jì)、磁力攪拌器、抽濾器、電子天平、粉碎機(jī)、醒發(fā)箱、烤箱、打蛋機(jī)、篩子、模具等。
1.1.3 試劑
葡萄糖、濃硫酸、苯酚、乙醇,均為分析純。
1.2.1 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
準(zhǔn)確稱取干燥恒質(zhì)量的葡萄糖100 mg,用蒸餾水配置質(zhì)量濃度為1 mg/L的葡萄糖溶液,搖勻后準(zhǔn)確吸取10 mL,用蒸餾水稀釋定容至100 mL,即得質(zhì)量濃度100 μg/mL的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液。
1.2.2 苯酚溶液的配制
準(zhǔn)確量取苯酚6 mL,蒸餾水定容至100 mL,即得體積濃度6%苯酚溶液,棕色瓶于避光處保存。
1.2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
硫酸-苯酚法測(cè)定總多糖的標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制見表1。
表1 硫酸-苯酚法測(cè)定總多糖的標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制/mL
按照表1配置標(biāo)準(zhǔn)液,取8支干凈的具塞試管按表1操作,將試管置于冰水水浴中,加入1 mL的苯酚溶液,振蕩搖勻后緩慢逐滴加入98%濃硫酸,并輕輕攪勻,使稀釋產(chǎn)生的熱量及時(shí)散出。搖勻后靜置5 min后加塞,于30℃下放置20 min,取出后置于涼水中冷卻10 min,以0號(hào)管溶液為空白調(diào)零,在最大吸收波長(zhǎng)490 nm處測(cè)定吸光度。
1.2.4 待測(cè)樣品多糖的測(cè)定與計(jì)算
將樣品多糖用1 mL蒸餾水溶解,定容至100 mL。取2 mL定容后的溶液,按制作標(biāo)準(zhǔn)曲線中的方法測(cè)定溶液的吸光值,依據(jù)回歸方程計(jì)算待測(cè)溶液的多糖質(zhì)量濃度,注意要乘以換算系數(shù)。
2.1.1 決明子多糖提取工藝流程
2.1.2 決明子的預(yù)處理[7]
(1)選料。選取色澤較好,無(wú)蟲蛀、無(wú)霉變的決明子。
(2)清洗。用水清洗除去決明子雜質(zhì)并瀝干水分。
(3) 預(yù)處理。將瀝水后的決明子經(jīng)60℃烘干1 h后,再經(jīng)過(guò)140℃烘干10 min后進(jìn)行粉碎,過(guò)120目篩,保存?zhèn)溆谩?/p>
(1)料液比對(duì)提取決明子多糖的影響。以浸提溫度90℃,浸提時(shí)間2.5 h,設(shè)置不同料液比1∶20,1∶30,1∶40,1∶50,1∶60,浸提 3次,合并浸提液,分別于波長(zhǎng)490 nm處測(cè)定吸光度,以確定適宜的料液比。
(2)浸提溫度對(duì)提取決明子多糖的影響。以料液比1∶30,浸提時(shí)間2.5 h,設(shè)置不同浸提溫度50,60,70,80,90℃,浸提3次,合并浸提液,分別于波長(zhǎng)490 nm處測(cè)定吸光度,以確定適宜的浸提溫度。
(3)浸提時(shí)間對(duì)提取決明子多糖的影響。以料液比1∶30,提取溫度90℃,設(shè)置不同浸提時(shí)間1.5,2.0,2.5,3.0,3.5 h,浸提3次,合并浸提液,分別于波長(zhǎng)490 nm處測(cè)定吸光度,以確定適宜的浸提時(shí)間。
(1)在最佳提取條件下提取決明子多糖,冷卻后使用紗布過(guò)濾。
(2)將濾液真空抽濾后,緩慢加入無(wú)水乙醇至乙醇的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到70%,在4℃下醇沉過(guò)夜[8]。
(3) 以轉(zhuǎn)速8 000 r/min離心20 min,收集多糖沉淀,之后將多糖沉淀進(jìn)行烘干,保存?zhèn)溆谩?/p>
決明子多糖、燕麥粉、低筋面粉、枸杞粉混合→植物油調(diào)節(jié)可塑性→擠壓成型→烘烤→冷卻→成品。 黃油、雞蛋、白砂糖打發(fā)
2.4.1 原料預(yù)處理
(1) 枸杞粉的制備。挑選色澤柔和、有光澤、肉質(zhì)飽滿的枸杞,洗凈后干燥處理,用粉碎機(jī)粉碎,過(guò)120目篩,冷藏保存?zhèn)溆谩?/p>
(2) 燕麥粉的制備。挑選顆粒飽滿、無(wú)蟲蛀、質(zhì)地優(yōu)良的燕麥洗凈后干燥處理,用粉碎機(jī)粉碎,過(guò)120目篩,冷藏保存?zhèn)溆谩?/p>
2.4.2 操作要點(diǎn)
(1)為了使酥性餅干口感更好,在調(diào)制面團(tuán)時(shí),應(yīng)注意使用低筋面粉,同時(shí)注意攪拌的強(qiáng)度,避免形成過(guò)多面筋。
(2)適量添加白砂糖。一方面可使餅干味甜且色澤較好;另一方面可抑制面筋的形成,使餅干疏松。
(3)使用低脂黃油,用前軟化并打發(fā)成羽毛狀。
(4)燕麥片炒熟后再用粉碎機(jī)粉碎,此時(shí)味道更香濃。
(5)低筋面粉、枸杞粉和燕麥粉使用前應(yīng)過(guò)篩處理,防止調(diào)粉過(guò)程中出現(xiàn)結(jié)塊現(xiàn)象。
暫定初始配方為低筋面粉用量100 g,燕麥粉用量20 g,枸杞粉用量6 g,決明子多糖用量2 g,黃油用量30 g,白砂糖用量35 g,酵母粉用量1 g,食鹽用量1 g。
(1)決明子多糖用量對(duì)餅干的影響。初始配方不變,調(diào)整決明子多糖用量1,2,3,4,5 g制作餅干并進(jìn)行感官評(píng)價(jià),確定決明子多糖的適宜用量。
(2)枸杞粉用量對(duì)餅干的影響。初始配方不變,調(diào)整枸杞粉用量2,4,6,8,10 g制作餅干并進(jìn)行感官評(píng)價(jià),確定枸杞粉的適宜用量。
(3)燕麥粉用量對(duì)餅干的影響。初始配方不變,調(diào)整燕麥粉用量10,20,30,40,50 g制作餅干并進(jìn)行感官評(píng)價(jià),確定燕麥粉的適宜用量。
(4) 黃油用量對(duì)餅干的影響。初始配方不變,通過(guò)調(diào)整黃油用量10,15,20,25,30 g制作餅干并進(jìn)行感官評(píng)價(jià),確定黃油的適宜用量。
(5)烘焙溫度對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響。
烘焙溫度對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響見表2。
表2 烘焙溫度對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響
(6)烘焙時(shí)間對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響。
烘焙時(shí)間對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響見表3。
表3 烘焙時(shí)間對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響
(1)稱量。按照最優(yōu)配比稱取各成分,然后加入適量酵母粉,充分混合后待用。
(2)輔料預(yù)混。取出適量的黃油放在小盆里打發(fā)成羽毛狀,加入白砂糖和黃油繼續(xù)攪打,少量多次加入雞蛋液攪打均勻。
(3)面粉調(diào)制。將混合好的輔料加入調(diào)好后的混合物(低筋面粉、決明子多糖粉、燕麥粉和枸杞粉)中,調(diào)制好用保鮮膜蓋,放在適宜的溫度下醒發(fā)30 min。
(4)輥壓。將醒發(fā)后的面團(tuán)放在案板上,根據(jù)黏性加入適量混合面粉,用搟面杖進(jìn)行均勻輥壓。
(5)成型。對(duì)輥壓好的面團(tuán)進(jìn)行模具壓制成型,將成型的餅干進(jìn)行烘焙。
酥性餅干單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)采用感官評(píng)價(jià)來(lái)確定各成分最佳用量,并確定最佳配方。
感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表4。
表4 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
以葡萄糖質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(g/mL)、吸光度為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
多糖含量測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1。
3.2.1 料液比對(duì)決明子多糖提取率的影響[9]
料液比對(duì)決明子多糖提取率的影響見表5。
表5 料液比對(duì)決明子多糖提取率的影響
由表5可知,隨著料液比依次增加,提取率先升高后下降,料液比為1∶30的多糖提取率最高,故選擇料液比為1∶30進(jìn)行提取。
3.2.2 浸提溫度對(duì)決明子多糖提取率的影響
浸提溫度對(duì)決明子多糖提取率的影響見表6。
表6 浸提溫度對(duì)決明子多糖提取率的影響
由表6可知,隨著浸提溫度的增加,計(jì)算出的提取率逐漸增高,浸提溫度為90℃的決明子多糖提取率最高,但考慮高水溫對(duì)多糖結(jié)構(gòu)與活性有一定的影響,故選擇浸提溫度為90℃進(jìn)行提取。
3.2.3 浸提時(shí)間對(duì)決明子多糖提取率的影響
浸提時(shí)間對(duì)決明子多糖提取率的影響見表7。
表7 浸提時(shí)間對(duì)決明子多糖提取率的影響
由數(shù)據(jù)分析可知,隨著浸提時(shí)間的增加,計(jì)算出的提取率逐漸增高,浸提時(shí)間為3.0 h的決明子多糖提取率最高,故選擇浸提時(shí)間為3.0 h進(jìn)行提取。
通過(guò)單因素試驗(yàn)確定的條件范圍,設(shè)計(jì)決明子多糖提取的正交因素水平表。
決明子多糖提取各因素與水平設(shè)計(jì)見表8。
表8 決明子多糖提取各因素與水平設(shè)計(jì)
通過(guò)L9(34)正交試驗(yàn)得出最優(yōu)浸提條件。
正交試驗(yàn)結(jié)果見表9。
表9 正交試驗(yàn)結(jié)果
由表9可知,影響決明子多糖提取率依次是A>B>C,說(shuō)明料液比是影響提取率最主要的因素,其次是浸提溫度和浸提時(shí)間。正交試驗(yàn)結(jié)果表明,各因素的最佳組合方式為A1B2C2,提取率為9.27%,這和鄧澤元等人[9]的結(jié)果較一致,故采用料液比1∶25,浸提溫度90℃,浸提時(shí)間3 h的工藝提取多糖。
3.5.1 決明子多糖酥性餅干單因素試驗(yàn)結(jié)果與分析
(1) 決明子多糖用量對(duì)餅干感官評(píng)分的影響。根據(jù)初始配方,通過(guò)調(diào)整決明子多糖用量制作餅干,以感官評(píng)價(jià)為標(biāo)準(zhǔn)分析其對(duì)餅干的影響。
多糖用量對(duì)餅干感官評(píng)分的影響見圖2。
由圖2可知,餅干品質(zhì)隨決明子多糖用量的增加呈現(xiàn)出先緩慢上升后下降的趨勢(shì)。在用量為2 g時(shí)感官品質(zhì)最好,在添加到4 g時(shí),感官評(píng)價(jià)與1 g相近,但決明子多糖含量不可太多,又因?yàn)闆Q明子多糖是其中主要功能成分之一,所以其確定用量為2 g。
(2)枸杞粉用量對(duì)餅干感官評(píng)分的影響。根據(jù)初始配方,通過(guò)調(diào)整枸杞粉用量制作餅干,以感官評(píng)價(jià)為標(biāo)準(zhǔn)分析其對(duì)餅干的影響。
枸杞粉用量對(duì)餅干感官評(píng)分的影響見圖3。
由圖3可知,餅干品質(zhì)隨枸杞粉用量的增加呈現(xiàn)先緩慢上升后迅速下降的趨勢(shì),在用量為6 g時(shí)品質(zhì)最好。
(3)黃油用量對(duì)餅干感官評(píng)分的影響。根據(jù)初始配方,通過(guò)調(diào)整黃油用量制作餅干,以感官評(píng)價(jià)為標(biāo)準(zhǔn)分析其對(duì)餅干的影響。
黃油用量對(duì)餅干感官評(píng)分的影響見圖4。
餅干中黃油的用量影響餅干的物理形態(tài)及口感。由圖4可知,隨著黃油用量的增加,餅干感官評(píng)分呈先上升后下降的趨勢(shì)。當(dāng)黃油用量為30 g時(shí),感官評(píng)分較高。此時(shí),餅干組織狀態(tài)均勻、外形圓潤(rùn)、口感酥脆。
(4)燕麥粉用量對(duì)餅干感官評(píng)分的影響。根據(jù)初始配方,通過(guò)調(diào)整燕麥粉用量制作餅干,以感官評(píng)價(jià)為標(biāo)準(zhǔn)分析其對(duì)餅干的影響。
燕麥粉用量對(duì)餅干感官評(píng)分的影響見圖5。
燕麥富含膳食纖維,可使口感富有嚼勁,更甜且散發(fā)堅(jiān)果味道。由圖5可知,隨著燕麥粉用量的增加,感官評(píng)分先上升后持續(xù)下降的趨勢(shì)。在用量為20g時(shí),餅干感官評(píng)分最高,此時(shí)餅干的氣味香甜適宜、口感適中、無(wú)強(qiáng)烈顆粒感、不粗糙,餅干也易成型。
(5)烘焙溫度對(duì)餅干感官評(píng)分。
烘焙溫度對(duì)餅干感官評(píng)分的影響見表10。
表10 烘焙溫度對(duì)餅干感官評(píng)分的影響
由表10可知,餅干感官品質(zhì)隨烘焙溫度的升高呈先上升后下降的趨勢(shì),在面火溫度170℃,底火溫度150℃時(shí),感官品質(zhì)最好。在各個(gè)加工因素中,烘焙溫度對(duì)色澤的影響較大。餅干色澤的變化主要是由于餅干發(fā)生非酶促褐變所造成的。隨著溫度的升高,餅干的色澤朝著較好的方向發(fā)展,當(dāng)面火超過(guò)170℃,底火超過(guò)150℃時(shí),餅干會(huì)產(chǎn)生焦灼,同時(shí)溫度的升高也會(huì)使餅干的氣味與口感發(fā)生不良變化。因此,決明子多糖餅干的適宜烘焙溫度為面火溫度170℃,底火溫度150℃。
(6)烘焙時(shí)間對(duì)餅干感官評(píng)分的影響。
烘焙時(shí)間對(duì)餅干感官評(píng)分的影響見表11。
表11 烘焙時(shí)間對(duì)餅干感官評(píng)分的影響
由表11可知,餅干的感官得分隨著烘焙時(shí)間的增加呈先升高后降低的趨勢(shì),在烘焙時(shí)間為10 min時(shí),評(píng)分最高。此后,隨著烘焙時(shí)間的增加,餅干的色澤、氣味與口感、組織狀態(tài)、外形的評(píng)分均下降。其中,對(duì)色澤的影響較大,因此決明子多糖餅干的適宜烘焙時(shí)間為10 min。
3.5.2 酥性餅干正交試驗(yàn)
在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,以感官評(píng)分為標(biāo)準(zhǔn),對(duì)枸杞用量、黃油用量和白砂糖用量進(jìn)行正交試驗(yàn)確定最佳配方。在分析決明子多糖含量A對(duì)餅干的影響時(shí),確定2 g為適宜用量,其在餅干所占比例小,故不參與正交試驗(yàn)。
酥性餅干正交因素與水平設(shè)計(jì)見表12。
表12 酥性餅干正交因素與水平設(shè)計(jì)/g
酥性餅干正交試驗(yàn)結(jié)果見表13。
表13 酥性餅干正交試驗(yàn)結(jié)果
由表13可知,影響決明子多糖酥性餅干感官品質(zhì)的因素依次是D">C">B",說(shuō)明燕麥粉用量是影響產(chǎn)品的最主要因素,其次是黃油用量和枸杞粉用量。正交試驗(yàn)表明,各因素的最佳組合方式為B"3C"3D2。但理論上各因素的最佳組合方式為B"3C"1D2,進(jìn)一步做驗(yàn)證試驗(yàn),得出各因素組合方式為B"3C"1D2時(shí),感官評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)為86.7分,高于85.6分。所以各因素的最佳組合方式為B"3C"1D2,即枸杞粉用量7 g,黃油用量 25 g,燕麥粉用量 20 g。符合 GB 7100—2015《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)餅干》中對(duì)酥性餅干的要求。
采用水提醇沉法提取決明子多糖,對(duì)影響提取率的料液比、浸提溫度和浸提時(shí)間進(jìn)行單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn),得到最佳的提取工藝為料液比1∶25,浸提溫度90℃,浸提時(shí)間3 h,提取率為9.27%。
通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)確定酥性餅干的最佳工藝參數(shù)為低筋面粉用量100 g,決明子多糖粉用量2 g,枸杞粉用量7 g,黃油用量25 g,燕麥粉用量20 g,此條件下制得的決明子多糖酥性餅干組織細(xì)膩,內(nèi)部有均勻的小氣孔,口感松脆、甜味適中,富有決明子特有的咖啡味。