郭 欣
(1.漳州職業(yè)技術(shù)學院 食品工程學院,福建 漳州 363000;2.農(nóng)產(chǎn)品深加工及安全福建省高校應用技術(shù)工程中心,福建 漳州 363000)
葡萄為葡萄科葡萄屬木質(zhì)藤本植物,果實球形或橢圓形,不僅被當作水果食用,還是常見的釀酒原材料[1-2]。葡萄皮中含有豐富的多酚類、天然色素和膳食纖維等營養(yǎng)成分,是優(yōu)質(zhì)的抗氧化膳食纖維資源[3]。
瑪格麗特餅干是一種酥性餅干,因其獨特的外形和動人的愛情故事而得名[4],它以低筋面粉、黃油、熟蛋黃、糖粉等為原料烘焙而成。其本身含有較多的油脂和糖,能量較高,且缺少維生素、礦物質(zhì)、膳食纖維等營養(yǎng)物質(zhì)[5-6]。
本試驗在普通瑪格麗特餅干配方的基礎(chǔ)上,研究不同葡萄皮粉添加量、黃油添加量和糖粉添加量對瑪格麗特餅干感官品質(zhì)的影響,開發(fā)一款具有濃郁風味的葡萄皮粉瑪格麗特餅干。這不僅能使葡萄皮粉的保健成分得到充分利用,而且解決了葡萄副產(chǎn)品的利用問題,如釀制葡萄酒的廢渣,提高了企業(yè)的收益。
葡萄皮、鹽、白砂糖、熟蛋黃、黃油、低筋面粉。
WSC-S色差計,上海儀電物理光學儀器有限公司;Scout-SE電子天平,奧豪斯儀器常州有限公司;YHD-F90烤箱,溫州一喜商用食品機械有限公司;GT-D86打蛋器,永康市固泰工貿(mào)有限公司;CT3-10K質(zhì)構(gòu)儀,美國BROOKFIELD博勒飛公司;FW10粉碎機,天津市泰斯特儀器有限公司。
1.3.1 瑪格麗特餅干基礎(chǔ)配方通過預試驗設(shè)定基礎(chǔ)配方[7]:葡萄皮粉3 g、黃油50 g、糖粉20 g、鹽0.5 g、熟蛋黃16 g、玉米淀粉50 g、低筋面粉50 g。
1.3.2 餅干制作工藝
原料預處理→面團調(diào)制→成型→烘烤→冷卻→包裝→成品[8]。
原料處理:將新鮮的葡萄皮通過真空冷凍干燥(-35℃,真空度<15 Pa,干燥12 h)后粉碎,過40目篩,于電子天平中稱量。
面團調(diào)制:將軟化的黃油、糖粉和鹽加入,打發(fā)至膨松狀態(tài),再加入蛋黃碎末,攪拌均勻。最后加入低筋面粉,玉米淀粉和葡萄皮粉,攪拌均勻后,移至案臺上,用手揉成光滑的面團。
成型:將面團搓成長條狀,分成8 g一個的小塊,用手揉成小圓球,整齊的擺放在烤盤上,用大拇指按壓其表面中心位置,將其壓扁,同時四周會出現(xiàn)不規(guī)則裂紋。
烘烤:烤箱需要提前預熱,溫度調(diào)制為上火150℃,下火150℃,烘烤時間約為20 min。
冷卻:將烤盤取出,靜置冷卻至室溫。
1.3.3 單因素試驗設(shè)計
在基礎(chǔ)配方的條件下,分別考察葡萄皮粉添加量(1、2、3、4、5 g)、黃油添加量(30、40、50、60、70 g)、糖粉添加量(20、25、30、35、40 g)對葡萄皮瑪格麗特餅干感官品質(zhì)的影響。
1.3.4 響應面試驗設(shè)計
在單因素試驗基礎(chǔ)上,選取葡萄皮粉添加量、黃油添加量、糖粉添加量3個因素,分別以A、B、C表示,根據(jù)Box-Behnken的中心組合設(shè)計原理進行3因素3水平試驗設(shè)計,并以感官評分為指標求得響應值,確定葡萄皮瑪格麗特餅干的最佳工藝配方。響應面因素見表1,設(shè)計方案見表2。
表1 響應面試驗因素與水平
表2 響應面試驗方案
續(xù)表2
1.3.5 葡萄皮瑪格麗特餅干的感官評價標準
組織10名經(jīng)過感官分析訓練的人對葡萄皮瑪格麗特的色澤、形態(tài)、組織結(jié)構(gòu)、口感風味進行感官評分[9]。結(jié)合GB/T 20980—2007制定餅干感官評分標準(表3)。
表3 葡萄皮瑪格麗特的感官評分標準
1.3.6 數(shù)據(jù)處理
運用Excel 2013軟件進行數(shù)據(jù)處理,數(shù)據(jù)用平均值±標準偏差表示,再結(jié)合SPSS 26軟件的Duncan進行單因素顯著性分析。使用origin 9.1對數(shù)據(jù)作圖。利用軟件Design-Expert 8.0.6處理響應面試驗結(jié)果。
由圖1可知,不同葡萄皮粉添加量的葡萄皮瑪格麗特餅干的色澤、口感與滋味和組織結(jié)構(gòu)的特性評分都是隨著葡萄皮粉添加量的增加先增后減,其中形態(tài)與色澤最高得分在4 g時,而口感與組織結(jié)構(gòu)的特性最高得分在3 g時,其間的形態(tài)與組織結(jié)構(gòu)的特性評分較為接近,分別在22與17上下。葡萄皮粉添加量為3 g時感官評價總分最高為90,此時餅干中葡萄風味最佳。而當葡萄皮粉添加量高于4 g時,成品顏色過深,因葡萄皮粉含量太高,使瑪格麗特餅干帶有一股酸味。
圖1 葡萄皮粉添加量對葡萄皮瑪格麗特的感官評分
由圖2可知,不同黃油添加量的葡萄皮瑪格麗特餅干的形態(tài)、色澤、口感與滋味和組織結(jié)構(gòu)的特性評分,隨著黃油量的增加先增后減,在50 g時各特性得分最高,此時感官評價總分也最高為90.8。當黃油含量低于50 g時,瑪格麗特餅干的裂紋不清晰,顏色偏淡,口感過于酥松。而當黃油含量高于50 g時,色澤與形態(tài)的評分大幅度降低,從最高點的23.2與23.3降至9.5與5.7。這是因為黃油量過多,美拉德反應加重,成品焦的地方多,此時成品為薄餅干的形狀[10]。
圖2 黃油添加量對葡萄皮瑪格麗特的感官評分
由圖3可知,不同糖粉量對葡萄皮瑪格麗特餅干形態(tài)、色澤、口感與滋味和組織結(jié)構(gòu)的特性評分隨著糖粉添加量的增加先增后減。糖粉添加量為25 g時各特性得分最佳,感官評價總分也最高。當糖粉添加量低于25 g時成品顏色偏淺,甜味淡。當糖粉添加量高于25 g時,成品顏色變深,味道過甜,口感偏硬。
圖3 糖粉添加量對葡萄皮瑪格麗特的感官評分
2.4.1 回歸關(guān)系式的建立及方差分析
通過Design-Expert響應面軟件,以糖粉添加量、黃油添加量、葡萄皮粉添加量作為考察變量,分別以A、B、C表示,以感官評分為響應值,在3因素3水平上對成品的工藝條件進行優(yōu)化,實驗結(jié)果見表4。運用Excel 2013軟件對色差數(shù)據(jù)進行處理,數(shù)據(jù)用平均值±標準偏差表示,再結(jié)合SPSS 26軟件的Duncan進行顯著性分析。
表4 響應面實驗設(shè)計方案及結(jié)果
根據(jù)表4試驗結(jié)果,運用軟件Design Expert.V 8.0.6.1對表的實驗數(shù)據(jù)進行回歸分析,得到感官評分值的二次多項式回歸關(guān)系式為:
Y=84.18+1.35A-0.41B+0.11C+0.67AB-5.63AC-5.55BC-8.74A2-9.32B2-5.87C2。
由表5可知,模型p值顯著,失擬項不顯著,說明回歸方程模型極顯著。失擬項F=0.367 2,p>0.05,失擬項不顯著,R2=0.989 2>0.9,說明該模型的預測值與實驗值擬合效果好,自變量與響應值之間的相關(guān)性顯著,由此可以得出葡萄皮瑪格麗特餅干的最優(yōu)配方。從表5各因素F值我們可分析出各自變量對響應值的影響程度。F值越大,說明該因素對響應值影響效果越大。反之,則影響效果越小。3個因素中對葡萄皮瑪格麗特餅干的影響程度由大到小依次為B、A、C,且A2、B2、C2對模型的影響極顯著,說明3個因素均直接影響葡萄皮瑪格麗特餅干的品質(zhì)。根據(jù)F的大小,可以看出,B(黃油量分數(shù))>A(糖粉量分數(shù))>C(葡萄皮粉量分數(shù))。
表5 感官評分回歸模型方程方差分析
2.4.2 響應面結(jié)果分析
圖4-圖5的響應面中存在著響應面最高點和極值,說明參數(shù)所選范圍合理。等高線圖隨著響應面圖的變化而變化,等高線圖形狀接近圓形,表明兩個自變量間的交互作用較弱,反之,若等高線的形狀接近橢圓形,表明兩個自變量間交互作用較強。
圖4表明,固定黃油量在50 g時,糖粉量A與黃油量B對葡萄皮瑪格麗特餅干的規(guī)范化綜合評分交互作用的影響。其等高線圖形接近圓形,且等高線較疏松,曲面較平緩,說明糖粉量A與黃油量B對規(guī)范化綜合評分Z的交互作用不顯著。
圖4 糖粉量和黃油量的交互作用的響應面圖與等高線圖
圖5可以直觀地看出,固定葡萄皮粉量在4 g時,糖粉量A與葡萄皮粉量C對葡萄皮瑪格麗特餅干的規(guī)范化綜合評分交互作用的影響。等高線形狀接近橢圓,等高線之間密集,曲面陡峭說明糖粉量A與葡萄皮粉量C對規(guī)范化綜合評分Z的交互作用顯著。
圖5 糖粉量和葡萄皮粉量的交互作用的響應面圖與等高線圖
圖6可以直觀地看出,固定葡萄皮粉量在4 g時,黃油量B與葡萄皮粉量C對葡萄皮瑪格麗特餅干的規(guī)范化綜合評分交互作用的影響。等高線形狀接近橢圓,等高線之間密集,曲面陡峭說明黃油量B與葡萄皮粉量C對規(guī)范化綜合評分Z的交互作用顯著。
圖6 葡萄皮粉和黃油量的交互作用的響應面圖與等高線圖
2.4.3 最優(yōu)組合確定和驗證
通過Design-Expert.V 8.0.6.1軟件,以感官評分為響應值時得到葡萄皮瑪格麗特餅干的最優(yōu)組合:糖粉量25.27 g,黃油量48.58 g,葡萄皮粉量4.05 g。利用最優(yōu)配方進行3次重復性驗證試驗,葡萄皮瑪格麗特餅干感官評分值為85.39,與預測值基本一致。
通過單因素試驗考察了葡萄皮粉添加量、黃油添加量、糖粉添加量對葡萄皮瑪格麗特餅干感官品質(zhì)的影響。通過響應面優(yōu)化試驗,得出葡萄皮瑪格麗特餅干最佳配方是葡萄皮粉4.05 g、黃油48.58 g、糖粉25.27 g、鹽0.5 g、熟蛋黃16 g、玉米淀粉50.00 g、低筋面粉50.00 g。以此工藝制備的葡萄皮瑪格麗特餅干成品色澤均勻且褐色光澤,酥松可口,酸甜咸適宜。