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        基于模糊感官評(píng)價(jià)法優(yōu)化黃秋葵籽粕餅干工藝研究

        2023-10-24 04:50:04李雙芳劉雨辰吳博雄張樂(lè)樂(lè)劉生杰
        農(nóng)產(chǎn)品加工 2023年17期
        關(guān)鍵詞:評(píng)價(jià)

        李雙芳,劉雨辰,夏 琳,吳博雄,張樂(lè)樂(lè),劉生杰,2

        (1.阜陽(yáng)師范大學(xué)信息工程學(xué)院,安徽阜陽(yáng) 236037;2.阜陽(yáng)師范大學(xué)生物與食品工程學(xué)院,安徽阜陽(yáng) 236041)

        黃秋葵簡(jiǎn)稱秋葵,屬錦葵科一年生草本植物,素有“綠色人參”之稱[1]。秋葵莢果肉質(zhì)柔嫩,風(fēng)味獨(dú)特,其中含有豐富的果膠、粗多糖、純化多糖等營(yíng)養(yǎng)成分,且具有助消化和降血脂等功能[2-3]。因此,近年來(lái)在我國(guó)種植面積逐漸增大,已經(jīng)成為常見(jiàn)的“特種蔬菜”[4]。但黃秋葵開(kāi)花后莢果長(zhǎng)勢(shì)較快,3~5 d即可成熟,若采收不及時(shí),莢果極易老化,纖維增多,導(dǎo)致莢果食用價(jià)值較低甚至不能食用,不僅造成資源浪費(fèi),增加了農(nóng)民種植黃秋葵的風(fēng)險(xiǎn),而且也限制著黃秋葵產(chǎn)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。因此,針對(duì)老熟黃秋葵的資源開(kāi)發(fā)尤為重要。

        在老熟黃秋葵中,籽的含量約占秋葵總質(zhì)量的50%,秋葵籽中油脂含量為18%~20%,與大豆中含油量相當(dāng)[5],其中飽和脂肪酸∶單不飽和脂肪酸∶多不飽和脂肪酸含量之比接近1∶1∶1 的理想模式,是一種優(yōu)質(zhì)功能性油脂[6]。同時(shí),秋葵籽中蛋白質(zhì)含量較高,且富含人體必需的氨基酸,其中蛋氨酸、蘇氨酸、色氨酸、賴氨酸可與豆類、谷類蛋白作為補(bǔ)充;組氨酸為維持嬰幼兒正常生理功能必需的氨基酸[7-8]。另外,秋葵籽中還富含生物堿、黃酮類等活性物質(zhì)[9-11]。綜上可知,秋葵籽可作為優(yōu)質(zhì)的食品加工原料。

        近年來(lái),針對(duì)秋葵籽加工研究主要集中在油脂提取、精煉方面,對(duì)榨油后的剩余部分即秋葵籽粕加工應(yīng)用研究鮮為報(bào)道。立足于秋葵籽粕在食品加工中的應(yīng)用研究,以秋葵籽粕為主要原料,結(jié)合模糊感官評(píng)價(jià)法探究秋葵籽粕餅干的最優(yōu)配方,為其工業(yè)化生產(chǎn)提供依據(jù),加快其在食品工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

        1 材料與方法

        1.1 材料與試劑

        原料:低筋面粉、黃油、白砂糖、秋葵籽粕、小蘇打、奶粉、雞蛋,以上均購(gòu)自阜陽(yáng)大潤(rùn)發(fā)超市。

        化學(xué)試劑:硫酸銅、硫酸鉀、硫酸、硼酸、氫氧化鈉、乙醇、石油醚、甲基紅指示劑、溴甲酚綠指示劑,以上均為分析純,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司提供;牛血清白蛋白,上海金穗生物科技有限公司提供;甲基紅,天津市北辰方正試劑廠提供;亞甲基藍(lán),天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所提供。

        1.2 儀器

        JA1003 型電子天平,上海儀器有限公司產(chǎn)品;BJ-800A 型粉碎機(jī),德清拜杰電器有限公司產(chǎn)品;DGT-G 型系列電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱,合肥華德利科學(xué)器材有限公司產(chǎn)品;YXD-F90 型烤箱,上海一喜食品機(jī)械有限公司產(chǎn)品;Sox406 型脂肪提取儀,山東海能科技有限公司產(chǎn)品;UV-1950 型紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì),杰瑞爾電器有限公司產(chǎn)品。

        1.3 工藝流程

        ①黃油融化→白砂糖稱量→小蘇打溶解→與蛋液混合打發(fā);

        ②秋葵籽粕→粉碎、過(guò)篩;

        ①+②→與低筋面粉混合→面團(tuán)揉制→搟制成型→烤制→成品冷卻包裝→感官評(píng)價(jià)。

        1.4 操作要點(diǎn)

        (1)原料預(yù)處理。取適量秋葵籽粕放入粉碎機(jī)中粉碎后,過(guò)80 目篩,得細(xì)膩的秋葵籽粕粉。

        (2)白砂糖融化與糖粉、小蘇打溶解。將稱量好的黃油置于70~80 ℃條件下融化后,加入白砂糖、奶粉,并用攪拌器攪拌至溶解。

        (3)蛋液混合打發(fā)。將蛋清和蛋白的混合液置于不銹鋼容器中,用攪拌器攪拌后,稱取適量蛋液加入至溶解液中攪拌,再用打蛋器打發(fā)至出現(xiàn)均勻小氣泡。

        (4)輔料添加。依次加入適量的面粉、秋葵籽粉、奶粉到打發(fā)的黃油溶液中。

        (5)面團(tuán)調(diào)制、成型。加入少量水,將上述面粉混合物攪拌均勻,調(diào)制成面團(tuán)。面團(tuán)光滑有彈性,如果面團(tuán)黏性過(guò)大,則放置5 min 左右,至面團(tuán)黏性合適為止。將面團(tuán)制成厚度為0.10~0.15 cm 的餅坯。

        (6)餅干烤制??鞠漕A(yù)熱5 min后,將餅坯裝入烤盤,設(shè)置上火溫度160 ℃,底火溫度150 ℃,烤制12 min。

        (7)冷卻包裝。將烤制成型的餅干冷卻至室溫后裝入到包裝袋中,即得成品。

        1.5 單因素試驗(yàn)

        以低筋面粉添加量100%為基準(zhǔn),添加小蘇打0.07%、水適量基礎(chǔ)上,分別考查白砂糖(15%,20%,25%,30%,35%)、秋葵籽粉(15%,20%,25%,30%,35%)、黃油(15%,20%,25%,30%,35%)、奶粉(10%,15%,20%,25%,30%)對(duì)秋葵籽粕餅干感官品質(zhì)的影響。

        1.6 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

        在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行四因素三水平L9(34)正交試驗(yàn),得出秋葵籽粕餅干的最優(yōu)配方。

        正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素與水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。

        表1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素與水平設(shè)計(jì) / %

        1.7 感官評(píng)價(jià)

        感官評(píng)定小組由10 名食品類評(píng)測(cè)人員組成,男女各5 人,分別對(duì)秋葵籽餅干的色澤、風(fēng)味、口感、組織狀態(tài)進(jìn)行感官評(píng)分,再結(jié)合模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)法計(jì)算餅干的綜合評(píng)分,最終根據(jù)評(píng)分高低評(píng)判餅干的品質(zhì)。

        秋葵籽粕餅干感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2[11-13]。

        表2 秋葵籽粕餅干感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

        1.8 模糊數(shù)學(xué)模型的建立

        (1)確定評(píng)定因素集。根據(jù)秋葵籽粕餅干的品質(zhì)特征,選擇最能反映產(chǎn)品質(zhì)量的4 個(gè)因素作為餅干成品的評(píng)價(jià)因素集M={m1,m2,m31,m4},m1代表色澤,m2代表風(fēng)味,m3代表口感,m4代表組織結(jié)構(gòu)。

        (2)確定評(píng)定因素權(quán)重。參照感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)餅干品質(zhì)劃分為優(yōu)、良、中、差4 個(gè)等級(jí),分別對(duì)應(yīng)90,80,70,60 共4 個(gè)分值。即評(píng)論等級(jí)論域V={v1,v2,v3,v4}={ 優(yōu),良,中,差}={90,80,70,60}。評(píng)價(jià)因素權(quán)重集X 代表秋葵籽粕餅干的評(píng)價(jià)因素在感官品質(zhì)評(píng)價(jià)中所占重要程度的集合。試驗(yàn)采用用戶調(diào)查法確定權(quán)重集X=(X1,X2,X3,X41),其中X 權(quán)重集為1,各因素權(quán)重分別為色澤(0.2),風(fēng)味(0.3),口感(0.3),組織結(jié)構(gòu)(0.2),即X=(X1=0.2,X2=0.3,X3=0.3,X4=0.2)。

        (3)模糊判斷及綜合評(píng)價(jià)。收集10 位感官評(píng)測(cè)人員的感官評(píng)價(jià)結(jié)果,分別計(jì)算每個(gè)樣品在4 種評(píng)價(jià)因素中分別為優(yōu)、良、中、差的票數(shù),然后將各因素不同等級(jí)的票數(shù)分別除以總數(shù)10,得出模糊關(guān)系矩陣R;再根據(jù)模糊變換原理,將評(píng)價(jià)因素權(quán)重集X 與模糊關(guān)系矩陣R 合成,得到模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果集Y=X×R,即第i 個(gè)樣品的評(píng)價(jià)結(jié)果為Yi=X×Ri(i 為1~9)=(y1,y2,…,yn);最后將每個(gè)樣品的綜合評(píng)分賦值計(jì)算,得到每個(gè)產(chǎn)品綜合評(píng)分W=V×YiT[14-15]。

        1.9 秋葵籽粕餅干營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)及微生物指標(biāo)的測(cè)定

        (1)蛋白質(zhì)含量的測(cè)定:參照《GB 5009.5—2016 凱氏定氮法》,粗脂肪含量測(cè)定:參考《GB 5009.6—2016 索氏抽提法》,水分含量測(cè)定:參照《GB5009.3—2016 直接干燥法》。

        (2)微生物指標(biāo)的測(cè)定。菌落總數(shù)參照《GB 4789.2—2016 菌落總數(shù)測(cè)定》,大腸菌群參照《GB 4789.3—2016 大腸菌群計(jì)數(shù)》,霉菌計(jì)數(shù)參照《GB 4789.15—2016 霉菌和酵母計(jì)數(shù)》。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

        2.1.1 白砂糖添加量對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響

        白砂糖添加量對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響見(jiàn)圖1。

        圖1 白砂糖添加量對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響

        餅干制作過(guò)程中,白砂糖添加后與蛋液形成濃稠的泡沫,能幫助黃油打成膨松狀的組織,提升餅干的品質(zhì)[16]。由圖1 可知,隨著白砂糖添加量的增加,酥性餅干的感官評(píng)分呈上升趨勢(shì),當(dāng)白砂糖添加量為25%時(shí),酥性餅干的感官評(píng)分達(dá)到最高,此時(shí)餅干甜味適中,甜味與秋葵籽粕的焦香味結(jié)合,能更大程度感受到秋葵籽粕香味,且餅干組織狀態(tài)良好。隨著白砂糖添加量繼續(xù)增多,餅干感官評(píng)分逐漸降低,餅干口味過(guò)甜且后味較苦,組織較松散,綜合口感下降。因此,確定白砂糖的最佳添加量為25%。

        2.1.2 秋葵籽粕添加量對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響

        秋葵籽粕添加量對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響見(jiàn)圖2。

        圖2 秋葵籽粕添加量對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響

        隨著秋葵籽粕添加量的增加,餅干的感官評(píng)分逐漸增加,當(dāng)秋葵籽粕添加量為25%時(shí),感官評(píng)分最高,此時(shí)餅干有明顯的焦香風(fēng)味,硬度適宜,回味無(wú)苦味、色澤均勻、氣孔細(xì)密。隨著秋葵籽粕的添加量增多,感官評(píng)分呈下降趨勢(shì),此時(shí)餅干中秋葵籽粕風(fēng)味過(guò)于濃郁,后味有苦味,色澤不均勻,影響秋葵籽粕酥性餅干的風(fēng)味和組織狀態(tài)。因此,確定秋葵籽粕的添加量為25%。

        2.1.3 黃油添加量對(duì)餅干感官評(píng)分的影響

        黃油添加量對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響見(jiàn)圖3。

        圖3 黃油添加量對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響

        黃油的加入能豐富餅干的口感,阻止面粉中的蛋白質(zhì)吸水膨脹,控制面筋形成,從而使餅干面團(tuán)酥軟,使餅干成品更加滋潤(rùn)。由圖3 可知,黃油添加量為35%時(shí)感官評(píng)分最低,此時(shí)餅干風(fēng)味良好,但餅干的組織狀態(tài)較差,氣孔較大,極易破碎。黃油添加量為20%時(shí),餅干的感官評(píng)分最高,餅干的香味濃郁,組織狀態(tài)、形狀最好,口感酥脆。綜上分析,確定秋葵籽粕餅干中黃油的最佳添加量為20%。

        2.1.4 奶粉添加量對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響

        奶粉添加量對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響見(jiàn)圖4。

        圖4 奶粉添加量對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響

        在餅干中加入奶粉可以使餅干在口味上具有奶香味,在營(yíng)養(yǎng)上能夠提高蛋白質(zhì)含量,在外觀上可以與糖發(fā)生美拉德反應(yīng),形成誘人的色澤。由圖4可知,奶粉添加量為10%時(shí),感官評(píng)分最低,此時(shí)餅干奶香味不夠充足,餅干組織氣孔少而小,口感較硬,且餅干色澤不均勻。隨著奶粉添加量增加,感官評(píng)分呈上升趨勢(shì),奶粉的最佳添加量為20%時(shí),餅干奶香味充足,顏色均勻,組織狀態(tài)良好,感官評(píng)分最佳。此后,隨著奶粉添加量增加,餅干中秋葵籽粕本身含有的焦香味下降,奶香味過(guò)于濃郁,且餅干色澤不均勻、顏色較重,餅干中蛋白質(zhì)含量過(guò)高,導(dǎo)致餅干較硬,口感較差。綜上分析,秋葵籽粕餅干中奶粉的最佳添加量為20%。

        2.2 模糊評(píng)定正交試驗(yàn)結(jié)果分析

        2.2.1 秋葵籽餅干模糊感官評(píng)定結(jié)果

        在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn),由10 名感官分析員參照表2 從餅干的色澤、風(fēng)味、口感、組織結(jié)構(gòu)4 個(gè)方面打分,分別對(duì)不同等級(jí)票數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。

        秋葵籽粕餅干感官評(píng)分票數(shù)分布見(jiàn)表3。

        表3 秋葵籽粕餅干感官評(píng)分票數(shù)分布

        2.2.2 基于模糊數(shù)學(xué)的感官評(píng)定結(jié)果分析

        根據(jù)表3 中每批次餅干的感官評(píng)定結(jié)果數(shù)據(jù),計(jì)算模糊矩陣。以樣品1 為例,色澤評(píng)價(jià)結(jié)果有6 人選優(yōu)、2 人選良、1 人選中、1 人選差,則R色澤=(6,2,1,1)。同理,R風(fēng)味=(4,3,2,1);R口感=(5,2,2,1);R組織結(jié)構(gòu)=(4,3,2,1);

        由此得到樣品1 的模糊矩陣如下:

        根據(jù)模糊變換原理,得到樣品1 的評(píng)價(jià)結(jié)果如下:

        同理,可得樣品2~9 的評(píng)價(jià)結(jié)果分別為

        Y2=X×R2=(0.44,0.23,0.26,0.12);

        Y3=X×R3=(0.45,0.39,0.08,0.08);

        Y4=X×R4=(0.26,0.30,0.25,0.27);

        Y5=X×R5=(0.30,0.28,0.23,0.19);

        Y6=X×R6=(0.66,0.34,0.10,0.00);

        Y7=X×R7=(0.54,0.19,0.16,0.01);

        Y8=X×R8=(0.44,0.44,0.12,0.06);

        Y9=X×R9=(0.38,0.42,0.14,0.06)。

        正交試驗(yàn)結(jié)果分析見(jiàn)表4。

        表4 正交試驗(yàn)結(jié)果分析

        根據(jù)綜合感官評(píng)分計(jì)算K 值及R 值,由此可見(jiàn),各因素對(duì)秋葵籽粕餅干感官品質(zhì)影響的主要順序?yàn)辄S油添加量(C)>秋葵籽粕添加量(B)>奶粉添加量(D)>白砂糖添加量(A)。最佳條件組合為A2B3C1D3,即白砂糖添加量為25%,秋葵籽粕添加量為30%,黃油添加量為15%,奶粉添加量為25%。

        2.2.3 驗(yàn)證試驗(yàn)

        對(duì)最優(yōu)配方重復(fù)3 次試驗(yàn),并進(jìn)行感官評(píng)定分析,最終感官評(píng)分結(jié)果為94.2 分。此配方下制得的餅干色澤均勻,略帶光澤,無(wú)過(guò)膠發(fā)白現(xiàn)象,且甜味適,有濃郁的秋葵籽粕香味,口感細(xì)膩,不黏牙,斷面均勻細(xì)密。因此,模糊感官評(píng)價(jià)方法優(yōu)化秋葵籽粕餅干配方具有一定的可行性和準(zhǔn)確性。

        2.3 秋葵籽粕餅干的營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)及微生物指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果

        秋葵籽粕餅干的營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)及微生物指標(biāo)見(jiàn)表5。

        表5 秋葵籽粕餅干的營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)及微生物指標(biāo)

        對(duì)最優(yōu)配方制得成品餅干的營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)及微生物指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定,其中蛋白質(zhì)含量為(10.40±0.36)g/100 g,脂肪含量為(25.30±0.25)g/100 g。微生物指標(biāo)均符合《GB 7100—2015 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》中的限量標(biāo)準(zhǔn)。

        3 結(jié)論

        為加強(qiáng)秋葵籽資源的綜合利用,以秋葵籽粕粉和低筋面粉為主要原料制作餅干。經(jīng)過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn),結(jié)合模糊感官評(píng)定方法,得出秋葵籽粕餅干的最優(yōu)配方為白砂糖添加量25%,秋葵籽粕添加量30%,黃油添加量15%,奶粉添加量25%,在此配方下制得的秋葵籽粕餅干口感酥脆、甜度適中,富含豐富的蛋白質(zhì)和脂肪。秋葵籽粕的加入不僅改善了餅干的風(fēng)味,增加了人體獲得優(yōu)質(zhì)蛋白的來(lái)源,而且提高了秋葵籽的綜合利用率,為秋葵籽的綜合利用提供了技術(shù)參考依據(jù)。

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