紅茶粉擠壓微細(xì)化研究及其方塊酥產(chǎn)品的開發(fā)

潘斌 羅義發(fā) 劉順春

摘要 [目的]優(yōu)化紅茶粉擠壓粉碎工藝參數(shù)，以及紅茶粉方塊酥產(chǎn)品的制作工藝參數(shù)。[方法]采用福建省福安市出產(chǎn)的坦洋功夫紅茶茶葉，將其粉碎添加到方塊酥中研制紅茶粉方塊酥。紅茶粉采用雙螺桿擠壓工藝結(jié)合超微粉碎集成技術(shù)能獲得較細(xì)的粒度，試驗對紅茶粉雙螺桿擠壓工藝參數(shù)和紅茶粉超微粉碎工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，并探討紅茶粉的粒度對紅茶粉方塊酥咖啡堿含量和感官品質(zhì)的影響。[結(jié)果]紅茶粉方塊酥最佳配方組合：以面粉為基數(shù)添加超微紅茶粉4%、油脂50%、糖14%、雞蛋15%。在此條件下研制的紅茶粉方塊酥感官品質(zhì)最好，感官評分為90.50分，方塊酥咖啡堿含量為0.062%，有效成分（主要是指咖啡堿）含量最高。[結(jié)論]該試驗與傳統(tǒng)工藝采用超微粉碎制備的紅茶粉方塊酥比較，各項性能指標(biāo)都有提高，可顯著改善方塊酥的食用品質(zhì)。

關(guān)鍵詞 雙螺桿擠壓；超微粉碎；紅茶粉方塊酥

中圖分類號 TS272 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2017）28-0095-04

Abstract [Objective]The technological parameters of extrusion and grinding of black tea powder were optimized， and the processing parameters of black tea powder and box crisp products were also optimized. [Method]The production of black tea powder was added to the cubic pastry，which was produced in Fuan City， Fujian province.Tea powder with fine granularity would be obtained by twinscrew extrusion process with integrated superfine grinding technology.The technological parameters of twin screw extrusion of black tea powder and superfine grinding parameters of black tea powder were optimized. The influences of particle size and adding method of black tea powder on caffeine content and sensory quality in cubic pastry were investigated. The optimization of process parameters were also studied. [Result]The final formula of black tea cubic pastry was as follows： black tea powder 4%， fat 50%， sugar 14%， egg 15%. The best sensory quality of black tea cubic pastry， and sensory score of 90.50， and the caffeine content of 0.062%， and the higher content of effective components （mainly refers to caffeine） were received by above formula.[Conclusion]The performance indicators were improved by comparing of black tea cubic pastry in this experiment with the traditional process.significantly. It would be beneficial to improving the edible quality of the cubic pastry.

Key words Twinscrew extrusion；Superfine grinding；Black tea powder cubic pastry

紅茶是鮮茶經(jīng)過萎凋、揉捻、發(fā)酵和干燥工藝而制成的一種全發(fā)酵茶。紅茶在萎凋過程中，由于酶促的氧化作用，使基礎(chǔ)芳香物質(zhì)產(chǎn)生自身氧化或復(fù)合氧化，芳香物質(zhì)增至100多種；當(dāng)經(jīng)過揉捻、發(fā)酵和干燥后，芳香物質(zhì)增至300多種。因此，紅茶香味濃郁、獨特。紅茶含有天然紅色素，其品性溫和，味道醇厚，除含多種水溶性維生素外，還富含微量元素鉀及類黃酮化合物，是一種良好的保健食品[1-2]。此外，紅茶與其他未發(fā)酵茶和半發(fā)酵茶相比，咖啡堿含量較高[3-4]。咖啡堿是一種生物堿，具有興奮中樞神經(jīng)、提神恢復(fù)疲勞、強(qiáng)心活血和提高循環(huán)系統(tǒng)功能等作用，在食品和醫(yī)藥行業(yè)有廣泛的應(yīng)用。

方塊酥原是臺灣風(fēng)味食品，呈方形塊狀，香酥松脆，有著濃濃的奶油與芝麻香，是茗茶時極佳的茶點，頗受消費者喜愛。目前，市場上所銷售的方塊酥是以小麥粉為主要原料焙烤而成的制品，表面再附上果仁顆粒等，花色方塊酥品種較少見，品種相對單一。

該研究采用雙螺桿擠壓工藝結(jié)合超微粉碎集成技術(shù)制備紅茶粉，利用雙螺桿擠壓技術(shù)的高溫、高壓和高剪切作用，使紅茶細(xì)胞破壁，紅茶香味物質(zhì)和有效成分（主要是指咖啡堿）溶出；然后通過超微粉碎的細(xì)化作用，使紅茶粉粒度降至80 μm以下。將紅茶粉添加到方塊酥中開發(fā)花色方塊酥，使研制的方塊酥紅茶香味濃郁，有效成分（主要指咖啡堿）含量提高，紅茶粉無延展性和可塑性，添加到面團(tuán)中，能削弱面筋作用，改善方塊酥內(nèi)部紋理，使研制的方塊酥組織細(xì)膩、香酥松脆、紅茶香味濃郁、有良好的食用品質(zhì)。

1 材料與方法

1.1 材料

面粉、坦洋功夫紅茶茶葉、低筋粉、中筋粉、天然奶油、植物油、新鮮雞蛋、白砂糖、純凈水、蜂蜜、芝麻等，均為市購。

主要設(shè)備：GPSJ-8型粉碎機(jī)；SHJ-30型雙螺桿擠壓機(jī)；CWJ-30型超微粉碎機(jī)；遠(yuǎn)紅外電熱食品烤爐，廣東多麗食品機(jī)械有限公司。

1.2 評價指標(biāo)測定

1.2.1 咖啡堿含量。

按GB/T 8312—2002《茶 咖啡堿測定》的方法測定[5]。

1.2.2 細(xì)胞破壁率。

用革蘭氏染色劑進(jìn)行染色，破壁的茶葉細(xì)胞呈粉紅色，而未破壁的茶葉細(xì)胞呈藍(lán)紫色，分別計數(shù)，并采用相同的稀釋度用雪球計數(shù)板進(jìn)行鏡檢計數(shù)，計算破壁率。

α（%）=[c-c′×n1/（n1+n2）]/c×100%

式中，α為破壁率（%）；c為破壁前的細(xì)胞數(shù)（相同稀釋倍數(shù)）；c′為破壁后的細(xì)胞數(shù)（相同稀釋倍數(shù)）；n1為染色后呈紫色的細(xì)胞數(shù)；n2為染色后呈粉紅色的細(xì)胞數(shù)。

1.2.3 紅茶粉粒度。

用粒度分析儀測定。

1.3 紅茶粉方塊酥的研制

1.3.1 工藝流程。方塊酥生產(chǎn)工藝如下：油酥材料混合→油皮材料混合→油酥油皮混合→靜醒→錕壓、折疊、搟成長方形→分割、整形→烘烤→冷卻→包裝。

1.3.2 操作要點。①粗碎。將干紅茶茶葉（含水量約為6%）置于粉碎機(jī)中進(jìn)行粗碎，獲得紅茶粗粉；粉碎在進(jìn)料量30 kg、轉(zhuǎn)速3 000 r/min的條件下進(jìn)行6 min。②雙螺桿擠壓處理。將紅茶粗粉以10～35 kg/h的速率喂入雙螺桿擠壓機(jī)的喂料槽中，同時在擠壓機(jī)輔料入口處用水以噴霧的形式對紅茶粗粉進(jìn)行加濕；擠壓機(jī)的轉(zhuǎn)速、溫度分別設(shè)置為轉(zhuǎn)速100～140 r/min，溫度130～150 ℃，加濕量為2～3 kg/h。③超微粉碎處理。將雙螺桿擠壓粉在茶葉粉的進(jìn)料量為20～30 kg；超微粉碎的條件為粉碎機(jī)轉(zhuǎn)速5 000～5 500 r/min，粉碎時間5～10 min的條件下進(jìn)行超微粉碎，獲得紅茶超微粉。將茶粉用水溶解，穩(wěn)定10 min。④方塊酥配方。油皮：中筋粉100 g、超微紅茶粉4～12 g、雞蛋20～40 g、鹽2 g、水、蜂蜜和芝麻等適量。 油酥：低筋粉100 g、白糖28～36 g、植物油30～50 g、黃油30～50 g。⑤原料混合。油皮原料混合成團(tuán)，靜置30 min，油酥材料倒入容器中，然后將油酥材料用手捏成沙狀，將油皮材料搟成長方形薄片，油酥材料倒入面片上，將面片1/3向上折，再將對面1/3向下折。⑥錕壓、折疊、整形。搟成長方形，蓋保鮮膜放置15 min。再搟長，左右向中間折，反復(fù)搟折，達(dá)100～108層。層次越多，產(chǎn)品的酥性越好。再搟成4 mm厚度的長方形，然后用刀切成6 cm×3 cm的方塊。⑦烘烤。擺好后在每個餅坯刷上蛋漿，撒上芝麻或花生碎、核桃碎、杏仁碎等，即可放入預(yù)熱過的烤箱中，烘烤溫度控制在上火溫度200 ℃，下火溫度180 ℃，烘烤時間為20 min 即可。⑧成品包裝。將烘烤好的成品取出，自然冷卻至25 ℃，剔除不合格成品，單塊包裝即可。⑨紅茶方塊酥的品質(zhì)評價標(biāo)準(zhǔn)。參照糕點通用技術(shù)和茶餅干的品質(zhì)評價標(biāo)準(zhǔn)制定紅茶方塊酥的品質(zhì)評價標(biāo)準(zhǔn)[6-7]（表1），對每組樣品進(jìn)行打分，共選擇10人對方塊酥進(jìn)行品評，最后計算取平均值記錄。

2 結(jié)果與分析

2.1 擠壓方式對紅茶粉細(xì)胞破壁率和咖啡堿溶出量的影響

將紅茶茶葉分別進(jìn)行單螺桿擠壓破壁處理和雙螺桿擠壓破壁處理，處理條件如下：進(jìn)料量30 kg/h、加濕量3 kg/h、擠壓溫度130 ℃、擠壓機(jī)轉(zhuǎn)速100 r/min。結(jié)果如表2所示。

由表2可知，經(jīng)雙螺桿擠壓工藝制備的紅茶粉細(xì)胞破壁率和咖啡堿溶出量均高于單螺桿擠壓制備的紅茶粉，這是因為，在單螺桿擠壓破壁的過程中，一部分紅茶粉粘在螺道上隨螺桿轉(zhuǎn)動，沒受到剪切作用，使紅茶細(xì)胞破碎率低，咖啡堿溶出量少；而雙螺桿擠壓螺紋相互交錯，粘在螺道上的紅茶粉可被螺紋刮下來繼續(xù)受到剪切作用，因此，紅茶細(xì)胞破壁率和咖啡堿溶出量相對較高。在以下的試驗中，將選擇采用雙螺桿擠壓使紅茶細(xì)胞破壁。

2.2 紅茶粉雙螺桿擠壓破壁工藝的研究

雙螺桿擠壓具有混合、加熱、剪切等多種作用。物料經(jīng)擠壓，細(xì)胞壁破裂，組織細(xì)化，有效成分溶出量增加。該試驗將加濕量、擠壓溫度和擠壓轉(zhuǎn)速3個因素設(shè)計了單因素試驗，根據(jù)單因素試驗結(jié)果設(shè)計采用正交試驗進(jìn)行優(yōu)化，以獲得雙螺桿擠壓紅茶粉工藝的最佳工藝參數(shù)。因素水平設(shè)計及試驗結(jié)果分別如表3和表4所示。

從表4中可以看出，影響紅茶細(xì)胞破壁率高低和咖啡堿溶出量大小的主次因素均為B>A>C，即擠壓溫度影響最大，其次是加濕量，擠壓機(jī)轉(zhuǎn)速影響最小。雙螺桿擠壓紅茶粉的最佳工藝參數(shù)是A3B3C2，即加濕量為2.5 kg/h，擠壓溫度為145 ℃、擠壓機(jī)轉(zhuǎn)速為120 r/min時，紅茶細(xì)胞破壁率最高，咖啡堿溶出量最大，分別為76.34%和1.91%。

2.3 紅茶粉超微粉碎工藝研究

將紅茶雙螺桿擠壓粉進(jìn)一步采用超微粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎。該試驗將紅茶粉超微粉碎工藝的3個因素，即進(jìn)料量、粉碎機(jī)轉(zhuǎn)速和粉碎時間設(shè)計了單因素試驗。根據(jù)單因素試驗結(jié)果設(shè)計正交試驗進(jìn)行優(yōu)化，以獲得超微粉碎制備紅茶粉方塊酥的最佳工藝參數(shù)。因素水平設(shè)計見表5，正交試驗結(jié)果見表6。

從表6中可以看出，超微粉碎工藝影響紅茶粉粒度和咖啡堿溶出量的因素主次順序依次是C>B>A，即粉碎時間影響最大，其次是粉碎機(jī)轉(zhuǎn)速，進(jìn)料量影響最小，最佳工藝參數(shù)是A2B3C1，即進(jìn)料量為25 kg、粉碎機(jī)轉(zhuǎn)速為5 200 r/min，粉碎時間為5 min時，紅茶粉粒徑最小，咖啡堿溶出量最高，分別為71 μm和2.48%。

2.4 紅茶粉對方塊酥咖啡堿含量和感官品質(zhì)的影響

2.4.1 紅茶粉粒度對方塊酥咖啡堿含量和感官品質(zhì)的影響將4%（以面粉質(zhì)量為基準(zhǔn)，下同）不同粒度的紅茶粉加入水中，調(diào)成茶漿，穩(wěn)定15 min，加入面粉中，調(diào)制面團(tuán)，研制紅茶粉方塊酥，結(jié)果如表7所示。

從表7得知，紅茶粉的粒度越小，制得的紅茶粉咖啡堿含量越高，感官品質(zhì)越好。因此，在生產(chǎn)條件允許的情況下，應(yīng)盡量減小紅茶粉的粒度，以獲得食用品質(zhì)較高的紅茶粉方塊酥。

2.4.2 單因素試驗與正交試驗設(shè)計。

按照超微紅茶方塊酥的基本制作流程，設(shè)計了單因素試驗。根據(jù)單因素試驗結(jié)果，設(shè)計采用了L9（34）正交試驗，優(yōu)化超微紅茶方塊酥的最佳生產(chǎn)工藝，正交試驗因素與水平設(shè)計見表8，紅茶方塊酥研制的正交試驗與極差分析結(jié)果見表9。

由正交試驗結(jié)果得知，極差R的大小順序為B>A>D>C；最佳方案為A2B3C1D2，即說明在紅茶粉方塊酥制備過程中，影響其質(zhì)量程度依次為油脂、超微紅茶粉、雞蛋、糖，油脂的添加量對方塊酥的口感、風(fēng)味、色澤影響較大，紅茶粉的添加量對方塊酥品質(zhì)的影響其次。紅茶粉添加太多，方塊酥口感變粗糙，顏色變黑，而且有茶的苦味，食用品質(zhì)大為降低，所以紅茶粉的添加量以4%適宜。雞蛋和糖對方塊酥品質(zhì)影響較小。因此最佳配方組合為添加油脂50%、紅茶粉4%、糖14%、雞蛋15 %，其余的輔料添加量均為食鹽1%、蜂蜜、水、芝麻或核桃、杏仁適量（各因素及輔料添加量以面粉為基數(shù)）[7-8]。

按照最佳配方組合制作的紅茶方塊酥產(chǎn)品外形較均勻，紅褐色，酥脆，味微甜，具有茶香味，橫斷面結(jié)構(gòu)層次分明，整體感官評定總分為90.50分。結(jié)果表明，正交試驗得出的最優(yōu)組合是符合實際的。

2.5 試驗工藝的先進(jìn)性

試驗采用擠壓工藝結(jié)合超微粉碎集成技術(shù)制備的紅茶粉和研制的紅茶粉方塊酥與傳統(tǒng)工藝采用超微粉碎制備的紅茶粉及研制的紅茶粉方塊酥比較各項性能指標(biāo)，結(jié)果如表10。

3 結(jié)論與討論

該研究得出，紅茶粉采用雙螺桿擠壓工藝結(jié)合超微粉碎集成技術(shù)能獲得較細(xì)的粒度，使香味物質(zhì)和有效成分的溶出量增加，添加到方塊酥中，能顯著改善方塊酥的食用品質(zhì)，這是該研究的創(chuàng)新之處。

在雙螺桿擠壓工藝中，在進(jìn)料量為30 kg/h時的條件下，溫度影響最大；其次是茶葉含水量和擠壓機(jī)轉(zhuǎn)速，在加濕量2.5 kg/h、擠壓溫度145 ℃、擠壓機(jī)轉(zhuǎn)速110 r/min的條件下，紅茶細(xì)胞破壁率和咖啡堿溶出量最高，分別為76.34%和1.91%。

將紅茶雙螺桿擠壓粉進(jìn)一步采用超微粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，最佳工藝參數(shù)是：進(jìn)料量25 kg、粉碎機(jī)轉(zhuǎn)速5 200 r/min，粉碎時間5 min；在最佳超微粉碎條件下紅茶粉粒度和咖啡堿溶出量分別為71 μm和2.48%。

紅茶粉方塊酥最終最佳配方組合為以面粉為基數(shù)添加超微茶粉4%、油脂50%、糖14%、雞蛋15%，其余的輔料添加量均為食鹽1%，蜂蜜、芝麻（或核桃、杏仁、開心果）適量。紅茶粉感官品質(zhì)最好，感官評分為90.50分。在上述條件下，測得紅茶粉方塊酥咖啡堿含量為0.062%，比傳統(tǒng)工藝采用超微粉碎制備的紅茶粉及研制的紅茶粉方塊酥有效成分（主要是指咖啡堿）含量高。茶粉也可與紫薯粉、小米、燕麥等結(jié)合，開發(fā)系列功能食品。

試驗已應(yīng)用于生產(chǎn)，轉(zhuǎn)化為實際的生產(chǎn)力。該技術(shù)適用于將紅茶、綠茶等各類茶葉制粉，研究開發(fā)方塊酥、面包、糕點、餅干、面條、酸奶、冰淇淋、糖果蜜餞、瓜子、月餅、飲料、醫(yī)藥保健品等產(chǎn)品及相關(guān)企業(yè)，適用范圍廣[9-10]。綠茶粉含多酚抗氧化劑，能有效地防止油脂食品氧化變質(zhì)，也頗受消費者青睞[11]。該試驗可為高品質(zhì)茶食品的開發(fā)提供方法和思路。

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