釀酒葡萄皮渣蛋糕加工工藝研究

孟 軍，王志斌，邵 琪，邵佳琪，王苡達，林 超，李文東

（河北科技師范學院食品科技學院，河北秦皇島 066000）

葡萄是世界上栽培最普遍的水果之一，據(jù)統(tǒng)計，全世界每年葡萄產(chǎn)量為7 000×104～8 000×104t，我國葡萄的年產(chǎn)量也達到600×104t[1]。隨著我國農(nóng)業(yè)科學技術(shù)的不斷提高，葡萄產(chǎn)量和葡萄加工工業(yè)也不斷發(fā)展，其中約80%的葡萄用于釀酒，7%用于加工果汁和其他葡萄產(chǎn)品，13%用作食用[2]。經(jīng)釀酒后產(chǎn)生的大量葡萄皮渣的廢棄物約占整個葡萄加工量的25%[3]。釀酒后的葡萄廢棄物主要包括葡萄籽和葡萄皮，葡萄籽中含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，主要成分有粗纖維、蛋白質(zhì)、碳水化合物、維生素、脂肪、原花青素、礦物質(zhì)等[4-6]。葡萄籽中含有的多酚類物質(zhì)有很強的抗氧化作用，在抗癌、心血管保護等方面的作用也很突出[7-8]。葡萄皮中含有大量的多酚主要為黃酮型多酚類物質(zhì)，包括兒茶素、黃酮單寧、黃酮、黃酮醇、黃烷醇、花色苷等[9-11]。在我國釀酒后的葡萄籽和皮通常被當作飼料、肥料甚至被當作垃圾處理，這樣不僅沒有挖掘出其中的經(jīng)濟效益而造成很大的資源浪費，而且由于不經(jīng)過任何的加工處理直接作為垃圾傾倒，還會造成很大的環(huán)境壓力，這已經(jīng)成為整個葡萄加工產(chǎn)業(yè)內(nèi)部存在的整體性、行業(yè)性的問題。現(xiàn)已可以利用葡萄籽和皮制作果醋飲料，并從中提取齊墩果酸，齊墩果酸具有護肝降酶、促進肝細胞再生、抗炎、強心、利尿、抗腫瘤等作用，還具有降血糖、降血脂、鎮(zhèn)靜的作用，是開發(fā)治療肝病和降血糖等藥物有效成分，成為治療慢性病毒性肝炎較為理想的藥物[12]。

試驗以釀酒后副產(chǎn)物葡萄皮和葡萄籽為主要添加輔料，以面粉、白砂糖、雞蛋、食用油為原料，根據(jù)蛋糕加工工藝的特性，加工成葡萄皮渣蛋糕，對釀酒后的葡萄皮渣廢料進行開發(fā)利用，增加其附加值，提高經(jīng)濟效益。

1 材料與方法

1.1 基本原料與輔料

葡萄皮渣、低筋面粉、食用油、雞蛋、白砂糖、泡打粉、食鹽等。

1.2 儀器與設(shè)備

DHG-9245A型鼓風干燥箱、小型高速粉碎機、PL203型電子天平、遠紅外線食品烘烤爐、標準篩、打蛋器等。

1.3 試驗方法

1.3.1 工藝流程

①葡萄籽、皮解凍→烘干（6～8 h） →葡萄籽、皮分離→粉碎+面粉；

②蛋黃、糖、油、水、食鹽低速攪拌器至料液呈乳化狀態(tài)；

③蛋清、白砂糖高速攪打至料液呈奶油狀；

①+②+③→攪打均勻→料液→攪打至面糊→入模→烘烤→冷卻→成品[13]。

1.3.2 葡萄皮渣蛋糕基本配方

面粉120 g，白砂糖80 g，食用油44 g，食鹽2 g，泡打粉2 g，水62 mL[14]。

1.3.3 感官評分

感官評分時，隨機抽取食品專業(yè)的20名學生組成評分小組，分別對制作好蛋糕的色澤、外觀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、彈韌性、氣味與滋味進行感官評定。

感官評分標準見表1。

表1 感官評分標準

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果與分析

2.1.1 葡萄皮渣添加量對蛋糕品質(zhì)的影響

研究葡萄皮渣添加量分別為0，3%，5%，7%，10%時對蛋糕感官品質(zhì)的影響，并確定葡萄皮渣的最適添加量。葡萄皮渣添加量對蛋糕感官品質(zhì)的影響見圖1。

圖1 葡萄皮渣添加量對蛋糕感官品質(zhì)的影響

由圖1可知，當葡萄皮渣添加量為7%時，感官評分最高。葡萄皮渣添加量低時，蛋糕的葡萄香味不濃郁，當葡萄添加量增加時，蛋糕的色澤由黃色逐漸變?yōu)榛液稚?，葡萄的口感逐漸顯現(xiàn)出來；添加量過高時，葡萄香味濃郁，蛋糕外觀著色不均勻，色澤發(fā)暗，呈焦黑色，蛋糕內(nèi)部組織粗糙，彈性降低且黏牙。因此，葡萄皮渣最佳添加量為7%。

2.1.2 葡萄皮渣顆粒度對蛋糕品質(zhì)的影響

將葡萄皮渣粉碎后過篩，顆粒度分別為20，40，60，80，100目，葡萄皮渣添加量為7%，研究不同顆粒度對蛋糕感官品質(zhì)的影響并確定最適顆粒度。

葡萄皮渣顆粒度對蛋糕感官品質(zhì)的影響見圖2。

圖2 葡萄皮渣顆粒度對蛋糕感官品質(zhì)的影響

由圖2可知，當葡萄皮渣顆粒度為80目時，感官評分最高。葡萄皮渣的顆粒度過大時蛋糕的顆粒感強，硬度大，品嘗時有明顯的葡萄籽和皮顆粒，咀嚼性差，蛋糕香味不濃郁；當葡萄皮渣的顆粒度過小時，蛋糕香味不純正，與普通蛋糕相比蛋糕的色澤有明顯變化外，其他感觀指標與普通蛋糕無明顯差異，所以顆粒度為80目時為最優(yōu)選擇。

2.1.3 葡萄籽皮比例對蛋糕品質(zhì)的影響

葡萄籽皮的添加比例為1.0∶0，1.0∶0.5，1.0∶1.0，0.5∶1.0，0∶1.0，葡萄皮渣添加量7%，顆粒度80目，研究葡萄籽皮的添加比例對蛋糕感官品質(zhì)的影響，確定最適葡萄籽皮比例。

葡萄籽皮比例對蛋糕感官品質(zhì)的影響見圖3。

圖3 葡萄籽皮比例對蛋糕感官品質(zhì)的影響

由圖3可知，當葡萄籽皮比例為1.0∶1.0時，感觀評分最高。籽的添加量大于皮添加量時，由于葡萄籽中含有油脂，使得蛋糕產(chǎn)品表面過于油膩，不夠香甜；當葡萄皮的添加量大于葡萄籽的添加量時，由于皮中含有的色素穩(wěn)定性差，易氧化變色，使產(chǎn)品外觀色澤性差。而籽皮的的最佳比例為1.0∶1.0時蛋糕有葡萄籽皮的色澤，外觀塊型飽滿，內(nèi)部結(jié)構(gòu)呈緊密的軟峰狀、柔軟疏松、富有彈性，有葡萄香味。

2.2 正交試驗結(jié)果與分析

正交試驗因素與水平設(shè)計見表2。

表2 正交試驗因素與水平設(shè)計

采用三因素三水平L9（33）進行正交試驗，得到9組產(chǎn)品的感官評分。

正交試驗結(jié)果見表3，正交試驗方差分析見表4。

表3 正交試驗結(jié)果

表4 正交試驗方差分析

由表中A，B，C的極差大小可以看出，葡萄皮渣添加量（A）、顆粒度（B） 的影響較大，而葡萄籽皮比例（C）的影響較小，可以得到3個因素的重要性依次為顆粒度＞葡萄皮渣添加量＞葡萄籽皮比例，根據(jù)結(jié)果分析得出較好的組合為A3B3C2。即葡萄皮渣蛋糕的最佳配方為葡萄皮渣添加量7%，顆粒度80目，葡萄籽皮比例1∶1。

2.3 葡萄皮渣蛋糕質(zhì)構(gòu)的測定

不添加葡萄籽皮的普通蛋糕和正交試驗所得最佳葡萄籽皮蛋糕的質(zhì)構(gòu)特征曲線圖。

普通蛋糕質(zhì)構(gòu)特征曲線見圖4，葡萄籽皮蛋糕質(zhì)構(gòu)特征曲線見圖5，質(zhì)構(gòu)儀測試蛋糕的各項指標見表5。

圖4 普通蛋糕質(zhì)構(gòu)特征曲線

圖5 葡萄籽皮蛋糕質(zhì)構(gòu)特征曲線

表5 質(zhì)構(gòu)儀測試蛋糕的各項指標

由表5可知，添加了葡萄皮渣的蛋糕與普通蛋糕相比，其硬度稍上升，彈性略下降，膠黏性和咀嚼性上升，而黏附性基本不變，內(nèi)聚性二者沒有變化。出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因主要是用部分葡萄皮渣代替面粉后，持水性有所降低，導致硬度上升，并且加入葡萄皮渣粉替代部分面粉導致混合粉相對筋度有所下降，導致彈性下降和咀嚼性上升。一般情況下硬度值、咀嚼性的指標越大，制作出的蛋糕硬度越大，彈性很差、缺乏綿軟、爽口的感覺；而彈性指標越大，蛋糕口感柔軟，葡萄香氣適宜，不黏牙。

3 結(jié)論

當葡萄皮渣的顆粒度過大時會使蛋糕的硬度增大、彈性降低、咀嚼性差，有明顯的顆粒感；而當皮渣的顆粒度過低時，蛋糕的香味不純正，蛋糕除了外觀上的變化外，其他感官指標與普通蛋糕沒有明顯的差異性，體現(xiàn)不出蛋糕加入葡萄籽皮的優(yōu)越性。

葡萄皮渣添加量過低時蛋糕的外觀有微小的變暗，產(chǎn)品葡萄香味不濃郁；而當葡萄皮渣的添加量過高時，蛋糕的外觀明顯變暗，有濃郁的葡萄香氣，甚至掩蓋了普通蛋糕特有的香氣。

按照最佳配方生產(chǎn)的葡萄皮渣蛋糕，其葡萄皮渣中的營養(yǎng)價值充分被利用，蛋糕爽口、無甜膩感，有葡萄特有的香味，蛋糕切面呈淺紫色且顏色均勻，內(nèi)部氣孔均勻一致，柔軟有一定的彈性，感官品質(zhì)優(yōu)良；最佳配方生產(chǎn)的葡萄皮渣蛋糕兼有葡萄與普通蛋糕的雙重營養(yǎng)價值，口感、風味、質(zhì)地皆為最佳。