周才碧 曾珍 王娟 龍露 郭成敏 郭思健 王艷 文治瑞
(1. 黔南民族師范學(xué)院生物科學(xué)與農(nóng)學(xué)院,貴州 都勻 558000;2. 貴州師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,貴州 貴陽(yáng) 550000)
紅茶是全發(fā)酵茶,制作工藝可分為鮮葉萎凋→揉捻→發(fā)酵→干燥,其中發(fā)酵為其關(guān)鍵工藝,決定著茶葉的滋味和香氣[1];紅茶內(nèi)含豐富的氨基酸、茶黃素、茶紅素等活性成分,具有抗氧化、抗癌、降血糖、改善血脂異常等功能作用[2]。貴州是中國(guó)茶園種植面積最大的省份,種植面積700余萬(wàn)畝;其中都勻毛尖茶產(chǎn)區(qū)——黔南州茶葉面積170萬(wàn)畝,茶葉綜合產(chǎn)值僅67余億元;為了提高黔南州茶葉綜合產(chǎn)值,課題組成員研發(fā)了一款都勻紅茶,其品質(zhì)特征為:外形條索緊細(xì)勻整,色澤烏潤(rùn),湯色、葉底紅艷明亮,口感醇厚鮮爽,香氣濃郁帶甜、回甘持久,形成紅茶獨(dú)有的特色[3]。
饅頭是人們的日常傳統(tǒng)發(fā)酵型主食之一,在北方的面食消費(fèi)飲食中,饅頭占1/2以上,其在全國(guó)面制品中亦占有舉足輕重的地位[4]。傳統(tǒng)饅頭的加工需要小麥粉、酵母粉、白砂糖和水,在加工過(guò)程去除的麩皮有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)損失[5],制成的成品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較低。近年來(lái),隨著生活水平的提高和食品產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展,人們不僅注重吃得好、吃得飽,更要求食品具有保健性能。梅鑫、張康逸、胡云峰等研發(fā)了白茶饅頭[6]、甜玉米饅頭[7]、高膳食纖維青稞饅頭[8],不僅增加了饅頭的種類和改善饅頭的品質(zhì),且還具有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),但微生物毒素、添加劑、農(nóng)殘、重金屬等食品質(zhì)量和安全問(wèn)題也常有發(fā)生。茶是一種具有全球商業(yè)價(jià)值的高營(yíng)養(yǎng)飲料[9],尤其是紅茶色澤紅艷、甜香、花香[10]、滋味醇厚、兼容性好,在饅頭中添加茶葉提取物是切實(shí)可行的;而紅茶饅頭作為一種低熱量低糖高膳食纖維的食物,不僅能在一定程度上改善饅頭的品質(zhì)和質(zhì)量,也能賦予饅頭天然的著色劑和增香劑;同時(shí),增強(qiáng)了饅頭的營(yíng)養(yǎng)、保健作用、花色品種,為茶葉的深加工和綜合利用開(kāi)辟了一條新的途徑,增加了茶葉的農(nóng)業(yè)附加值。
為了得到一款口感柔軟清甜、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富、富含茶香的紅茶饅頭,本研究在傳統(tǒng)饅頭制作基礎(chǔ)上,考察紅茶添加量、酵母添加量和白砂糖添加量三個(gè)因素,進(jìn)行工藝參數(shù)優(yōu)化,以期為紅茶資源的開(kāi)發(fā)和深度工業(yè)化轉(zhuǎn)化提供參考,同時(shí)為饅頭產(chǎn)品研發(fā)和茶葉的綜合利用提供技術(shù)支持,進(jìn)一步擴(kuò)展饅頭市場(chǎng)。
1.1.1 材料
都勻紅茶(一級(jí)),購(gòu)于貴州云頂茶葉有限公司;面粉(高筋),購(gòu)于貴州省都勻市沃爾瑪超市;酵母(安琪),購(gòu)于貴州省都勻市沃爾瑪超市。
1.1.2 試劑
硝酸(AR)、高氯酸(AR)、磷酸二氫銨(AR)、硝酸鈀(AR)、丙酮(AR)、正己烷(AR)、石油醚(AR)、苯(AR)、硫酸鎂(AR)、醋酸鈉(AR)、檸檬酸鈉(AR)、硫酸(GR)、無(wú)水硫酸鈉(AR)、甲苯(GR)、乙腈(SR)、二氯甲烷(SR)、甲醇(SR)、乙酸乙酯(SR)、環(huán)已烷(SR)、硝酸鉛(CAS10099-74-8,純度>99.99%)、六六六(a-HCH、-HCH、7-HCH和8-HCH、純度>99%)、滴滴涕(p, p"-DDE、o, p'-DDT、p,p'-DDD和 p, p'-DDT,純度>99%)、乙酰甲胺磷(純度>99%)、溴氰菊酯(純度>99%)、氰戊菊酯(純度>99%)、標(biāo)準(zhǔn)品(BioBioPha/Sigma-Aldrich)等,購(gòu)于廣州左臣生物科技有限公司。
1.1.3 儀器
AAS-900原子吸收光譜儀(上海精密儀器有限公司);BT-HC-01發(fā)酵箱(杭州五佳機(jī)械設(shè)備);KR-Q818蒸箱(上海麗麥機(jī)械設(shè)備有限公司);HJFT-102植物樣本粉碎機(jī)(鄭州匯杰機(jī)械設(shè)備);TGL-16G離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠);R-1001-VN旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司);NAI-DCY-12Z氮?dú)鉂饪s器(上海那艾精密儀器有限公司);KR-Q818恒溫干燥箱(上海麗麥機(jī)械設(shè)備有限公司);GCMS-QP氣相色譜-質(zhì)譜儀(日本島津儀器有限公司)等。
1.2.1 紅茶饅頭制作工藝
圖1 技術(shù)路線
技術(shù)要點(diǎn)參考梅鑫等[6]方法進(jìn)行。
注:紅茶為10g,酵母為1.6g。
1.2.2 工藝優(yōu)化
1.2.2.1 單因素試驗(yàn)
按照1.2.1工藝流程,以感官評(píng)價(jià)為指標(biāo),分別考察酵母添加量(1.2、1.4、1.6、1.8、2.0 g)、白砂糖添加量(10、13、16、19、22 g)、紅茶添加量(4、7、10、13、16 g)3個(gè)因素對(duì)紅茶饅頭品質(zhì)的影響,每個(gè)處理重復(fù)3次,每個(gè)重復(fù)100.0 g面粉。通過(guò)調(diào)節(jié)變量法進(jìn)行單因素試驗(yàn),分別選取固定參數(shù)為酵母添加量1.6 g、白砂糖添加量19.0 g、紅茶添加量10.0 g。
1.2.2.2 正交優(yōu)化試驗(yàn)
在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,以感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo),采用L9(33)正交試驗(yàn)對(duì)紅茶饅頭的制作工藝進(jìn)行優(yōu)化,其因素與水平見(jiàn)表1:
表1 正交試驗(yàn)因素和水平
1.2.3 樣品檢測(cè)
1.2.3.1 感官評(píng)分
表2 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)GB/T17320-2013[6,11]感官審評(píng)標(biāo)準(zhǔn),由10位食品相關(guān)專業(yè)老師分別對(duì)紅茶饅頭進(jìn)行比容、彈性、表面色澤、表面結(jié)構(gòu)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、韌性、黏性、香味等8個(gè)方面的感官評(píng)定,記錄平均值。
1.2.3.2 比容測(cè)定
參考梅鑫等[6]方法,測(cè)定單因素和正交優(yōu)化試驗(yàn)的紅茶饅頭樣品的比容。
1.2.3.3 初生代謝物檢測(cè)
參考梅鑫等[6]方法,檢測(cè)最佳配方驗(yàn)證試驗(yàn)紅茶饅頭樣品的初生代謝物。
2.1.1 茶葉添加量對(duì)紅茶饅頭品質(zhì)的影響
由表3可知,不同梯度紅茶處理對(duì)紅茶饅頭感官審評(píng)處理差異的F統(tǒng)計(jì)量的值為613,P值為1.27e-10,大于在0.01水平上的F值,可知不同梯度紅茶處理對(duì)紅茶饅頭感官審評(píng)的影響有極其顯著的差異。
表3 紅茶添加量對(duì)紅茶饅頭品質(zhì)的顯著性分析
由表4可知,在0.01的水平上,茶葉添加量對(duì)于饅頭感官評(píng)分的影響為處理3>4>2>5>1,處理1與4、5、1有極其顯著差異。紅茶富含茶多酚、氨基酸、茶黃素和茶紅素等活性成分[2],且紅茶湯色紅艷明亮,可作為天然的著色劑。隨著茶葉量增加,紅茶饅頭的茶味、酸味逐漸增加,口感過(guò)重;而茶葉量過(guò)少,紅茶饅頭顏色且香氣較淡,口感較輕。研究表明,處理3對(duì)紅茶饅頭感官評(píng)分的影響最優(yōu),且紅茶適中,按照紅茶8g、白砂糖16g、酵母量1.6g配方蒸制的紅茶饅頭的色澤、彈性和口感最佳,感官評(píng)分為84.2,此時(shí)的饅頭的品質(zhì)特征為表皮色澤光亮光滑、茶味適中、口感醇厚、香氣濃郁帶甜、回甘持久,甜味適中、彈性按壓回彈快、爽口、有咬勁、不沾牙、氣孔細(xì)小均勻,如圖2所示:
表4 紅茶的添加量對(duì)紅茶饅頭品質(zhì)的多重比較
圖2 茶葉添加量對(duì)紅茶饅頭品質(zhì)的影響
2.1.2 酵母添加量對(duì)紅茶饅頭品質(zhì)的影響
由表5可知,酵母添加量對(duì)紅茶饅頭感官審評(píng)處理差異的F統(tǒng)計(jì)量的值為36.05,P值為6.51e-06,大于在0.01水平上的F值,可知不同梯度酵母處理,對(duì)紅茶饅頭感官審評(píng)的影響有極其顯著的差異。
由表6可知,在0.01的水平上,酵母添加量對(duì)饅頭感官評(píng)分的影響為處理3>4>2>5>1,處理3與4、2、5、1有極其顯著差異。酵母使用量過(guò)多或過(guò)少對(duì)饅頭的發(fā)酵均有一定影響,酵母用量過(guò)多,饅頭的內(nèi)部氣孔過(guò)大同時(shí)表面有皺縮現(xiàn)象,影響?zhàn)z頭的美觀,且彈性和延伸性較差,具有較濃的酒精味甚至酸味;酵母添加量過(guò)少,饅頭比容最小,且達(dá)不到饅頭蓬松度的要求,影響?zhàn)z頭韌性、黏性、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、表面結(jié)構(gòu),導(dǎo)致口感差[12]。研究表明,處理3對(duì)紅茶饅頭感官評(píng)分的影響最優(yōu),且酵母適中,按照酵母量1.6g、白砂糖19g、都勻紅茶10g蒸制的紅茶饅頭的蓬松度、彈性和口感最佳,感官評(píng)分為88.9,此時(shí)的紅茶饅頭品質(zhì)特征為表皮色澤光亮、有甜香味,彈性按壓回彈快、爽口、有咬勁、不沾牙,氣孔細(xì)小均勻,如圖2所示:
表6 酵母添加量對(duì)紅茶饅頭品質(zhì)的多重比較
2.1.3 白砂糖添加量對(duì)紅茶饅頭品質(zhì)的影響
由表7可知,不同梯度白砂糖處理對(duì)紅茶饅頭感官審評(píng)處理差異的F統(tǒng)計(jì)量的值為338.4,P值為1.27e-10,大于在0.01水平上的F值,可知不同梯度白砂糖處理對(duì)紅茶饅頭感官審評(píng)的影響有極其顯著的差異。
表7 白砂糖添加量對(duì)紅茶饅頭品質(zhì)的顯著性分析
由表8可知,在0.01的水平上,白砂糖添加量對(duì)饅頭的感官評(píng)分的影響為處理4>3>5>2>1,處理4與3、5、2、1有極其顯著差異。白砂糖屬于一種調(diào)味品,可改善紅茶饅頭的口感。白砂糖使用量過(guò)多或過(guò)少對(duì)紅茶饅頭的甜度都有一定影響,含量過(guò)多,紅茶饅頭過(guò)甜,口感較膩,且過(guò)多的糖分不符合人們健康的理念;含量過(guò)少,紅茶饅頭甜度較低,口感較差。研究表明,處理4對(duì)紅茶饅頭感官評(píng)分的影響最優(yōu),且白砂糖適中,按照白砂糖19g、酵母量1.4g、紅茶10g配置,在室溫條件下放置五分鐘左右的紅茶饅頭的甜度、彈性和口感最佳,感官評(píng)分為86.2,此時(shí)的饅頭品質(zhì)特征為表皮色澤光亮、甜味適中、彈性按壓回彈快、爽口、有咬勁、不沾牙、氣孔細(xì)小均勻,如圖3所示:
圖3 酵母添加量對(duì)紅茶饅頭品質(zhì)的影響
表8 白砂糖添加量對(duì)紅茶饅頭品質(zhì)的多重比較
圖4 白砂糖的添加量對(duì)紅茶饅頭品質(zhì)的影響
由表9可知,以感官評(píng)價(jià)為指標(biāo),影響紅茶饅頭感官品質(zhì)的3個(gè)因素(酵母、白砂糖、都勻紅茶)主次為B>C>A,即白砂糖添加量大于都勻紅茶添加量大于酵母添加量,如圖5所示。在單因素和正交優(yōu)化試驗(yàn)中,酵母、白砂糖和茶葉添加量均使紅茶饅頭呈現(xiàn)不同口感。研究表明,紅茶饅頭最佳配方為A1B2C1,即酵母1.4g、白砂糖19.0g、都勻紅茶8.0g。
表9 正交優(yōu)化試驗(yàn)方差分析
圖5 正交優(yōu)化試驗(yàn)
在此工藝條件下,進(jìn)行紅茶饅頭最佳配方的驗(yàn)證試驗(yàn),經(jīng)發(fā)酵1h,再醒發(fā)30min,蒸制得紅茶饅頭的感官評(píng)分為86.0,為最佳指標(biāo);該紅茶饅頭表皮色澤光亮光滑、口感醇厚、香氣濃郁帶甜、回甘持久,彈性按壓回彈快、爽口、有咬勁、不沾牙、氣孔細(xì)小均勻,具有紅茶獨(dú)特的香味;進(jìn)行紅茶饅頭的初生代謝物分析,共檢測(cè)339個(gè)物質(zhì),其中氨基酸及其衍生物65種、糖及醇類62種、維生素10種、有機(jī)酸59種、游離脂肪酸48種、核苷酸及其衍生物53種、溶血磷脂酰膽堿28種、溶血磷脂酰乙醇胺10種、甘油酯4種。
表10 最佳工藝條件試驗(yàn)驗(yàn)證
圖6 最佳試驗(yàn)結(jié)果
圖7 MRM代謝物檢測(cè)多峰圖
在傳統(tǒng)饅頭制作的基礎(chǔ)上,以感官評(píng)價(jià)為指標(biāo),考察茶葉、酵母、白砂糖添加量對(duì)饅頭品質(zhì)的影響,通過(guò)單因素和正交優(yōu)化試驗(yàn)得紅茶饅頭的最佳配方為酵母1.4g、白砂糖19.0g、茶葉8.0g;蒸制得紅茶饅頭的感官評(píng)分為86.0,該饅頭表皮色澤光亮光滑、口感醇厚、香氣濃郁帶甜、回甘持久,彈性按壓回彈快、爽口、有咬勁、不沾牙、氣孔細(xì)小均勻,具有都勻紅茶獨(dú)特的香味;紅茶饅頭樣品中含有氨基酸及其衍生物、糖及醇類、維生素、有機(jī)酸、游離脂肪酸、核苷酸及其衍生物、溶血磷脂酰膽堿、溶血磷脂酰乙醇胺、甘油酯等初生代謝物,尤其是65種氨基酸及其衍生物、62種糖及醇類、10種維生素為紅茶饅頭品質(zhì)具有極大的貢獻(xiàn)。此外,紅茶饅頭樣品中鉛含量為0.065mg/kg,六六六、滴滴涕、氯菊酯、氟氰戊菊酯、乙酰甲胺磷、溴氰菊酯、氰戊菊酯均未檢出。為了將產(chǎn)品更好推向市場(chǎng),還需要進(jìn)行紅茶饅頭的儲(chǔ)藏性研究。饅頭中添加紅茶,不僅改善饅頭的色、香、味等品質(zhì),同時(shí)豐富了黔南都勻毛尖茶品系,提高茶葉綜合產(chǎn)值。