香椿風(fēng)味脆片的研制

郭衛(wèi)蕓，劉 優(yōu)，李光輝，王永輝，孫思勝

(許昌學(xué)院 食品與藥學(xué)院，河南 許昌 461000)

香椿(Toona sinensis)是被子植物門無(wú)患子目楝科植物，原產(chǎn)于我國(guó)中、南部.香椿嫩芽具有獨(dú)特的芳香氣味[1]，富含蛋白質(zhì)、維生素、鈣、磷、鉀、鎂、鐵、煙酸、粗纖維[2]以及皂苷、多酚、黃酮、槲皮素等活性成分[3].香椿具有抗菌、抗炎作用[4]，以及防衰老、滋陰補(bǔ)陽(yáng)、調(diào)節(jié)脂肪代謝等功能[5].利用香椿可以開發(fā)香椿罐頭、香椿豆制品、香椿汁、香椿醬、香椿茶等[6].基于此，主要采用小麥面粉和香椿為主要原料，通過漂燙、輥壓、分割、焙烤等工序，研制香椿風(fēng)味脆片休閑食品，以期為提高香椿的附加值提供技術(shù)支持.

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

香椿芽，成都春栗農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司；大豆油，益海嘉里金龍魚糧油食品股份有限公司；食鹽，青海省鹽業(yè)股份有限公司；特一級(jí)小麥面粉，河南實(shí)佳面粉有限公司；碳酸氫鈉，食品級(jí)，鄭州君發(fā)科技有限公司；糖粉，鄭州市綠香園調(diào)味食品有限公司.

1.2 儀器與設(shè)備

多功能電磁爐，WT2104A，廣州美的生活電器制造有限公司；烤箱，PT3502，廣州美的廚房電器制造有限公司；物性質(zhì)構(gòu)儀，TMS-Pro，美國(guó)FTC公司；電子天平，HC-B 30002，慈溪市華徐衡器實(shí)業(yè)有限公司；壓面機(jī)，F(xiàn)K 150-2，巧媳婦食品機(jī)械有限公司.

1.3 方法

1.3.1 香椿風(fēng)味脆片工藝流程

原料→選擇→清洗→漂燙→切碎→調(diào)制→面團(tuán)靜置→排氣→輥壓→分割→成型→烘焙→冷卻→包裝

1.3.2 操作要點(diǎn)

(1)原料選擇：挑選新鮮的香椿芽，除去老梗、爛葉及木質(zhì)化部分.(2)清洗：用清水將香椿芽沖洗干凈備用.(3)漂燙：漂燙溫度90 ℃，時(shí)間3 min，撈出后用清水沖洗后瀝干水分.(4)切碎：將香椿芽均勻切碎至長(zhǎng)度為3～4 mm的小段.(5)調(diào)制面團(tuán)：將小麥面粉、食鹽、糖粉、碳酸氫鈉混合均勻，過40目篩后加入切碎的香椿和大豆油后攪拌均勻，再加入適量水進(jìn)行揉制.(6)靜置：靜置15 min，使面團(tuán)充分松弛，從而降低黏性，防止收縮.(7)排氣：將靜置后的面團(tuán)充分滾揉、排氣，以防止烘烤時(shí)起泡.(8)輥壓：多次輥壓至香椿成分均勻分布且面皮厚度約0.8 mm.(9)分割成型：將面片切割成4 cm×5 cm的長(zhǎng)方形，并用細(xì)針在面皮上均勻扎上小孔.(10)烘焙：上下火溫度均為160 ℃，時(shí)間4 min.(11)冷卻：室溫自然冷卻.(12)包裝：將產(chǎn)品豎直放置在包裝盒中進(jìn)行密封包裝.

1.3.3 品質(zhì)測(cè)定

(1)質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的測(cè)定.采用質(zhì)構(gòu)儀，測(cè)定模式選擇TPA模式，探頭選擇10 mm圓柱探頭，測(cè)定條件為：探頭回升高度4 mm，形變量40%，測(cè)定速度60 mm·min-1，起始力0.5 N；測(cè)定硬度1、硬度2、膠粘性和咀嚼性，其中硬度1表示為脆度，脆度值越小表示香椿風(fēng)味脆片越脆[7]；硬度2表示為硬度，硬度值越大表示香椿風(fēng)味脆片越硬.每個(gè)試樣測(cè)定6次.

(2)感官評(píng)定.為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性，選擇七位食品類專業(yè)大學(xué)四年級(jí)學(xué)生作為評(píng)定員，且每次參與感官評(píng)定的人員固定.評(píng)定指標(biāo)包括色澤(20分)、組織狀態(tài)(20分)、口感(30分)和氣味(30分)，重復(fù)3次.

1.3.4 單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

選定小麥面粉用量為20 g、水3 g、碳酸氫鈉0.06 g，研究不同香椿添加量(11，12，13，14，15 g)、大豆油添加量(1，2，3，4，5 g)以及食鹽添加量(0.2，0.3，0.4，0.5，0.6 g)對(duì)香椿風(fēng)味脆片的影響，測(cè)定其質(zhì)構(gòu)特性和感官評(píng)分，每次實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次.

1.3.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用SPSS 22對(duì)單因素試驗(yàn)得到的結(jié)果進(jìn)行方差分析；采用Design Expert 8.0.6 軟件進(jìn)行 Box-Bnheken 響應(yīng)面中心試驗(yàn)設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)分析.

2 結(jié)果與分析

2.1 香椿對(duì)香椿風(fēng)味脆片品質(zhì)的影響

香椿對(duì)產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)及綜合感官品質(zhì)的影響結(jié)果見表1.可以看出，香椿添加量對(duì)產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)指標(biāo)有顯著性影響.香椿含水量較高，使脆片水分含量整體上升，致使產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)指標(biāo)下降.然而當(dāng)添加量達(dá)到一定值時(shí)，香椿中含有的纖維類成分能有效加固產(chǎn)品的三維骨架結(jié)構(gòu)，經(jīng)干燥后直接表現(xiàn)為硬度等質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的上升.隨著香椿的繼續(xù)添加，面團(tuán)三維結(jié)構(gòu)的形成受阻，表現(xiàn)為脆度、硬度下降.結(jié)合感官評(píng)價(jià)結(jié)果，在香椿添加量為13 g時(shí)，脆片的感官評(píng)分最高，此時(shí)香椿風(fēng)味脆片香味濃郁、口感松脆.

表1 香椿對(duì)香椿風(fēng)味脆片質(zhì)構(gòu)特性的影響

2.2 大豆油對(duì)香椿風(fēng)味脆片品質(zhì)的影響

大豆油對(duì)產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)及綜合感官品質(zhì)的影響結(jié)果見表2.可以看出，大豆油添加對(duì)產(chǎn)品硬度、脆度、膠粘性和咀嚼性有顯著影響.隨著大豆油添加量的增加，產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)指標(biāo)先減小后增大，在添加量為3 g時(shí)達(dá)到最小值.隨著液態(tài)油脂含量的上升，構(gòu)成面團(tuán)三維結(jié)構(gòu)之間的孔隙被液態(tài)油脂占據(jù)，干燥后仍保留在空隙中，產(chǎn)品硬度、脆度等質(zhì)構(gòu)指標(biāo)均下降，與文獻(xiàn)[8]的研究結(jié)果相似.然而隨著油脂添加量的繼續(xù)上升，大豆油會(huì)阻礙面團(tuán)的交聯(lián)程度，抑制淀粉的糊化，從而使硬度、脆度等質(zhì)構(gòu)指標(biāo)呈上升趨勢(shì).因此確定大豆油的最佳添加量為3 g.

表2 大豆油對(duì)香椿風(fēng)味脆片質(zhì)構(gòu)特性的影響

2.3 食鹽對(duì)香椿風(fēng)味脆片品質(zhì)的影響

食鹽對(duì)產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)及綜合感官品質(zhì)的影響結(jié)果見表3.可以看出，食鹽添加量對(duì)香椿風(fēng)味脆片的質(zhì)構(gòu)指標(biāo)具有顯著性影響.食鹽可以促使香椿中水分的溶出，在脆片烘烤時(shí)水分的蒸發(fā)促進(jìn)了產(chǎn)品多孔結(jié)構(gòu)的形成.隨著食鹽添加量進(jìn)一步升高，組成面筋蛋白的谷蛋白疏水性增加，促使各項(xiàng)質(zhì)構(gòu)指標(biāo)顯著上升.當(dāng)食鹽添加量在0.4 g和0.5 g時(shí)，各項(xiàng)質(zhì)構(gòu)指標(biāo)均達(dá)到最小值.結(jié)合感官評(píng)價(jià)結(jié)果，當(dāng)食鹽添加量為0.5 g時(shí)，產(chǎn)品的綜合感官評(píng)分最高.

表3 食鹽對(duì)香椿風(fēng)味脆片質(zhì)構(gòu)特性的影響

2.4 糖粉對(duì)香椿風(fēng)味脆片品質(zhì)的影響

糖粉對(duì)產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)及綜合感官品質(zhì)的影響結(jié)果見表4.可以看出，糖粉添加量對(duì)香椿風(fēng)味脆片的脆度有顯著性差異(P<0.05).香椿風(fēng)味脆片的質(zhì)構(gòu)指標(biāo)隨著糖粉的增加呈現(xiàn)先減小后增大.當(dāng)白砂糖的添加量少于2 g時(shí)，脆片的各項(xiàng)質(zhì)構(gòu)指標(biāo)值變化較小；當(dāng)添加量大于2 g時(shí)，脆片的各項(xiàng)質(zhì)構(gòu)指標(biāo)變化較大.香椿風(fēng)味脆片的脆性隨著硬度值和脆度值的增大而減小，硬度值越大，咀嚼性越大，脆片的口感越硬.所以確定白砂糖的最佳添加量為2 g.

表4 糖粉對(duì)香椿風(fēng)味脆片質(zhì)構(gòu)特性的影響

2.5 相關(guān)性分析

Spearman系數(shù)值的絕對(duì)值越大表明相關(guān)性越強(qiáng)[9].將香椿風(fēng)味脆片各質(zhì)構(gòu)特性(硬度、脆度、膠粘性、咀嚼性)與感官評(píng)分進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果見表5.可以看出，各質(zhì)構(gòu)指標(biāo)與感官評(píng)分的相關(guān)性由大到小排列為：脆度>硬度>膠粘性>咀嚼性，其中脆度、硬度和膠粘性相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值在0.4～0.6之間，表明它們與感官評(píng)分的相關(guān)強(qiáng)度中等；咀嚼性相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值是0.394，說(shuō)明其與感官評(píng)分的相關(guān)強(qiáng)度較弱[10].根據(jù)分析結(jié)果，選擇與感官評(píng)分相關(guān)性最強(qiáng)的脆度指標(biāo)以及感官評(píng)分同時(shí)作為響應(yīng)值做響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，并通過兩個(gè)指標(biāo)的相互印證作為檢驗(yàn)?zāi)Ｐ涂煽啃缘氖侄?

表5 感官評(píng)分與質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的相關(guān)性分析系數(shù)

2.6 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果與分析

結(jié)合單因素試驗(yàn)結(jié)果，采用Design Expert 8.0.6軟件中的Box-Behnken 模式，選取香椿添加量(A)、大豆油添加量(B)、食鹽添加量(C)作為考察因素，以香椿風(fēng)味脆片的脆度和感官評(píng)分作為響應(yīng)值，響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)中心組合試驗(yàn)方案及結(jié)果見表6.

表6 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及結(jié)果

2.6.1 方差分析

表7 響應(yīng)面設(shè)計(jì)回歸方程方差分析

2.6.2 各因素交互作用分析

各因素之間交互作用的曲面及等高線圖見圖1.若等高線圖接近于橢圓形，則交互作用顯著；反之接近圓形，則交互作用不顯著.坡面越陡說(shuō)明各因素對(duì)響應(yīng)指標(biāo)的影響越大，坡面越緩說(shuō)明影響越小[11].由圖1(a)(b)可以看出，響應(yīng)面坡面陡峭，且等高線呈橢圓形，說(shuō)明AB兩個(gè)因素對(duì)脆片感官及脆度影響較大且顯著.圖1(c)具有一定坡度，但等高線圖橢圓形不明顯，說(shuō)明AC交互對(duì)感官有一定影響，但不顯著.圖1(d)中響應(yīng)面有一定坡度，等高線呈現(xiàn)橢圓狀，說(shuō)明AC交互作用對(duì)脆片的脆度具有一定影響，且呈現(xiàn)一定的顯著性.而圖1(e)、(f)響應(yīng)面坡面均較為平緩，等高線接近為圓形，說(shuō)明交互項(xiàng)AC、BC的交互作用對(duì)脆片的品質(zhì)影響相對(duì)較小.

圖1 各因素交互作用響應(yīng)面圖

剔除不顯著項(xiàng)，得到回歸方程Y1和Y2，

Y1=88.76+2.55A+1.8B-0.7C-2.5AB-7.18A2-5.38B2-3.28C2，

(1)

Y2=9.37-1.56A-1.1B+0.5C+1.07AB+0.7AC+3.82A2+2.45B2+1.3C2.

(2)

經(jīng)Y1模型優(yōu)化的結(jié)果為：香椿添加量13.16 g，大豆油添加量3.13 g，食鹽添加量0.49 g，感官評(píng)分預(yù)測(cè)值為89.11分.經(jīng)Y2模型優(yōu)化的結(jié)果為：香椿添加量13.20 g，大豆油添加量3.16 g，食鹽添加量0.48 g，脆度預(yù)測(cè)值為9.07 N.綜合兩個(gè)模型結(jié)果，確定香椿添加量13.18 g，大豆油添加量3.15 g，食鹽添加量0.48 g，此時(shí)脆度預(yù)測(cè)為9.07 N，感官評(píng)分預(yù)測(cè)為89.10分.

2.6.3 驗(yàn)證試驗(yàn)

為了驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果的有效性，根據(jù)模型優(yōu)化結(jié)果，以每20 g小麥面粉中加入香椿13.18 g、大豆油3.15 g、食鹽0.48 g，糖粉2 g、碳酸氫鈉0.06 g，水3 g，結(jié)果見表8.可以看出，所得產(chǎn)品脆度和感官評(píng)分與模型預(yù)測(cè)結(jié)果之間的相對(duì)誤差較小，優(yōu)化結(jié)果可靠.

表8 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié)語(yǔ)

通過單因素試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)香椿、大豆油、食鹽及糖粉對(duì)香椿風(fēng)味脆皮的感官品質(zhì)具有影響.相關(guān)性分析表明，產(chǎn)品的感官評(píng)分和脆度之間呈現(xiàn)一定的負(fù)相關(guān)性.在此基礎(chǔ)上，選擇香椿、大豆油、食鹽添加量三個(gè)因素進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)三個(gè)因素的單次項(xiàng)或二次方項(xiàng)以及三個(gè)因素之間的交互作用均對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)具有極顯著影響.經(jīng)過優(yōu)化實(shí)驗(yàn)確定香椿風(fēng)味餅干的最優(yōu)配方為：每20 g小麥面粉中添加香椿13.18 g、大豆油3.15 g、食鹽0.48 g、糖粉2 g、碳酸氫鈉0.06 g、水3 g.