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。
葡萄皮渣、低筋面粉、食用油、雞蛋、白砂糖、泡打粉、食鹽等。
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。
1.3.1 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
2.1.1 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。
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。
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。
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。