，2,*

(1.天津科技大學(xué)食品工程與生物技術(shù)學(xué)院,天津 300457; 2.天津捷盛東輝保鮮科技有限公司,天津 300300; 3.天津農(nóng)科食品生物科技有限公司,天津 300000; 4.長(zhǎng)融匯通(天津)食品科技研發(fā)有限公司,天津 300457)

紅棗是藥食兩用的水果,在《神農(nóng)本草經(jīng)》中記載紅棗可作為藥引[1-2]。紅棗營(yíng)養(yǎng)成分多樣,包括糖類(lèi)[3]、蛋白質(zhì)、膳食纖維、維生素、各類(lèi)氨基酸及多種活性物質(zhì)[4-7]等。靈武長(zhǎng)棗產(chǎn)自寧夏靈武市,棗果色澤鮮艷,體積較大,脆甜汁多,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高。鮮棗含糖量30%左右,含酸量為0.3%左右,可食率達(dá)95.5%,制干率為30%左右[8]。目前國(guó)外對(duì)靈武長(zhǎng)棗的研究甚少,而國(guó)內(nèi)主要針對(duì)靈武長(zhǎng)棗采后貯藏、功能成分提取等領(lǐng)域進(jìn)行研究。如曹金霞[9]研究了靈武長(zhǎng)棗中活性成分多糖的單糖組成。張利[10]探究了靈武長(zhǎng)棗采后貯藏期間棗果的生物有效性的變化,以及貯藏期營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的氧化衰老和氧化能力研究。目前,對(duì)靈武長(zhǎng)棗加工的研究更是鳳毛麟角,其中,張?zhí)O蘋(píng)等[11]研究了靈武長(zhǎng)棗桃酥的制作。楊小波等[12]采用靈武長(zhǎng)棗制備出總酸含量為4.301 g/100 mL的具有靈武長(zhǎng)棗獨(dú)特的香味和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及具有保健功能的靈武長(zhǎng)棗醋。高軼楠等[13]以水分35%左右的過(guò)季靈武長(zhǎng)棗干棗為原材料,最終得出小菜的制作配方。在靈武長(zhǎng)棗飲料的生產(chǎn)加工中產(chǎn)生了大量副產(chǎn)物-棗渣,但由于其含水量高、不宜儲(chǔ)存、容易變質(zhì)等特點(diǎn),長(zhǎng)期以來(lái)一直被人們當(dāng)做廢棄物丟棄,其價(jià)值沒(méi)有得到充分利用[14]。棗渣中含有豐富的膳食纖維及其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),資源化回收再利用棗渣,不僅能節(jié)約資源,還能夠開(kāi)辟靈武長(zhǎng)棗精深加工的新領(lǐng)域[15]。

近年來(lái),關(guān)于棗渣的研究主要集中在有效成分方面,如孫靜等[16]利用高溫蒸煮結(jié)合酶解改性棗渣膳食纖維,何新益等[17]采用微波加超聲輔助醇法提取棗渣黃酮,張好好等[18]利用響應(yīng)面優(yōu)化棗渣多糖提取工藝,但關(guān)于棗渣在焙烤食品方面的研究鮮有報(bào)道。靈武長(zhǎng)棗渣作為棗渣的一種,同樣含有豐富的膳食纖維,如果靈武長(zhǎng)棗渣能更廣泛地應(yīng)用于食品開(kāi)發(fā)中,不僅能解決棗渣的綜合利用率問(wèn)題,還能為市場(chǎng)提供一種新型健康食品。

本研究將靈武長(zhǎng)棗渣自制成棗渣粉添加到面粉中,再添加黃油、玉米油、泡打粉等輔料,研究靈武長(zhǎng)棗餅干制作配方及工藝,并測(cè)定靈武長(zhǎng)棗餅干的脂肪和膳食纖維含量,以期為靈武長(zhǎng)棗加工副產(chǎn)物在焙烤產(chǎn)品中的開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

靈武長(zhǎng)棗渣、靈武長(zhǎng)棗粒 寧夏中璽棗業(yè)股份有限公司;低筋面粉、黃油、玉米油、泡打粉、白砂糖 均為市購(gòu)。

WGL-30B電熱鼓風(fēng)干燥箱 天津泰斯特儀器有限公司;CKTF-25G長(zhǎng)帝烤箱 佛山市偉仕達(dá)電器實(shí)業(yè)有限公司;AUY 120型電子天平 安捷倫科技有限公司;GCMS-QP2010 Ultral氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 日本島津公司

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 靈武長(zhǎng)棗渣粉的制備 采用熱風(fēng)干燥將靈武長(zhǎng)棗渣在65 ℃條件下烘26 h,然后粉碎,過(guò)100目篩,備用。

1.2.2 靈武長(zhǎng)棗餅干的制作 由預(yù)實(shí)驗(yàn)得靈武長(zhǎng)棗餅干的初始配方:低筋面粉100%,黃油33.33%,玉米油25%,白砂糖16.67%,靈武長(zhǎng)棗粒16.67%,靈武長(zhǎng)棗渣粉10%,泡打粉1%。(以低筋面粉含量100%計(jì))取適量黃油,隔水軟化后加入適量玉米油;再加白砂糖攪拌30 s,使其顏色變淺即可(提前用高速攪拌機(jī)把白砂糖攪打成粉狀,并過(guò)80目篩);然后加入已切好的靈武長(zhǎng)棗粒(長(zhǎng)×寬×高約為0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm),繼續(xù)拌勻;用篩篩入低筋面粉、靈武長(zhǎng)棗渣粉和泡打粉,并揉成團(tuán)狀,用保鮮膜裹住然后塑形;將面團(tuán)在室溫下醒20～30 min;將醒好的面團(tuán)放在-18 ℃冰箱中冷凍1.5 h后取出后切塊;最后,烤盤(pán)放錫箔紙,待烤箱預(yù)熱完成后,將餅干坯裝入烤盤(pán)進(jìn)行焙烤,即得成品。

1.2.3 餅干制作配方單因素實(shí)驗(yàn) 在初始配方的基礎(chǔ)上(見(jiàn)1.2.2中),進(jìn)行了單因素實(shí)驗(yàn)。改變靈武長(zhǎng)棗渣粉添加量(0、10%、20%、30%、40%、50%、60%),按初始配方固定其余原料添加量,參照1.2.2的工藝步驟制作靈武長(zhǎng)棗餅干,考察其對(duì)餅干感官評(píng)分的影響;改變白砂糖添加量(0、12.5%、25%、37.5%、50%、62.5%),同時(shí)固定其余原料添加量,參照1.2.2的工藝步驟制作靈武長(zhǎng)棗餅干,考察其對(duì)餅干感官評(píng)分的影響;改變黃油添加量(0、12.5%、25%、37.5%、50%、62.5%),同時(shí)固定其余原料添加量,參照1.2.2的工藝步驟制作靈武長(zhǎng)棗餅干,考察其對(duì)餅干感官評(píng)分的影響;改變靈武長(zhǎng)棗粒添加量(0、12.5%、25%、37.5%、50%、62.5%),同時(shí)固定其余原料添加量,參照1.2.2的工藝步驟制作靈武長(zhǎng)棗餅干,考察其對(duì)餅干感官評(píng)分的影響。

1.2.4 餅干制作工藝單因素實(shí)驗(yàn) 固定焙烤時(shí)間為20 min,改變焙烤溫度(上下火相同)(130、140、150、160、170 ℃),考察焙烤溫度對(duì)餅干感官評(píng)分的影響;固定焙烤溫度為150 ℃,改變焙烤時(shí)間(10、15、20、25、30 min),考察焙烤時(shí)間對(duì)餅干感官評(píng)分的影響。

1.2.5 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) 根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)以及感官評(píng)分分析結(jié)果,選擇對(duì)餅干品質(zhì)影響較大的3個(gè)因素,即靈武長(zhǎng)棗渣粉(A)、黃油(B)、白砂糖(C)作為條件,采用三因素三水平的正交試驗(yàn)進(jìn)行配方優(yōu)化,因素與水平如表1。

表1 配方正交試驗(yàn)因素與水平表Table 1 Factors and levelsTable of the orthogonal experiment for formula

1.2.6 感官評(píng)價(jià) 由食品科學(xué)班級(jí)的10位學(xué)生作為評(píng)分者,總分為100分,評(píng)分結(jié)果取得分均值。感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)參見(jiàn)表2[11]。

1.2.7 脂肪含量測(cè)定 參照國(guó)標(biāo)GB 5009.6-2016進(jìn)行脂肪的測(cè)定[19]。

1.2.8 膳食纖維含量測(cè)定 參照國(guó)標(biāo)GB 5009.88-2014進(jìn)行膳食纖維的測(cè)定[20]。

1.2.9 風(fēng)味物質(zhì)測(cè)定 分別制作靈武長(zhǎng)棗餅干和對(duì)照組(未添加靈武長(zhǎng)棗渣粉)餅干,參照楊宇迪等[21]的方法,利用GC-MS-QP2010 Ultral氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀對(duì)兩種餅干分別進(jìn)行風(fēng)味物質(zhì)的檢測(cè),具體操作如下:準(zhǔn)確稱取 2 g 樣品,將樣品瓶轉(zhuǎn)移至磁力攪拌加熱臺(tái)上,60 ℃平衡40 min,收回固相萃取頭,取出萃取裝置,待氣相色譜儀處于準(zhǔn)備就緒狀態(tài)后,將SPME針頭插入進(jìn)樣口,伸出固相萃取頭,于250 ℃條件下解吸20 min。

表2 感官評(píng)價(jià)Table 2 Sensory evaluation

氣相條件:色譜柱為Rtx-5MS,載氣為He,進(jìn)樣口溫度為250 ℃,柱流量為1 mL/min,分流比為10∶1,程序升溫:初始溫度40 ℃保持3 min,然后以每4 ℃/min升到150 ℃,保持1 min,再以8 ℃/min升至250 ℃保持6 min。

質(zhì)譜條件:離子源溫度為200 ℃,接口溫度為220 ℃;溶劑延遲時(shí)間為1.5 min,離子化模式為EI,能量為70 eV,數(shù)據(jù)采集為全掃描,掃描范圍為35～500 m/z。

1.3 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用Micrsoft Excel、IBM SPSS Statistics 19軟件等對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 餅干配方單因素實(shí)驗(yàn)

2.1.1 靈武長(zhǎng)棗渣粉添加量對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響 由圖1可知,隨著靈武長(zhǎng)棗渣粉的添加,感官評(píng)分先升高后下降。添加量為0、10%時(shí),餅干掉渣嚴(yán)重,口感過(guò)于酥脆;添加量為20%、30%時(shí),餅干無(wú)掉渣現(xiàn)象,感官品質(zhì)較好,添加量為20%時(shí)的餅干靈武長(zhǎng)棗風(fēng)味明顯且酥脆適中,感官評(píng)分達(dá)到最大值,為93分,顯著高于其余五組添加量(P<0.05);添加量增加到60%時(shí),餅坯不易成型,有較大裂縫,餅干苦味明顯,不酥脆,口感較硬,品質(zhì)下降嚴(yán)重,感官評(píng)分下降17分。由于靈武長(zhǎng)棗渣粉不含面筋蛋白,加入面粉中會(huì)稀釋其面筋含量,面團(tuán)性能增加,從而減少餅干掉渣量,但隨著添加量的增多,靈武長(zhǎng)棗渣粉中的膳食纖維吸水性增強(qiáng),從而降低面團(tuán)持水性,導(dǎo)致面團(tuán)變硬,可塑性降低,感官品質(zhì)下降,這與Goldstein等[22]的研究結(jié)果相一致。因此,就感官品質(zhì)方面而言，靈武長(zhǎng)棗渣粉添加量為20%時(shí),餅干的感官品質(zhì)最佳。

圖1 靈武長(zhǎng)棗渣粉添加量對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響Fig.1 Effect of amount of Lingwu long jujube powders on sensory quality of biscuits 注:圖中不同字母表示差異顯著, 顯著性水平為P<0.05;圖2～圖6同。

2.1.2 白砂糖添加量對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響 糖是餅干制作中極其重要的輔料。由圖2可知,隨著白砂糖添加感官評(píng)分先升高后下降。添加量為0、12.5%時(shí),餅干甜味較淡,口感較差;隨白砂糖的不斷增加,甜味逐漸明顯,添加量為37.5%時(shí),餅干甜味適中,感官品質(zhì)較好,感官評(píng)分達(dá)到最大值,為90分,顯著高于其余五組添加量(P<0.05);添加量增加為62.5%時(shí),餅干甜味較濃,品質(zhì)下降嚴(yán)重。因此,就感官品質(zhì)方面而言，白砂糖添加量為37.5%時(shí),餅干的感官品質(zhì)最佳。

圖2 白砂糖添加量對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響Fig.2 Effect of amount of white sugar on sensory quality of biscuits

2.1.3 黃油添加量對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響 油脂作為重要的餅干制作輔料,可降低面筋形成率,使餅干更加酥脆。但油脂含量過(guò)高會(huì)使餅干出現(xiàn)走油現(xiàn)象。由圖3可知,隨著黃油添加量的增加,感官評(píng)分先升高后下降。添加量為0、12.5%時(shí),餅干掉渣嚴(yán)重;添加量為25%、37.5%、50%時(shí),餅干無(wú)掉渣現(xiàn)象,感官品質(zhì)較好,添加量為37.5%時(shí)的餅干奶味明顯且酥脆適中,感官評(píng)分達(dá)到最大值,為92分;添加量增加為62.5%時(shí),餅干奶香味極其明顯,油膩感過(guò)重,品質(zhì)下降嚴(yán)重。因此,就感官品質(zhì)方面而言，黃油添加量為37.5%時(shí),餅干的感官品質(zhì)最佳。

圖3 黃油添加量對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響Fig.3 Effect of amount of butter on sensory quality of biscuits

2.1.4 靈武長(zhǎng)棗粒添加量對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響 由圖4可知,隨著靈武長(zhǎng)棗粒添加量的增加,感官評(píng)分先升高后下降。添加量為0、12.5%時(shí),餅干棗味不明顯;隨著棗粒含量的增加,棗味逐漸明顯,添加量為25%時(shí),餅干棗味明顯且酸甜味適中,感官品質(zhì)較好,感官評(píng)分值最大,為88.33分,顯著高于其余五組添加量(P<0.05);添加量增加為62.5%時(shí),餅干棗粒過(guò)多,餅干成型困難,易碎裂,品質(zhì)下降嚴(yán)重。因此,就感官品質(zhì)方面而言，靈武長(zhǎng)棗粒添加量為25%時(shí),餅干的感官品質(zhì)最佳。

圖4 靈武長(zhǎng)棗粒添加量對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of amount of Lingwu long jujube grain on sensory quality of biscuits

2.2 制作工藝單因素實(shí)驗(yàn)

2.2.1 焙烤溫度對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響 由圖5可知,隨著焙烤溫度的變化,感官評(píng)分先增大后減小。焙烤條件顯著(P<0.05)影響餅干品質(zhì),不適合的焙烤條件會(huì)造成餅干無(wú)法完全烤熟或者烤糊。當(dāng)焙烤溫度為130 ℃,餅干不易熟;焙烤條件為150 ℃,感官評(píng)分顯著增大(P<0.05),此時(shí)餅干色澤均勻,軟硬適中,口感較好,有靈武長(zhǎng)棗風(fēng)味,感官評(píng)分達(dá)到最大值,為89.33分;當(dāng)焙烤溫度大于150 ℃,會(huì)出現(xiàn)餅干表面焦糊,內(nèi)里不熟的現(xiàn)象。故選擇焙烤條件為150 ℃較合適。

圖5 焙烤溫度對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響Fig.5 Effect of baking temperature on sensory quality of biscuits

圖6 焙烤時(shí)間對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響Fig.6 Effect of baking time on sensory quality of biscuits

2.2.2 焙烤時(shí)間對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響 由圖6可知,隨著焙烤時(shí)間的增加,感官評(píng)分先增大后減小。當(dāng)焙烤時(shí)間過(guò)短時(shí),餅干不易熟,感官品質(zhì)較差,但焙烤時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí),餅干產(chǎn)生焦糊現(xiàn)象,嚴(yán)重影響餅干口感。焙烤時(shí)間為20 min時(shí),感官評(píng)分顯著增大(P<0.05),為89.33分;此時(shí)餅干色澤均勻感官品質(zhì)較佳。故選擇焙烤時(shí)間為20 min較合適。

2.3 正交試驗(yàn)

根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果,選擇對(duì)餅干品質(zhì)影響較大的3個(gè)因素,即靈武長(zhǎng)棗渣粉添加量(A)、黃油添加量(B)、白砂糖添加量(C)作為影響因素,以感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo),采用L9(33)的正交試驗(yàn)進(jìn)行配方優(yōu)化。配方正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果如表3所示。

表3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Table 3 Design and results of orthogonal experiment

由表3的正交試驗(yàn)分析結(jié)果看出,影響靈武長(zhǎng)棗餅干感官評(píng)分的主次因素順序?yàn)?A>B>C,即靈武長(zhǎng)棗渣粉添加量>黃油添加量>白砂糖添加量。A2B2C3為優(yōu)化后的最佳水平組合,即靈武長(zhǎng)棗渣粉添加量20%,黃油添加量37.5%,白砂糖添加量37.5%。對(duì)A2B2C3這一優(yōu)化水平組合進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn),進(jìn)行三組平行試驗(yàn),感官得分為95分,其得分與正交試驗(yàn)中A2B2C3組(96分)基本一致，均優(yōu)于正交試驗(yàn)的其余組數(shù)據(jù),證明選擇的該優(yōu)化水平組合合理。

表5 餅干的香氣成分Table 5 Aroma components of biscuits

續(xù)表

注:“-”表示沒(méi)有檢測(cè)出該物質(zhì)。

2.4 靈武長(zhǎng)棗餅干脂肪和膳食纖維含量

由表4可知,靈武長(zhǎng)棗餅干的脂肪含量較市售餅干(思朗纖麩高纖紅棗消化餅干)的脂肪含量降低5.90%,膳食纖維含量升高3.21%。同時(shí),靈武長(zhǎng)棗餅干的膳食纖維含量高于6%。因此,靈武長(zhǎng)棗餅干具有富纖的特點(diǎn)[23]。

表4 靈武長(zhǎng)棗餅干脂肪和膳食纖維含量Table 4 Total fat and dietary fibe contents of Lingwu long jujube biscuits

2.5 餅干風(fēng)味物質(zhì)

基于GC-MS分析方法分析靈武長(zhǎng)棗餅干風(fēng)味物質(zhì),同時(shí)與對(duì)照組(未添加靈武長(zhǎng)棗渣粉)餅干作對(duì)比,得到的香氣成分的總離子流色譜圖如圖7所示,香氣物質(zhì)的相對(duì)定量結(jié)果見(jiàn)表5。

圖7 餅干香氣成分的GM-MS總離子流圖Fig.7 GM-MS total ion chromatography of aroma components of biscuits 注:a:對(duì)照組餅干,b:靈武長(zhǎng)棗餅干。

由表5可知,2種餅干檢測(cè)出的風(fēng)味物質(zhì)主要為烴類(lèi)、醛類(lèi)、醇類(lèi)、酯類(lèi)、酮類(lèi)、雜環(huán)類(lèi),其中雜環(huán)類(lèi)物質(zhì)相對(duì)較少,烴類(lèi)物質(zhì)含量較高,這可能是高溫使吡嗪類(lèi)等雜環(huán)物質(zhì)的環(huán)狀結(jié)構(gòu)被破壞,使之產(chǎn)生短鏈烴類(lèi),故餅干中烴類(lèi)物質(zhì)含量較高。對(duì)照組餅干的烴類(lèi)有19種,靈武長(zhǎng)棗餅干的烴類(lèi)有17種,種類(lèi)減少,但總量為45.17%,比對(duì)照組高4.92%。醛類(lèi)化合物可為餅干提供一定果香和清香味,對(duì)照組餅干的醛類(lèi)有9種,靈武長(zhǎng)棗餅干的醛類(lèi)有11種,多了癸醛(0.68%)、反式-2-壬烯醛(0.41%)、反式-2-辛烯醛(0.22%)3種物質(zhì),少了(E,E)-2,4-壬二烯醛(0.50%)1種物質(zhì)。醇類(lèi)物質(zhì)可給與餅干一定的芳香味,對(duì)照組餅干的醇類(lèi)有8種,但總量?jī)H為3.33%,靈武長(zhǎng)棗餅干中的醇類(lèi)有5種,總量高達(dá)9.00%,其中正丁醇含量最高,為5.77%,添加棗渣粉后醇類(lèi)物質(zhì)含量明顯增多。酯類(lèi)對(duì)餅干味道影響較大,如乙酸乙酯具有水果味,只存在于靈武長(zhǎng)棗餅干中;在對(duì)照組餅干檢出酯類(lèi)有4種,總量為25.35%,靈武長(zhǎng)棗餅干中的酯類(lèi)有10種,總量比對(duì)照組高5.95%,說(shuō)明添加棗渣粉后餅干的酯類(lèi)種類(lèi)和含量均增多。因此,靈武長(zhǎng)棗渣粉的添加會(huì)引起餅干風(fēng)味物質(zhì)的變化,使餅干風(fēng)味物質(zhì)更加豐富,提高餅干的感官品質(zhì)。

3 結(jié)論

在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上,通過(guò)正交試驗(yàn)確定了靈武長(zhǎng)棗餅干制作靈武長(zhǎng)棗餅干的最佳配方和工藝參數(shù)為:低筋面粉添加量100%,黃油添加量37.5%,玉米油添加量25%,白砂糖添加量37.5%,靈武長(zhǎng)棗渣粉添加量20%,靈武長(zhǎng)棗粒添加量25%,泡打粉添加量1%,-18 ℃冷凍1.5 h后,在150 ℃上下火條件下,烘烤20 min。該工藝下制作出的靈武長(zhǎng)棗餅干,口感細(xì)膩,香甜可口,靈武長(zhǎng)棗特征風(fēng)味明顯,顏色呈棕褐色,感官評(píng)分高達(dá)95分,其脂肪含量為18.90%,膳食纖維含量為9.21%。靈武長(zhǎng)棗渣粉的添加引起餅干風(fēng)味物質(zhì)的變化,如乙酸乙酯的產(chǎn)生,從而使餅干風(fēng)味物質(zhì)更加豐富。