青钱柳叶饼干配方的优化

章志成,周 环,郑晓杰,*,袁 玲,李彦坡,徐 谦

(1.温州市农业科学研究院,浙江温州 310025;2.台州学院生命科学学院,浙江台州 318000)

青钱柳(Cyclocaryapaliurus(Batal.)Iljinskaja)又名青钱李、摇钱树等,为胡桃科(Juglandanceae)青钱柳属植物,是我国特有的,集用材、绿化、保健、药用于一身的珍贵树种[1]。据《中国中药资源志要》记载,青钱柳叶具有清热消肿、止痛的功能,可用于治疗顽癣[2]。民间用其嫩叶揉炒做茶,因味甜且具生津止渴,清热解暑,又称为甜茶、神茶等。青钱柳叶中含有钾、钙、镁、磷、锰、锌、硒、钒等丰富的矿质营养素,也含有多糖、萜类、黄酮类和有机酸等多种活性有机成分,具有降血糖、降血脂、降血压、抗衰老、抗肿瘤作用[3-7]。国家卫计委于2013年10月批准青钱柳叶加入新资源食品目录,青钱柳产业进入了快速发展期。

随着青钱柳种子和扦插等繁育技术的攻克,青钱柳的人工林繁育面积在我国快速的增长,广西、江西、福建、浙江和四川等15个省市均有广泛的种植[8]。但目前青钱柳叶加工食品的种类并不丰富,已经面市的主要产品是青钱柳茶。与中国传统的茶叶相比,青钱柳茶的茶型粗大,一定程度制约了其发展。也有部分企业将青钱柳叶的提取物加工成功能性食品和药物,但目前市场的局面还没有打开。因而亟需开发新型的青钱柳叶加工食品,以满足日益壮大的青钱柳产业发展的需要。

饼干食用方便、价格低廉、营养丰富、口味多样和保质期长,因而长期受消费者的青睐[9-10]。近年来,通过在饼干中添加一些植物提取物或其它成分,达到提升饼干功能和营养的目标,已经成为食品行业发展的热点[11-13]。例如,将油莎草中提取的黄酮添加到曲奇饼干中,可以起到天然抗氧化剂的作用[14];而将菊花粉粉碎后添加到低筋面粉中,可以制作成具有降血压血脂的保健功能薄脆饼干[15]。本研究结合青钱柳叶降血压、降血脂和降血糖功能,将青钱柳叶粉添加到传统饼干中,并采用低消化率的麦芽糖醇作为甜味剂,开发了一款降血压血脂的休闲饼干,可为我国青钱柳的优质高效利用提供一条新路径。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

小麦粉 低筋小麦粉,新乡市新良粮油加工有限责任公司;青钱柳叶 文成县泉山青钱柳种植合作社;黄油、膨松剂 食品级,上海一新食品有限公司;麦芽糖醇 食品级,济南百顺化工有限公司;鸡蛋 浙南农贸市场。

TMS-Pilot质构仪 美国食品科技公司;NR110高品质电脑色差仪 深圳市三恩时科技有限公司;SINMAG 烘箱 无锡新麦机械有限公司;BGZ-240型电热恒温鼓风干燥箱 上海博讯实业有限公司医疗设备厂;CS-700粉碎机 永康天祺盛世工贸有限公司;AR2130型电子天平 梅特勒-托利多仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 青钱柳叶饼干的加工流程

1.2.1.1 青钱柳叶粉制备 将青钱柳叶洗净,去柄,在65 ℃的电热恒温鼓风干燥箱中烘干12 h(干燥至含水率低于10%),然后用超微粉碎机粉碎,过120目筛,放置于4 ℃冰箱中备用。

1.2.1.2 青钱柳叶饼干的制作流程及技术要点 青钱柳叶饼干制作的工艺流程为:黄油、糖、鸡蛋打发→小麦低筋粉、青钱柳叶粉加入,混合调糊→静置→挤压成型→烘烤→冷却装盘→包装。

技术要点如下:

a.黄油、糖、鸡蛋打发时,黄油分两次打发。第一次搅打时,黄油加热融化,于室温下放置冷却,后搅打至顺滑且颜色均匀;黄油第二次搅打时,将糖分2次加入到搅打过的黄油中,使糖与黄油充分结合,体积膨大。最后加入鸡蛋液,搅打至其体积蓬松,呈略白的霜状即可。

b.青钱柳叶粉与小麦低筋面粉混合后,要分次加入到搅打后的黄油中,搅拌的速度要慢。

c.面团调制好后静置的时间控制在20 min。

d.烘烤时,烤箱提前预热20 min,调整上火温度为185 ℃,底火温度175 ℃,烘烤时间15 min。

1.2.2 单因素实验 以研究团队所在烘焙工作室一款热销的饼干配方为基础,向其中加入适量的青钱柳叶粉,期望获得一种营养健康的饼干新品种。保持低筋面粉20.0 g,麦芽糖醇8.0 g,黄油8.0 g,鸡蛋6.0 g,膨松剂0.2 g配方不变,以低筋面粉的重量计,在饼干中分别添加0、2.5%、5%、7.5%、10%、12.5%的青钱柳叶粉,考察不同青钱柳叶粉添加量对饼干的色泽、硬度等方面的影响。依据青钱柳叶饼干感官鉴评标准(见表2),对不同青钱柳叶粉添加量的饼干进行了感官评价,并依据得分的高低,作为饼干配方优化的依据。

表2 青钱柳叶饼干感官鉴评标准Table 2 Sensory evaluation standards for Cylocaya palirus leaves biscuits

根据优选得到的青钱柳粉添加量5%,保持低筋面粉20.0 g,黄油8.0 g,鸡蛋6.0 g,膨松剂0.2 g配方不变,在饼干中分别添加4.0、6.0、8.0、10.0、12.0、14.0 g麦芽糖醇,考察不同麦芽糖添加量对饼干感官评价得分的影响。

根据优选得到的青钱柳粉5%和麦芽糖醇用量10.0 g,保持低筋面粉20.0 g,鸡蛋6.0 g,膨松剂0.2 g配方不变,在饼干中分别添加4.0、6.0、8.0、10.0、12.0、14.0 g黄油,考察不同黄油添加量对饼干感官得分的影响。

根据优选得到的青钱柳粉5%、麦芽糖醇10.0 g和黄油的用量10.0 g,保持低筋面粉20.0 g,鸡蛋6.0 g配方不变,在饼干中分别添加0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 g膨松剂,考察不同膨松剂添加量对饼干感官得分的影响。

1.2.3 正交实验 采用正交实验方法,进一步对青钱柳叶饼干的配方,即青钱柳叶粉添加量、麦芽糖醇添加量、黄油的添加量和膨松剂添加量进行优化。实验因素水平设计见表1。

表1 正交实验因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal array tests

1.2.4 青钱柳叶粉末及青钱柳叶饼干中成分的测定

1.2.4.1 主成分 蛋白质含量参照GB 5009.5-2016测定;脂肪含量参照GB 5009.6-2016测定;食品中还原糖的测定参照GB 5009.7-2016测定;食品中蔗糖含量测定参照GB 5009.8-2016测定;食品中淀粉含量的测定参照GB 5009.9-2016测定;水分含量参照GB 5009.3-2016测定;灰分值参照GB 5009.4-2016测定。

1.2.4.2 微量元素 钾、钠、锌、铜、镍含量参照GB/T 5009.91-2003测定;铁含量参照GB 5009.90-2016测定;镉含量参照GB 5009.15-2014测定;铬含量参照GB 5009.123-2014测定。

1.2.4.3 活性成分 总三萜用乙醇提取,采用齐墩果酸比色法测定其含量[16];粗多糖用热水回流提取,采用显色法测定其含量[17];总黄酮用乙醇提取,采用三氯化铝显色法测定其含量[18];总酚用乙醇提取,采用Folin-Ciocaltea法测定其含量[19]。每个指标平行测定3次,计算标准差。

1.2.4.4 重金属和农药残留 总汞含量参考GB 5009.17-2014测定；砷含量参照GB 5009.12-2014测定;铅含量参照GB 5009.12-2010测定;六氯环己烷(六六六)、双对氯苯基三氯乙烷(滴滴涕)残留量参照GB/T 5009.19-2008测定;甲胺磷农药残留量参照GB/T 5009.103-2003测定。

1.2.4.5 青钱柳叶饼干的营养标签 青钱柳叶饼干的营养标签参照GB 28050-2011制定。

1.2.5 饼干的色差测定 将用标准色板对色差仪进行校准,再对饼干进行色差测定[20]。测量的结果中,L*反映了饼干的光亮值,a*表示饼干颜色的红值,b*表示饼干颜色的黄值。每组6个平行。

1.2.6 饼干硬度的测定 选取厚度一致的饼干,用质构仪测定其硬度[21]。采用P5探头,测试参数:测前速度为1.0 mm/s 的速度,测试速度为1.0 mm/s,测后速度为0.5 mm/s,压缩比为30%,以曲线第一个波峰所示的压力大小来表征其硬度,分析青钱柳添加量对饼干硬度的影响。每组6个平行,测定后取平均值。

1.2.7 饼干的感官评定 选择10名无嗜好偏向的品评人员(4男6女),在品评前对其进行培训。品评组成员根据表2的标准,综合考虑饼干的形态、色泽、滋味与口感和组织等因素,给出各试样的评分。试样的总分为5项之和,满分为100分。

2 结果与分析

2.1 单因素实验

2.1.1 青钱柳叶粉添加量对饼干品质和感官的影响 图1是不同青钱柳叶粉添加后饼干的图片,由于青钱柳叶粉本身呈深褐色,青钱柳叶粉添加量越多,烤制饼干的颜色越深。表3是利用色差仪测量得到不同青钱柳叶粉添加量饼干的色差值。青钱柳粉添加到面团后,焙烤后饼干的光亮值L*是下降的,且不同添加量之间光亮值L*差异显著;红值a*和黄值b*也是呈下降的趋势。5%添加量的饼干,与对照组相比,其光亮值L*降幅达30%。

图1 不同青钱柳粉添加量的饼干Fig.1 Photographs of biscuits with varyingconcentrations of Cylocaya palirus leaves

表3 不同青钱柳粉添加量饼干的色差值Table 3 Color differences of biscuits with varyingconcentrations of Cylocaya palirus leaves

青钱柳粉的添加量对饼干的硬度的影响如图2所示。从图2中可以看出,随着饼干中青钱柳粉添加量的增大,饼干的硬度逐渐变小。分析其原因，青钱柳叶粉中含有较多的膳食纤维，随着青钱柳叶粉的加入，持水性增大，饼干中保留了相对较多的水分，从而使饼干的硬度降低[22]。5%添加量的饼干,与对照组相比,其硬度值降幅近15%。

图2 青钱柳粉的添加量对饼干硬度的影响Fig.2 Effect of supplemented amount of Cylocaya palirus leaves powder on the texture of the biscuits

青钱柳粉的添加量对饼干的感官评价的影响如图3所示。随着青钱柳叶粉的加入,青钱柳叶饼干的感官得分呈现出逐渐下降的趋势。感官得分下降的主要的原因是青钱柳叶中含有部分三萜类苦味物质,受试者难以接受对饼干中出现的过浓苦味。当青钱柳粉在饼干中添加量超过5%时,饼干的感官评价得分迅速下降。因此,选择5%的青钱柳叶粉作为饼干的添加量。

图3 青钱柳粉添加量对饼干感官品质的影响Fig.3 Effect of supplemented amount of Cylocaya palirus leaves powder on sensory quality of biscuits

2.1.2 麦芽糖醇用量对饼干感官品质的影响 麦芽糖醇的用量对青钱柳叶饼干感官品质的影响如图4所示:随着麦芽糖醇添加量的上升,青钱柳叶饼干的感官得分呈现出先上升后下降的趋势。当麦芽糖添加量较少时(4.0 g),青钱柳叶饼干的苦味过重,质地过硬,感官评价较差;麦芽糖添加量较高时(14.0 g),青钱柳叶饼干甜味加重,色泽也会加深。从感官评价得分来看,选择麦芽糖醇的添加量为10.0 g。此外,用麦芽糖醇代替蔗糖作为饼干原料,口感上差异不大,但在同样添加量的情况下,麦芽糖醇饼干的质地更软,暴露在空气中更容易吸潮[23]。

图4 麦芽糖醇添加量对饼干感官品质的影响Fig.4 Effect of maltose addition on sensory quality of biscuits

2.1.3 黄油用量对饼干品质的影响 黄油用量对饼干感官品质的影响如图5所示。由图5可知,青钱柳叶饼干的感官得分随着黄油用量的增加也呈现出一种先上升后下降的趋势。当黄油添加量较少时(4.0 g),青钱柳叶饼干的表面光泽度较差,质地过硬,香味过淡,咀嚼后明显感受到青钱柳叶的苦味,随着黄油添加量的上升,饼干的感官品质都有一定程度的改善。但是添加量过大时(14.0 g),饼干的口感就会过于油腻。因而选择黄油的添加量为10.0 g。

图5 黄油添加量对饼干感官品质的影响Fig.5 Effect of butter addition on sensory quality of biscuits

2.1.4 膨松剂的用量对饼干品质的影响 膨松剂的用量对饼干感官品质的影响如图6所示。青钱柳叶饼干的感官得分随着膨松剂用量的增加呈现出一种微弱的先上升后下降的趋势。当饼干中不添加膨松剂时,饼干的结构过于致密,硬度过大,咀嚼感较差。当添加一定量的膨松剂后,饼干的质地和口感会有所改善,但是过量的膨松剂会导致饼干的感官得分下降。依据感官评价的结果,选择膨松剂的用量为0.2 g。

图6 膨松剂添加量对饼干感官品质的影响Fig.6 Effect of adding amount of swelling agent on sensory quality of biscuits

2.2 正交实验

青钱柳叶饼干正交实验结果如表4所示,由表可知,影响青钱柳叶饼干感官品质主要因素依次为A>B>D>C,即影响因素最大的为青钱柳叶粉添加量,其次是麦芽糖醇的添加量,然后是膨松剂的添加量,最后是黄油的添加量。根据感官评价的总分,最优配方组合为A2B3C2D2,即青钱柳叶饼干的最优配方为:低筋面粉20.0 g、青钱柳叶粉1.0 g、麦芽糖醇12.0 g、黄油10.0 g、鸡蛋6.0 g、膨松剂0.2 g。

表4 正交实验设计及结果Table 4 Orthogonal array design with experimental results

2.3 青钱柳叶粉的成分和质量

表5是青钱柳叶粉的主要成分测定结果,由表5可知:柳叶粉末中主要成分是碳水化合物和蛋白质。表6反映了青钱柳叶中微量元素的含量,从表6可以看出:青钱柳叶粉末中含有丰富的铁、锌元素,也含有一定量的铜、铬、镍等对人体有益的微量元素[24]。表7反映了青钱柳叶粉中活性物质的含量,部分三萜类、黄酮类和酚类物质也是饼干的呈味物质[25]。表8反映了青钱柳叶中重金属和农药残留情况,从测定的结果中可以看出,青钱柳叶粉末中无明显的重金属和农药残留,唯一含量比较高的是铅元素,对照茶叶国标中关于铅含量5 mg/kg的限量,青钱柳叶中铅含量是合格的,因而青钱柳叶是安全的,可以作为饼干原料使用。

表5 青钱柳叶粉的主成分含量Table 5 Main components of powders of Cylocaya palirus leaves

表6 青钱柳叶粉中微量元素的含量Table 6 Components of trace elements of powders of Cylocaya palirus leaves

表7 青钱柳叶粉中活性成分的含量Table 7 Bioactive components of powders of Cylocaya palirus leaves

表8 青钱柳叶中重金属和农药残留Table 8 Heavy metals and pesticide residues of powders of Cylocaya palirus leaves

2.4 青钱柳叶饼干的成分分析与营养标签

依据正交实验确定的工艺配方进行了青钱柳饼干生产,即:低筋面粉20.0 g、青钱柳叶粉1.0 g、麦芽糖醇12.0 g、黄油10.0 g、鸡蛋6.0 g、膨松剂0.2 g。饼干的成分分析结果如表9所示。青钱柳饼干中蔗糖的含量未检出(检出限为0.2 g/100 g),还原糖(以葡糖糖计)的含量小于0.1 g/100 g。饼干中铁、锌的含量分别达到14.70和8.30 mg/kg,高于普通饼干中铁、锌的含量,已有的研究证实饼干中铁、锌元素的增加对人体的健康具有促进作用[26]。根据原料衡算,饼干烤制过程并没有引起青钱柳叶中总三萜和总黄酮的显著变化。

表9 青钱柳饼干的成分Table 9 Components of Cylocaya palirus leaves biscuits

依据表9所示的测定结果,制定了表10所示青钱柳饼干产品的营养标签。

表10 青钱柳饼干的营养标签Table 10 Nutrition label for Cylocaya palirus leaves biscuits

3 结论

适量的青钱柳叶粉添加到饼干后能使饼干呈现出特殊的风味,但过多的添加会引起不愉悦的苦涩味。当青钱柳叶粉添加到饼干后,会引起饼干颜色的加深和硬度的下降,5%添加量的饼干与对照组相比,光亮值和硬度的降幅分别达30%和15%。正交实验获得了青钱柳饼干的最佳工艺配方为:低筋面粉20.0 g、青钱柳叶粉1.0 g、麦芽糖醇12.0 g、黄油10.0 g、鸡蛋6.0 g、膨松剂0.2 g。依据最优配方烤制的饼干,外形完整、色泽均匀呈棕褐色、咀嚼后有青钱柳特有的甘甜味,蔗糖的含量低,饼干中铁、锌的含量分别为14.70和8.30 mg/kg,三萜类和黄酮类的含量分别为35.07和26.28 mg/kg。甘甜味作为青钱柳叶饼干的一大特色,下一步研究饼干中主要的呈味物质和以及加工过程中发生的化学变化是极为有意义的。

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