聚葡萄糖山楂牛轧糖工艺研究
2019-02-18蓝覃浩媛蒋立勤
蓝覃浩媛,蒋立勤
(浙江中医药大学药学院,浙江杭州 310053)
牛轧糖(Nougat),是一种由牛奶、蔗糖、蛋白、花生、黄油等材料制成的中度充气糖果,有风味浓郁、口感细腻、咀嚼性良好等特点[1]。但是,牛轧糖的热量较高,每100 g糖果所含热量约432 kCal,占中国营养学会推荐普通成年人日能量摄入的19%(人/日)[2]。过量食用牛轧糖不仅易使人口感发腻,而且又易导致龋齿、肥胖,甚至引发糖尿病、心血管疾病等病症。牛轧糖热量较高的主要原因在于配方中蔗糖和油脂含量较高,而这些成分又恰是良好风味的重要来源[3]。
聚葡萄糖(Polydextrose)是一种白色水溶性无特殊气味膳食纤维,在人体内不能被分解和吸收,在食品、医药上可作为低热量填充剂[4]。利用聚葡萄糖替代一部分糖和油脂,可以达到降低食品热量、保持口感和质构作用,并能预防脂肪蓄积、促进肠道益生菌增殖、促进短链脂肪酸产生、防止便秘等,还能降低肠道pH值、抑制肠毒素产生。山楂(Crataegus pinnatifida Bunge) 是药食同源植物,其味甘、微酸,富含纤维,并含有黄酮类、三萜类和有机酸类等多种功能性成分,具有健脾开胃、助消化、降血脂、抗菌等作用,在食品和药品中应用广泛[5]。
为了减少牛轧糖过量摄入造成的副作用并保持牛轧糖良好口感特色,进行了如下几个方面研究:①以低聚葡萄糖替代部分蔗糖,在保持其口感特色的同时降低牛轧糖的热量;②以山楂替代花生,保留咀嚼口感的同时增加健脾开胃、助消化等功效;③优化牛轧糖的成分及配比,研制合理的工艺流程和参数;④按糖果食品安全果胶标准检验该产品的食品安全性。通过以上试验为低糖保健功能牛轧糖的研究和开发提供研究基础和技术参数[6]。
1 材料与方法
1.1 材料与设备
山楂、鸡蛋、蔗糖,购于当地沃尔玛超市;麦芽糖浆,湖北省天利生物工程有限公司提供;聚葡萄糖,湖南千荣食品配料有限公司提供;全脂无糖奶粉,广州雀巢有限公司提供;无盐黄油,上海高夫龙惠食品有限公司提供;娃哈哈纯净水等。
电子天平,昌信科学仪器公司产品;电磁炉、熬糖锅,美的生活电器制造有限公司产品;家用电动打蛋器,马大帅生活电器制造有限公司产品;厨房用探针式温度计,保德仪器具有限公司产品。
1.2 方法
1.2.1 牛轧糖制作工艺
牛轧糖制作工艺流程:
①山楂→筛选→切丁→清洗→烘干;
②蔗糖、低聚葡萄糖、高麦芽糖浆→加水搅拌→熬糖;
③鸡蛋蛋白→打发;
①+②+③→调和→入模成型→冷却→成型→切割→包装→成品。
牛轧糖工艺制作要点:
(1)山楂预处理。所选山楂大小均一、色泽均匀、厚薄一致,筛选后除去核籽、叶梗、霉变及颜色发黑者,然后用不锈钢刀将山楂切成边长约0.5 cm的正方形块,放入90℃烤箱加热1 min除去水分,冷却后放密封容器中备用。
(2)糖浆熬制。分别称量蔗糖、低聚葡萄糖和高麦芽糖浆加入不锈钢锅中,加入适量纯净水,边搅拌边加热,先大火加热至糖颗粒全部溶化后转为小火熬煮,继续保持搅拌加热,同时用探针式温度计测量糖浆温度,当糖浆温度达到140~145℃时熄火。
(3)打发鸡蛋蛋白。将鸡蛋蛋白用电动打蛋器打发至硬性蛋白,即蛋白泡可以形成直立不弯曲的小尖角。注意打发蛋白不能过早或过迟,否则蛋白会打发不足或蛋白泡塌陷,影响冲浆效果。
(4)冲浆。将熬好的糖浆用打蛋器分批冲入打发好的蛋白泡中,同时保持低速搅拌。
(5) 调和。趁热在冲浆完成的浆料中分2次加入软化的黄油、奶粉和山楂块,用橡胶刮刀将各原料拌和均匀成糖团,然后将糖团放到垫有焙烤纸的模具中,用刮板压平压实。
(6)切割、包装。糖团放置在室温下自然冷却到30℃以下时,即可用不锈钢刀将糖块切成长宽高各1 cm左右的立方体,用蜡纸或糯米纸将糖块包裹,然后再外包玻璃纸即为牛轧糖成品。
1.2.2 牛轧糖感官评定标准
由20名经训练的评价者对产品进行感官评价,将各评价的分数总和平均后即为该产品得分。
牛轧糖感官评分标准见表1。
表1 牛轧糖感官评分标准
1.2.3 单因素优化试验
参照相关文献[7],试验选用糖浆添加量55%,奶粉添加量25%,坚果添加量6%,黄油添加量7%,鸡蛋白添加量5%,饮用水添加量2%作为基本配方,基本工艺参数为原料混合熬糖,于140~145℃下搅拌15 min。为获得最佳山楂牛轧糖配方及工艺,在固定基本配方基础上,分别对白砂糖与麦芽糖配比(3∶7,4∶6,5∶5,6∶4,7∶3),聚葡萄糖添加量(5%~9%),奶粉添加量(12%~27%),山楂干添加量(5%~10%)进行单因素试验。
1.2.4 正交优化试验
在单因素试验基础上进一步综合优化工艺配方,选取糖浆比(A)、聚葡萄糖添加量(B)、奶粉添加量(C)、山楂干添加量(D) 4个因素,在其他各项工艺条件都不变的情况下进行正交试验。
L9(34)正交因素与水平设计见表2。
表2 L9(34)正交因素与水平设计
优化试验分别以表1感官评分为指标(以100分计)来确定牛轧糖的最佳配方。
1.2.5 微生物指标测定
按糖果食品安全GB 4789.2和GB 4789.2方法进行菌落总数和大肠菌群测定。每个稀释样做3个平行样,结果以菌落形成单位(CFU/g)表示。
2 结果与讨论
2.1 单因素试验结果
制作牛轧糖配方中各成分比例及工艺参数对产品感官品质均有影响,包括聚葡萄糖添加量、山楂干添加量、奶粉添加量、黄油添加量,白砂糖与麦芽糖浆的配比,搅拌时间、熬糖温度等。试验分别对白砂糖与麦芽糖配比、聚葡萄糖添加量、奶粉添加量、山楂添加量等进行单因素试验。
2.1.1 糖浆比
糖浆比(白砂糖∶麦芽糖)对牛轧糖品质的影响见图1。
图1 糖浆比(白砂糖∶麦芽糖)对牛轧糖品质的影响
由图1可知,制作牛轧糖时,不同的糖浆比会造成糖体的口感不同。结果表明,在糖浆比(白砂糖:麦芽糖)≤3∶7时,牛轧糖不成型;糖浆比>7∶3时,会造成糖体过硬,难以切割;糖浆比在5∶5时,牛轧糖口感最好,软硬适中。
2.1.2 聚葡萄糖添加量
聚葡萄糖添加量对牛轧糖品质的影响见图2。
添加聚葡萄糖能保证牛轧糖的良好咀嚼性,并能够促进肠道益生菌群生长,降低热量或降低总血糖生成值。由图2可知,在其他条件不变的情况下,聚葡萄糖添加量过低,牛轧糖不易成型、缺乏咀嚼感;聚葡萄糖添加量为7%时,牛轧糖口感最好,而且成本较为合理;添加量>9%时,咀嚼性与聚葡糖添加量7%时相同,但是牛轧糖成本较高。故确定基本配方为聚葡萄糖添加量7%。
图2 聚葡萄糖添加量对牛轧糖品质的影响
2.1.3 奶粉添加量
奶粉添加量对牛轧糖品质的影响见图3。
图3 奶粉添加量对牛轧糖品质的影响
奶粉不同添加量造成牛轧糖糖体的口感和组织形态不同。由图3可知,在其他因素不变的情况下,奶粉添加量小于15%时,牛轧糖糖体过软且奶香味淡;奶粉添加量大于27%时,糖体不容易搅拌均匀并且成型后有颗粒杂质;当奶粉添加量为21%时,糖体奶香浓郁、组织均匀形态细腻有光泽。
2.1.4 山楂添加量
山楂添加量对牛轧糖感官影响见图4。
图4 山楂添加量对牛轧糖感官影响
当山楂添加量低于5%时,牛轧糖口感淡薄缺乏咀嚼感;山楂添加量为5%时,牛轧糖的外观、香气和口感最佳;当山楂添加量>7%时,容易导致牛轧糖切割颗粒掉落,影响外观。
2.2 正交试验
根据单因素试验结果,在其他各项工艺条件都不变的情况下,选择糖浆比(A),聚葡萄糖添加量(B),奶粉添加量(C),山楂添加量(D) 4个因素,进行四因素三水平的正交试验,以感官评分为指标(以100分计)来确定牛轧糖的最佳配方。
试验结果见表3。
表3 试验结果
由表3可知,影响山楂牛轧糖感官评分的主要因素顺序为糖浆比>聚葡萄糖添加量>山楂添加量>奶粉添加量,最佳因素水平为A1B2C2D2,即糖浆比4∶6,聚葡萄糖添加量7.0%,奶粉添加量21.0%,山楂添加量5.0%,为聚葡萄糖山楂牛轧糖的最优工艺参数。牛轧糖在室温(20±5℃)下贮藏1个月后样品菌落总数和大肠菌群符合国家标准。
3 结论
聚葡萄糖山楂牛轧糖的最优工艺配方为糖浆比4∶6,聚葡萄糖添加量7.0%,糖浆添加量53%,奶粉添加量21.0%,山楂添加量5.0%,黄油添加量7.0%,鸡蛋白添加量5.0%,饮用水添加量2.0%,熬煮至140~145℃,保持搅拌15 min。此工艺生产的聚葡萄糖山楂牛轧糖卫生标准符合国家要求,不仅具有山楂独特的酸味和清香,糖体软硬适中,咀嚼性好,而且富含膳食纤维,热量比普通牛轧糖低,适宜各年龄层次的人食用,可以为进一步研制高纤维含量类功能产品提供参考。