玫瑰花粉对面团流变学特性及酥性饼干品质的影响

陈 烨,段旻燕,严 成,*,任 伟,易 林

(1.西南科技大学生命科学与工程学院,四川绵阳 621010;2.丽江程玫生物科技有限公司,云南丽江 674100;3.四川绵阳雪宝乳业有限公司,四川绵阳 621010)

玫瑰(Rosarugosa),原产中国,属于蔷薇科(Rosaceae)蔷薇属(Rosa)的落叶灌木[1],在我国栽培广泛和药用历史比较悠久[2-3]。我国很早就将玫瑰入药,2010 年国家卫生部颁布相关法规将其纳入食品原料,成为药食两用的植物性原料之一[4],同时玫瑰花渣中含有维生素C、维生素E、β-胡萝卜素及全面氨基酸组分,总黄酮含量高达3.34%[5-6]。黄酮类物质具有降低血清胆固醇、抗溃疡、抗肿瘤、抗炎、抗衰老、抗辐射、抗病毒、抗心衰、抗心肌缺血、抗心率失常等方面有明显的药理功效[7-10]。

饼干是以小麦粉为主要原料,加入(或不加入)糖、油脂及其它配料,经调粉(或调浆)、成型、烘烤(或煎烤)等工艺制成的口感酥松或松脆的食品[11-12]。随着人民生活水平日益提高与生活节奏加快,饼干糕点这类方便、即食的食品越来越受到大众的喜欢和认可[13-14]。

目前市场上关于玫瑰花精深加工的产品以精油、馅料为主。精油价格昂贵,并且我国生产的精油质量低,达不到国际香型标准,产品一般用于附加值较低的日化与香料行业。玫瑰花酥性饼干在国内鲜有报道,玫瑰花饼干风味浓郁,具有一定的保健功能。将玫瑰花粉加入饼干中不仅提高了玫瑰花的利用率,还为创新玫瑰花糕点种类提供参考。且由于玫瑰花粉的持水力、与油脂的结合力等物理化学特性明显不同于小麦面粉,玫瑰花粉的添加会直接影响面团的流变学特性与饼干的品质。因此本实验研究不同比例的玫瑰粉添加量对面团的流变学特性的影响及饼干品质的影响。通过将玫瑰花与饼干相结合,不仅增加饼干的品类、提高了饼干的营养价值、满足了人们对健康保健食品的需求,实现企业经济效益的提升,还能充实玫瑰花饼干加工工艺,提高产能效益,增加花农收入水平,助力乡村产业振兴。同时,可以为相关技术研发、企业生产提供参考价值和实践指导价值。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

低筋面粉 青岛维良食品有限公司;玫瑰干花 丽江程玫生物科技有限公司;黄油、鸡蛋、脱脂牛奶、白砂糖、食盐、全脂奶粉、泡打粉 食品级,均来自于西南科技大学生命学院实验中心。

Micco-Dcuglnb全自动微型粉质仪 瑞典波通公司;TA.XTplus物性测试仪、DA7200RVA快速粘度仪 瑞典波通公司;TDZ5-WS低速自动平衡离心机 湘仪仪器有限公司;EP2PB烤箱 弈元有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 玫瑰花粉制备 将玫瑰干花放入粉碎机中,连续粉碎两次,每次粉碎时间15 s,过100目筛,得到玫瑰花粉。

1.2.2 玫瑰花粉面团制备 玫瑰花粉中不含面筋蛋白,所以加入面团后会降低面团的面筋蛋白含量[15],影响饼干的品质。根据前期预实验,设玫瑰花粉的质量分数为(以混粉总质量为基础100%)0%、5%、10%、15%、20%。在此基础上加入35%的黄油、35%的糖、24%的全蛋液、20%的牛奶、20%的玉米淀粉、10%的奶粉、1.6%的盐、1.6%的泡打粉和0.2%的柠檬酸制备面团,并进行硬度、粘附性实验和质构分析,研究玫瑰花粉对面团流变性学特性及酥性饼干品质的影响。

1.2.3 混合粉流变学特性测定 混合粉的粉质特性测定:参照GB/T 14614-2006的粉质仪法[16];混合粉的糊化特性测定:参照GB/T 24853-2010的快速粘度计法[17];混合粉的溶剂保持力测定:参照GB/T 35866-2018[18]。

1.2.4 饼干面团的质构 按照1.2.2调制好的玫瑰花饼干面团置于质构仪载物台上进行面团穿刺测试:探头P/2、测前速度2.00 mm·s-1、测后速度10.00 mm·s-1、应变位移20 mm、触发力5.0 g、每秒点数200 pps,测定面团的硬度和粘着性。

1.2.5 玫瑰花酥性饼干制备

1.2.5.1 制备流程 黄油打发→加入主料→面团制备→压面成型→烘烤→冷却→包装

1.2.5.2 工艺关键操作点 a.黄油打发:打发黄油至微微泛白,然后分三次加入绵白糖粉继续打发至糖粉融化,再分三次加入全蛋液打发至黄油呈羽毛状。b.主料的混合:将面粉、玉米淀粉、奶粉、泡打粉、盐混合过60目筛,筛三次充分混匀以增大空气与粉体的接触面积,利于饼干在烘焙过程中更好的形成气孔,增加饼干酥松的口感,备用。c.护色:为防止玫瑰花在焙烤时褐变,实验选用一水柠檬酸进行护色,将一水柠檬酸加入到脱脂牛奶中进行融化,然后与主料混合。d.烘烤:上火温度120 ℃,下火温度120 ℃,烘烤22 min。

1.2.6 玫瑰花酥性饼干质构测试 质构仪探头P/2、测前速度1.00 mm·s-1、测后速度10.00 mm·s-1、应变位移3 mm、触发力5.0 g、每秒点数200 pps,测定饼干的酥脆性、硬度、脆度和咀嚼性[19-20]。每组测量6次,取平均值。

1.2.7 玫瑰花酥性饼干感官评价 组织10名具有相关经验的专业人员对饼干色泽、外观形态、组织结构、口感风味进行感官评分。结合GB/T 20980-2007[21]制定饼干感官评分标准(表1)。

1.3 数据处理

每组试验均作3个平行,结果均以平均值±SD表示。运用 Microsoft Excel 2016、SPSS 19. 0 进行试验数据进行显著性分析(P<0. 05)和图表绘制。

2 结果与分析

2.1 玫瑰花粉质量分数对面团粉质特性的影响

由表2可知,与对照组相比,随着玫瑰花粉质量分数增加,面团的稳定时间显著缩短,面团的弱化度、吸水率、形成时间增加。这是因为玫瑰花粉破坏了面团的连续性,降低了面筋网络强度,导致面团的稳定时间缩短[22]。而弱化度反映的是蛋白质的弱化程度。由于玫瑰花粉的加入,面筋网络强度被降低,面团被弱化,尤其是在添加量为10%～20%时,面团弱化度显著增加(P<0.05),所以随着面团稳定性的降低,弱化度增加。由于添加玫瑰花粉后,小麦粉中的面筋蛋白含量降低,同时由于玫瑰花粉的粒度较细,致使其更多的亲水基团暴露,导致面团更易吸收水分[23],阻碍其面筋网络结构的形成[24],从而导致面团的形成时间延长,吸水率增加。综合考虑,玫瑰花粉质量分数以10%～15%为宜。

2.2 玫瑰花粉质量分数对面团糊化特性的影响

由表3可以看出,随着玫瑰花粉质量分数的增加,面团峰值粘度、保持时间、最终粘度、回生值整体呈下降趋势,其中最终粘度和回生值呈显著性下降(P<0.05)。张歧军等研究17份具有代表性的软麦品种,得出结论粘度计参数中的低谷黏度、最终黏度及峰值黏度均与饼干直径呈显著的正相关关系[25-26]。当玫瑰花粉质量分数达到15%时其峰值粘度、保持粘度、最终粘度、回生值下降最明显,糊化温度呈先升高再降低的趋势。原因可能是玫瑰花粉在吸湿膨胀的过程中加强了范德华力和氢键的作用[23],延缓凝胶化作用[27],导致粉体的粘度整体下降。但当玫瑰花粉质量分数达到20%,糊化温度为69.17±1.38 ℃(P<0.05),玫瑰花粉的添加降低了淀粉结晶区域的稳定性,所以导致糊化温度降低。从回生值来看,回生值偏高,饼干偏硬,口感相对较差[27],实验结果表明:玫瑰花粉的添加可以有效改善面粉的糊化特性,增加饼干的酥脆性。由糊化特性预测玫瑰花粉的质量分数在5%～15%,饼干的品质较好。

表3 玫瑰花粉质量分数对面团糊化特性的影响

2.3 玫瑰花粉的质量分数对面团溶剂保持力(SRC)的影响

由表4可知,添加玫瑰花粉后,面团的4种SRC值都呈逐步升高的趋势,其中纯水SRC值与蔗糖SRC值差异显著(P<0.01)。蔗糖SRC值反映面粉中戊聚糖含量的多少,蔗糖SRC值高说明戊聚糖的含量高,戊聚糖具有较强的吸水和持水特性,对面粉的吸水量有着较大的影响[28]。碳酸钠SRC值反映破损淀粉的损伤程度,与对照组相比,加入玫瑰花粉后,碳酸钠的SRC值增大,淀粉的损伤程度加深,凝胶强度降低,相对就增加混合粉的蛋白质含量,导致饼干口感酥脆性降低。乳酸SRC值表示面粉中面筋的特性,玫瑰花粉质量分数在0%至15%,各组分之间差异不显著(P>0.05),在20%时显著增大(P<0.05)。乳酸SRC值越大说明湿面筋的含量越高,面筋的含量越高,饼干口感偏硬,酥脆性降低。

表4 玫瑰花粉质量分数对面团溶剂保持力的影响

Zhang[29]通过对软麦和硬麦杂交的71份重组自交系后代分析了SRC与软麦传统预测指标和饼干直径的相关系数。由此得出混粉的SRC值可以预测饼干的品质,对于酥性饼干来说,SRC值越高,饼干口感越硬,酥脆性越差,所以玫瑰花粉质量分数不宜过大,根据SRC值预测玫瑰花粉的质量分数控制在10%～15%较为合理。

2.4 玫瑰花粉质量分数对面团质构影响

如表5所示,随着玫瑰花粉质量分数的增加,面团硬度增加,粘着性降低。与对照组相比,添加玫瑰花粉后,增大了面团膳食纤维的含量,导致凝胶网状结构增强[30],面团的硬度显著增加。原因可能是由于玫瑰花粉中含有的膳食纤维具有较强的结合水的能力,同时还参与了面团网状结构的形成,导致随着玫瑰花粉质量分数的增加,面团的硬度也增加。

表5 玫瑰花粉的质量分数对饼干面团质构特性的影响

但由于本实验所用小麦粉为低筋小麦粉,添加了玫瑰花粉后降低了面团中面筋蛋白的含量。在玫瑰花粉质量分数为0%至10% 时,其粘着性各组别之间差异性不显著(P>0.05),而当玫瑰花粉质量分数大于10%时面团的粘着性显著(P<0.05)降低,面团弹性下降,黏着性降低,说明玫瑰花粉的添加会使面团的加工性能变差,降低饼干的品质。所以通过对面团质构特性的研究,玫瑰花粉质量分数在10%左右较为适宜。

综上所述,随着玫瑰花粉质量分数增大,对小麦粉流变学特性影响较大,其中,随着玫瑰花粉质量分数的增大,玫瑰花粉面团的硬度增大,面团的硬度增大就会使饼干的品质变差,所以在饼干中添加玫瑰花粉时,应充分考虑玫瑰花对面团流变性和粉质特性以及饼干品质的影响。通过流变学特性的研究,玫瑰花粉的添加量应该控制在15%以内。

2.5 玫瑰花粉质量分数对酥性饼干质构影响

2.5.1 玫瑰花粉质量分数对饼干酥脆性的影响 酥脆性是评价酥性饼干质量的重要指标,酥脆性值越高,表示饼干的口感越好。由表6可知,随着玫瑰花粉质量分数的增加,饼干酥脆性呈上升趋势,当玫瑰花粉质量分数为10%时,饼干酥脆性达到最高值0.386 g/sec,可能是因为玫瑰花粉中含有丰富的膳食纤维,促进饼干内部结构的形成,但当玫瑰花粉质量分数大于15%时,酥脆性的值虽然在下降但还是始终大于对照组,从整体来看添加玫瑰花粉有助于改善饼干的适口感。

表6 玫瑰花粉质量分数对酥性饼干质构的影响

2.5.2 玫瑰花粉质量分数对饼干硬度的影响 由表6可以看出,随着玫瑰花粉质量分数的增加,饼干的硬度也随之增加,是因为玫瑰花粉具有较强的吸水性,在一定程度上延缓了面筋网络的形成,在面团的形成过程中降低了面团的粘弹性,致使饼干的硬度增加。这与前期糊化特性的测定结果也是一致的。当玫瑰花的质量分数达到15%时,面团的硬度到达峰值1252.875 g,质量分数达到20%的时候,饼干的硬度略微下降,但差异性不显著(P>0.05)。所以综合评判,玫瑰花粉质量分数在大于10%时会对饼干硬度产生较大的影响。

2.5.3 玫瑰花粉质量分数对饼干脆度的影响 饼干的脆度与硬度和酥脆性有关。脆度反应饼干内部结构紧密性。脆度越大,饼干的内部结构越紧密[31]。当玫瑰花粉的质量分数达到20%时,酥性饼干的脆度达到最大值11.0 mm,这是因为饼干在烘焙过程中,在泡打粉的作用下饼干面团形成气孔,但玫瑰花粉中不含有面筋蛋白,无法形成气孔,所以玫瑰花粉填充了面团内部分空间,导致饼干脆度增加。

表7 玫瑰花酥性饼干的感官评分结果(分)

2.5.4 玫瑰花粉质量分数对饼干咀嚼性的影响 咀嚼性是指将食物从固体状态咀嚼到可吞咽过程中牙齿所做的功[32]。咀嚼性数值越大说明饼干的硬度越大,饼干在口腔中的咀嚼时间越长。由表6可以看出在玫瑰花粉质量分数增加时,饼干的咀嚼性增大,当质量分数达到15%时,峰值为1995.403 g·sec。可能是玫瑰花粉吸水量大,内部形成了稳定的胶体,在饼干烘焙过程中,由于面团没有吸收的足够的水分,泡打粉中的成分无法完全挥发,导致饼干的咀嚼性增大,饼干品质变差。

2.6 玫瑰花酥性饼干感官评定

总体来看,在玫瑰花粉质量分数在5%～15%时,玫瑰花酥性饼干的感官评分较高,在色泽方面,玫瑰花粉质量分数15%时,饼干整体呈现紫红色,色泽最好,组织结构均匀一致,口感风味细致,酥脆,玫瑰花香味浓郁,感官评分最高,结合前期对玫瑰花粉面团流变学特性的分析表明,添加玫瑰花粉增大面团的吸水率,提高面团的形成时间和弱化度。一定量的玫瑰花粉可以改善面团的内部网络结构,同时可以更好的延缓淀粉凝胶化作用,增加了面团的硬度,赋予饼干更大的酥脆性。

3 结论

通过对玫瑰花粉面团流变学性质和饼干质构分析以及感官评定,玫瑰花粉质量分数为15%时,感官评分最高,为85分,饼干的硬度、酥脆性、脆度、咀嚼性分别为1252.875 g、0.343 g/sec、10.667 g·sec、1995.403 g,饼干的玫瑰花香味浓郁,口感酥脆,品质良好。说明玫瑰花粉的加入不仅仅赋予饼干一种新的风味和颜色,更重要的是它可以提高饼干酥脆性和品质。