百香果全果面包配方优化及品质分析*
2021-10-25赖钰涛傅银凤蔡嘉仪郑艺梅
赖钰涛,傅银凤,陈 倩,蔡嘉仪,郑艺梅,2*
(1.闽南师范大学生物科学与技术学院,福建 漳州 363000;2.漳台休闲食品与茶饮料研究所,福建 漳州 363000)
百香果风味独特、营养丰富,含有萜类、生物碱和黄酮类化合物等活性成分,具有一定药理作用和保健功能[1-3]。目前学者们开展了百香果全果果醋[4]、果酒[5-6]、果酱[7]及蛋糕[8]等研究,但未见百香果全果面包相关研究的报道。
本研究充分利用富含膳食纤维、果胶和花青素的百香果果壳,通过单因素试验和响应面优化设计,考察果壳粉添加量、水与果浆比例、白砂糖添加量对面包感官品质的影响,并对百香果全果面包品质进行分析,旨在为百香果全果营养健康型产品开发提供思路。
1 材料与方法
1.1 主要试剂和材料
高筋面粉、白砂糖、玉米油、酵母、食盐、鸡蛋及百香果(淡紫色),均为市售食品级。
重铬酸钾、无水乙醚、无水乙醇、碘、碘化钾、三氯甲烷、冰乙酸、硫代硫酸钠,均为分析纯。
1.2 主要仪器和设备
FR224CN电子天平(奥豪斯仪器(上海)有限公司);DL-T06A面包机 (广东东菱电器有限公司);YSN-F32D发酵箱 (广州优连食品加工机械有限公司);HH-2数显恒温水浴锅 (金坛市科析仪器有限公司);FW100高速万能粉碎机(天津市泰斯特仪器有限公司);LG0.2型真空冷冻干燥试验机 (新阳速冻设备制造有限公司);T3-L3818电烤箱(广东美的厨房电器制造有限公司);J-BL25B3美的多功能料理机;DHG-9070A电热恒温鼓风干燥机 (上海精宏实验设备有限公司)。
1.3 面包制作
1.3.1 工艺流程
原辅料预处理→第一次调制面团→第一次发酵→第二次调制面团→醒发→第二次发酵→烘焙→冷却→成品。
根据预试验结果,确定面包基础配方为:高筋面粉100 g、果壳粉10 g、果浆水(水与果浆比例为3:1)60 g、白砂糖 20 g、酵母 1.75 g、食盐 1 g、玉米油10 g及全蛋液10 g。
1.3.2 操作要点
(1)原辅料预处理:百香果切开后将果皮海绵层刮下加入果肉中打浆,即为百香果果浆。除去海绵层的果壳真空冷冻干燥后粉碎过80目筛,即为百香果果壳粉。
(2)第一次调制面团和第一次发酵:将40 g果浆水和3 g白砂糖倒入面包机中,待糖稍溶解后加入酵母、全蛋液和77 g混合粉(高筋面粉和果壳粉混合物,下同)。和面3 min使之成团,放置10 min后揉至面团表面光滑成型,取出放入27℃、70%RH醒发箱中发酵120 min。
(3)第二次调制面团:将剩余的糖、果浆水及盐充分混匀,加入剩余混合粉,将第一次发酵的面团按压排气并剪成小块加入面包机,二次揉面至成团后加入玉米油搅拌至面筋扩展。取出滚揉、摔打至面团变硬,保鲜膜覆盖放置2 min,拉扯面团呈现“手套膜”即可整形。将面团分割成大约20 g的剂子,搓圆至面坯表面光滑,用手按压至稍微扁平,每个面坯厚度一致,直径在4~5 cm。
(4)中间醒发和第二次发酵
将整形好的面坯用保鲜膜盖住,室内醒发15min后揭下保鲜膜,放入35℃、80%RH醒发箱中发酵60min。
(5)烘焙、冷却:将面坯在上火、下火均为160℃的电烤箱焙烤13 min,表面呈棕黄色时,取出室温下冷却。
1.4 试验设计
1.4.1 单因素试验设计
以感官评分数据为参考,进行如下单因素试验,研究各因素对面包感官品质的影响。
(1)高筋面粉量 100 g、果浆水 60 g(水与果浆比例为 3:1,下同)、白砂糖 20 g、酵母1.75 g、全蛋液10 g、玉米油 10 g、食盐 1 g,分别添加 1 g、5 g、10 g、15 g、20 g的百香果壳粉进行试验。
(2)高筋面粉添加量 100 g、果壳粉 10 g、果浆水 60 g、白砂糖 20 g、酵母 1.75 g、全蛋液 10 g、玉米油10 g、食盐1 g,选取水和果浆比分别为3:1、1:1、1:3、1:5、1:7 进行试验。
(3)高筋面粉添加量 100 g、果壳粉 10 g、果浆水 60 g、酵母 1.75 g、全蛋液 10 g、玉米油 10 g、食盐1 g, 分别添加 10 g、20 g、30 g、40 g、50 g 的白砂糖进行试验。
(4)高筋面粉添加量 100 g、果壳粉 10 g、果浆水 60 g、白砂糖 20 g、全蛋液 10 g、玉米油 10 g、食盐 1 g, 分别添加 1.25 g、1.5 g、1.75 g、2 g、2.25 g 的酵母进行试验。
1.4.2 响应面优化试验
根据单因素试验结果,进行Box-Behnken中心组合试验设计,试验因素和水平见表1。
表1 正交试验因素和水平
1.5 感官评价
参照GB 7099-2015《食品安全国家标准 糕点、面包》、GB/T 20981-2007《面包》以及参考文献[9],建立感官评分标准,如表2。
表2 百香果全果面包感官评分标准
1.6 指标检测
过氧化值检测:参考GB5009.227-2016;酸价检测:参考GB5009.229-2016;比容测定:小米填充法。
1.7 数据处理分析
采用Origin8.0和Design-Expert V 8.0.6软件对实验数据进行处理分析及做图。
2 结果与分析
2.1 单因素试验
2.1.1 果壳粉适宜添加量的确定
果壳粉添加量对面包感官品质的影响见图1。由图1可知,随着果壳粉添加量的增加,面包的感官评分先上升、后下降,当添加10 g时评分最高。果壳粉富含膳食纤维[10]和花青素[11],添加过量多会影响面筋网络结构的形成,导致面筋弹性和面团持气性下降,面团变硬,组织形态变差,面包比容变小[12],口感粗糙且苦涩,色泽加深,感官评分下降;果壳粉添加量为20 g时无法拉伸成膜。确定果壳粉适宜添加量为10 g。
图1 果壳粉添加量对面包感官品质的影响
2.1.2 水与果浆适宜比例的确定
水与果浆比例对面包感官品质的影响见图2。由图2可知,随着水与果浆比例的增加,面包的感官评分先上升、后下降,在水与果浆比例为3:1时评分最高。百香果果浆是由果肉和果皮海绵层混合制成,果皮海绵层富含果胶[13],水与果浆比例低时果浆水粘稠,面团成膜效果差;水与果浆比例过高,百香果香气变淡。综合考虑确定水与果浆比例为3:1。
图2 水与果浆比例对面包感官品质的影响
2.1.3 白砂糖适宜添加量的确定
白砂糖添加量对面包感官品质的影响见图3。由图3可知,随着白砂糖添加量的增加,面包的感官评分先上升、后下降,当添加20 g时评分最高。在面包制作中,白砂糖不仅能够提供甜味,而且能发生焦糖化反应,形成面包特有的风味和诱人的色泽。当添加量增加到20 g之后,面团越来越粘,且不易成形,当添加量为50 g时,面团基本无法塑形加工。确定白砂糖适宜添加量为20 g。
图3 白砂糖添加量对面包感官品质的影响
2.1.4 酵母适宜添加量的确定
酵母添加量对面包感官品质的影响见图4。由图4可知,随着酵母添加量的增加,面包的感官评分先平缓上升、后下降,当添加2 g时评分最高。随着酵母添加量增加,面团发酵时间缩短,面包比容积增大,添加过多则加速面团膜薄化,产生过熟现象[14],面团发酸、坍塌,风味和组织状态变差。若酵母添加量少则发酵时间延长,或发酵不充分而降低面包疏松度,影响面包的品质,确定酵母适宜添加量为2 g。
2.2 响应面法优化试验
2.2.1 试验设计方案与结果分析试验设计及结果见表3。
以感官评分为响应值(Y),各因素及其交互作用为自变量,采用Design-Expert软件对表3中数据进行二次多项式回归拟合,得到以下回归方程:
Y=42.22119+4.3079A+4.9495B+1.2317C+0.07575AB+0.0315AC+0.08125BC-0.25347A2-0.70669B2-0.025393C2。对回归模型进行方差分析,结果见表4。
表4 回归模型方差分析
由表4可知,回归模型极显著(p<0.01),失拟项不显著(p>0.05)。模型一次项A、B不显著,C极显著(p<0.01),显著顺序为 C(白砂糖添加量)>A(果壳粉添加量)>B(水与果浆比例);二次项 AB不显著,AC、BC 均极显著(p<0.01);A2、B2、C2均为极显著(p<0.01)。在各试验因素与响应值的关系中,R2=0.9884说明模型预测值与实际值相关性高;CV=0.93%表明模型预测值精确度和试验稳定性较好。综合分析,可以采用该回归模型对试验结果进行分析预测。
2.2.2 响应面法结果分析
根据表3做出各因素及其交互作用响应面如图5所示。综合各图结果可知,随着果壳粉添加量、水与果浆比例、白砂糖添加量的增大,面包的感官评分都呈现先上升、后下降的变化趋势,各因素的影响与单因素的影响结果一致。
图5(a)果壳粉添加量与(水与果浆)比例的交互作用中,A的坡度大于B,说明果壳粉添加量对响应值的影响大于水与果浆比例。图5(b)果壳粉与白砂糖的交互作用中,C的坡度大于A,说明白砂糖添加量对响应值的影响大于果壳粉添加量。图5(c)(水与果浆比例)与白砂糖添加量的交互作用中,C的坡度大于B,说明白砂糖添加量对响应值的影响大于水与果浆比例。
图5 各因素交互作用对面包感官品质的影响
2.2.3 最佳参数确定及验证试验
响应面优化法获得百香果全果面包配方最佳参数为:每100 g高筋粉,百香果壳粉添加量10.54 g、水与果浆比例2.53:1、白砂糖添加量26.74 g。在此条件下感官评分预测值为87.65。为便于实际操作和以健康营养为理念开发本产品,将以上参数调整为:百香果壳粉添加量11 g、水与果浆比3:1、白砂糖添加量26 g,并进行3次重复验证试验,得到面包感官评分分别为 88.00,88.91,89.46,平均为 88.79,与预测值相比其误差为1.14。
2.3 产品品质分析
2.3.1 感官品质
采用调整后参数制作面包,其形态较完整饱满;棕黄色和淡紫色,颜色均匀一致;有弹性,切面气孔较均匀;稍粗糙和苦涩味,不黏牙,百香果风味明显。
2.3.2 理化指标测定结果
百香果全果面包理化指标测定结果见表5,符合GB 7099-2015相应规定。
表5 面包理化指标
3 结论
在面包制作中添加百香果壳粉和果浆水,在单因素试验基础上结合响应面法优化,确定百香果全果面包最佳配方参数为果壳粉添加量11 g、果浆水60 g(水与果浆比例 3:1)、白砂糖 26 g、玉米油 10 g、食盐1 g、酵母2.0 g、蛋液10 g。此产品丰富了面包的风味和口感,拓宽了百香果的综合利用价值。