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响应面优化金山翠芽茶粉桃酥配方

2022-08-19洪文龙张春雨陆智媛李树炎宣文芳

食品工业 2022年8期
关键词:硬度薄荷金山

洪文龙,张春雨,陆智媛,李树炎,宣文芳

江苏农林职业技术学院(镇江 212400)

金山翠芽绿茶是我国江苏省镇江市特产,其滋味鲜浓、汤色翠绿明亮,香高持久,是一种名优茶品种[1]。它含有人体所必需的营养成分和微量元素,其主要成分茶多酚是茶叶中重要的生物活性物质,具有多种保健药理功能,应用领域广泛,对于烘焙这种高油高盐的食物也是一种很好的搭配[2-4]。另外,由于生产标准较高,每年镇江地区在生产该茶叶的过程中,会产生很多的废料,为了解决废料再利用这一问题,试验研发了新型的金山翠芽茶粉桃酥,帮助农民增收。薄荷是一种风味助剂,薄荷的加入有利于改善桃酥的口味。

桃酥是人们日常喜爱的一种食品,由于其高油高糖的特性,对现代人身体有一定的影响,金山翠芽粉和薄荷的加入既可以提高口味、缓解油腻,还能延长产品的保质期等[5-7]。

试验以金山翠芽粉、薄荷为主要添加成分,研究新型低糖低油桃酥,为新型桃酥产品提供新思路。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

低筋面粉(南京福新面粉有限公司);薄荷粉(福建南安市华闽粮油有限公司);金山翠芽茶粉(镇江金山翠芽茶业股份有限公司);糖粉(广东宏源食品有限公司)。

1.2 仪器与设备

YH-M0.001电子秤(英衡电子称重设备系统有限公司);OMG-4/16-4X6食品烤箱(广东欧美佳食品机械有限公司);Stable Micro Systems TA.XT Express质构仪(北京微讯超仪仪器技术有限公司产品);粉碎机L18-P510(九阳股份有限公司)。

1.3 试验方法

1.3.1 试验流程

原材料选择→加原材料预处理→搅拌→成型→烘烤→冷却→包装

1.3.2 试验操作要点

1.3.2.1 茶粉的制作

金山翠芽茶叶边角料,烘干,将水分含量控制在3%以下,加入粉碎机中进行粉碎后,过0.075 mm筛,密封保存备用。

1.3.2.2 桃酥制作[8-9]

称量:准确称取180 g低筋面粉、100 g起酥油、20 g鸡蛋液、80 g糖粉、5 g金山翠芽茶粉、3 g薄荷粉、1 g小苏打和2 g泡打粉。

搅拌:在酥油中加入称量好的糖粉,搅拌至糖粉融化,再加入称量好的鸡蛋快速搅拌至黏稠且有纹路,再加入过筛后的面粉、金山翠芽茶粉、薄荷粉、小苏打、泡打粉,用刮刀搅拌均匀,切勿长时间搅拌产生面筋。拌匀后静置5 min。

成型:将面团按照30 g/个的质量称量分块,搓成小球,模具压制成型。

烘烤:将桃酥放入烤炉,上火温度180 ℃,下火温度130 ℃,焙烤15 min。

冷却、包装:出炉后自然冷却,密封包装。

1.3.3 硬度测定方法

利用质构仪P/2探头测定桃酥饼干的硬度;测定参数[10]:测前速度2.5 mm/s,测定速度2.0 mm/s,测后速度10.0 mm/s;压缩测试类型;目标测试距离5 mm。五组样品每个样品分别测定5次结果取平均值。

1.3.4 单因素试验设计

选取金山翠芽茶粉用量,薄荷粉用量和糖粉用量3个因素进行单因素试验,以制作产品的感官评分为指标,确定各个单因素的最佳值[11]。

1.3.5 响应面试验设计

采用Design-Expert 8.0.6 Trial软件进行响应面设计[12],采用Box-Behnken模型,选择金山翠芽茶粉用量、薄荷粉用量和糖粉用量3个因素为自变量,成品感官评分和硬度为考察指标,其中试验自变量因素及水平见表1。

表1 响应曲面试验因素水平表 单位:g

1.3.6 感官评价方法

由15名感官鉴员对产品进行评分,评分采用百分制,结果值取平均分,评分标准[13-16]如表2所示。

表2 感官评价标准

1.3.7 保质期测定方法

试验采用室温20 ℃、标准大气压101 kPa、湿度70%[17-18],以感官评价和硬度为指标,对金山翠芽茶粉桃酥进行保质期试验。

2 结果与分析

2.1 单一因素金山翠芽茶粉用量对桃酥的影响

由图1可知,感官评分随着金山翠芽茶粉用量呈现先增加后降低的变化趋势,出现这样的原因是金山翠芽茶粉用量在7 g之前金山翠芽茶香味不足,导致感官评分呈现逐渐上升的趋势,而达到7 g时金山翠芽茶粉用量达到了峰值,超过这个程度会随着金山翠芽茶粉用量的增加,导致桃酥口味变得越来越苦,导致感官评分下降,在用量7 g时,茶香、薄荷香、酥脆程度适宜。

图1 金山翠芽茶粉用量对桃酥的影响

2.2 单一因素糖粉用量对桃酥的影响

由图2可知,当糖粉用量在65和70 g的时候,糖粉用量较少,桃酥甜味不足,口感较差,色泽较差,当绵白糖粉用量过高时,桃酥甜腻,存在甜后“酸尾”现象,且色泽偏深。影响了金山翠芽、薄荷原有的味道。当糖粉用量为80 g时,桃酥的感官和酥脆程度都达到了峰值,颜色较为鲜亮,外观较为立体,金山翠芽茶粉及薄荷的香味较为浓郁,所以此用量为糖粉的最适用量。

图2 糖粉用量对桃酥的影响

2.3 单一因素薄荷粉用量对桃酥的影响

由图3可知,当薄荷粉用量在5~9 g时,做出来的桃酥有股中药味,难以让人的感官所接受,由于薄荷粉的用量越高,桃酥的硬度也越来越高,口味比较干,所以感官评分越来越低,硬度也越来越高。当用量在3 g时薄荷粉适于人的感官,此时的桃酥口味茶香、掩盖了薄荷的中药味道,感官评分比较高的原因得益于此。

图3 薄荷粉用量对桃酥的影响

2.4 响应面试验的结果与分析

在单因素试验数据及分析的基础上,进行响应面试验设计与制作[18],设计与感官、硬度结果如表3所示。

表3 响应面曲面试验设计与结果

2.4.1 回归模型的建立及其结果的分析

用Design-Expert 8.0.6 Trial软件对表4所得的数据再进行结果分析,得出主要影响因素的感官和硬度的回归方程如下所示:

Y(感官)=90.60-3.75A-1.37B+6.38C-1.25AB-0.25AC+0.00BC-6.30A2-4.55B2-6.05C2

Y(硬度)=4.024-0.096 25A-0.16B+0.021 25C-0.002 5AB+6.938 891 0-18AC+0.017 5BC+0.238A2+0.225 5B2+0.068C2

由表4可知:感官评分模型P<0.01,极显著,失拟项P值为0.425,不显著,感官评分模型决定系数R2=0.939 0,调整决定系数=0.906 5。说明可用于分析与预测薄荷金山翠芽茶粉桃酥研制的试验结果,由此可以证明此次建立的试验模型可行,试验设计与制作结果合理。根据表4中F值可知,对感官评分影响大小的因素从大到小为C>A>B。

表4 感官评分回归方程方差分析

由表5可知:硬度模型P<0.000 2,极显著,失拟项P值为0.532 3,不显著。此外,硬度模型决定系数R2=0.970 2,调整决定系数=0.932 0,均达0.930 0以上,说明模型拟合度较好,误差较小,所以可以采用响应曲面设计的薄荷金山翠芽茶粉桃酥的初步分析和预测。根据表5中F值可知,对硬度影响大小的因素从大小到为B>A>C。

表5 硬度回归方程方差分析

2.4.2 响应面感官评分与硬度图形及分析

由图4可知,等高线图比较强,两因素交互作用较强。响应曲面对应的等高曲线伞形,说明金山翠芽茶粉和薄荷粉添加量的交互作用对桃酥感官评分的影响不大。

图4 金山翠芽茶粉和薄荷粉交互影响感官评定价值的响应面投影

由图5可知,2D平面图形状呈扁平椭圆形,在响应曲面曲线近乎于伞形,当糖粉和金山翠芽茶粉的用量一定时,随着薄荷粉用量的增加,3D上面的曲线的变化不太明显,曲线坡度较缓,说明薄荷粉的用量对于桃酥的整体硬度而言影响不大,其原因是薄荷粉的用量较少。

图5 薄荷粉和金山翠芽茶粉交互影响硬度评响应曲面投影

2.4.3 配方的优化组合及验证

通过二次多回归方程,以感官指标为主,参考硬度指标,根据表3,选择最佳配方A1B1C2,即表3中的序号11(糖粉用量80 g、金山翠芽茶粉用量5 g、薄荷粉用量1 g),因为在此条件下,硬度达到了最高值,感官评分也在一个适当的分数,所以选择这组。在此条件下进行验证试验,感官评分测定值为86分,理论值为87.4分,硬度测算值为4.78,理论值为4.74。实际值和理论值结果基本吻合,表明该模型可行。

2.4.4 最佳配方产品品质对比

由图6可知,新型桃酥外形比普通桃酥美观、色泽鲜亮,结构比原本的桃酥更加酥脆,口感风味多变,接受程度也比普通桃酥更受欢迎,说明试验结果有效。

图6 桃酥QDA图

2.4.5 新型桃酥的保质期对比

由表6可知,添加了薄荷粉和茶粉的桃酥保质期明显延长,硬度也较其他组变化慢,考虑是茶多酚成分对产品的影响,所以两种成分的加入对桃酥的保质期有明显提高作用[19-22]。

表6 不同添加成分对桃酥感官和硬度的影响

3 结论

试验在单因素的基础上,采用响应面试验,对回归方程进行方程分析,结果显示模型拟合度较高,能很好地预测新型桃酥随各因素变化的规律,根据感官因素判断:各因素影响大小为糖粉用量>金山翠芽茶粉用量>薄荷粉用量;根据硬度因素判断:各因素影响大小为薄荷粉用量>金山翠芽茶粉用量>糖粉用量。以感官评分为主要判断指标,结合硬度指标,最终得出的最佳配方:低筋面粉180 g,酥油100 g,糖粉85 g,金山翠芽茶粉粉5 g,薄荷粉3 g,鸡蛋40 g,泡打粉2 g、小苏打1 g。该配方下的桃酥口感、色泽等方面都优于普通桃酥,且薄荷、金山翠芽茶粉桃酥的加入有利于延长桃酥的保质期。

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