陈 弦, 张 雁, 邓媛元, 唐小俊, 魏振承

(1.广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所/广东省农产品加工公共实验室,广东广州 510610;2.华中农业大学食品科学技术学院,湖北武汉 430070)

广式月饼是中国月饼的一大类型,主产于广东,具有浓郁的地方风味特色,盛行于广西、海南、港澳等地,并远传至东南亚及欧美各国[1-2].

根据国家标准的定义,广式月饼是以小麦粉、转化糖浆、食用植物油、枧水等制成饼皮,经包馅、成形、刷蛋、焙烤等工艺加工而成的月饼[3].广式月饼馅料有硬口和软口两大系列,硬口馅料主要有伍仁、火腿等,软口馅料主要有莲蓉、豆蓉、枣蓉等[4].一般以馅料的主要成分而定品名[5-6].

广式月饼的制作具有选料考究、配料别致、花色繁多、工艺精湛等特点,产品具有皮薄馅厚、色泽金黄、饼角分明、花纹精美、口感油润等特点,其皮薄使饼皮具有回软性(柔软性)和回油性(油润性)[5-6].

传统广式月饼属于高糖高油食品,糖含量高达45% ～55%,油含量达30%左右,热量值很高.依现代营养学观点看,这类食品不宜于糖尿病、心脑血管等疾病患者食用[7],大量食用这类食品极易引起肥胖,并引发糖尿病、高血脂、动脉硬化、冠心病等所谓的“富贵病”[8].

低热量广式月饼顺应当前营养健康的饮食趋势,在市场上有很大潜力,已成为各大月饼生产企业研发目标.本研究概述了低热量广式月饼的研发原理,将其制作工艺与传统月饼的制作工艺进行对比;介绍了蔗糖替代品与油脂替代品在低热量广式月饼中的应用现状以及低热量广式月饼感官品质的评价方法,以期为优化低热量广式月饼的生产工艺、提高产品质量提供参考.

1 低热量广式月饼的研发原理

开发低热量广式月饼的核心在于研发和利用低热量食品配料,主要在于研发低热量饼皮和低热量馅料[9].

1.1 低热量饼皮的研发原理

1.1.1 转化糖浆中糖醇的使用

传统转化糖浆的制作是蔗糖在水和柠檬酸的熬制下水解为果糖和葡萄糖后再存放一段时间而制得,质量分数为70% ～80%.转化糖浆在饼皮中的作用机理包括:限制面筋形成,高温时发生焦糖化与美拉德反应[10];同时,转化糖浆具有良好的吸湿性、高甜度、溶解度、渗透力,可以促进饼皮吸潮回软并提高广式月饼的贮藏性[11].

在转化糖浆中加入糖醇,由于糖醇的甜度、黏度、吸湿性、渗透力、结晶性、反水化作用以及高温下的焦糖化与美拉德反应与蔗糖不同,所以制作出的糖浆与传统的糖浆在品质与风味上会有差异,例如麦芽糖醇和木糖醇不会发生美拉德褐变,其调配出的糖浆颜色较浅,不易于饼皮上色,甚至会产生不受欢迎的颜色;山梨醇、麦芽糖醇的吸湿性较大,反水化作用也较强,它们制得的糖浆加入饼皮后,会降低饼皮的韧性,使其过软或造成皮馅分离等现象[12].

传统月饼饼皮调制时,糖浆添加量为35%时,饼皮质地最为柔软[11].但在转化糖浆中加入糖醇或用糖醇浆替代转化糖浆后,其添加量将随之改变,例如贾春利等[8]研制新型月饼皮,采用正交试验优化出麦芽糖醇糖浆的添加量为36%,饼皮的感官评分最高;王旭等[13]制作无糖饼皮,研究了液体木糖醇添加量对饼皮质地的影响,感官评价发现,液体木糖醇添加量为56%时,制作的饼皮效果最佳,糖醇液过多,面团会过软而无法成型;糖醇液过少,面团会过硬而包馅不严.

张绪霞等[7]将转化糖浆全部用木糖醇糖浆替代,获得感官和理化指标良好且营养健康的广式月饼;江伟强[12]用结晶果糖和麦芽糖醇替代饼皮中的转化糖浆,也研制得了感官和理化指标良好的无糖饼皮.

1.1.2 油脂替代品的使用

饼皮制作使用的油脂主要是花生油,具有澄清透明、清香宜人、色泽微黄等特点,加入后可使面团油润,其疏水性可以限制面筋形成,降低面团弹韧性,增加延展性和可塑性[14],使月饼口感松软细腻,赋予油亮的外观和独特的香味[15].

油脂替代品部分替代花生油后,由于油脂含量的降低会造成饼皮的硬度增大、外观色泽不佳、油腻感和油润度减小、香味缺失等现象[8];而且油脂替代品的理化性质与花生油有差别,在应用上受到一定限制,例如化学合成油脂替代品——脂肪酸酯,需要大量用水,水合后才能模拟类似油脂的特性,这就会给饼皮质量带来很大影响,还会缩短月饼保质期;碳水化合物类油脂替代品,很难模拟出花生油与面粉之间的相互作用状况,需要在脂肪型乳化剂协助下,加强油脂替代品与面粉之间的相互作用而使其具有油腻的口感[16].由此可见,在使用油脂替代品时,需要对饼皮配方进行重组或者使用多种油脂替代品弥补单一油脂替代品的缺陷.

文波[17]研究了菊粉、Simplesse、蔗糖酯三种油脂替代品在饼皮制备工艺中的最佳配比,发现油脂含量较低情况下,饼皮仍然可以有良好的品质与口感.

1.2 低热量馅料的研发原理

传统广式蓉沙和椰蓉类月饼馅料的主要原料有莲子、红豆、绿豆、花生等,它们主要成分是淀粉,随后发展起来的水果类、果仁类和肉禽制品类月饼馅原料主要有冬瓜、南瓜等,它们的主要成分是纤维素.不同原料,都需要在蔗糖和油脂的调配下才能成形为馅料,制作过程中需要将原料尽可能分散为光滑细小的颗粒,这样才会有细腻的口感[18].

馅料的制作一般经过磨浆、煮制、炒制三大工序.磨浆可以使馅料基质研磨成细小的颗粒;煮制可以使馅料中的水分蒸发,对淀粉类馅料还可以使淀粉糊化膨胀;而炒制可以进一步降低馅料的含水量,利于月饼成型和保存,糖和油也是在炒制阶段加入的,因此,炒制工序是馅料制作的关键[18].

1.2.1 低糖馅料的实现

炒制过程加入蔗糖主要有三种作用:首先,蔗糖产生的渗透压可以使馅料中的水分向外迁移,加快蒸发速度,降低馅料的含水量;其次,蔗糖在高温炒制时形成糖浆,糖浆是组织赋形剂,可以与馅料中细小颗粒作用,增加馅料黏度、凝聚性及弹性;最后,蔗糖在高温下发生焦糖化反应,增强了馅料的风味,为馅料上色[19].

糖醇同样能赋予淀粉或纤维素颗粒湿润光滑的特性,它的渗透压比蔗糖高,用较少的糖醇就可以获得较高的渗透压,最终使馅料获得细腻爽滑的口感而无过甜的腻味感.因此糖醇替代是制作低糖馅料一种较为可取的方法[18].

馅料中加入糖醇时需要注意以下几点:第一,糖醇的甜度大约是蔗糖的50% ～90%,炒制后的馅料往往甜味不足,可以通过添加阿斯巴甜等强力甜味剂弥补;第二,糖醇的熔点大多都低于蔗糖,馅料高温炒制过程中,糖醇比蔗糖更易发生焦糖化反应而产生褐色物质,因此需控制炒制的温度和时间;第三,糖醇的黏度比蔗糖低,炒制的馅料比较松软,这可以通过添加增稠剂来弥补;第四,木糖醇和甘露糖醇有结晶性,炒制时,容易使月饼馅料返砂而起块发白,所以需控制添加量[20].

1.2.2 低脂馅料的实现

炒制过程中油脂的加入较蔗糖晚,要等馅料中水分充分蒸发,将油脂与淀粉混匀后加入,主要目的是使馅料中微小颗粒充分吸收油脂,使颗粒表面光滑,彼此不粘结,赋予馅料细腻润滑的口感[21].此外,油脂作为脂溶性风味物质的载体,可以在馅料炒制时防止风味物质流失,并使馅料中的油脂在月饼回软、回油的过程中迁移到饼皮中,使饼皮油润松软.

要实现低脂可以用两种或两种以上性质不同但热稳定性高的油脂替代品部分替代花生油,目前已开发的油脂替代品大部分为固体粉末,它们缺少传统油脂的流动性和润滑性,所以使用时会造成馅料硬度增大,回软过程中油脂无法向饼皮迁移等问题.

由于蛋白质类的油脂替代品在馅料炒制过程中会分解,并选择性地与醛酮类风味物质发生化合作用,影响风味物质的释放与保留[16],Nutra-Sweet公司为此就专门开发了一种适合于无脂或低脂食品中脂溶性风味化合物的输送系统,他们将脂溶性风味物掺入脂肪球,使风味释放类似于全脂产品[22].

2 低热量广式月饼制作工艺与传统广式月饼制作工艺的比较

低热量广式月饼的制作工艺流程与传统的类似,但工艺参数有较大区别,其一般流程为:

原料称量→熬制糖浆→制面团、制馅→称重分割→包馅→入模成型→烘焙→刷蛋液→二次烘烤→冷却→包装→成品[23].

2.1 饼皮

传统工艺制作饼皮主要有两种方法,一种是先将枧水与油脂混匀后,再加入转化糖浆搅拌,最后拌入面粉调制成面团[5];另一种是先用枧水将转化糖浆中和,再倒入油脂成乳状液,最后拌入面粉成面团[24-25].后种做法先加入枧水的主要原因是转化糖浆在熬制过程中加入了柠檬酸,需先加入枧水中和,否则会因面团偏酸而不利于月饼的上色.刚制好的面团需要静置一段时间,让面团的韧性增加,延展性降低,然后才能用于包馅[10].

低热量饼皮的制作流程与传统工艺基本一致,区别在于所采用的油脂替代品大部分为固体状态,需用水将其配置成一定浓度的乳状液后方可使用.

2.2 馅料

馅料的制作最为繁琐复杂,不同的馅料制作工艺也不尽相同,水果的热量较低,又富含膳食纤维,易于降低馅料中糖油的含量,最适于制作低热量馅料.总体来讲,低热量馅料的制作,主要依靠在传统配方中降低糖油的使用量,或用糖油替代品.传统莲蓉和冬瓜蓉馅料制作的工艺流程如下:

莲子→浸泡→去皮→去芯→煮制→加少量糖、油→混匀→磨浆→炒馅→加剩余糖和油炒馅→降温→起锅[5].

冬瓜→清洗→去皮→打碎成冬瓜浆→脱水→均质机均质→煮制→加入蔗糖→加入花生油→拌入淀粉→炒制→冬瓜蓉馅料.

低热量馅料的制作尤其要严格控制馅料炒制的温度和时间,因为蔗糖替代品和油脂替代品理化性质的缺陷会引起馅料过硬、焦糊等现象.

李雪莲等[26]用冬瓜和马蹄制作低糖果蔬馅料时,对炒制工艺条件进行严格控制.其制作工序为:先逐步向果蔬浆液中加入低聚麦芽糖、麦芽糖醇,在110～120℃炒制约10 min,随后再加入90%的油脂继续炒制至成黏稠状(含水量约为30%),然后加入少量淀粉等继续炒制约15 min后,降温至约90℃,再加入剩余10%的油脂,使馅料更加润滑,停火后加入事先用少量油脂溶解的天然香精搅拌2～3 min,馅料的最终含水量控制在22%左右.

2.3 烘烤

广式月饼采用独特的二次烘烤工艺,具体做法为先在月饼表面上喷水,再放入烤箱烘烤至微黄色,取出刷蛋液后再继续烘烤至金黄色[17].

烘烤时的温度和时间是两个彼此联系而又相互制约的重要因素,炉温是主要因素,炉温低、时间长,则淀粉糊化前水分因长时间烘烤而散失,月饼组织粗糙、体形萎缩、跑糖露馅、油分外溢、色泽暗淡;炉温高、时间短,月饼焦糊结壳,外熟里生[6].此外烘烤时炉内的湿度也对月饼的品质有影响,湿度大时,制品上色有光泽,而湿度小,月饼色差且粗糙[23].具体的烘烤参数应依据品种而异.

对于低热量月饼,烘烤炉温应适当降低20～30℃,这是因为传统月饼馅料中约含有50%的蔗糖,而蔗糖的熔点为179～186℃,加上其他物料的共同作用,制出的月饼能够耐受200～250℃或以上的高温烘烤而不变形.但在低糖月饼中,所使用的蔗糖替代品的熔点均比蔗糖低得多,如山梨糖醇为96～97℃,麦芽糖醇为135～140℃,异麦芽糖醇为145～150℃,因此由它们制得的馅料在高温烘烤中可能会因蔗糖替代品的熔化而使月饼变形塌陷.有学者建议,对于无糖或低糖月饼的烘烤炉温不应超过200℃[12].有研究表明,在新型低热量月饼的制作中,炉温越高月饼上色越快越深,塌陷现象越明显[27].

另有报道称,低脂高纤维月饼皮的最佳烘烤温度范围为165～180℃[28],这比传统月饼的烘烤温度低50℃左右.

2.4 包装

目前,大部分月饼生产企业采用的包装方式为:待月饼表面冷却到大约50℃时进行包装,这既可以防止微生物的污染,又可以防止冷凝水的形成.

低热量月饼的包装,应注意包装材料的密闭性.低糖月饼中的糖醇易吸收空气中水分,虽可维持月饼水分和新鲜度,但又会滋生霉菌;而且由于皮馅吸湿速率的差异会造成皮馅的分离.因此,低糖月饼烘烤后,应在湿度较低的环境中冷却,同时控制好包装材料的隔湿性[29].

综上所述,低热量广式月饼的制作,并没有一种固定的工艺,在其制作配方固定的情况下,可以灵活改变其工艺参数以保证月饼的口感与风味.

3 蔗糖和油脂替代品在低热量广式月饼中的应用现状

目前对于低能量月饼的研制,主要是通过对月饼生产原料的选择和生产工艺的改进来消除传统月饼高糖、高油、高热量的问题[7,12,25];如前所述,利用蔗糖替代品和油脂替代品可以降低月饼的热量,但也会对月饼的风味、质地、柔软度和稳定性等产生影响.

3.1 蔗糖替代品在广式月饼中的应用现状

按照国际惯例,无糖食品是指不含有蔗糖(甘蔗糖或甜菜糖)和淀粉糖(葡萄糖、麦芽糖、果葡糖)的甜食品.但其必须含有蔗糖属性的蔗糖替代品[29].蔗糖替代品可分为高甜度的强力型甜味剂和低甜度的填充型甜味剂,后者在提供甜味的同时能赋予食品一定的体积和结构形状[30].在使用强力甜味剂的同时配合使用一些填充型甜味剂,可以改善产品的质构和口感.

根据《食品营养标签管理规范》中关于营养声称的要求,减糖食品的总糖含量需比基准食品少25%以上,其中基准食品为消费者熟知的同类食品;而低糖食品需满足总糖含量≤5 g/100 g(固体)或≤5 g/100 mL(液体)的要求,无糖食品需满足总糖含量≤0.5 g/100 g(固体)或≤0.5 g/100 mL(液体)的要求[31].所以低糖广式月饼的含糖量需要在5%以下,无糖广式月饼的含糖量需要在5‰以下.

将文献[32-51]中有关甜味剂的信息资料进行归类统计,月饼中甜味剂的使用情况如表1,而市场上应用于月饼中的蔗糖替代品主要是功能性糖,主要有功能性糖醇和功能性低聚糖两大类.其中多元糖醇主要有麦芽糖醇、木糖醇、山梨糖醇,低聚糖主要有低聚果糖、低聚异麦芽糖.这些蔗糖替代品的理化性质与蔗糖有明显差异,在产品开发时会遇到甜度、黏度、口感细腻度、加工工艺以及成本控制等问题[20],为此需要权衡蔗糖替代品的配伍性、溶解性、黏性、保湿性、热量减低性后再进行配方的改良和工艺参数的调整.

李雪莲等[52]用麦芽糖醇和蜂蜜替代蔗糖,以冬瓜、马蹄、蜂蜜、花生油等为原料研制出低糖蔬果馅料,使油脂含量降低到10%以下;蔬果添加量达到15% ～25%,馅料爽滑可口,不油腻,有水果的清香味.同时她还用低聚麦芽糖、木糖醇、麦芽糖醇、变性淀粉、大豆蛋白和魔芋精粉研制成低糖魔芋馅料.江伟强[12]用结晶果糖和异麦芽糖醇、麦芽糖醇和山梨糖醇替代莲蓉馅料中的蔗糖,研制成无糖莲蓉馅料.

目前,无糖低热量月饼、低糖蔬果月饼馅料、以纯苹果为原料制成的新型保健月饼馅料等相继问世.它们应用功能性甜味剂,均具有低热量、非发酵性、膳食纤维含量高,润肠通便、便于双岐杆菌滋生等独特的生理功效.

3.2 油脂替代品在广式月饼中的应用现状

《食品营养标签管理规范》关于营养的要求是:低脂肪食品的脂肪含量需比基准食品减少25%以上,无脂肪食品需满足脂肪含量≤0.5 g/100 g(固体)或≤0.5 mL/100 mL(液体)[31].所以低脂广式月饼的脂肪含量需要在5%以下,无脂广式月饼的脂肪含量需要在5‰以下.

油脂替代品是一类在食品中可以有效替代脂肪,并使其仍然保持良好组织特性和口感的物质,依其化学成分可以将其分为碳水化合物类、蛋白质类和化学合成油脂类三大类[53].将文献[16,54-59]中有关油脂替代品的信息及资料进行归类统计,其性质与应用见表2,油脂替代品依其化学成分可以将其分为碳水化合物类、蛋白质类和化学合成油脂类三大类.化学合成类的理化性质与油脂相似,而且热稳定性高,可以部分或完全替代油脂,在高温油炸及焙烤食品中有独特的优越性,但食用过多有害健康;而蛋白质和碳水化合物类的却不能完全替代油脂,在理化性质上有高温下不稳定,易变性和焦糖化等缺点[53].因此在使用时,一般需要根据它们的性质适当选用和复配使用,以达到类似全脂的效果.

表1 月饼中常用的甜味剂[32-51]Tab.1 Category of common sweeteners in moon cake

除此之外,亲水胶体、改性纤维、葡聚糖和复合乳化剂也作为油脂替代品被不断地应用[16].

赵希荣等[28]将L-lite变性淀粉、乳化淀粉、麦芽糊精(合成油脂类)三种油脂替代品应用于月饼饼皮中,以感官评分为评价指标研究了它们对于饼皮品质的影响,发现麦芽糊精应用于月饼皮中的效果最好.用麦芽糊精替代50%的液态酥油制作的饼皮,与传统饼皮相比,脂肪的含量降低了47.3%,而饼皮的硬度和回油期却增加了.

文波等[60]研究了蔗糖酯、麦芽糊精、菊粉、simplesse三种油脂替代品在低脂广式莲蓉月饼中的应用,以月饼的硬度、凝聚性和回复性为评价指标,得出菊粉、simplesse、蔗糖酯分别在饼皮中的最大替代量以及三者的最佳复配比;此外,也得到了菊粉、麦芽糊精、蔗糖酯分别在馅料中的最大替代量以及三者的优化复配比.

除了使用蔗糖和油脂替代品来达到低热量外,还可以使用无能量填充剂,例如谷物纤维、豆类纤维、果蔬纤维、合成或半合成纤维等[16].

3.3 低热量广式月饼生产成本

目前,白砂糖的市场价格为6.2元/kg左右,花生油的为25元/kg左右.而蔗糖替代品的价格一般是白砂糖的几倍到几百倍不等,在月饼中蔗糖的替代量为20%～80%;油脂替代品的价格是花生油的几十倍,在月饼中油脂的替代量为20% ～50%.因此低热量月饼的生产成本要比传统月饼高10%～50%.

表2 常见油脂替代品[16,55-59]Tab.2 Category of common fat substitutes

4 低热量广式月饼评价方法的建立

长期以来,对月饼的评价都是采用直观的感官测评方法,在 GB 19855—2005——《月饼》中,也对广式月饼的感官评价有所规定,主要包括月饼的形态、色泽、组织状态、滋味与口感、杂质五个方面[3].感官评价是传统的评价方法,在月饼品评中有其无法取代的地位,但随着现代科学技术发展,新型仪器的客观评价也正逐步引入月饼的评价.目前上市的大部分低热量广式月饼由于加工技术尚不成熟,往往都缺乏风味,质构较差,因此其评价方法的建立尤为重要.

4.1 低热量广式月饼质地的评价

月饼的口感与质地评价主要是对月饼质构特性的测定,采用的仪器为质构仪,它是通过模拟牙齿在二次咀嚼过程中时间和力的变化规律,从而得到食品在受力过程中的变形情况[58].采用P/50探头对烘烤回软后的月饼进行TPA(Texture Profile Analysis)测试,可得到月饼的硬度(Hardness)、黏附性(Adhesiveness)、脆性(fragility)、弹性(Springiness)、凝聚性(Cohesiveness)、咀嚼性(Chewiness)和回复性(Resilience)7个质构参数.文波[64]研究了莲蓉月饼在放置过程中以上7种质构特性与感官评分之间的相关性,发现月饼的感官评分与其硬度、凝聚性和回复性呈显著负相关[60],由此可知,质构参数指标可以为月饼的评价提供参考.

4.2 低热量广式月饼风味的评价

目前关于月饼中风味物质的研究较少,在低热量方面尚未涉及.

许鹏丽等[61]学者也采用SPME-GC-MS研究了广式双黄莲蓉月饼中的挥发性风味物质,发现戊酸乙酯、辛酸乙酯和己酸甲酯是其挥发性风味物质的主要成分.结果还表明,不饱和脂肪酸的氧化是月饼变质的原因之一.不饱和脂肪酸的氧化生成饱和脂肪酸是月饼变质的原因之一.

在传统高糖高油的广式月饼中,蔗糖和花生油对月饼风味的贡献很大,它们在烘烤过程中和馅料成分共同作用产生了馅料独特的风味,品种不同的广式月饼,含有的特征性风味物质不同,因此它们的风味也不同.

低热量广式月饼由于降低了月饼中蔗糖和花生油的含量,对月饼的风味必然会产生一定影响,例如油脂是某些风味物质的载体,可以作为风味的促进剂,降低油脂的使用量会造成风味物质的流失;此外馅料中的风味物质与蔗糖、油脂之间的相互作用随着糖油含量的降低而发生变化,影响了其中风味物质的释放[19].由此可以看出,建立月饼风味的评价方法,可以提供科学的评价手段.目前风味物质的分析方法有很多,例如,SPME-GC-MS、气相色谱-嗅觉检测技术(GC-O技术)、电子鼻等,其中SPMEGC-MS应用最为广泛.

5 展 望

月饼是中华民族的传统食品,它承载着我国的历史和文化.随着低热量食品趋势的发展,广式月饼的高糖高油问题亟待得到解决.如何在保证广式月饼原有品质和风味的基础上达到降糖和降脂的目标是目前广式月饼发展面临的最大挑战.

新型低热量月饼与传统月饼的评价,大都只局限于主观的感官评价,缺少客观的评价方法和体系,全质构分析技术与气相质谱联用分析技术的发展扩宽了评价月饼的方法和手段[8,17,65-66],为低热量月饼的研发提供了有效的评价手段,完善了月饼的鉴评体系.

随着对低热量广式月饼制作原理、加工技术、评价方法的不断深入研究,蔗糖和油脂替代品的开发,低热量广式月饼会在产品质构、口感特性和外观色泽等方面均与传统月饼一致甚至更理想,因此低热量广式月饼可望在各个方面与相应的传统月饼竞争.

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