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竹笋泡粑品质改良研究

2021-01-28张雨柔张星灿华苗苗钟雪婷罗霜霜

粮油食品科技 2021年1期
关键词:碳酸氢钠磷酸盐竹笋

吴 淼,张雨柔,3,张星灿,2,刘 建,杨 健,华苗苗,钟雪婷,罗霜霜

(1. 四川东方主食产业技术研究院,四川 成都 611130;2. 四川省食品发酵工业研究设计院,四川 成都 611130;3. 成都师范学院 化学与生命科学学院,四川 成都 611130)

泡粑是以大米为主要原料,经磨浆、发酵、蒸制等工艺制得;其独特的发酵风味、软糯的口感、香甜微酸的滋味,深受消费者喜爱,与叶儿粑、豆腐帘子并称为“怀远三绝”[1-4]。

竹笋是产量较高的可食用植物,含丰富的膳食纤维、蛋白质和矿物质,以及黄酮、甾醇、酚类化合物等活性成分[5-10];据统计鲜竹笋每年产量500万~600万t,其中200万~240万t用于鲜售,300万~360万t鲜竹笋用于罐头及笋干等深加工应用,但深加工制品中仅有30%~40%的笋肉得以利用,剩余的笋头和笋壳等下脚料尚未有效利用,而竹笋下脚料的营养和保健成分与笋肉相当,不充分利用将造成大量的资源浪费。

本试验以竹笋下脚料为原料,经生物酶解加工技术处理,得到酶解液并用于泡粑制备,制得泡粑风味独特,营养丰富;不仅为竹笋下脚料资源利用提供新的思路,还丰富泡粑产品的种类。但是竹笋泡粑在制作的过程中存在品质不佳等问题,主要表现为蒸制出的泡粑不柔软,弹性差等;因此,针对竹笋泡粑存在的问题,研究出有效的品质改良剂可为其工业化生产带来积极效果。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

材料:大米:绵阳仙特米业有限公司;毛竹笋下脚料:购于当地农贸市场;安琪酵母:安琪酵母股份有限责任公司;柠檬酸:潍坊英轩实业有限公司;碳酸氢钠:山东海天生物化工有限公司;单辛酸甘油酯:郑州康本生物科技有限公司;复合磷酸盐:河南隆霄生物科技有限公司;山梨糖醇:山东绿健生物技术有限公司;纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、淀粉酶:山东隆科特酶制剂有限公司。

设备:F-100L玻璃反应釜:郑州予达仪器科技有限公司;TA-XT型质构仪:上海腾拔仪器科技有限公司;HPX-9162MBE电热恒温培养箱:上海博讯实业有限公司医疗设备厂;DM- Z100A自分渣磨浆机:沧州铁狮磨浆机械有限公司;JCS-W电子天平:哈尔滨众汇衡器有限公司;蒸笼、蒸锅及其他不锈钢容器。

1.2 实验方法

1.2.1 工艺流程

图1 竹笋泡粑工艺流程Fig.1 T echnological process of Paoba shoot bubbling

1.2.2 工艺要点

竹笋清洗切丁后,按料液比 1∶5添加饮用水,以竹笋质量为基准添加0.5%纤维素酶、0.5%半纤维素酶、0.5%果胶酶和0.5%淀粉酶,在50 ℃恒温酶解罐中酶解4 h后,经过滤得到酶解液。

本工艺采用直投式发酵[11],大米用清水冲洗干净并沥干,按米液比1∶0.8加入竹笋酶解液浸泡4 h后磨浆;米浆内加入酵母发酵剂,在33 ℃的电热恒温培养箱中发酵4 h;待米浆发酵完成后加入品质改良剂,搅拌均匀并置入模具内蒸制15 min,冷却得到成品。

1.2.3 单因素实验

按1.2.2的加工工艺处理好米浆之后,以米浆质量为基准添加不同含量的碳酸氢钠、柠檬酸、单辛酸甘油酯、复合磷酸盐、山梨糖醇,上锅蒸制15 min,自然冷却,进行感官评价。

利用控制变量法,分别对碳酸氢钠(0%~0.25%)、柠檬酸(0%~0.04%)、单辛酸甘油酯(0%~0.8%)、复合磷酸盐(0%~0.8%)、山梨糖醇(0%~0.4%)进行单因素实验,确定不同添加量对泡粑品质的影响。

1.2.4 正交试验

根据单因素实验结果,采用 L8(27)正交试验表对五种品质改良剂的添加量进行五因素二水平正交试验,确定最佳配方。实验设计见表1。

表1 L8(27)正交试验因素水平表Table 1 F actors and levels of L8(27) ort hogonal experiments for formula %

1.2.5 感官评价

由20人组成感官评价小组,对产品按表2中的规定进行感官评分,评分后取平均值作为感官评价结果。

表2 泡粑感官评价表Table 2 Sensory evaluation of Paoba

1.2.6 质构测定方法

待泡粑冷却后,切成3 cm×3 cm×3 cm的方块,采用P/36R型探头测定。测定参数:目标值50%,测试前速度1.5 mm/s,测试速度1.00 mm/s,测试后速度2.00 mm/s,接触点5.00 gf。每个样品平行测定三次,取平均值。

1.3 数据处理

采用Excel2010、SPSS20.0进行数据的处理。

2 结果与分析

2.1 单因素实验结果与分析

2.1.1 不同添加量的碳酸氢钠对泡粑品质的影响由图 2可知,对感官评分进行显著性分析,碳酸氢钠添加量对泡粑的感官评分有显著性影响。随碳酸氢钠添加量的增加,泡粑感官评分呈先上升后下降的趋势,最高评分为82.65,此时碳酸氢钠添加量为0.15%。碳酸氢钠是食品膨松剂,在蒸制过程中受热而产生二氧化碳,增加泡粑中气体体积,使泡粑蓬松并富有弹性,感官评分从而升高;碳酸氢钠是强碱与弱酸中和后生成的酸式盐,溶于水时呈现弱碱性,当添加过量碳酸氢钠作用于泡粑后,会残留大量碳酸钠,使泡粑滋味上形成碱味,色泽发黄,导致感官评分降低[12-13]。综上,碳酸氢钠添加量在 0.15%、0.2%时品质较好,故选两者进行正交试验。

图2 碳酸氢钠添加量对感官评分的影响Fig.2 Effect of sodium bicarbonate on sensory score

2.1.2 不同添加量的柠檬酸对泡粑品质的影响

由图 3可知,对感官评分进行显著性分析,可知柠檬酸添加量对泡粑的感官评分有显著性影响。随柠檬酸添加量的增加,泡粑感官评分呈先上升后下降的趋势,最高为84.55,此时柠檬酸的添加量为 0.02%。分析原因,柠檬酸是较强的有机酸,配合碳酸氢钠使用能有效降低碱味,调节泡粑酸碱性,改善泡粑色泽发黄,感官评分由此升高;但过量的柠檬酸会造成泡粑滋味较酸,且会使碳酸氢钠在泡粑未定型前完全分解,产生二氧化碳时间过短,造成口感较硬、弹性降低,降低感官评分[14-15]。综上,柠檬酸添加量在0.02%、0.03%时品质较好,故选两者进行正交试验。

图3 柠檬酸添加量对感官评分的影响Fig.3 Effect of citric acid addition on sensory score

2.1.3 不同添加量的单辛酸甘油酯对泡粑品质的影响

由图4可知,对感官评分进行显著性分析,单辛酸甘油酯添加量对泡粑的感官评分有显著性影响。随单辛酸甘油酯添加量的增加,泡粑的感官评分呈先上升后下降的趋势,最高评分为86.50,此时单辛酸甘油酯添加量为0.06%。分析可知,单辛酸甘油酯与蛋白质、淀粉、脂质等形成复合体,能有效降低泡粑的老化程度,在冷却后泡粑仍富有弹性,感官评分提高[16];但单辛酸甘油酯略带苦味,在添加过量时异味感会较为严重,故其感官评分也会随之降低[17]。综上,单辛酸甘油酯添加量在0.04%、0.06%时品质较好,故选两者进行正交试验。

图4 单辛酸甘油酯对感官评分的影响Fig.4 Effect of monooctanoate on sensory score

2.1.4 不同添加量的复合磷酸盐对泡粑品质的影响

由图 5可知,对感官评分进行显著性分析,复合磷酸盐添加量对泡粑的感官评分有显著性影响。随复合磷酸盐添加量的增加,感官评分呈先上升后下降的趋势,最高评分为86.05,此时复合磷酸盐的添加量为0.6%。复合磷酸盐性质较为稳定,在蒸制的过程中与碳酸氢钠反应产生气体较为平稳,故在添加量允许的范围内,随添加量的增加,泡粑更为柔软、富有弹性,感官评分升高;但添加过量复合磷酸盐后会产生异味,感官评分降低[14,18]。综上,复合磷酸盐添加量在0.4%、0.6%时品质较好,故选两者进行正交试验。

图5 复合磷酸盐添加量对感官评分的影响Fig.5 Effect of compound phosphate on sensory score

2.1.5 不同添加量的山梨糖醇对泡粑品质的影响

由图 6可知,对感官评分进行显著性分析,山梨糖醇添加量对泡粑的感官评分有显著性影响。由图6可知,随山梨糖醇添加量的增加,感官评分呈先上升后下降的趋势,最高评分为85.20,此时山梨糖醇添加量为0.3%。山梨糖醇具有持水性,可有效降低泡粑老化程度,随着山梨糖醇添加量的增加,其持水作用加强,老化程度降低,泡粑的硬度降低,感官评分因此升高,但过量的山梨糖醇会使泡粑呈现过甜的滋味[19-21],导致感官评分降低。综上,山梨糖醇添加量在0.2%、0.3%时品质较好,故选两者进行正交试验。

图6 山梨糖醇添加量对感官评分的影响Fig.6 Effect of sorbitol on sensory score

2.2 正交试验

2.2.1 正交试验结果与分析

在单因素实验的基础之上,选择碳酸氢钠、柠檬酸、单辛酸甘油酯、复合磷酸盐和山梨糖醇进行正交试验,正交试验结果见表 3;并对正交试验结果,构造F统计量,作显著性检验,列出方差分析表,结果见表4。

由方差分析结果可知,碳酸氢钠和复合磷酸盐的添加量对感官评分影响显著,其他因素的影响不显著。由正交试验结果极差值R可知,影响竹笋泡粑的主次因素为A>D>B>E>C,即碳酸氢钠添加量>复合磷酸盐添加量> 柠檬酸添加量>山梨糖醇添加量>单辛酸甘油酯添加量;由 K值确定各因素的优化水平,得出的最优组合为A1B1C1D1E2,即最后的品质改良剂配方为碳酸氢钠添加量 0.15%、柠檬酸添加量 0.02%、单辛酸甘油酯添加量0.04%、复合磷酸盐添加量0.4%、山梨糖醇添加量为0.3%;为确定实验结果的可靠性,对实验结果进行验证试验。

表3 正交实验结果Table 3 Orthogonal experiment results

表4 方差分析表Table 4 Analysis of variance

2.2.2 验证试验结果

对正交试验最优组合进行平行试验进行验证,验证结果见表 5;三组试验平均得分均优于正交试验各试验组,平均得分为 96.21分,因此确定最优组合为A1B1C1D1E2。

2.3 质构测定结果

硬度、弹性、咀嚼性及粘性是评价泡粑的特征指标,其值越大表明产品质构特性越好。选择三种市面上销售较好的泡粑产品进行质构测定,竹笋泡粑样品与各市售样品质构特性测定结果(P<0.05)如表6所示。

表5 验证试验Table 5 V erification test

由表 6可知,竹笋泡粑添加品质改良剂后,硬度指标显著高于市售样品 1与市售样品 3,显著低于市售样品 2,弹性与三款市售样品无显著性差异,咀嚼性显著高于三种市售样品,粘性显著高于市售样品1、3;综合分析,竹笋泡粑经品质改良后,其质构特性与市售样品相当,具体表现为泡粑软硬适中、富有弹性、质地柔软,达到市售标准、具备市场竞争力。

表6 样品与市售泡粑质构结果比较Table 6 Comparison of texture results between samples and market-sold Paoba

3 结论

在单因素的基础之上进行正交试验,得出碳酸氢钠与复合磷酸盐对竹笋泡粑品质影响显著,其余不显著,且不同因素对泡粑品质的影响程度依次为碳酸氢钠添加量、复合磷酸盐添加量、柠檬酸添加量、山梨糖醇添加量、单辛酸甘油酯。

经单因素实验并结合正交试验得到品质改良剂最佳配比为:以米浆质量为基准,添加碳酸氢钠0.15%、复合磷酸盐0.4%、柠檬酸0.02%、山梨糖醇0.3%、单辛酸甘油酯0.04%,此条件下竹笋泡粑质地柔软、软硬适中、富有弹性,感官评分达到96.21分,为工厂生产提供参考意义。

经品质改良后的竹笋泡粑与三种较好的市售样品进行质构特性对比,测得竹笋泡粑质构特性为:硬度94.2、弹性0.92、咀嚼性711.51、粘性90.23、胶着性537.79,与市售产品品质相当,达到市售标准。

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