玫瑰花粉對面團流變學特性及酥性餅干品質的影響

陳 燁,段旻燕,嚴 成,*,任 偉,易 林

(1.西南科技大學生命科學與工程學院,四川綿陽 621010;2.麗江程玫生物科技有限公司,云南麗江 674100;3.四川綿陽雪寶乳業有限公司,四川綿陽 621010)

玫瑰(Rosarugosa),原產中國,屬于薔薇科(Rosaceae)薔薇屬(Rosa)的落葉灌木[1],在我國栽培廣泛和藥用歷史比較悠久[2-3]。我國很早就將玫瑰入藥,2010 年國家衛生部頒布相關法規將其納入食品原料,成為藥食兩用的植物性原料之一[4],同時玫瑰花渣中含有維生素C、維生素E、β-胡蘿卜素及全面氨基酸組分,總黃酮含量高達3.34%[5-6]。黃酮類物質具有降低血清膽固醇、抗潰瘍、抗腫瘤、抗炎、抗衰老、抗輻射、抗病毒、抗心衰、抗心肌缺血、抗心率失常等方面有明顯的藥理功效[7-10]。

餅干是以小麥粉為主要原料,加入(或不加入)糖、油脂及其它配料,經調粉(或調漿)、成型、烘烤(或煎烤)等工藝制成的口感酥松或松脆的食品[11-12]。隨著人民生活水平日益提高與生活節奏加快,餅干糕點這類方便、即食的食品越來越受到大眾的喜歡和認可[13-14]。

目前市場上關于玫瑰花精深加工的產品以精油、餡料為主。精油價格昂貴,并且我國生產的精油質量低,達不到國際香型標準,產品一般用于附加值較低的日化與香料行業。玫瑰花酥性餅干在國內鮮有報道,玫瑰花餅干風味濃郁,具有一定的保健功能。將玫瑰花粉加入餅干中不僅提高了玫瑰花的利用率,還為創新玫瑰花糕點種類提供參考。且由于玫瑰花粉的持水力、與油脂的結合力等物理化學特性明顯不同于小麥面粉,玫瑰花粉的添加會直接影響面團的流變學特性與餅干的品質。因此本實驗研究不同比例的玫瑰粉添加量對面團的流變學特性的影響及餅干品質的影響。通過將玫瑰花與餅干相結合,不僅增加餅干的品類、提高了餅干的營養價值、滿足了人們對健康保健食品的需求,實現企業經濟效益的提升,還能充實玫瑰花餅干加工工藝,提高產能效益,增加花農收入水平,助力鄉村產業振興。同時,可以為相關技術研發、企業生產提供參考價值和實踐指導價值。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

低筋面粉 青島維良食品有限公司;玫瑰干花 麗江程玫生物科技有限公司;黃油、雞蛋、脫脂牛奶、白砂糖、食鹽、全脂奶粉、泡打粉 食品級,均來自于西南科技大學生命學院實驗中心。

Micco-Dcuglnb全自動微型粉質儀 瑞典波通公司;TA.XTplus物性測試儀、DA7200RVA快速粘度儀 瑞典波通公司;TDZ5-WS低速自動平衡離心機 湘儀儀器有限公司;EP2PB烤箱 弈元有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 玫瑰花粉制備 將玫瑰干花放入粉碎機中,連續粉碎兩次,每次粉碎時間15 s,過100目篩,得到玫瑰花粉。

1.2.2 玫瑰花粉面團制備 玫瑰花粉中不含面筋蛋白,所以加入面團后會降低面團的面筋蛋白含量[15],影響餅干的品質。根據前期預實驗,設玫瑰花粉的質量分數為(以混粉總質量為基礎100%)0%、5%、10%、15%、20%。在此基礎上加入35%的黃油、35%的糖、24%的全蛋液、20%的牛奶、20%的玉米淀粉、10%的奶粉、1.6%的鹽、1.6%的泡打粉和0.2%的檸檬酸制備面團,并進行硬度、粘附性實驗和質構分析,研究玫瑰花粉對面團流變性學特性及酥性餅干品質的影響。

1.2.3 混合粉流變學特性測定 混合粉的粉質特性測定:參照GB/T 14614-2006的粉質儀法[16];混合粉的糊化特性測定:參照GB/T 24853-2010的快速粘度計法[17];混合粉的溶劑保持力測定:參照GB/T 35866-2018[18]。

1.2.4 餅干面團的質構 按照1.2.2調制好的玫瑰花餅干面團置于質構儀載物臺上進行面團穿刺測試:探頭P/2、測前速度2.00 mm·s-1、測后速度10.00 mm·s-1、應變位移20 mm、觸發力5.0 g、每秒點數200 pps,測定面團的硬度和粘著性。

1.2.5 玫瑰花酥性餅干制備

1.2.5.1 制備流程 黃油打發→加入主料→面團制備→壓面成型→烘烤→冷卻→包裝

1.2.5.2 工藝關鍵操作點 a.黃油打發:打發黃油至微微泛白,然后分三次加入綿白糖粉繼續打發至糖粉融化,再分三次加入全蛋液打發至黃油呈羽毛狀。b.主料的混合:將面粉、玉米淀粉、奶粉、泡打粉、鹽混合過60目篩,篩三次充分混勻以增大空氣與粉體的接觸面積,利于餅干在烘焙過程中更好的形成氣孔,增加餅干酥松的口感,備用。c.護色:為防止玫瑰花在焙烤時褐變,實驗選用一水檸檬酸進行護色,將一水檸檬酸加入到脫脂牛奶中進行融化,然后與主料混合。d.烘烤:上火溫度120 ℃,下火溫度120 ℃,烘烤22 min。

1.2.6 玫瑰花酥性餅干質構測試 質構儀探頭P/2、測前速度1.00 mm·s-1、測后速度10.00 mm·s-1、應變位移3 mm、觸發力5.0 g、每秒點數200 pps,測定餅干的酥脆性、硬度、脆度和咀嚼性[19-20]。每組測量6次,取平均值。

1.2.7 玫瑰花酥性餅干感官評價 組織10名具有相關經驗的專業人員對餅干色澤、外觀形態、組織結構、口感風味進行感官評分。結合GB/T 20980-2007[21]制定餅干感官評分標準(表1)。

1.3 數據處理

每組試驗均作3個平行,結果均以平均值±SD表示。運用 Microsoft Excel 2016、SPSS 19. 0 進行試驗數據進行顯著性分析(P<0. 05)和圖表繪制。

2 結果與分析

2.1 玫瑰花粉質量分數對面團粉質特性的影響

由表2可知,與對照組相比,隨著玫瑰花粉質量分數增加,面團的穩定時間顯著縮短,面團的弱化度、吸水率、形成時間增加。這是因為玫瑰花粉破壞了面團的連續性,降低了面筋網絡強度,導致面團的穩定時間縮短[22]。而弱化度反映的是蛋白質的弱化程度。由于玫瑰花粉的加入,面筋網絡強度被降低,面團被弱化,尤其是在添加量為10%～20%時,面團弱化度顯著增加(P<0.05),所以隨著面團穩定性的降低,弱化度增加。由于添加玫瑰花粉后,小麥粉中的面筋蛋白含量降低,同時由于玫瑰花粉的粒度較細,致使其更多的親水基團暴露,導致面團更易吸收水分[23],阻礙其面筋網絡結構的形成[24],從而導致面團的形成時間延長,吸水率增加。綜合考慮,玫瑰花粉質量分數以10%～15%為宜。

2.2 玫瑰花粉質量分數對面團糊化特性的影響

由表3可以看出,隨著玫瑰花粉質量分數的增加,面團峰值粘度、保持時間、最終粘度、回生值整體呈下降趨勢,其中最終粘度和回生值呈顯著性下降(P<0.05)。張歧軍等研究17份具有代表性的軟麥品種,得出結論粘度計參數中的低谷黏度、最終黏度及峰值黏度均與餅干直徑呈顯著的正相關關系[25-26]。當玫瑰花粉質量分數達到15%時其峰值粘度、保持粘度、最終粘度、回生值下降最明顯,糊化溫度呈先升高再降低的趨勢。原因可能是玫瑰花粉在吸濕膨脹的過程中加強了范德華力和氫鍵的作用[23],延緩凝膠化作用[27],導致粉體的粘度整體下降。但當玫瑰花粉質量分數達到20%,糊化溫度為69.17±1.38 ℃(P<0.05),玫瑰花粉的添加降低了淀粉結晶區域的穩定性,所以導致糊化溫度降低。從回生值來看,回生值偏高,餅干偏硬,口感相對較差[27],實驗結果表明:玫瑰花粉的添加可以有效改善面粉的糊化特性,增加餅干的酥脆性。由糊化特性預測玫瑰花粉的質量分數在5%～15%,餅干的品質較好。

表3 玫瑰花粉質量分數對面團糊化特性的影響

2.3 玫瑰花粉的質量分數對面團溶劑保持力(SRC)的影響

由表4可知,添加玫瑰花粉后,面團的4種SRC值都呈逐步升高的趨勢,其中純水SRC值與蔗糖SRC值差異顯著(P<0.01)。蔗糖SRC值反映面粉中戊聚糖含量的多少,蔗糖SRC值高說明戊聚糖的含量高,戊聚糖具有較強的吸水和持水特性,對面粉的吸水量有著較大的影響[28]。碳酸鈉SRC值反映破損淀粉的損傷程度,與對照組相比,加入玫瑰花粉后,碳酸鈉的SRC值增大,淀粉的損傷程度加深,凝膠強度降低,相對就增加混合粉的蛋白質含量,導致餅干口感酥脆性降低。乳酸SRC值表示面粉中面筋的特性,玫瑰花粉質量分數在0%至15%,各組分之間差異不顯著(P>0.05),在20%時顯著增大(P<0.05)。乳酸SRC值越大說明濕面筋的含量越高,面筋的含量越高,餅干口感偏硬,酥脆性降低。

表4 玫瑰花粉質量分數對面團溶劑保持力的影響

Zhang[29]通過對軟麥和硬麥雜交的71份重組自交系后代分析了SRC與軟麥傳統預測指標和餅干直徑的相關系數。由此得出混粉的SRC值可以預測餅干的品質,對于酥性餅干來說,SRC值越高,餅干口感越硬,酥脆性越差,所以玫瑰花粉質量分數不宜過大,根據SRC值預測玫瑰花粉的質量分數控制在10%～15%較為合理。

2.4 玫瑰花粉質量分數對面團質構影響

如表5所示,隨著玫瑰花粉質量分數的增加,面團硬度增加,粘著性降低。與對照組相比,添加玫瑰花粉后,增大了面團膳食纖維的含量,導致凝膠網狀結構增強[30],面團的硬度顯著增加。原因可能是由于玫瑰花粉中含有的膳食纖維具有較強的結合水的能力,同時還參與了面團網狀結構的形成,導致隨著玫瑰花粉質量分數的增加,面團的硬度也增加。

表5 玫瑰花粉的質量分數對餅干面團質構特性的影響

但由于本實驗所用小麥粉為低筋小麥粉,添加了玫瑰花粉后降低了面團中面筋蛋白的含量。在玫瑰花粉質量分數為0%至10% 時,其粘著性各組別之間差異性不顯著(P>0.05),而當玫瑰花粉質量分數大于10%時面團的粘著性顯著(P<0.05)降低,面團彈性下降,黏著性降低,說明玫瑰花粉的添加會使面團的加工性能變差,降低餅干的品質。所以通過對面團質構特性的研究,玫瑰花粉質量分數在10%左右較為適宜。

綜上所述,隨著玫瑰花粉質量分數增大,對小麥粉流變學特性影響較大,其中,隨著玫瑰花粉質量分數的增大,玫瑰花粉面團的硬度增大,面團的硬度增大就會使餅干的品質變差,所以在餅干中添加玫瑰花粉時,應充分考慮玫瑰花對面團流變性和粉質特性以及餅干品質的影響。通過流變學特性的研究,玫瑰花粉的添加量應該控制在15%以內。

2.5 玫瑰花粉質量分數對酥性餅干質構影響

2.5.1 玫瑰花粉質量分數對餅干酥脆性的影響 酥脆性是評價酥性餅干質量的重要指標,酥脆性值越高,表示餅干的口感越好。由表6可知,隨著玫瑰花粉質量分數的增加,餅干酥脆性呈上升趨勢,當玫瑰花粉質量分數為10%時,餅干酥脆性達到最高值0.386 g/sec,可能是因為玫瑰花粉中含有豐富的膳食纖維,促進餅干內部結構的形成,但當玫瑰花粉質量分數大于15%時,酥脆性的值雖然在下降但還是始終大于對照組,從整體來看添加玫瑰花粉有助于改善餅干的適口感。

表6 玫瑰花粉質量分數對酥性餅干質構的影響

2.5.2 玫瑰花粉質量分數對餅干硬度的影響 由表6可以看出,隨著玫瑰花粉質量分數的增加,餅干的硬度也隨之增加,是因為玫瑰花粉具有較強的吸水性,在一定程度上延緩了面筋網絡的形成,在面團的形成過程中降低了面團的粘彈性,致使餅干的硬度增加。這與前期糊化特性的測定結果也是一致的。當玫瑰花的質量分數達到15%時,面團的硬度到達峰值1252.875 g,質量分數達到20%的時候,餅干的硬度略微下降,但差異性不顯著(P>0.05)。所以綜合評判,玫瑰花粉質量分數在大于10%時會對餅干硬度產生較大的影響。

2.5.3 玫瑰花粉質量分數對餅干脆度的影響 餅干的脆度與硬度和酥脆性有關。脆度反應餅干內部結構緊密性。脆度越大,餅干的內部結構越緊密[31]。當玫瑰花粉的質量分數達到20%時,酥性餅干的脆度達到最大值11.0 mm,這是因為餅干在烘焙過程中,在泡打粉的作用下餅干面團形成氣孔,但玫瑰花粉中不含有面筋蛋白,無法形成氣孔,所以玫瑰花粉填充了面團內部分空間,導致餅干脆度增加。

表7 玫瑰花酥性餅干的感官評分結果(分)

2.5.4 玫瑰花粉質量分數對餅干咀嚼性的影響 咀嚼性是指將食物從固體狀態咀嚼到可吞咽過程中牙齒所做的功[32]。咀嚼性數值越大說明餅干的硬度越大,餅干在口腔中的咀嚼時間越長。由表6可以看出在玫瑰花粉質量分數增加時,餅干的咀嚼性增大,當質量分數達到15%時,峰值為1995.403 g·sec。可能是玫瑰花粉吸水量大,內部形成了穩定的膠體,在餅干烘焙過程中,由于面團沒有吸收的足夠的水分,泡打粉中的成分無法完全揮發,導致餅干的咀嚼性增大,餅干品質變差。

2.6 玫瑰花酥性餅干感官評定

總體來看,在玫瑰花粉質量分數在5%～15%時,玫瑰花酥性餅干的感官評分較高,在色澤方面,玫瑰花粉質量分數15%時,餅干整體呈現紫紅色,色澤最好,組織結構均勻一致,口感風味細致,酥脆,玫瑰花香味濃郁,感官評分最高,結合前期對玫瑰花粉面團流變學特性的分析表明,添加玫瑰花粉增大面團的吸水率,提高面團的形成時間和弱化度。一定量的玫瑰花粉可以改善面團的內部網絡結構,同時可以更好的延緩淀粉凝膠化作用,增加了面團的硬度,賦予餅干更大的酥脆性。

3 結論

通過對玫瑰花粉面團流變學性質和餅干質構分析以及感官評定,玫瑰花粉質量分數為15%時,感官評分最高,為85分,餅干的硬度、酥脆性、脆度、咀嚼性分別為1252.875 g、0.343 g/sec、10.667 g·sec、1995.403 g,餅干的玫瑰花香味濃郁,口感酥脆,品質良好。說明玫瑰花粉的加入不僅僅賦予餅干一種新的風味和顏色,更重要的是它可以提高餅干酥脆性和品質。