低温烘焙桑葛无糖饼干的工艺研究

杨从发,邓翔,李祥,唐奔,秦祁

(江苏海洋大学食品科学与工程学院,江苏 连云港 222005)

摘 要:以药食两用材料桑叶和葛根为原料,利用低温烘焙技术研制一种营养丰富的饼干。以感官评分为指标,分别选取葛根粉添加量、全脂奶粉添加量、桑叶粉添加量以及木糖醇添加量4个因素进行论证和试验,确定最佳桑葛无糖饼干的工艺及配方。结果表明:桑葛无糖饼干的最优方案为低筋面粉25 g、木糖醇8 g、黄油8 g、葛根粉添加量20 g、泡打粉0.6 g、全脂奶粉添加量10 g、全蛋液10 g、桑叶粉添加量5 g;烘烤温度为面火65℃,底火55℃,烘烤时间6 h,此条件下桑葛无糖饼干口感细腻香酥,无裂纹杂质,色泽均匀,有特殊的桑叶清香且带有淡淡奶香。

关键词:桑叶;葛根;低温烘焙;无糖;饼干

桑叶,是桑科桑属植物叶片,为药食两用植物,在我国尤其是江浙地区广泛种植[1-2]。桑叶含有多种活性物质,氨基酸和1-脱氧野尻霉素等人体必需的营养物质含量较高[3],另外部分学者研究发现桑叶中的多糖、黄酮类物质[4]、生物碱[5-7],在实际应用过程中对于控制血糖有着显著疗效。但目前对桑叶在食品中的开发利用较为有限[8]

葛根,豆科植物野葛的干燥根,亦属药食两用植物[9-10],在我国大部分地区生产,资源极其丰富[11]。葛根化学成分十分丰富,无论是营养还是药用方面都有很大的优势[12],其富含葛根素、植物蛋白、氨基酸、黄酮类化合物以及人体必需微量元素等[13]。研究表明葛根对糖尿病[14-15]、抗炎症[16]、肥胖[17]和微循环障碍[18]等均具有一定的治疗和改善效果[19]

饼干作为一种方便即食的烘烤食品,因其酥脆的口感,浓郁的香气拥有广大的消费市场。随着社会的发展以及人们对物质生活要求的不断提高,消费者对食品提出了更高的营养保健要求。因此,本试验利用低温烘焙技术代替高温焙烤,最大限度地保留原材料的活性物质、提高营养价值、降低饼干可能产生的生粉味。本文在基础工艺参数上,采取单因素试验和正交试验进行试验优化,进一步剖析桑叶粉、葛根粉、木糖醇、全脂奶粉的添加量对桑葛无糖饼干的感官及质构特性的影响,为桑葛制品的研究开发提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

木糖醇、黄油、泡打粉、低筋面粉(均为食品级):市售;全脂奶粉:新西兰乳业集团;葛根:六安丹贝尔有限公司;桑叶:浙江兰溪桑叶基地。

1.2 设备与仪器

鼓风干燥箱(DHG-9240A):上海精宏设备有限公司;万能粉碎机(FW-100):北京科伟仪器有限公司;烤箱(N350D):广东佛山乐米高有限公司。

1.3 方法

1.3.1 工艺流程

1.3.2 产品工艺操作要点

1)原辅料预处理:去除发黄发黑烂的叶、梗等杂质,均匀铺散于盘面上置于鼓风恒温箱中,设置温度60℃烘干,将烘干后的桑叶粉碎处理;选择品相良好的葛根,去除发黑发霉部分,均匀铺散于盘面上置于鼓风恒温箱中,设置温度60℃烘干,将烘干后的葛根粉碎处理;木糖醇、奶粉、桑叶粉过60目筛备用。

2)熟化:低筋面粉、葛根粉分别装入玻璃容器,保鲜膜封口扎孔,置于121℃、0.12 MPa高压灭菌锅中处理10 min;熟化后的低筋面粉和葛根粉置于干燥箱中进行干燥处理,然后将其在60℃下进行烘干,二次粉碎、过筛。

3)面团调制:将经处理后的低筋面粉、葛根粉,与桑叶粉、黄油、木糖醇、泡打粉等原料混合搅拌均匀,分多次加入全蛋液调制成面团。

4)辊压成型:把调制好的面团擀压至厚度为4 mm的面片,然后定型。

5)静置摆盘:静置5 min,放入烤盘保持适当间距即可。

6)烘烤:将上管温度设置为65℃,下管温度设置为55℃进行烘烤,烘烤时间6h左右。冷却至室温25℃后立即包装防潮。

1.4 桑葛无糖饼干的单因素试验

前期预试验确定低筋面粉添加量25 g、全蛋液10 g、黄油8 g、泡打粉0.6 g。依据感官评分,对其在饼干口感、品质上所产生的影响分别研究与比较。

分别考察木糖醇添加量(6、8、10、12、14 g)、全脂奶粉添加量(4、6、8、10、12 g)、桑叶粉添加量(1、2、3、4、5 g)、葛根粉添加量(5、10、15 、20 、25 g)对桑葛无糖饼干感官品质的影响。

1.5 桑葛无糖饼干的正交试验

在单因素试验数据的基础上,选择4个因素作为研究分析的重要指标,设计四因素三水平正交试验。正交试验因素和水平见表1。

表1 因素水平
Table 1 Factors and levels

水平 A葛根粉添加量/g B全脂奶粉添加量/g C木糖醇添加量/g D桑叶粉添加量/g 1 10 6 8 3 2 15 8 10 4 3 20 10 12 5

1.6 感官评定

选取30个有相关食品感官评价经验的食品专业人员,从桑葛无糖饼干的形态、风味、色泽、口感等方面分别对其进行感受和打分,感官评分标准见表2。

表2 感官评分标准
Table 2 Sensory scoring criteria

项目 标准 评分形态(20分)形状规整,厚度一致,表层平整圆滑 15~20外形较完整、厚薄均匀、收缩变形程度较小、表面较平整有轻微裂纹7~14形态不规整、厚度不同、形状变化较为明显 0~6风味(25分)香味浓厚、没有不适的味道、桑叶气味明显,且带有丝丝奶味20~25香味较为清淡,异味不明显,桑叶香气极淡 10~19几乎没有香味,异味明显 0~9口感(20分)口感细腻,甜度适中,奶味正常 15~20较为细腻,桑叶味或奶香味较为突出影响口感 9~14口感粗糙僵硬,黏牙不适口,桑叶味过浓至略微苦涩0~8

续表2 感官评分标准
Continue table 2 Sensory scoring criteria

项目 标准 评分色泽(20分)呈橄榄绿色,色泽均匀,无烤焦现象 16~20呈墨绿色,色泽较为均匀,略微偏黄 10~15深绿色为主,颜色分布有深有浅,部分产品出现了焦糊问题0~9组织结构(15分)细密平整,气孔整齐排列,无任何杂质 11~15组织结构较粗糙,有较大气孔,无明显杂质 6~10质地僵硬且结构不均,有面积空洞且杂质明显 0~5

1.7 数据处理

使用SPSS 16.0和Excel 2010进行处理和数据分析,采用Origin 9.0作图。

2 结果与分析

2.1 桑葛无糖饼干单因素试验结果

2.1.1 葛根粉添加量单因素试验结果

葛根粉添加量对饼干品质的影响见图1。

图1 葛根粉添加量对饼干品质的影响
Fig.1 Effect of pueraria powder additive content on biscuit quality

由图1可知,感官评分随着葛根粉添加量的增加,呈现先升高后降低的趋势,葛根粉添加量为15 g时,感官评分最高,随后感官评分开始下降。葛根中淀粉含量较多[20],添加过多会使面粉缺乏弹性,烘烤后易开裂,影响桑葛饼干的外观评分,当葛根粉添加量过大时,因其花生酸及葛根素含量过高[21],导致饼干会带有酸涩感,大大降低其食用口感。因此葛根粉最佳添加量为15 g。

2.1.2 全脂奶粉添加量单因素试验结果

全脂奶粉添加量对饼干品质的影响见图2。

由图2可知,全脂奶粉添加量对其产生的影响呈现先升高后降低的趋势,当全脂奶粉添加量为8 g时,感官评分最高。添加量过少,面团硬度较大,不利于定型,导致烘烤以后出现裂缝,外观评分较差,添加量过多,面团较软,所以将全脂奶粉添加量控制在8 g左右较佳。

图2 全脂奶粉添加量对饼干品质的影响
Fig.2 Effect of whole milk powder on biscuit quality

2.1.3 木糖醇添加量单因素试验结果

木糖醇添加量对饼干品质的影响见图3。

图3 木糖醇添加量对饼干品质的影响
Fig.3 Effect of xylitol content on biscuit quality

由图3可知,木糖醇添加量对其产生的影响呈现出先升高后降低的趋势,当木糖醇添加量控制在6 g~10 g时,其分值会随着添加量的增加而增加,然后就会出现下降趋势。当木糖醇添加量较少的时候,面团硬度大、成型难,形状口感均会受到影响;反之,面软,甜度大,同样影响了感官评分。所以木糖醇最适添加量为10 g。

2.1.4 桑叶粉添加量单因素试验结果

桑叶粉添加量对饼干品质的影响见图4。

图4 桑叶粉添加量对饼干品质的影响
Fig.4 Effect of mulberry leaf powder on biscuit quality

由图4可知,随着桑叶粉量添加量的增加,感官评分先升高后降低,桑叶粉添加量为4 g时,感官评分最高,当添加量低于4 g时,桑葛无糖饼干的桑叶味较淡;添加量超过4 g,桑叶味过重并伴随一定的苦味,口感较差。苦味物质分析为1-脱氧野尻霉素与黄酮类物质所产生[22],添加量过多会影响桑葛无糖饼干的口感。因此,可以得出桑叶粉的最佳添加量为4 g。

2.2 桑葛无糖饼干正交试验结果

正交试验结果见表3。

表3 正交试验结果
Table 3 Orthogonal experiment results

试验号 A葛根粉添加量/g B全脂奶粉添加量/g C木糖醇添加量/g D桑叶粉添加量/g 感官评分1 10 6 8 3 63 2 10 8 10 4 69 3 10 10 12 5 75 4 15 6 10 5 65 5 15 8 12 3 68 6 15 10 8 4 72 7 20 6 12 4 75 8 20 8 8 5 88 9 20 10 10 3 81 K1 207 203 223 212 K2 205 225 215 216 K3 244 228 218 228 k1 69 68 74 71 k2 68 75 72 72 k3 81 76 73 76 R 39 25 8 16

由表3可知,对于饼干品质影响最大的因素为葛根粉添加量,然后是全脂奶粉添加量、桑叶粉添加量,最后对其影响最小的就是木糖醇添加量,即A>B>D>C,根据K值最优组合方案为A3B3C1D3,即木糖醇添加量8 g、全脂奶粉添加量10 g、葛根粉添加量20 g、桑叶粉添加量5 g。

2.3 验证试验

参照最优配方参数开展工艺试验,重复3次,最终得出桑葛饼干的感官评分是88.3,分值高于正交试验最优组合试验组8号,而且其饼干外形规整,色泽明亮,无杂质无裂缝,厚度均匀一致,表面口感细腻没有气泡或者裂痕,有着桑叶特有的香味,内质结构均匀,断面结构有层次,感官品质最佳,有令人愉悦的清甜味。

3 结论

本试验利用低温烘焙技术,最大限度地保留原材料活性成分,且避免出现生粉味和桑叶经高温烘焙而产生的苦味。通过单因素试验和正交试验,根据感官评分,确定了最佳工艺配方为低筋面粉25 g、葛根粉添加量20 g、全脂奶粉添加量10 g、全蛋液10 g、泡打粉0.6 g、黄油8 g、木糖醇添加量8 g、桑叶粉添加量5 g,设置面火温度65℃,底火温度55℃烘烤,烘烤时间6 h左右。以此工艺配方制作的桑葛无糖饼干口感细腻香酥,无裂纹杂质,色泽均匀,有特殊的桑叶清香且带有淡淡奶香,所以在市场发展中,其潜力无限。

参考文献:

[1]ZHANG S D,SOLTIS D E,YANG Y,et al.Multi-gene analysis provides a well-supported phylogeny of Rosales[J].Molecular Phylogenetics and Evolution,2011,60(1):21-28.

[2]中国农业科学院蚕业研究所.中国桑树栽培学[M].上海:上海科学技术出版社,1985.Chinese Academy of Agricultural Sciences.Mulberry cultivation in China[M].Shanghai:Shanghai Scientific & Technical Publishers,1985.

[3]陈福君,卢军,张永煜.桑的药理研究(Ⅰ)──桑叶降血糖有效组分对糖尿病动物糖代谢的影响[J].沈阳药科大学学报,1996,13(1):24-27.CHEN Fujun,LU Jun,ZHANG Yongyu.Pharmacological studies on Morus(I):Deffect of total polysaccharide of Morus(tpm)on carbohydrate metabolism in diabetic mice[J].Journal of Shenyang Pharmaceutical University,1996,13(1):24-27.

[4]俞灵莺,李向荣,方晓.桑叶总黄酮对糖尿病大鼠小肠双糖酶的抑制作用[J].中华内分泌代谢杂志,2002,18(4):313-315.YU Lingying,LI Xiangrong,FANG Xiao.Inhibitory effect of total flavonoids from mulberry tree leaf on small intestine disaccharidases in diabetic rats[J].Chinese Journal of Endocrinology and Metabolism,2002,18(4):313-315.

[5]CHEN F,NAKASHIMA N,KIMURA I,et al.Potentiating effects on pilocarpine-induced saliva secretion,by extracts and N-containing sugars derived from mulberry leaves,in streptozocin-diabetic mice[J].Biological & Pharmaceutical Bulletin,1995,18(12):1676-1680.

[6]ANDALLU B,VARADACHARYULU N C.Antioxidant role of mulberry(Morus indica L.cv.Anantha)leaves in streptozotocin-diabetic rats[J].Clinica Chimica Acta,2003,338(12):3-10.

[7]DOI K,KOJIMA T,FUJIMOTO Y.Mulberry leaf extract inhibits the oxidative modification of rabbit and human low density lipoprotein[J].Biological & Pharmaceutical Bulletin,2000,23(9):1066-1071.

[8]李林,苏小军,李清明,等.桑叶在食品中的应用研究[J].食品研究与开发,2017,38(13):217-220.LI Lin,SU Xiaojun,LI Qingming,et al.The research and application of mulberry leaves in food[J].Food Research and Development,2017,38(13):217-220.

[9]黄晓巍,张丹丹,王晋冀,等.葛根化学成分及药理作用[J].吉林中医药,2018,38(1):87-89.HUANG Xiaowei,ZHANG Dandan,WANG Jinji,et al.Chemical composition and pharmacological action of Pueraria lobata[J].Jilin Journal of Chinese Medicine,2018,38(1):87-89.

[10]裴香萍,刘亚明,刘计权,等.野葛、粉葛与云南葛中葛根素、大豆苷、大豆苷元、染料木素的含量比较[J].中国药房,2012,23(47):4462-4464.PEI Xiangping,LIU Yaming,LIU Jiquan,et al.Comparison of puerarin,daidzin,daidzein,genistein content of Pueraria lobata,P.thomsonii and P.peduncularis[J].China Pharmacy,2012,23(47):4462-4464.

[11]钟凌云,马冰洁,叶喜德,等.中药葛根研究现状分析及展望[J].亚太传统医药,2014,10(17):18-21.ZHONG Lingyun,MA Bingjie,YE Xide,et al.Analysis on recent research on Pueraria and research prospects[J].Asia-Pacific Traditional Medicine,2014,10(17):18-21.

[12]孙哲,刘玉洁,石丽丽,等.黑枸杞曲奇饼干制作工艺的研究[J].轻工科技,2019,35(12):11-12,19.SUN Zhe,LIU Yujie,SHI Lili,et al.Study on manufacturing technology of black wolfberry cookies[J].Light Industry Science and Technology,2019,35(12):11-12,19.

[13]曹毅.中药葛根的相关药理药效研究综述[J].中国处方药,2018,16(2):27-28.CAOYi.Review of pharmacological and pharmacodynamic studies on Radix Puerariae[J].Journal of China Prescription Drug,2018,16(2):27-28.

[14]李修刚,张玲钰.葛根素治疗糖尿病的应用研究进展[J].山东化工,2020,49(18):51-52.LI Xiugang,ZHANG Lingyu.Research progress of puerarin in treating diabetes[J].Shandong Chemical Industry,2020,49(18):51-52.

[15]袁媛,侯雪峰,封亮,等.葛根素对体内外晚期糖基化终末产物形成的抑制作用[J].中草药,2017,48(7):1386-1390.YUAN Yuan,HOU Xuefeng,FENG Liang,et al.Inhibition of puerarin on formation of advanced glycation end products in vivo and in vitro[J].Chinese Traditional and Herbal Drugs,2017,48(7):1386-1390.

[16]吴轶,刘文惠,黄芳,等.葛根总黄酮与葛根素提取工艺优化及增强结肠炎大鼠抗氧化能力[J].现代食品科技,2017,33(10):117-126.WU Yi,LIU Wenhui,HUANG Fang,et al.Optimization of extraction technology of total flavonoids and puerarin in Rdix Puerariae and their enhanced antioxidant capacity in colitis rats[J].Modern Food Science and Technology,2017,33(10):117-126.

[17]程远渡,易有金,易传祝,等.植物甾醇酯与葛根素对营养肥胖小鼠的减肥功效[J].食品科学,2015,36(13):223-228.CHENG Yuandu,YI Youjin,YI Chuanzhu,et al.Effects of phytosterol ester and puerarin on weight loss in nutritionally obese mice[J].Food Science,2015,36(13):223-228.

[18]张瑞婷,周涛,宋潇潇,等.葛根的活性成分及其药理作用研究进展[J].安徽农学通报,2018,24(1):15-17.ZHANG Ruiting,ZHOU Tao,SONG Xiaoxiao,et al.Research progress on active components and pharmacological action of puerarin[J].Anhui Agricultural Science Bulletin,2018,24(1):15-17.

[19]黎莉,于德涵,苏适,等.响应面优化微波辅助离子液体提取葛根素的工艺[J].食品工业,2020,41(10):131-135.LI Li,YU Dehan,SU Shi,et al.Process of microwave-assisted ionic liquid extraction of puerarin from Pueraria lobata Radix[J].The Food Industry,2020,41(10):131-135.

[20]李贞,刘海英,徐莉莉,等.葛根玉竹饼干工艺优化[J].粮食与油脂,2020,33(2):37-40.LI Zhen,LIU Haiying,XU Lili,et al.Process optimization of Pueraria Polygonatum biscuits[J].Cereals & Oils,2020,33(2):37-40.

[21]陈俊文,郑鸿,刘巧瑜,等.葛根烘焙蛋糕的研发及品质改良研究[J].农产品加工,2020(17):1-5.CHEN Junwen,ZHENG Hong,LIU Qiaoyu,et al.Research on the development and quality improvement of Pueraria bakery pastry[J].Farm Products Processing,2020(17):1-5.

[22]LIU Yingying,LI Yinghui,XIAO Yi,et al.Mulberry leaf powder regulates antioxidative capacity and lipid metabolism in finishing pigs[J].Animal Nutrition,2021,7(2):421-429.

Baking Technology of Mulberry Leaf and Kudzuvine Root Sugar-free Biscuits at Low Temperature

YANG Cong-fa,DENG Xiang,LI Xiang,TANG Ben,QIN Qi
(School of Food Science and Engineering,Jiangsu Ocean University,Lianyungang 222005,Jiangsu,China)

Abstract:With mulberry leaf and kudzuvine root as raw materials,a kind of rich nutrition biscuit was developed by low-temperature baking technology.With the sensory score as the index,four contributing factors were used for experiment and verification,which were as follow:the addition amount of kudzuvine root powder,whole milk powder,mulberry leaf powder and xylitol.Single factor test and orthogonal array were conducted to determine the optimal process and formula of mulberry leaf and kudzuvine root sugar-free biscuits.The results indicated that the optimal formula was low-gluten flour 25 g,xylitol 8 g,butter 8 g,kudzuvine root powder 20 g,baking powder 0.6 g,whole milk powder 10 g,whole egg liquid 10 g and mulberry leaf powder 5 g;the baking temperatures were 65℃ for surface fire and 55℃ for bottom fire,and the baking time was 6 h.Under these conditions,mulberry leaf and kudzuvine root sugar-free biscuits tasted delicate and crisp,uniform color,special mulberry leaf fragrance and light milk aroma as well as no cracks and impurities.

Key words:mulberry leaf;kudzuvine root;low-temperature baking;sugar-free;biscuits

DOI:10.12161/j.issn.1005-6521.2022.13.012

基金项目:江苏省海洋资源开发研究院开放课题(HKK201617)

作者简介:杨从发(1965—),男(汉),副教授,博士,研究方向:食品加工与安全。

引文格式:

杨从发,邓翔,李祥,等.低温烘焙桑葛无糖饼干的工艺研究[J].食品研究与开发,2022,43(13):84-88.

YANG Congfa,DENG Xiang,LI Xiang,et al.Baking Technology of Mulberry Leaf and Kudzuvine Root Sugar-free Biscuits at Low Temperature[J].Food Research and Development,2022,43(13):84-88.

加工编辑:姚骏

收稿日期:2021-03-03