中式糕點(diǎn)是我國(guó)主流烘焙食品，占據(jù)著至關(guān)重要的地位。素餅作為舟山地方傳統(tǒng)美食，是采用素食配方，經(jīng)過(guò)甄選原料、餡料調(diào)制、皮面調(diào)和、油酥搓制、包酥破酥、包餡成型、焙烤、冷卻、包裝等傳統(tǒng)工藝步驟加工制成的酥餅，其加工技藝被認(rèn)定為舟山市普陀區(qū)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)名錄的傳統(tǒng)工藝。素餅外觀小巧玲瓏、色澤金黃、外酥里糯、自然醇香、清新誘人，深受消費(fèi)者喜愛(ài)。但是由于素餅油脂含量高，在貯藏過(guò)程中易發(fā)生油脂氧化，進(jìn)而影響產(chǎn)品品質(zhì)。
茶葉中含有的茶多酚具有抗氧化作用，將其加入糕點(diǎn)中，既豐富了糕點(diǎn)的花色品種，在一定程度上削弱了傳統(tǒng)糕點(diǎn)油膩、濃甜的特點(diǎn)，又充分利用了茶葉資源，可以減緩糕點(diǎn)中的油脂發(fā)生氧化酸敗，延長(zhǎng)貨架期。曹盛研究發(fā)現(xiàn)加入茶粉能減緩月餅皮過(guò)氧化值的增加。何俊華等研究了殼聚糖復(fù)合茶粉對(duì)廣式豆沙月餅的保鮮作用，發(fā)現(xiàn)添加茶粉可提高廣式豆沙月餅的抑菌能力和抗氧化能力，且殼聚糖和茶粉對(duì)廣式豆沙月餅的保鮮有協(xié)同增效作用。李振興研究發(fā)現(xiàn)綠茶可以延緩蘇式月餅氧化變質(zhì)，延長(zhǎng)其貯藏期。因此，以茶為原料，開發(fā)健康、保健、綠色的茶糕點(diǎn)能滿足現(xiàn)代人便捷、營(yíng)養(yǎng)的個(gè)性化需求。
目前市場(chǎng)上已有較多茶烘焙食品產(chǎn)品，但還未有將茶多酚應(yīng)用于素餅的研究。文章以素餅作為研究對(duì)象，將茶多酚添加到素餅中，采用食品保質(zhì)期加速測(cè)試法(Accelerated shelf-life testing， ASLT)，研究其在不同貯藏溫度下水分含量、過(guò)氧化值、酸價(jià)等理化指標(biāo)的變化，并基于Arrhenius模型對(duì)反應(yīng)速率常數(shù)和貯藏溫度之間的關(guān)系進(jìn)行擬合，進(jìn)而對(duì)貨架期進(jìn)行預(yù)測(cè)，建立素餅的貨架期預(yù)測(cè)模型，以期為茶多酚在烘焙食品中的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。
▲ 浙江武義茶園
01
材料與方法
1、材料與試劑
素餅，浙江冠素堂食品有限公司提供，由高筋粉、特一粉、植物油等經(jīng)攪拌、包酥、推酥、包餡成型、焙烤等工藝制成。不同試驗(yàn)組間素餅中茶多酚的添加量分別為0、0.2g/kg、0.4 g/kg，茶多酚含量84.8%，購(gòu)自寧波四明山生物科技有限公司。
2、實(shí)驗(yàn)方法
(1)樣品貯藏
將素餅樣品分別置于60、50、40 ℃的培養(yǎng)箱中貯藏，分別間隔3、5、7 d測(cè)定其水分含量、過(guò)氧化值、酸價(jià)、多酚含量和感官品質(zhì)。
(2)水分含量測(cè)定
參照GB 5009.3—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測(cè)定》。
(3)油脂提取
采用石油醚浸泡法。取樣品70 g，粉碎，置于錐形瓶中，加入100 mL的石油醚(沸程為30~60 ℃)浸泡樣品，放置18~24 h，過(guò)濾，取上清液在45 ℃條件下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，得到油脂。
(4)過(guò)氧化值測(cè)定
參照GB 5009.227—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中過(guò)氧化值的測(cè)定》。
(5)酸價(jià)測(cè)定
參照GB 5009.229—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中酸價(jià)的測(cè)定》。
(6)多酚含量測(cè)定
參照GB/T 8313—2018《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測(cè)方法》。
(7)感官評(píng)價(jià)
參考GB/T 19855—2015《月餅》，由感官評(píng)價(jià)員根據(jù)表1的感官要求從形態(tài)、色澤、組織、滋味、雜質(zhì)等方面對(duì)素餅進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。
(8)食品反應(yīng)基本動(dòng)力學(xué)模型
在只考慮溫度的情況下，大多數(shù)食品在貯藏過(guò)程中所發(fā)生的品質(zhì)變化符合零級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)原理(1)、一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)原理(2)，故可以研究主要指標(biāo)與溫度的關(guān)系，將在不同溫度下測(cè)得的指標(biāo)隨時(shí)間的變化分別用原理(1)、(2)來(lái)分析并進(jìn)行擬合，篩選出擬合程度較高的速率方程，并確定反應(yīng)級(jí)數(shù)及不同溫度下的反應(yīng)速率常數(shù)。
式中：A為最終食品品質(zhì)因子;A0為初始食品因子;k為反應(yīng)速率常數(shù);t為貯藏時(shí)間，單位d。
(9)貨架期預(yù)測(cè)模型的建立
Arrhenius方程模型在食品中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，可以對(duì)基于溫度變化的食品貯藏保質(zhì)期進(jìn)行很好的預(yù)測(cè)，其表達(dá)式如(3)、(4)：
式中：k為不同溫度下的反應(yīng)速率常數(shù);k0為指前因子，也可為表觀頻率因子;Ea為反應(yīng)的活化能，單位kJ/mol;R為氣體常數(shù)，8.314 J/mol·K;T為絕對(duì)溫度，單位K。
02
結(jié)果與分析
1、素餅貯藏過(guò)程中水分含量的變化
對(duì)貯藏過(guò)程中素餅水分含量進(jìn)行分析，如圖1、2所示，素餅水分含量隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。貯藏溫度越高，水分含量下降趨勢(shì)越明顯，在40 ℃時(shí)水分含量變化趨勢(shì)不大，而在60 ℃時(shí)素餅水分含量呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)，素餅中水分流失加快。
從圖2可知，添加茶多酚的素餅與未添加茶多酚的素餅水分含量變化呈現(xiàn)相同的趨勢(shì)?？傮w而言，與對(duì)照組相比，添加茶多酚的素餅水分含量更高，說(shuō)明其保水性較好。茶多酚結(jié)構(gòu)中含有許多親水性-OH基團(tuán)，可以通過(guò)氫鍵之間的作用力使茶多酚具有較強(qiáng)的吸水能力和持水能力，這說(shuō)明添加茶多酚組有較強(qiáng)的保留水分的能力。
2、素餅貯藏過(guò)程中過(guò)氧化值的變化
過(guò)氧化值是反映脂質(zhì)初級(jí)氧化產(chǎn)物的指標(biāo)，其含量可表明油脂的變質(zhì)程度。從圖3可以看出，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，素餅過(guò)氧化值逐漸增加。貯藏溫度越高，過(guò)氧化值升高得越快，貯藏溫度40 ℃時(shí)過(guò)氧化值變化較小，貯藏溫度50℃、60 ℃時(shí)過(guò)氧化值增長(zhǎng)明顯，尤其是貯藏后期過(guò)氧化值增加幅度較大，可見(jiàn)高溫對(duì)于油脂氧化有一定的加速作用。這是由于油脂中不飽和脂肪酸內(nèi)部的雙鍵不穩(wěn)定，易受熱斷裂，形成自由基，引發(fā)脂肪的氧化;同時(shí)，高溫加速了酶類對(duì)脂肪的水解，產(chǎn)生更多的游離脂肪酸。
圖4表明，添加茶多酚的素餅過(guò)氧化值小于未添加茶多酚的素餅，60 ℃條件下對(duì)照組過(guò)氧化值在第36 d時(shí)已經(jīng)超過(guò)了國(guó)家限定值(0.25 g/100 g)，而添加茶多酚組過(guò)氧化值仍低于限定值(添加0.2 g/kg茶多酚組過(guò)氧化值為0.15 g/100 g;添加0.4 g/kg茶多酚組過(guò)氧化值為0.14 g/100 g)，這可能是由于茶多酚的抗氧化作用延緩了油脂的氧化，延長(zhǎng)了素餅的貯藏期。曹盛研究發(fā)現(xiàn)茶粉能減緩月餅皮油脂過(guò)氧化值的增加;李振興研究報(bào)道添加綠茶的月餅過(guò)氧化值始終低于不添加綠茶的月餅，這與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符。
3、素餅貯藏過(guò)程中酸價(jià)的變化
酸價(jià)又稱酸值，是評(píng)價(jià)油脂品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，反映脂質(zhì)水解酸敗的程度，酸價(jià)越高說(shuō)明脂質(zhì)水解產(chǎn)生的游離脂肪酸含量越高。從圖5、6可知，素餅酸價(jià)隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，在60 ℃條件下，未添加茶多酚的素餅酸價(jià)從0.89 mg/g增大到1.91 mg/g，添加0.2 g/kg茶多酚的素餅酸價(jià)從0.84 mg/g增大到1.66 mg/g，添加0.4 g/kg茶多酚的素餅酸價(jià)從0.84 mg/g增大到1.65 mg/g，但均未超過(guò)國(guó)家限定值(5 mg/g)，可見(jiàn)酸價(jià)是素餅的變質(zhì)因素但不是最主要的變質(zhì)因素，這與豬油曲奇餅干的研究結(jié)果相符。不同貯藏溫度下，其酸價(jià)變化趨勢(shì)較小。添加茶多酚能延緩素餅酸價(jià)的升高。
4、素餅貯藏過(guò)程中多酚含量的變化
對(duì)貯藏過(guò)程中素餅多酚含量進(jìn)行分析，從圖7、8可知，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，素餅多酚含量逐漸下降。總體而言，溫度升高，多酚含量減少。這可能是因?yàn)槎喾宇愇镔|(zhì)受熱不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致含量的減少。
5、素餅貯藏過(guò)程中感官品質(zhì)的變化
對(duì)貯藏期間素餅的形態(tài)、色澤、組織、滋味與口感、雜質(zhì)等一系列感官品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，如圖9、10所示。從圖中可以看出，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，素餅的感官評(píng)分總體上呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，貯藏溫度越高，感官評(píng)分相對(duì)越低。添加茶多酚的素餅感官評(píng)分總體上略高于未添加茶多酚的素餅。原因可能是貯藏溫度的升高導(dǎo)致素餅油脂氧化，影響滋味和口感，產(chǎn)生“哈喇味”，進(jìn)而造成感官品質(zhì)下降。而添加茶多酚能在一定程度上抑制油脂氧化，延緩素餅品質(zhì)變化。
6、基于溫度因素的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究
根據(jù)貯藏過(guò)程中素餅過(guò)氧化值、酸價(jià)等測(cè)定結(jié)果，發(fā)現(xiàn)素餅過(guò)氧化值隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)變化較為顯著，且規(guī)律較明顯，所以對(duì)素餅過(guò)氧化值進(jìn)行零級(jí)、一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程的擬合，得到了零級(jí)和一級(jí)反應(yīng)回歸方程和相關(guān)系數(shù)R2，如表2所示。R2越大表明總體線性相關(guān)性和擬合精度越好，相比零級(jí)反應(yīng)來(lái)說(shuō)，一級(jí)反應(yīng)的擬合效果更好，說(shuō)明該動(dòng)力學(xué)方程能較好地反映過(guò)氧化值與貯藏條件的關(guān)系，故采用一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型來(lái)描述素餅過(guò)氧化值的變化。鄒晴晴也報(bào)道在高溫加速儲(chǔ)藏實(shí)驗(yàn)中豬油曲奇餅干的氧化動(dòng)力學(xué)應(yīng)選用一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型;李燮昕等報(bào)道俄色發(fā)糕的保質(zhì)期更符合一級(jí)化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程趨勢(shì)，這與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符。此外，隨著溫度的升高，k值逐漸增大，表明氧化速率與溫度密切相關(guān)。
7、素餅貨架期預(yù)測(cè)模型
食品的貨架期是指食品從加工到食用品質(zhì)達(dá)到終點(diǎn)時(shí)的時(shí)間段。根據(jù)食品在貯藏過(guò)程中主要劣變指標(biāo)的變化，將ASLT與Arrhenius方程結(jié)合，可以有效、快速預(yù)測(cè)產(chǎn)品的貨架期。
利用素餅過(guò)氧化值在不同貯藏溫度下隨時(shí)間的變化規(guī)律得到的反應(yīng)速率常數(shù)k，并基于Arrhenius方程，通過(guò)保質(zhì)期終點(diǎn)對(duì)應(yīng)的指標(biāo)值以及指標(biāo)初始值，預(yù)測(cè)不同溫度下的保質(zhì)期。基于方法中公式(4)對(duì)過(guò)氧化值的lnk-1/T進(jìn)行線性擬合，如圖11所示。Arrhenius方程模型線性擬合方程，得到了擬合回歸方程和相關(guān)系數(shù)R2，并計(jì)算出活化能，如表3所示。從表中可以看出，素餅樣品過(guò)氧化值的線性擬合效果都較好。由脂肪氧化引起品質(zhì)下降的主要反應(yīng)活化能(Ea)為41.8~104.6 kJ/mol，素餅過(guò)氧化值變化對(duì)應(yīng)的活化能符合該范圍。再根據(jù)公式(2)，可推算出素餅在較低溫度下反應(yīng)速率常數(shù)和貨架期，如表4所示。
03
結(jié)論
作者簡(jiǎn)介：
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潘俊嫻
中華全國(guó)供銷合作總社杭州茶葉研究所助理研究員，從事茶食品技術(shù)研究。主持或參與科研項(xiàng)目10余項(xiàng)，發(fā)表論文20余篇，其中SCI 10篇，授權(quán)發(fā)明專利2項(xiàng)、實(shí)用新型專利2項(xiàng);獲中國(guó)商業(yè)聯(lián)合會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)、中國(guó)商業(yè)聯(lián)合會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、首屆中國(guó)茶科技創(chuàng)新大賽二等獎(jiǎng)。
來(lái)源：中國(guó)茶葉加工
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