代可可脂花生夾心糖制作工藝優(yōu)化

曾慶梅，靳 靖，魏春燕，吳 聰，黃博英

(合肥工業(yè)大學(xué) 農(nóng)產(chǎn)品生物化工教育部工程研究中心，安徽 合肥 230009)

代可可脂花生夾心糖制作工藝優(yōu)化

曾慶梅，靳 靖，魏春燕，吳 聰，黃博英

(合肥工業(yè)大學(xué) 農(nóng)產(chǎn)品生物化工教育部工程研究中心，安徽 合肥 230009)

以花生糖為糖芯，代可可脂為主要包衣材料，制作代可可脂巧克力花生夾心糖。利用響應(yīng)面分析法優(yōu)化糖芯制作工藝。根據(jù)Box-Behnken中心組合試驗設(shè)計原理對工藝條件進(jìn)行優(yōu)化，在分析各因素顯著性及其交互作用的基礎(chǔ)上，得出花生糖芯口感最佳配方為：糖芯的最佳配料為白糖-淀粉糖漿-花生粉末-豬油(添加量質(zhì)量配比為3.33:4.02:7.24:1)，包衣材料的最佳配料為白糖30%、乳化劑0.5%、代可可脂-可可粉8:1(m/m)；包衣厚度1.4mm，包衣溫度50℃。

花生糖；代可可脂；響應(yīng)面法；乳化；包衣

花生糖風(fēng)味獨(dú)特，營養(yǎng)豐富，深受人們喜愛。有關(guān)糖果新品開發(fā)[1-3]及巧克力的研究已有很多，如張輝[4]、許吟[5]等研究了可可液塊的流變學(xué)特性，孫曉洋等[6]研究了代可可脂、類可可脂、天然可可脂的組成及性質(zhì)分析。但將花生糖用于代可可脂包衣的研究還鮮有報道。本實驗以花生糖為糖芯，用代可可脂為主要材料進(jìn)行包衣，開發(fā)出代可可脂巧克力夾心花生糖。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

白糖 市售；淀粉糖漿(DE值42%) 山東富欣生物科技股份有限公司；花生：選擇顆粒飽滿、大小均勻的紅衣花生；豬油 河南雙匯集團(tuán)；代可可脂 廣州市丹樂油脂食品有限公司；可可粉 無錫上可食品有限公司；單硬脂酸甘油酯 廣州市佳樂士食品有限公司。

NDJ-5S型旋轉(zhuǎn)黏度計 上海方瑞儀器廠；HH-S.Z. W型水浴鍋 鄭州長城科工貿(mào)有限公司；MTY600-2型巧克力包衣機(jī) 蘇州市麥克食品機(jī)械有限公司。

1.2 方法

1.2.1 花生糖芯制備

1.2.2 代可可脂包衣制備

配代可可脂巧克力漿為包衣漿，將包衣漿倒入包衣機(jī)中的送漿口，對花生糖糖芯切塊進(jìn)行包衣。

1.2.3 產(chǎn)品制作工藝流程及操作要點

花生炒制：選擇粒大飽滿、形狀均勻的花生，用電爐加熱，待溫度穩(wěn)定后沙浴拌炒，至紅衣剝除后胚乳變成金黃色為止，剔除炒焦的花生；花生粉碎：花生炒制后去紅衣放入粉碎機(jī)中粉碎2s，以粉碎顆粒不能團(tuán)聚、相互之間不能黏結(jié)為準(zhǔn)；熬糖：將白糖加入淀粉糖漿，加入糖液質(zhì)量30%的水，待爐溫穩(wěn)定后開始熬煮，至糖液遇冷水縮為球形時，加入豬油并完全融化；調(diào)配及模制：加入粉碎好的花生，迅速攪拌至粉末均勻浸漬糖液中，將物料倒入涂有脫模油的矩形不銹鋼模具中，壓平，確保表面光滑；倒模切割：切割成4cm×2cm×1cm的小塊；配包衣漿：將白糖、代可可脂、可可粉混合加熱，待融化后加入乳化劑攪拌10min；包衣[7]：將包衣漿倒入包衣機(jī)中的送漿口包衣，完成后冷卻糖體。

1.2.4 試驗設(shè)計

花生糖糖芯制作工藝優(yōu)化：通過單因素及Box-Behnken中心組合試驗考察最佳原料配比、淀粉糖漿的添加量、花生粉末添加量、豬油的添加量各因素對代可可脂巧克力花生夾心糖糖芯制作工藝的影響，得出最佳工藝條件。

代可可脂包衣工藝：考察白糖添加量、乳化劑添加量、代可可脂-可可粉比例、包衣溫度對包衣工藝的影響，得出最佳工藝條件。

1.2.5 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)測定

產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)測定：水分含量測定：直接干燥法；還原糖含量測定：3,5-二硝基水楊酸法；菌落總數(shù)測定：參見GB 4789.2—2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)：食品微生物學(xué)檢驗：菌落總數(shù)測定》；大腸桿菌測定：乳糖膽鹽發(fā)酵法；致病菌測定：參見GB 4789—2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)：食品微生物學(xué)檢驗》中致病菌檢測方法。

2 結(jié)果及分析

2.1 花生糖芯最佳原料配比的確定

為了鑒定花生糖芯的品質(zhì)，感官評定標(biāo)準(zhǔn)[8-9]見表1。

表1 花生糖芯的感官評定標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Criteria for sensory evaluation of bonbon core

2.1.1 單因素試驗

2.1.1.1 淀粉糖漿添加量的確定

花生糖中的淀粉糖漿除了提供甜度、抑制結(jié)晶外，還有一個重要的作用是提供質(zhì)構(gòu)。和蔗糖相比，麥芽糖的黏度很大。隨著淀粉糖漿添加量的提高，糖體黏度呈現(xiàn)增加的趨勢。以50g白砂糖、110g花生粉末、20g豬油為基準(zhǔn)，考察淀粉糖漿添加量對花生糖品質(zhì)的影響，結(jié)果見表2。由表2可知，最佳添加量為60g。

表2 淀粉糖漿添加量對糖芯品質(zhì)的影響Table 2 Effect of starch syrup amount on quality of bonbon core

2.1.1.2 花生粉末添加量的確定

花生粉末在糖體中主要的作用為分割糖液，使糖液不能成為一個連續(xù)相，從而降低糖體的硬度，但加的過多會導(dǎo)致其不能被糖液黏結(jié)在一起。并且通過吸附豬油，降低糖體的油膩性。以50g白砂糖、60g淀粉糖漿、20g豬油為基準(zhǔn)，考察花生粉末添加量對花生糖品質(zhì)的影響，結(jié)果見表3。由表3可知，花生粉末最佳添加量為110g。

表3 花生粉末添加量對糖芯品質(zhì)的影響Table 3 Effect of peanut powder amount on quality of bonbon core

2.1.1.3 豬油添加量的確定

表4 豬油添加量對糖芯品質(zhì)的影響Table 4 Effect of lard amount on quality of bonbon core

豬油在糖體中的作用為起酥，在一定的添加范圍內(nèi)，豬油加的越多，起酥性能越好。但加得過多，導(dǎo)致質(zhì)構(gòu)迅速變軟，且泛油嚴(yán)重。以50g白砂糖、60g淀粉糖漿、110g花生粉末為基準(zhǔn)，考察豬油添加量對花生糖品質(zhì)的影響，結(jié)果見表4。由表4可知，豬油最佳添加量為20g。

2.1.2 響應(yīng)面分析法優(yōu)化試驗反應(yīng)條件

2.1.2.1 因素及水平的選取

根據(jù)Box-Behnken的中心組合試驗設(shè)計原理，綜合考慮單因素試驗分析結(jié)果。采用三因素三水平響應(yīng)面分析法對反應(yīng)條件進(jìn)一步優(yōu)化。試驗因素和水平設(shè)計見表5。

表5 代可可脂巧克力花生夾心糖糖芯制作工藝響應(yīng)面試驗因素及水平Table 5 Coded values and corresponding actual values of three antibacterial ingredients for response surface analysis

2.1.2.2 響應(yīng)面試驗方案及分析

表6 代可可脂巧克力花生夾心糖糖芯制作工藝響應(yīng)面試驗設(shè)計及結(jié)果Table 6 Experimental design and results for response surface analysis

通過SAS軟件，對表6的試驗結(jié)果進(jìn)行回歸分析，得到優(yōu)化后的響應(yīng)值動態(tài)參數(shù)方程為：

由表7可知，該模型是高度顯著的(P＜0.0001)。相關(guān)系數(shù)R2值為98.43%，說明由這3個因素及其二次項構(gòu)成的模型能夠解釋Y(感官評定值)變化的98.43%。模型的擬合程度良好。

表7 回歸方程方差分析表Table 7 Variance analysis for the established regression model

2.1.2.3 各因素間的交互作用

圖1 各兩因素交互作用對感官評分影響的響應(yīng)面及等高線圖Fig.1 Response surface and contour plots showing the interaction effects of three antibacterial ingredients on sensory quality of bonbon core

為了更加直觀地反映各因素間的交互作用感官評定值的影響，采用Design Expert 7軟件，依據(jù)回歸方程式來繪制響應(yīng)曲面及等高線圖。

等高線的形狀可反映出交互作用的強(qiáng)弱大小，橢圓形表示兩因素交互作用顯著，而圓形則表示其交互作用不顯著[10]。由圖1a可知，花生粉末的添加量與淀粉糖漿添加量的交互作用是比較顯著，當(dāng)?shù)矸厶菨{添加量小于55g或大于65g時，花生粉末的添加量對感官評價的影響不大，淀粉糖漿添加量為55～65g時口感較好。由圖1b可知，花生的添加量與溫度的交互作用并不顯著。由圖1c可知豬油添加量與淀粉糖漿添加量之間的交互作用比較顯著，當(dāng)?shù)矸厶菨{添加量小于55g或者大于65g時，豬油添加量對感官評分的影響對感官評分不大，淀粉糖添加量為55～65g時口感較好。

2.1.2.4 花生糖糖芯最佳工藝條件的確定

對回歸方程求一階偏導(dǎo)數(shù)，得出最佳工藝條件：淀粉糖漿添加量60.32g、花生粉末添加量108.64g、豬油添加量15.00g，即白糖-淀粉糖漿-花生粉末-豬油添加量比例為3.33:4.02:7.24:1。即在此工藝條件下，口感最好。

2.2 包衣工藝

2.2.1 白糖添加量的確定

將4cm×2cm×1cm的花生糖芯小塊用包衣機(jī)進(jìn)行包衣，包衣材料選擇乳化劑含量0.5%，代可可脂:可可粉＝10:1，包衣溫度50℃，選擇不同的白糖添加量，用感官評定法[11]測定產(chǎn)品甜度，得白糖添加量30%。

2.2.2 乳化劑添加量的確定

選擇單硬脂酸甘油酯[12-16]作為乳化劑。在白糖添加量30%，代可可脂:可可粉＝10:1，涂衣溫度50℃的條件下，選擇不同乳化劑添加量，利用旋轉(zhuǎn)黏度計考察其對巧克力漿黏度的影響，結(jié)果如圖2所示。

圖2 乳化劑添加量對巧克力漿黏度的影響Fig.2 Effect of emulsifier amount on viscosity of chocolate pulp

由圖2可知，巧克力漿的黏度隨著乳化劑添加量的增加而降低，黏度的高低對包衣的難易有顯著性影響。從包衣難易和成本綜合考慮，乳化劑添加量選擇0.5%。

2.2.3 代可可脂-可可粉比例的確定

圖3 代可可脂與可可粉比例對涂衣厚度的影響Fig.3 Effect of cocoa butter substitute/cocoa powder ratio on coating thickness

在白糖添加量30%、乳化劑添加量0.5%、包衣溫度50℃條件下，選擇不同的代可可脂與可可粉質(zhì)量比例，在包衣機(jī)上對花生糖芯進(jìn)行包衣。冷卻后測量包衣厚度，結(jié)果如圖3所示。

由圖3可知，包衣厚度隨著代可可脂與可可粉比例的減小而增大，這是因為可可粉含量越高，巧克力漿的黏度越大，包衣厚度越厚。但當(dāng)代可可脂-可可粉比例小于8:1后，由于巧克力漿黏度過大，使包衣困難，產(chǎn)品冷卻后表面粗糙不平，厚度測量困難。從產(chǎn)品外觀的角度考慮，代可可脂與可可粉最佳比例選擇8:1。測得包衣厚度為1.4mm。

2.2.4 包衣溫度確定

選擇白糖添加量30%、乳化劑添加量0.5%、代可可脂-可可粉8:1，選擇不同的溫度，利用旋轉(zhuǎn)黏度計考察其對巧克力漿黏度的影響，結(jié)果如圖4所示。

圖4 溫度對代可可脂巧克力漿黏度的影響Fig.4 Effect of temperature on viscosity of chocolate pulp

由圖4可知，代可可脂巧克力漿的黏度隨著溫度的升高而降低，黏度越低，包衣越順利。試驗表明，選擇50、60、70℃三種溫度包衣的產(chǎn)品外觀沒有顯著性差異，從節(jié)約能源的角度考慮，選擇50℃為包衣溫度。

2.3 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)

2.3.1 感官指標(biāo)

色澤：巧克力色，均勻一致?？谖叮壕哂谢ㄉ煽肆Φ膹?fù)合味，香氣純正，甜味適中，整體風(fēng)味協(xié)調(diào)。組織形態(tài)：糖體外觀光潔，表面及剖面不粗糙，軟硬適中，不粘牙，不粘紙，厚薄均勻，無缺角裂縫，無肉眼可見雜質(zhì)。

2.3.2 理化指標(biāo)

水分含量≤4%；糖芯:糖衣＝5:1；包衣厚度1.4mm，總還原糖含量9%～10%。

2.3.3 微生物指標(biāo)

菌落總數(shù)≤750個/g；大腸桿菌≤30個/100g；致病菌不得檢出。

3 結(jié) 論

利用響應(yīng)面分析法得出花生糖芯的最佳原料配比為白糖-淀粉糖漿-花生粉末-豬油添加量質(zhì)量配比為3.33: 4.02:7.24:1。

包衣材料的最佳原料配比為白糖30%、乳化劑0.5%、代可可脂-可可粉8:1。包衣最佳工藝條件：當(dāng)花生糖芯尺寸為4cm×2cm×1cm時，包衣厚度1.4mm，包衣溫度50℃。

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Optimization of Ingredient Composition for Cocoa Butter Substitute/Peanut Bonbons

ZENG Qing-mei，JIN Jing，WEI Chun-yan，WU Cong，HUANG Bo-ying
(Engineering Research Center of Bio-process, Ministry of Education, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China)

In this study, cocoa butter substitute/peanut bonbons were made with peanut sugar as the core and cocoa butter substitute as the main coating material. Response surface methodology was used to optimize the ingredient composition of bonbon core and coating based on a central composite design. According the results of significance analysis of various variables and their interactions, the optimal bonbon core was composed of sugar, starch syrup, peanut powder and lard at a mass ratio of 3.33:4.02:7.24:1, and the optimal bonbon coating was composed of 30% sugar, 0.5% emulsifier, and cocoa butter substitute: cocoa powder at a mass ratio of 8:1, 1.4 mm in thickness, and formed at 50 ℃.

peanut bonbon；cocoa butter；response surface methodology；emulsifying；coating

TS246.4

B

1002-6630(2012)08-0334-05

2011-02-28

國家自然科學(xué)基金面上項目(31071556；30871739)

曾慶梅(1962—)，男，教授，博士，研究方向為食品科學(xué)和生物化工。E-mail：zengqingmei-1@163.com