紅棗核桃湯圓的配方研究和工藝優(yōu)化

衛(wèi)麗夙，牛曉峰，魏巍，孟慧芳，王愈，*

（1.山西農業(yè)大學食品科學與工程學院，山西晉中030801；2.山西省農畜產品加工研究生教育創(chuàng)新中心，山西晉中030801；3.太原六味齋實業(yè)有限公司，山西太原030006）

紅棗，又名大棗，是傳統(tǒng)食品，味道甜美，研究表明，紅棗具有養(yǎng)血健脾、補五臟治虛損等功效[1]。紅棗自然資源十分豐富，它不僅香甜脆郁，而且所含營養(yǎng)物質十分豐富，除了含較高人體所需的蛋白質、糖、脂肪外，還含有大量人體所需的維生素類以及P，Ca，F(xiàn)e等礦物質元素[2]。另外還含有多糖、油脂、膳食纖維、蛋白質和氨基酸、鞣質、生物堿等，均是人體所需的重要的營養(yǎng)物質[3]。研究表明，紅棗具有促進免疫功能[4]、抗氧化、抗腫瘤[5]等功效。隨著人們生活水平的提高，生物活性成分的研究和開發(fā)成為最近幾年的研究熱點。紅棗所含的多種人體生理活性物質同時可以保護心臟，消除疲勞，延緩衰老[6]。

核桃又名胡桃，與腰果、榛子、扁桃并稱世界四大干果。《太平御覽》中有“胡桃本生西羌，外剛內柔，質似古賢，欲以奉貢。”核桃全身都是寶，除其果仁可食用外，核桃枝、核桃葉、核桃花等都可入藥[7]。核桃可補腎、固精強腰、溫肺定喘、潤腸通便[8]。核桃仁含有豐富的蛋白質、不飽和脂肪酸及維生素、礦物質等，是一種對人體有補氣養(yǎng)血，補腎固精，溫肺定喘，烏發(fā)健腦的優(yōu)良干果仁食物[9]。此外，核桃制品也十分豐富，如：核桃酸奶、核桃果凍、核桃油等[10]。

核桃仁和紅棗營養(yǎng)豐富，富含多種功能性成分[11-12]，紅棗核桃湯圓將棗和核桃中的功能性成分結合起來，制成營養(yǎng)豐富、功能性成分更突出的復合食品。

本文研究的紅棗核桃湯圓，基本原料紅棗與核桃是山西省傳統(tǒng)代表的食物之一，其功能性成分多、營養(yǎng)極其豐富，它比單一的普通湯圓更有營養(yǎng)同時還可以達到營養(yǎng)膳食均衡的目的，也有效地提高了紅棗、核桃的附加值，且這種食品老少皆宜，其發(fā)展前景廣闊。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紅棗、核桃：太谷縣城家家利超市；糯米粉、食鹽、檸檬酸、白砂糖、黃油、食用油、麥芽糊精：廈門市順和成貿易有限公司；魔芋精粉、瓜爾豆膠（食品級）：河南千志商貿有限公司。

1.2 儀器與設備

試驗儀器與設備見表1。

表1 試驗儀器與設備Table 1 Experimental instruments and equipment

續(xù)表1 試驗儀器與設備Continue table 1 Experimental instruments and equipment

1.3 工藝流程

原輔料配方及處理→調制餡心→制作粉團→捏皮→包餡→搓圓→裝盤→冷凍

1.4 操作要點

1.4.1 紅棗預處理

選擇沒有病蟲害、沒有腐爛、沒有蛀蟲、沒有霉變，成熟度較高而且顆粒飽滿的紅棗全部清洗干凈、去核、切成小碎丁，一部分運用真空冷凍干燥技術，對其進行干燥，然后再放入烤箱100℃烤50 min左右后用粉碎機將其打成紅棗粉，放入冷藏箱備用；另一部分將紅棗與白砂糖一起熬煮，煮至沒有明顯的水分。然后將煮好的紅棗放入帶有篩孔的不銹鋼盆中，用勺子將棗泥與紅棗皮分離。將分離后的棗泥放進鍋內進一步蒸發(fā)水分，直至棗泥成型[13]。

1.4.2 核桃預處理

選擇外形個頭均勻，外殼白且光潔的核桃，將其去殼后再次篩選，選擇果仁飽滿，沒有特殊氣味的核桃仁，將核桃去殼后炒熟，一部分烘干并且進行多次粉碎制成核桃粉備用；另一部分將其搗碎成小顆粒，放入冷藏箱中備用。

1.4.3 改良劑的添加

目前市場上湯圓原料主要為糯米粉，冷凍儲藏后容易出現(xiàn)開裂等現(xiàn)象。在此基礎上對湯圓進行優(yōu)化改良，加入改良劑，選擇兩種改良劑結合，讓它們進行優(yōu)勢互補，增強協(xié)同作用。彌補缺陷，進而改善產品的品質。

1.4.4 粉團工藝的改進

湯圓的粉團質量會影響湯圓的外觀和口感，相對于湯圓的傳統(tǒng)調制方法：熱燙法和蒸煮法[14]。本試驗采用新興的加工工藝方法，對工藝進行改進，即先將一定比例的紅棗粉和核桃粉充分攪拌均勻后加入糯米粉中制成調配糯米粉，然后加入魔芋精粉、瓜爾豆膠按一定比例攪拌混合均勻備用，按照糯米粉質量的70%～80%加水繼續(xù)攪拌均勻制成調配汁水，將其按比例加入調配糯米粉中，等粉團均勻后靜置10 min～20 min即可。魔芋精粉和瓜爾豆膠可以形成凝膠，協(xié)同增稠，使粉團的組織結構變得緊密，避免了湯圓的開裂，同時二者的價格也較便宜，可以降低湯圓的成本[14]。

1.4.5 餡料的調配

將處理好的核桃仁和棗泥混合，再加入白砂糖、檸檬酸、黃油和復配改良劑來調配餡料，并攪拌均勻后把餡料搓成小圓球，放在冰箱內冷藏備用。

1.4.6 湯圓的加工

加工成規(guī)格為20 g/個的湯圓，皮∶餡質量比為3∶1，手工搓圓，然后將制好的湯圓放在托盤上進行速凍[15]。

1.5 方法

1.5.1 單因素試驗

1.5.1.1 餡料用量對湯圓品質的影響

餡料用量單因素試驗，參照湯圓的工藝流程制作。餡料用量分別為 5.5、6、6.5、7、7.5 g。調配糯米粉用量、調配汁水量分別8 g、5 mL，紅棗粉：核桃粉質量比為1∶1。制備紅棗核桃湯圓，對湯圓進行質構測定和感官評分。

1.5.1.2 調配糯米粉用量對湯圓品質的影響

調配糯米粉用量單因素試驗，參照湯圓的工藝流程制作。調配糯米粉用量分別為 7、7.5、8、8.5、9g。餡料、調配汁水量分別6.5 g、5 mL，紅棗粉∶核桃粉為 1∶1。制備紅棗核桃湯圓，對湯圓進行質構測定和感官評分。

1.5.1.3 調配汁水量對湯圓品質的影響

調配汁水量單因素試驗，參照湯圓的工藝流程制作。調配汁水量分別為 4、4.5、5、5.5、6 mL。餡料用量、調配糯米粉量分別6.5、8 g，紅棗粉∶核桃粉為1∶1。制備紅棗核桃湯圓，對湯圓進行質構測定和感官評分。

1.5.2 質構的測定

使用質地剖面分析（texture profile analysis，TPA）模式進行測定，采用P/36R圓柱型探頭，設定探頭速度1×10-3m/s，壓縮率 75%，觸發(fā)類型 Auto，觸發(fā)力為 5 g，停留時間1 s，兩次測定間隔5 s[16]。參數(shù)設定后，放置樣品進行檢測。探頭壓縮中心部位，為了保證結果的準確性，每個試樣要測試3次，做3次平行測試，結果取它們的平均值。

1.5.3 成品感官評分

邀請10名有相關專業(yè)評委，從色澤光澤、彈性、硬度、咀嚼性等方面對成品進行感官評價。評分標準[17]見表2。

1.6 響應面優(yōu)化試驗

參考單因素的試驗結果，選取了餡料量、調配糯米粉量、調配汁水量作為響應面分析的因素，以Box-Benhnken中心組合試驗設計原則，考察各水平對成品品質的影響，得到最佳的工藝條件[16]。

表2 感官評分的綜合評價表Table 2 Comprehensive evaluation form for sensory scores

表3 響應面試驗設計影響因素與水平Table 3 Factors and levels of response surface test design

2 結果與分析

2.1 不同餡料用量對產品品質的影響

不同餡料用量對產品品質的影響見圖1。

圖1 不同餡料用量對產品品質的影響Fig.1 Effect of different fillings on product quality

由圖1可知，在調配糯米粉用量和調配汁水用量一定的條件下，隨著餡料用量的增加，彈性基本沒有較大的變動，硬度、咀嚼度在增加，感官評分先增加后減小，當餡料用量為6.5 g時，此時的湯圓的大小顏色均勻，香氣撲鼻，口味醇厚，細膩，而且甜度適中，且評分最高。隨著餡料用量的增加，湯圓感官評價反而出現(xiàn)下降趨勢，原因可能是因為餡料增加，使得調配糯米粉和調配汁水的量無法滿足包裹餡料，很容易引起湯圓粉團的破裂[13]，最后導致口感下降。所以湯圓餡料的添加量為6.5 g時，感官評分是最高的，彈性達到峰值、硬度和咀嚼度雖然之后還在增加，但在6.5 g時口感最好。所以綜合考慮，餡料用量為6.5 g最好，添加太多或者太少，都會使湯圓口感下降。

2.2 不同調配糯米粉用量對產品品質的影響

不同調配糯米粉用量對產品品質的影響見圖2。

圖2 不同調配糯米粉用量對產品品質的影響Fig.2 Effect of different blended glutinous rice flour dosage on product quality

由圖2可知，在餡料用量和調配汁水用量一定的條件下，隨著調配糯米粉用量的增加，彈性先增大后減小，在8 g時彈性最佳。調配糯米粉用量越多，粉團會變厚，而汁水量卻不能讓粉團均勻的黏著，因此彈性下降。同時，隨著調配糯米粉用量的增加，硬度、咀嚼度也在增加；感官評分先增加后減小，當調配糯米粉用量為8 g時，此時的湯圓的大小顏色均勻，香氣撲鼻，口味醇厚，細膩，而且甜度適中，且評分最高。隨著調配糯米粉用量的增加，湯圓感官評價反而出現(xiàn)下降趨勢，原因可能是因為調配糯米粉增加，使得粉團變厚，而調配汁水的量不能讓粉團均勻的黏著[13]，最后導致口感下降。所以湯圓糯米粉的添加量為8 g時，感官評分是最高的，彈性達到峰值、硬度和咀嚼度雖然之后還在增加，但在8 g時口感最好。所以綜合考慮，調配糯米粉用量為8 g最好，添加太多或者太少，都會使湯圓口感下降。

2.3 不同調配汁水用量對產品品質的影響

不同調配汁水用量對產品品質的影響見圖3。

圖3 不同調配汁水用量對產品品質的影響Fig.3 Effect of different blended juices on product quality

由圖3可知，在餡料用量和調配糯米粉用量一定的條件下，隨著調配汁水用量的增加，彈性一直增大，硬度、咀嚼度先增加后減小，感官評分同樣先增加后減小，當其用量為5 mL時，此時的湯圓的大小顏色均勻，香氣撲鼻，口味醇厚，細膩，而且甜度適中且評分最高。隨著調配汁水量用量的增加，湯圓感官評價反而出現(xiàn)下降趨勢，原因可能是因為汁水增加，使得調配糯米粉量不足會使粉團變得黏粘，很容易引起湯圓粉團的破裂[13]，最后導致口感下降。所以湯圓調配汁水量為5 mL時，感官評分是最高的，彈性一直增加但在5 mL時最適宜，硬度和咀嚼度達到峰值，但在5 mL時口感最好。所以綜合考慮，調配汁水量用量為5 mL時最好，添加太多或者太少，都會使湯圓口感下降。

2.4 響應面優(yōu)化試驗

2.4.1 試驗設計

根據(jù)Box－Behnken的中心組合試驗設計原則，參考單因素試驗結果[18]，選擇A（餡料量）、B（調配糯米粉量）、C（調配汁水量）為考察因素，以感官評分為響應值，進行響應面分析試驗[18]。利用Design－Expert 8.0.5b統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行回歸分析。

2.4.2 回歸模型的建立和分析

組合試驗設計及對應結果見表4。

表4 組合試驗設計及對應結果Table 4 Combined experimental design and corresponding results

續(xù)表4 組合試驗設計及對應結果Continue table 4 Combined experimental design and corresponding results

模型和回歸方程的方差分析見表5。

表5 模型和回歸方程的方差分析Table 5 Analysis of variance of models and regression equation

通過建立回歸模型，可知感官評分的回歸方程為：

其中A、B、C分別代表餡料用量、調配糯米粉用量、調配汁水用量。對模型進行方差分析，對系數(shù)進行顯著性檢驗，由表 5 可知，模型 P＜0.000 1（P＜0.05，顯著），說明感官評分的回歸模型有極其顯著影響，說明模型的建立是合理的有意義的。失擬項P=0.075 1＞0.05，可知有不顯著性，說明該模型是穩(wěn)定的，回歸模型建立的方程對試驗數(shù)據(jù)的擬合較好。感官評分的校正系數(shù)為R2=0.998 4，表明模型精密度比較好[15]，而且試驗的誤差也小。調整系數(shù)為R2Adj=0.996 4，表明模型擬合的狀態(tài)比較好[15]，R2pred=0.979 3，表明模型預測性比較好[15]，能很好地預測各因素對感官評分的影響。各因素對響應值影響顯著性由F檢驗判斷，P值越小，顯著性越高。模型表明：一次項A、B，二次交互項BC，二次項A2、B2、C2對產品感官評分是極顯著影響，一次項C，二次交互項AB、AC對產品感官評分是不顯著影響，由F值可得，各因素對產品感官評分的影響排序為 A（餡料用量）＞B（糯米粉量）＞C（調配汁水量）。

2.4.3 響應面優(yōu)化分析

根據(jù)回歸方程得出的響應面和等高線圖，并結合考慮響應曲面的形狀[19]，觀察各因素之間的影響情況。在響應面圖中，各因子對結果的顯著性越強，坡度越陡，反之越緩；在等高線圖中，等高線圖的形狀可反映出兩因素交互作用的強弱和顯著程度趨于圓形表明兩因子交互作用弱，趨于橢圓形，表明兩因子交互作用強[20]。餡料、糯米粉、調配汁水的不同添加量對湯圓感官評分影響的響應面及等高線圖見圖4～圖6。

圖4 餡料量與調配糯米粉量對感官評分的影響Fig.4 Effects of filling and glutinous rice flour on sensory score

圖4表示餡料與調配糯米粉交互作用對感官評分的影響。當調配糯米粉用量一定時，隨著餡料用量的變化，其感官評分呈現(xiàn)先升高后逐漸降低的趨勢；由方差分析表可得P=0.519 7且在等高線圖中，圖像較趨于圓形，所以可以得到餡料量與調配糯米粉量兩個自變量的交互作用不顯著。

圖5 餡料量與調配汁水量對感官評分的影響Fig.5 Effect of filling volume and juice volume on sensory score

圖6 調配糯米粉量與調配汁水量對感官評分的影響Fig.6 Effect of blending glutinous rice flour and juice on sensory score

圖5表示餡料與調配汁水量交互作用對感官評分的影響。當調配汁水量一定時，隨著餡料用量的變化，其感官評分呈現(xiàn)先升高后逐漸降低的趨勢；由方差分析表可得P=0.350 4且在等高線圖中，圖像較趨于圓形，所以可以得到餡料量與調配汁水量兩個自變量的交互作用不顯著。

圖6表示調配糯米粉與調配汁水量交互作用對感官評分的影響。當調配汁水量一定時，隨著調配糯米粉用量的變化，其感官評分呈現(xiàn)先升高后逐漸降低的趨勢；由方差分析表可得P=0.002 7且在等高線圖中，圖像較趨于橢圓形，所以可以得調配汁水量量與調配糯米粉量兩個自變量的交互作用極顯著。

2.4.4 最佳結果確定及驗證

利用Design－Expert 8.0.5b計算回歸方程，通過響應面優(yōu)化試驗得到紅棗核桃湯圓最佳配方為：紅棗粉∶核桃粉質量比=1∶1、餡料量、調配糯米粉量、調配汁水量添加量為6.5 g、8 g、5 mL，在該條件下進行配方驗證試驗，做2組平行試驗，并測定參數(shù)，取平均值可得：感官評分為93.74分，參照最優(yōu)配方制得的紅棗核桃湯圓口感細膩，味道醇厚，彈性適宜，硬度適宜，咀嚼性好。

3 結論

本文通過單因素試驗分別確定了餡料量、調配糯米粉量、調配汁水量的3個水平，以感官評分為響應值對其進行工藝優(yōu)化，以及各因素和其交互作用對產品品質的影響。結果表明紅棗核桃湯圓的最優(yōu)配方為紅棗粉∶核桃粉質量比=1∶1、餡料量、調配糯米粉量、調配汁水量添加量為6.5 g、8 g、5 mL。此時產品的感官評分為93.74分。在該條件下制得的產品感官評分最高，而且外觀完整、香氣濃厚、口感好。