葡萄叶粉在水饺皮中的应用研究

2020-01-04 05:54甘巧贾洪锋汤思忆赵谢邓红
食品研究与开发 2019年23期
关键词:水饺透光率白藜芦醇

甘巧,贾洪锋,汤思忆,赵谢,邓红

(四川旅游学院食品学院,四川成都610100)

葡萄(Vitis vinifera L.)是葡萄科葡萄属落叶藤本植物,世界各地均有栽培。葡萄叶在土耳其、希腊及中东一带大都作为烹饪材料,以多马西(Dolmasi)——葡萄叶包米和绞肉的菜肴最为有名[1]。在湖北、贵州等省份,葡萄叶是侗族、苗族和土家族等少数民族常用的茶代品[2],说明其具有良好的可食用性。葡萄叶中含有黄酮[3]和白藜芦醇[4]。黄酮类化合物具有抗氧化、抗衰老、抗肿瘤、降血压以及保护心血管等多种生理和药理活性[5-11]。白藜芦醇是一种自由基清除剂和强效抗氧化剂,具有抗氧化、抗衰老、抗肿瘤抗菌消炎、预防心血管疾病和保护肝脏等生理药理活性[12-15]。目前国内对于葡萄叶的开发利用尚不多,主要集中在对其中活性成分的提取及生理活性物质研究[2-4]。而在食品方面的应用研究更加缺乏,仅有孙磊磊等[1]以葡萄叶为原料,与其他原料调配成复合保健茶;屈慧鸽等[16]利用葡萄栽培过程中被摘掉的嫩芽为原料制成葡萄叶茶,使其变废为宝。总体而言,我国对于葡萄叶的开发利用尚不足。

水饺是我国的一种传统美食。将葡萄叶添加到水饺皮中,可以增加水饺的色泽,提高水饺的营养价值,同时充分利用葡萄叶资源,使葡萄叶变废为宝,为葡萄叶资源的有效利用提供新途径。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

巨峰葡萄叶:7 月采自成都市龙泉驿区葡萄园;香雪高筋面粉(小麦粉):中粮集团公司;食盐、水饺肉馅原料:市售。

九阳面条机:九阳股份有限公司;HMJ-A35A1 和面机:广东小熊电器有限公司;EK328 香山电子秤:广东香山衡器集团股份有限公司;400 克摇摆式高速中药粉碎机:温岭市林大机械有限公司;电热鼓风干燥箱(101 型):北京中兴伟业仪器有限公司;紫外可见分光光度计(Blue StartA):北京莱伯泰科仪器股份有限公司;TMS-PRO 食品物性分析仪:美国FTC 公司;低温冰箱(MDF-U338-C):大连三洋冷链有限公司;Scientz-IIF 超声波提取仪:宁波新芝生物科技股份有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 葡萄叶粉的制备

葡萄叶→清洗→沥干表面水分→40 ℃鼓风干燥至含水量≤10%→粉碎并过100 目筛→葡萄叶粉

由前期试验可知[17]:葡萄成熟期的巨峰葡萄叶水分含量为76.67%,蛋白质含量为5.78%,膳食纤维含量为 12.80 g/100 g,钾、钠、钙、镁、锌、铁、锰和铜含量分别为 350、1、15、37、2.2、4.8、23 mg/100g 和 79 μg/100 g,营养价值十分丰富。综合各方面因素考虑,选取40 ℃鼓风干燥,此时葡萄叶粉中白藜芦醇和总黄酮含量分别达到 326.7 μg/g 和 89 mg/g。

1.2.2 水饺皮的制备

开启和面机,设置一定的和面时间,将面粉放入和面机中,一边添加一定比例的食盐水一边和面;和面完成后,室温(25 ℃)醒发15 min;然后循环压面 3 次,最后形成厚度1.5 mm 的面皮,然后用直径为65 mm的圆形模具切割成水饺皮。以面粉添加量为100%,水饺皮基础工艺分别为水添加量为47%,食盐添加量为1%,和面时间10 min 以及醒面时间15 min。

1.2.3 水饺的制备

称量一定的猪肉(瘦肉∶肥肉=6 ∶4),洗净后剁成肉末;将大葱段、生姜片剁碎后,与酱油、食盐、鸡精、五香粉一起加入肉末中剁匀;再加入水,搅打至肉馅粘稠具有保水性;用水饺皮包制肉馅(质量比例为1 ∶1.2)制成水饺,-18 ℃冷冻备用。以猪肉添加量为100%,水饺肉馅基础配方分别为酱油添加量为6%,水添加量为6 %,大葱添加量为3 %,姜添加量为2 %,食盐添加量为1%,鸡精添加量为0.4%以及五香粉添加量为0.4%。

1.2.4 感官评分

取冷冻水饺放入盘子中观察其外观形状;将水饺皮煮至3 min 后捞出放在盘子中,并将水饺皮汤转移至烧杯中观察水饺汤特性;由7 名具有感官鉴评经验的鉴评员对水饺冷冻后外观、水饺皮煮后外观、口感、耐煮性以及水饺汤特性进行评分。具体评分细则见表1。

表1 感官评分指标Table 1 Sensory scoring indicators

1.2.5 水饺皮汤透率的确定

参照王韵等[18]的方法,在每组样品中选取6 个水饺皮,同时放入600 mL 沸水的锅中边煮边搅拌,煮7 min 后用容器盛装水饺皮汤(蒸馏水为参照),在620 nm 波长处,用1 cm 比色皿测定水饺皮汤的透光率。进行3 次平行试验。

1.2.6 水饺皮质构

将水饺皮煮至最佳蒸煮时间后捞出沥干,进行质构特性检测,其中包括硬度、弹性、胶粘性、咀嚼性[19]。将水饺皮摆放平整,试验采用P/50 平底柱形探头,测试模式为参照张华等[20]的模式。每个样品平行测定5 次,去掉最高值和最低值后,取其平均值。

1.2.7 葡萄叶水饺皮单因素试验

1.2.7.1 葡萄叶粉添加量对水饺皮品质的影响

以面粉的总质量为基准(100%),分别添加0%、5%、10%、15%、20%的葡萄叶粉,依次加入面粉中混合均匀,按照1.2.2 的方法制备水饺皮。将水饺皮煮至最佳蒸煮时间,测定水饺皮汤透光率以及水饺皮感官评价,以获得葡萄叶粉的最佳添加量。

1.2.7.2 蒸馏水的添加量对葡萄叶水饺皮品质的影响

以面粉和葡萄叶粉的总质量为基准,蒸馏水添加量分别为44%、45%、46%、47%、48%,按照1.2.2 的方法制备水饺皮。将水饺皮煮至最佳蒸煮时间,测定水饺皮汤透光率以及水饺皮感官评价,以获得蒸馏水的最佳添加量。

1.2.7.3 食盐的添加量对葡萄叶水饺皮品质的影响

以面粉和葡萄叶粉的总质量为基准,食盐添加量分别为0%、0.5%、1%、1.5%、2%,按照1.2.2 的方法制备水饺皮。将水饺皮煮至最佳蒸煮时间,测定水饺皮汤透光率以及水饺皮感官评价,以获得食盐的最佳添加量。

1.2.7.4 和面时间对葡萄叶水饺皮品质的影响

和面时间分别为 8、10、12、14、16min,按照 1.2.2的方法制备水饺皮。将水饺皮煮至最佳蒸煮时间,测定水饺皮汤透光率以及水饺皮感官评价,以获取面团的最佳和面时间。

1.2.8 葡萄叶水饺皮响应面设计优化

根据单因素试验结果,选取葡萄叶添加量(X1)、食盐添加量(X2)以及和面时间(X3)为响应面设计水平因素,以葡萄叶水饺感官综合评分为响应值(Y),设计三因素三水平的响应面试验方案。具体试验因素水平见表2。

1.2.9 葡萄叶水饺皮中白藜芦醇和总黄酮的测定

将葡萄叶水饺皮用研钵研碎后,参照孙磊磊等[21]的方法测定其中的白藜芦醇含量,精密称取干燥恒重的白藜芦醇对照品5.9 mg,于50 m L 棕色容量瓶中,用甲醇溶解并稀释至刻度,摇匀,即得到0.118 mg/mL的对照品溶液。将白藜芦醇对照品溶液按试验方法操作,在285 nm~320 nm 进行波长扫描,选定测定波长。

表2 响应面试验因素和水平表Table 2 Esponse surface test factors and level table

分别精密吸取对照品溶液 0.3、0.6、0.9、1.2、1.5 mL置于10 m L 容量瓶中,以甲醇定容至刻度,摇匀,即得质量浓度分别为 3.54、7.08、10.62、14.16、17.70 μg/mL的对照品溶液。以甲醇做参比,分别测定选定波长下的吸光度,以吸光度对浓度进行线性回归。准确称取烘干至恒质量、质量为1.0 g 葡萄叶水饺皮粉于锥形烧瓶中,加入适量提取溶剂,在一定的条件下超声提取一定时间后真空抽滤,吸取上清液测定浸取液吸光度,并计算白藜芦醇的含量。

将葡萄叶水饺皮用研钵研碎后,参照古丽巴哈尔·阿巴拜克力[22]的分光光度法测定其中的总黄酮含量,精密量取芦丁标准溶液 0.0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mL 于7 只25 mL 容量瓶中,再分别加入0.7 mL 5%NaNO2,摇匀,放置6 min 后加入0.7mL 10%Al(NO3)3溶液,摇匀,6 min 后再加入 10 mL 1 mol/L 的 NaOH 溶液,混匀,用30%乙醇稀释至刻度,15 min 后于波长510 nm 处测定吸光度,0 为空白对照,测得不同质量浓度下的吸光度。以标准溶液质量浓度(X)为横坐标,吸光度(A)为纵坐标作标准曲线。精密量取样品溶液0.0、1.0 mL 于25 mL 容量瓶中,再分别加入0.7 mL 5%NaNO2溶液,摇匀,放置 6 min 后加入 0.7 mL 10 %Al(NO3)3溶液,摇匀,6 min 后再加入10 mL 1mol/L 的NaOH 溶液,混匀,用30%乙醇稀释至刻度,15 min 后于波长510 nm 处测定吸光度,0 为空白对照,测得不同质量浓度下的吸光度,根据回归方程找出样品中总黄酮的含量。重复测定4 次,取其平均值。

1.3 数据处理

单因素试验数据以Excel 制作的图表确定其水平取值范围,用Design-Expert 8.0.6 软件进行试验设计和响应面分析。

2 结果与讨论

2.1 单因素试验结果

2.1.1 葡萄叶粉添加量对水饺皮品质的影响

透光率表示水饺皮汤的浑浊程度,透光率越高,其中的沉淀物相对越少,则水饺品质越好[23],见图1。

图1 葡萄叶粉添加量对葡萄叶水饺皮品质的影响Fig.1 Effect of the addition of grape leaf powder on the quality of grape leaf dumpling skin

由图1 可知,当葡萄叶粉添加量达到10%时,葡萄叶水饺的感官评分最高,达80.52 分。随着葡萄叶粉添加量的增加,水饺皮汤透光率先升高后趋于平稳,其原因还有待进一步研究;但当葡萄叶粉添加量超过10%时,水饺皮的口感及外观都开始呈下降趋势,可能是因为葡萄叶粉的特性影响了水饺皮的韧性、柔软性及光泽等感官品质,导致感官评分也较低。综合可得,葡萄叶粉添加量为10%时葡萄叶水饺皮品质最佳。

2.1.2 蒸馏水添加量对葡萄叶水饺皮品质的影响

蒸馏水添加量对葡萄叶水饺皮品质的影响见图2。

图2 蒸馏水添加量对葡萄叶水饺皮品质的影响Fig.2 Effect of the amount of distilled water on the quality of grape leaf dumpling skin

由图2 可知,随着蒸馏水添加量增加至47%时,葡萄叶水饺的感官品质逐渐增加且透光率也呈上升趋势。在和面过程中,蒸馏水添加量较少时,面粉不易形成面团,加工性较弱,且煮熟后的水饺皮口感较差。但当蒸馏水添加量大于47%时,水饺皮感官品质及透光率均下降。水饺皮煮后口感和耐煮性下降,较为粘牙,咀嚼性差,复原性低以及水煮过程中水饺皮破损较为严重,故而导致感官评分及透光率下降;且当蒸馏水添加过量时,面团形成时的粘性较大,特别容易粘连在一起,不易压制面皮以及分割水饺皮,不利于水饺皮的加工。综上可得,蒸馏水添加量为47%时葡萄叶水饺皮品质最佳。

2.1.3 食盐添加量对葡萄叶水饺皮品质的影响

面团中加入食盐是为了增加面团筋力,使面团面筋弹性、韧性和延展性都增加[24],见图3。

图3 食盐添加量对葡萄叶水饺皮品质的影响Fig.3 Effect of salt addition on the quality of grape leaf dumpling skin

由图3 可知,随着食盐添加量的增加,感官评分呈先上升再下降的趋势,在食盐添加量为1.0%时得分最高。适量的食盐可以增加面筋的弹性,但加入过多的食盐,可能会破坏面筋网状结构,导致水饺皮口感、韧性以及表观品质均下降,影响水饺皮的感官性状。在食盐添加量为1.0%时,水饺皮汤透光率可达44.16%,说明此时水饺皮汤中沉淀较少,水饺皮品质良好。但当食盐添加量达1.5%及以上时,水饺皮汤透光率也较低。故选取1.0%为食盐最佳添加量。

2.1.4 和面时间对葡萄叶水饺皮品质的影响

和面时间对葡萄叶水饺品质的影响见图4。

图4 和面时间对葡萄叶水饺品质的影响Fig.4 Effect of dough time on the quality of grape leaf dumplings

由图4 可知,和面时间会对水饺皮感官品质和透光率产生影响。当和面时间增长时,水饺皮的感官评分总体呈上升趋势,面团在和面搅拌过程中,会进行水化作用,蛋白质吸水膨胀,淀粉间也充分吸水,形成网状面筋蛋白,致使面团变软,延展性增加,故而水饺的外观、粘性、韧性等感官品质均较好。在和面16 min时感官评分微有下降,可能是因为水饺皮和面时间过长,超过了面团的承受能力。同时在和面时间为14 min时,水饺皮汤透光率也达到最高。综合可得和面14 min时水饺皮品质最佳。

2.2 响应面结果分析

在单因素的基础上,根据Box-Behnken 设计的试验方案,选取葡萄叶粉添加量(X1)、食盐添加量(X2)以及和面时间(X3)为响应因素进行17 次试验。其中不同的12 个试验点为析因点,余下相同的5 个点为区域中心点用于估计试验误差[25]。响应数据及结果分析见表3 和表4。

表3 Box-Behnken 设计矩阵响应数据结果Table 3 Box-Behnken design matrix response data results

表4 响应面结果及方差分析Table 4 The analysis of variance for the experimental results

由表6 得,对葡萄叶水饺皮建立的模型显著性P<0.000 1,说明该模型极显著。失拟项P=0.860 3>0.05,无失拟因素存在。表6 结果显示:葡萄叶粉添加量、和面时间对响应值的影响极显著(P<0.01),二次项葡萄叶添加量和食盐添加量的交互作用、葡萄叶粉添加量的平方、食盐添加量的平方以及和面时间的平方对响应值的影响极显著(P<0.01),食盐添加量对响应值的影响显著(P<0.05)。在选取的3 个水平范围内,根据F 值的大小,对葡萄叶水饺皮感官评分影响程度大小为:葡萄叶粉添加量(X1)>和面时间(X3)>食盐添加量(X2)。

故可用该模型的二元多项回归方程代替试验真实点对试验结果进行分析。方程为:

模型的方差分析表明:模型的信噪比Adeq P=18.734,一般认为模型的可接受信噪比大于4 即为良好,说明该模型的可信度较高。变异系数CV=0.84%<5%,说明该模型具有良好的重现性。相关系数R2=0.982 2,预测相关系数RPred2=0.932,说明该模型拟合性较高。校正决定系数RAdj2=0.959 3,说明本试验中95.93%的响应值变化都能由该模型解释,进一步说明模型拟合优度较好,可用来对葡萄叶水饺皮的工艺研究进行初步分析和预测。

2.3 葡萄叶水饺皮响应面图形分析

响应面图形是响应值Y 对应于试验因素X1,X2和X3所构成的三维空间的曲面图及其在二维平面上的等高线图,其可以直观地反映各因素及他们之间的交互作用对响应值的影响的研究[26-27],如图5、图6 和图7所示。

图5 葡萄叶粉添加量(X1)和食盐添加量(X2)的交互作用对感官评分的影响Fig.5 Effect of interaction between grape leaf powder addition(X1)and salt addition(X2)on sensory score

图6 葡萄叶粉添加量(X1)和和面时间(X3)的交互作用对感官评分的影响Fig.6 Effect of interaction between grape leaf powder addition(X1)and dough time(X3)on sensory score

响应面倾斜度越高,即坡度越陡、等高线越密集成椭圆形表明两个因素交互作用的影响越大[28]。从图5 看出,响应面坡度较陡,葡萄叶粉添加量(X1)及食盐添加量(X2)对水饺皮感官评分的影响显著。等高线图直观的反映了模型的交互影响,沿X1轴向等高线相对密集,而X2轴向等高线较为稀疏,直观表明X1对响应值峰值的影响比X2大,等高线趋于椭圆状,说明X1和X2交互作用极显著。由图6 可得,响应面坡度具有起伏,说明葡萄叶粉添加量(X1)及和面时间(X3)均显著。等高线图表明,等高线密集趋于圆形,说明两因素的交互作用不显著。同理,根据图7 显示可知,和面时间(X3)对感官评分的影响极显著,曲面较陡峭,等高线趋近于圆形,说明X2与X3不存在交互作用,影响不显著。

图7 食盐添加量(X2)和和面时间(X3)的交互作用对感官评分的影响Fig.7 Effect of interaction between salt addition(X2)and dough time(X3)on sensory score

2.4 回归模型试验的验证

通过Design Expert8.0.6 软件可以得出葡萄叶水饺皮的最大响应值,即葡萄叶粉添加量为10.71%、食盐添加量为0.98%、合面时间为13.75 min 时,葡萄叶水饺皮的感官综合评分为81.84 分。考虑到实际操作的可行性和方便性,验证试验将最优工艺参数修正为葡萄叶粉添加量为10.7%、食盐添加量为1%、合面时间为14 min,经过3 组平行试验得到葡萄叶水饺皮感官综合得分为81.94 分,与理论结果误差值为0.12%,由此可见该模型较为可靠。因此,采用响应面优化得到的葡萄叶水饺生产工艺条件参数较为准确,具有一定的实用参考价值。

2.5 葡萄叶水饺皮质构特性分析

葡萄叶水饺皮质构特性数据是对响应面试验17个样品进行 TPA 测试之后,得到其硬度(a)、弹性(b)、胶黏性(c)以及咀嚼性(d)4 个质构指标数据,具体结果见表5。将葡萄叶水饺皮感官评分Y 及质构特性分析后,得到感官评分Y 与4 个质构指标平均值之间有直线关系,多元线性回归方程为:Y=70.211+0.015a-11.896b+0.02c+0.234d。

表5 葡萄叶水饺皮质构特性测试结果Table 5 Test results of cortex texture of grape leaf dumpling skin

2.6 葡萄叶水饺皮中白藜芦醇和总黄酮含量分析

按照1.2.9 的方法制作白藜芦醇和芦丁标准曲线,以吸光度对浓度进行线性回归。白藜芦醇标准曲线回归方程为 y=0.116 7x+0.004 9(R2=0.999 9,y 为吸光度,x 为白藜芦醇浓度,单位为μg/mL)。白藜芦醇浓度在0~14.16 μg/mL 范围内与吸光度线性关系良好。芦丁标准曲线回归方程为y = 0.007 1x + 0.001 7(R2=0.999 2,y 为吸光度,x 为芦丁浓度,单位为 μg/mL)。芦丁浓度在0~24 μg/mL 范围内与吸光度线性关系良好。

经测定,葡萄叶水饺皮中白藜芦醇含量为21.77 μg/g、总黄酮含量为 5.25 mg/g(即 0.525 %),黄酮类物质是葡萄叶水饺皮中重要的生理活性物质。樊环环[29]的研究表明新鲜苦荞面条中(含水量65.58%)总黄酮含量为3.337 7 mg/g。在市售荞麦面条中,槲皮素含量为0.349 mg/g~0.720 mg/g,芦丁含量为0.081 mg/g~0.244 mg/g[30]。由此可见,本研究制作的葡萄叶水饺皮中含有较高的总黄酮含量。

3 结论

在单因素试验的基础上,通过响应面试验得到葡萄叶水饺皮的最佳生产工艺参数为:以面粉和葡萄叶粉的总质量为基准(100%),葡萄叶粉添加量为10.7%、食盐添加量为1%、蒸馏水添加量为47%、和面时间为14 min。在此条件下葡萄叶水饺皮感官综合得分为80.94 分。葡萄叶水饺皮中白藜芦醇和总黄酮含量分别为:21.77 μg/g 和 5.25 mg/g(即 0.525 %),黄酮类物质是葡萄叶水饺皮中重要的生理活性物质。同时,所建立的模型在试验范围内是准确可靠的,可用来预测参数条件范围内葡萄叶水饺皮工艺参数的响应值,可为葡萄叶水饺皮进一步研发和工业生产提供一定的理论依据。

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