烘焙类茶食品的研究进展

2019-01-26 07:44宋振硕杨军国林清霞
食品工业科技 2019年1期
关键词:茶粉儿茶素面团

宋振硕,杨军国,张 磊,林清霞

(福建省农业科学院茶叶研究所,福建福安355015)

长久以来,人们对于茶叶的食用消费方式以泡饮为主。近年来,随着茶叶深加工的发展,茶叶逐渐向食品领域延伸,将茶叶与传统食品相结合,运用现代食品加工技术开发出各种形式的茶食品,实现传统饮茶向“吃茶”模式转变。茶食品在日本、美国等发达国家二十世纪已经开始流行,而在我国2010年以前却不为消费者所熟悉,2010年以后,随着人们对茶叶保健成分及保健效果的深入了解,以及各项茶事活动的宣传推介,茶食品在国内受到了广泛关注,特别是在福建、广东、山西、四川等地持续热销,市场地位不断提升。随着茶食品行业的不断发展,越来越多不同种类的茶食品进入人们的视野,市场上较为常见的茶食品有:茶糖果、茶糕点、茶蜜饯、茶冷冻制品、茶面条和茶餐等[1-4]。

近年来,茶面包、茶饼干、茶蛋糕等一些烘焙类茶食品开始走俏。烘焙类茶食品是指利用超微茶粉(抹茶)或茶叶提取物等茶叶原料作为辅料,与面粉、油脂、糖等其他食品原料混合,采用焙烤加工工艺定型和熟制而成的一类烘焙食品。烘焙类茶食品多种多样,主要可以分为茶面包、茶蛋糕、茶饼干和茶糕点等[5-8]。茶叶与烘焙食品结合研发烘焙类茶食品,是茶叶深加工终端产品开发体系的重要内容,不仅为人们提供了健康美味的食品,顺应了人们对低热量、高营养、保健化、方便化、多元化的饮食要求,而且还可以充分利用茶叶资源,拓展茶叶应用领域、延伸茶叶产业链[9-12]。同时,烘焙类茶食品的相关研究不断增多,主要涉及茶叶添加量与制作工艺、茶叶对食品加工特性与产品品质的影响等,为了对国内外烘焙类茶食品研究有较系统的了解,本文就近年来烘焙类茶食品的研究现状进行梳理。

1 茶叶添加形式

烘焙类茶食品的研发和创制过程中,首先要对产品配方及制作工艺进行筛选与优化,使茶叶原料与其它原料协调融合,产品感官风味品质表现良好。烘焙食品的种类不同,糖、油、面粉的添加比例差别很大,均会影响茶叶的添加量;同时,茶叶原料添加的形式多种多样,主要有超微茶粉( 抹茶)[13-16]、茶叶提取物[17-20]等,涉及的茶类主要是绿茶,也有红茶、普洱茶、乌龙茶。表1可见,不同烘焙类茶食品加工过程中,茶叶(添加种类和形式)对其品质的形成扮演着重要的角色。因此,众多学者对茶叶在烘焙食品的应用开展了广泛的研究。

1.1 超微茶粉(抹茶)

超微茶粉(抹茶)是烘焙类茶食品研发的主要茶叶添加形式之一。超微茶粉(抹茶)是指将茶叶主要是绿茶(蒸青绿茶)经粉碎加工制成200目甚至1000目以上的茶叶超微细粉,是一种新型的茶产品。以超微茶粉(抹茶)为原料研发的烘焙类茶食品不仅可以赋予烘焙食品天然的绿色和茶叶的风味,还可以更全面利用茶叶的营养物质,通常超微茶粉(抹茶)的最优添加量一般在1%~6%之间。苏琳等[26]通过单因素和正交试验研究了抹茶蛋糕的工艺,确定最佳配方与工艺中抹茶粉添加量为面粉质量的2%,烘烤温度为面火160℃、底火180℃,时间为25 min,制作的茶叶蛋糕具有鲜亮的绿色和独特的风味。刘明明[23]开展了红茶面包与绿茶蛋糕组合产品的研究,最终得出硬式红茶面包最佳发酵条件为:在温度28℃、相对湿度75%的条件下,发酵100 min,然后在温度38℃、相对湿度85%的条件下,继续醒发40 min,其中添加的酵母含量为面粉质量的2%、红茶粉量为面粉质量的1%;绿茶蛋糕的制作配方中超微绿茶粉最佳添加量为面粉质量的2%;最终得出组合产品的最佳工艺为:面包胚与蛋糕浆质量比32∶13,底火温度180℃、面火温度190℃,烘烤14 min。

表1 烘焙类茶食品的工艺参数Table 1 Process parameter in baking tea foods

1.2 茶叶提取物

烘焙类茶食品研发过程中的茶叶添加形式还可以是茶叶提取物,主要包括速溶茶粉、茶汁、茶多酚等,是以茶叶或茶鲜叶为主要原料,经水提取或采用茶鲜叶榨汁,加工制成的固体产品或液态产品。添加茶叶提取物的烘焙类茶食品同样也可以具有茶叶的风味,但是在产品外观上表现不突出。

文海涛等[22]利用绿茶、乌龙茶和普洱茶3种茶叶的沸水浸提液,研制的茶面包风味各具特色,添加茶水比(质量∶体积)为1∶10的茶叶浸提液生产出的茶面包品质最佳。Bajerska等[19]研究认为添加0.8%的绿茶提取物制作的黑麦茶面包感官品质最好,并且可以通过面包制作技术提高茶叶添加量,例如使用亚麻籽等风味掩蔽添加剂。

1.3 复合茶系列

茶叶还可以和其它营养辅料同时添加,研发具有多种风味和营养的复合型烘焙类茶食品,不仅增加产品营养功能性,还可以调和茶叶产生的苦涩感。马林等[25]对高纤维低糖南瓜抹茶蛋糕配方工艺进行了研究,确定最佳配方中抹茶粉添加量为面粉质量的3%,最佳工艺为打蛋时间12 min,上火180℃、下火200℃烘烤13 min,制作的蛋糕兼具绿茶和南瓜两种风味。廖素兰等[34]采用响应面法优化得到抹茶锥栗豆渣曲奇最佳配方,其中抹茶粉添加量为面粉质量的3.26%,研制抹茶锥栗曲奇饼干口感酥脆,色泽翠绿,有浓郁的茶香和锥栗特有的风味。

2 茶叶对面团加工特性的影响

茶叶中富含茶多酚、茶多糖、茶蛋白等功能活性成分,具有抗氧化、抑菌等作用[35-38],势必会对面团的加工特性产生影响。将茶叶应用到烘焙食品中,需要掌握茶叶与面粉等原料混合后形成的含茶面团的加工特性,面团的加工特性直接影响了最终产品的品质,因此研究添加茶叶对面团加工特性的影响至关重要。

王彬等[39-40]、黄赟赟等[41]研究了添加超绿活性茶粉对小麦粉加工特性的影响,结果表明添加超绿活性茶粉不仅可以促进面筋的形成及稳定,尤其是对低筋小麦粉品质改善效果最明显,而且对面团的机械耐受能力略有提高,但并不能提高醒发后面团延伸性;在烘焙加工特性方面,随着添加量(0%~2.5%)的增加,主要糊化特征参数呈现下降趋势,而玻璃态相变温度变化没有规律。可见,添加茶叶在一定程度上可以改善面粉的加工特性,为烘焙类茶食品的研发提供了理论指导。

有学者还具体针对单一茶叶提取物对烘焙食品加工特性的影响进行研究。陆晨等[42]在小麦粉中添加了自制的茶叶蛋白质,研究发现添加茶叶蛋白质(添加量为1%~5%)对面粉的面筋含量影响不大,但是1%的添加量对面团粉质特性有改善作用,3%的添加量是面团拉伸特性改善和弱化的拐点。汪文明等[43]研究表明添加4%的茶多糖的小麦粉表现粘度最大,蛋糕粉的粘度增长率远远大于面包粉;另外,添加茶多糖可导致体系糊化时吸热焓、峰值温度提高,实际生产中需要提高其糊化的温度[44];添加茶多糖还具有抗老化的作用,面包粉和面包淀粉中分别添加1%~2%、2%~3%的茶多糖,具有明显抑制样品老化热焓、老化速率和结晶速率的作用,能够达到降低其老化速度和提高冷藏温度的效果[44-45]。

3 茶叶对烘焙食品品质的影响

茶叶的添加最终会对烘焙食品品质产生影响,主要是引起感官品质、营养价值、茶叶功能成分、储藏等方面的变化。

3.1 感官品质与营养价值

添加茶叶研发的烘焙类茶食品,不仅可以形成新的产品外观和风味特征,增加产品咀嚼性、涩味等,降低甜度、亮度等,还可以提高产品的营养价值和保健功能。李远恒等[33]使用自制绿茶粉研制的焙烤茶薯片产品外观呈绿茶色泽,口感松脆,具有鲜明马铃薯产品风味和绿茶风味,TPA测试确定产品的硬度为 1663 g,脆性为 744 g。Wang 等[20]对比研究添加绿茶提取物(含60%儿茶素)对面包感官品质和物性的影响,结果发现,增加绿茶提取物添加量,可增加面包的硬度、粘性和涩味,降低面包的亮度、甜味;进一步研究发现,面包涩味、甜味的绿茶提取物添加量阈值水平是5.0 g/kg(相对面粉质量),而面包亮度、硬度和粘性的绿茶提取物添加量阈值水平是1.5 g/kg。Ning等[21]研究表明全麦茶面包的硬度、泡孔直径、咀嚼性与绿茶粉添加量呈正相关,而比容和明亮度与其呈负相关。

另外有研究发现,茶多酚作为添加剂具有降低面包中丙烯酰胺含量的作用,与硫酸钙、柠檬酸复合添加后对降低面包中丙烯酰胺含量的效果更好[46]。在烘焙类茶食品功能性方面研究发现,茶面包中儿茶素保留量与快速消化淀粉(RDS)含量呈显著负相关关系,可以显著降低面包的血糖潜力[47]。添加茶叶还会影响麦麸饼干中钙、铁、锌、硒等微量元素在体内的吸收[48]。

3.2 储藏变化

茶叶的添加还会对烘焙食品储藏产生影响,主要体现在抗氧化性、抑菌效果等方面。与普通烘焙食品相比,茶叶的添加可以明显提高其抗氧化性,减缓油脂氧化进度,抑菌效果明显,有效延长保质期。Ning等[21]研究表明添加面粉质量1%的绿茶粉可以使全麦面包的抗氧化活性提高18.5%,8 d室温的储藏实验中,显著减少过氧化物的产生。Zbikowska等[17]也研究证实了绿茶提取物可以减缓海绵蛋糕中油脂氧化进度。曹盛等[24]研究发现加入6%绿茶粉的蛋糕与普通蛋糕相比,储藏30 d后,过氧化值增加量低于普通蛋糕过氧化值增加量0.32 g/100 g,对防止蛋糕氧化变质效果较好。王丽滨[49]研究发现添加超微茶粉能够抑制蛋糕中微生物的生长,明显延长蛋糕的保质期,茶粉添加量达到4%以后,抑菌率无明显的增幅。李新旺等[50]研究发现可以用Q10模型来预测茶苏打饼干的货架期,它能够较好地反应货架寿命和温度之间的关系,比Arrhenius模型的准确性更高。

3.3 茶叶功能成分变化

茶叶与烘焙食品结合制作烘焙类茶食品,面团中小麦蛋白质、淀粉、水、脂肪等复合基质,以及制作过程中高温焙烤等工艺因素[51],均会对儿茶素等茶叶成分的稳定性产生影响,进而影响在产品中的保留率及功能性。

Wang等[52]认为面包烘焙过程中EGCG同时发生的热降解和差向异构化符合一级反应动力学,反应速率常数符合Arrhenius方程。Bajerska等[19]检测分析了黑麦茶面包中8种儿茶素,认为高温烘焙可能是儿茶素降解的主要原因,儿茶素稳定性随绿茶提取物添加量增加而提高,其中稳定性最好的3种为:(-)-EGC >(-)-EGCG >(-)-ECG,平均保留率分别为 93%、82%、65%。Sharma等[53]研究儿茶素在饼干体系中的相对稳定性表现为:(-)-CG>(-)-GCG >(-)-ECG >(-)-EGCG,可以通过降低面团中p H提高儿茶素保留率。Wang等[54]认为儿茶素在面包制作过程中的稳定性不能简单通过水相或脂相体系的模型来解释,可能是热降解、差向异构化、自由基清除效果以及通过氢键与蛋白质相互作用的综合结果。茶多酚开始热分解反应的温度是200℃左右[55],这也是很多烘焙食品的烘烤温度,因此,高温应该是影响烘焙类茶食品中儿茶素稳定性的主要原因,同时受到体系中p H、食物基质的共同影响。然而众多研究中涉及的产品种类不同,有茶面包、茶饼干等,食物基质配料比例、烘烤温度等工艺参数也不同,因此,有关儿茶素稳定性的机理和功能性还需要进一步综合研究。

李丽维等[56]采用高效液相色谱法测定普洱茶面包中的6种儿茶素及咖啡碱含量,发现儿茶素总量的平均保留率达90.55%,咖啡碱的平均保留率高达99.46%,而Goh等[47]研究发现儿茶素在茶叶提取物强化面包中的平均保留率为75.3%~89.5%。隋秀芳等[57]开展超微绿茶粉在饼干、桃酥中的应用研究,结果表明,桃酥中茶多酚、叶绿素总量、儿茶素、咖啡碱的保留率为91.90%、86.10%、45.60%、18.69%,而饼干中茶多酚、叶绿素总量、儿茶素的保留率为72.94%、49.20%、53.11%,咖啡碱未检出。曹盛等[24]将加入6%绿茶粉的蛋糕与普通蛋糕相比,发现粗纤维和茶多酚含量分别增加了1.9 g/100 g和349.8 mg/100 g。综上所述,不同烘焙类茶食品中茶多酚、儿茶素、咖啡碱等茶叶功能成分的保留率差别较大,可能也是由产品种类、工艺参数和食物基质的不同所致。

4 展望

近年来,国内外已经开展许多烘焙类茶食品的相关研究,涉及到的烘焙食品多种多样,茶叶添加形式主要有超微茶粉(抹茶)、茶叶提取物等,添加茶叶不仅可以改善面团的加工特性,在产品品质方面还可以赋予烘焙食品天然的色泽与茶叶特有的风味,增加营养价值,提高抗氧化性,延长保质期等。然而,还有许多问题需要进一步研究。

烘焙类茶食品研发过程中,茶叶的添加形式主要是超微绿茶粉(抹茶)或茶叶提取物(速溶茶粉),并且只选取一种茶粉直接和其它粉类混合,而多种茶叶添加形式的对比研究很少。研发的产品虽然在色泽、抗氧化性上表现得良好,但是在产品风味上很难感受到明显的茶香风味,或者滋味表现带苦涩。因此,如何使用不同茶类等拓展茶叶添加形式、添加工序的选择、改进制作工艺增加花色、配合使用其它辅料或添加剂提升产品风味品质等方面还需要进一步研究。

茶叶中含有丰富的功能成分,在烘焙食品中的稳定性与保留率以及对烘焙食品的影响有部分研究报道,主要集中在儿茶素的稳定性与保留率、茶多糖对面团流变学特性的影响等方面,仍有待全面、系统地进行茶叶功能成分的稳定性、保留率以及对面团和产品的影响研究,深入揭示变化机理。同时,还需要对产品的营养功能性进行研究。

终端产品品质评价主要是感官评定与物性分析,评价标准各不相同,尚未形成一套系统的评价体系,结合图像分析、色彩分析等仪器分析手段建立综合评价体系仍有待深入研究和探讨。

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