田盼盼，朱照武，程超

（湖北民族學(xué)院生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，湖北恩施445000）

山藥發(fā)糕的配方優(yōu)化

田盼盼，朱照武，程超*

（湖北民族學(xué)院生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，湖北恩施445000）

以山藥粉、小麥粉為主要原料生產(chǎn)發(fā)糕，采用感官鑒評(píng)和質(zhì)構(gòu)分析兩種方法對(duì)配方進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，山藥發(fā)糕的最佳配方為山藥粉與小麥粉比例5∶1，白砂糖14%，發(fā)酵劑0.25%，山藥粉小麥粉比例對(duì)山藥發(fā)糕的品質(zhì)影響最大。山藥發(fā)糕最佳保水劑為0.1%單甘酯，0.1%蔗糖酯，0.05%β-環(huán)狀糊精和0.2%的乳酸鈣，此條件下生產(chǎn)的山藥發(fā)糕品質(zhì)最優(yōu)。

山藥粉；小麥粉；白砂糖；發(fā)酵劑；保水劑

山藥是植物薯蕷（Dioscorea opposita Thunb.）的地下塊莖[1]，富含淀粉、蛋白質(zhì)[2]和游離氨基酸[3]等營(yíng)養(yǎng)成分，還含有Zn、Fe、Mn、Cu、Se和Ca等礦物質(zhì)元素[4-5]。山藥中以山藥多糖為主的活性成分，具有抗氧化、延緩衰老[6-7]、降血糖、降血脂[8]、抗腫瘤、抗突變和良好的免疫調(diào)節(jié)作用[9-10]，還能調(diào)節(jié)脾胃[11]，具有很好的保健作用。食品發(fā)酵是通過(guò)利用微生物的作用以豐富和改善原產(chǎn)品的風(fēng)味、質(zhì)地和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，增加食品的穩(wěn)定性，并可產(chǎn)生許多功能性物質(zhì)或降低原料中的有害物質(zhì)，賦予食物更多的功能性，并提高其經(jīng)濟(jì)價(jià)值[12]。目前山藥主要是作為蔬菜類開發(fā)，作為類似發(fā)糕類產(chǎn)品的開發(fā)還未見，因此本試驗(yàn)利用感官和質(zhì)構(gòu)分析兩種評(píng)價(jià)方法研究了山藥發(fā)糕配方，旨在為山藥充分利用提供一些理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

山藥、優(yōu)質(zhì)白砂糖、小麥粉、安琪高活性干酵母（食用級(jí)）：當(dāng)?shù)爻?；檸檬酸、抗壞血酸、單甘脂、蔗糖酯、?環(huán)狀糊精、乳酸鈣（分析純）：國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

RT-02A型2兩裝粉碎機(jī)：榮聰精密科技有限公司；ZX-9140MBE電熱鼓風(fēng)干燥機(jī)：上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；TA.XT.PLUS質(zhì)構(gòu)分析儀：美國(guó)Stablele Micro System公司；SHY-2A數(shù)顯水浴恒溫振蕩器：金壇市科興器廠。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 山藥發(fā)糕加工工藝流程

1.3.2 質(zhì)構(gòu)特性分析

采用TA.XT.PLUS型質(zhì)構(gòu)分析儀，p/50平底柱形探頭。質(zhì)構(gòu)分析（texture profile analysis，TPA）測(cè)定條件：測(cè)前速率2 mm/s，測(cè)試速率1 mm/s，測(cè)后速率2 mm/s，形變75%；兩次壓縮停留時(shí)間3 s；數(shù)據(jù)采集速率為250 pps；觸發(fā)值是5 g。得到表征質(zhì)構(gòu)狀況的評(píng)價(jià)參數(shù)：硬度、黏著性、彈性、黏聚性、膠黏性、咀嚼性、回復(fù)性[14-16]。

1.3.3 產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)指標(biāo)

用定量描述和感官剖面檢驗(yàn)法中的獨(dú)立法對(duì)所得各產(chǎn)品進(jìn)行感官鑒定與分析，由10人組成的評(píng)定小組依據(jù)產(chǎn)品的色澤、外形、表皮、內(nèi)部組織和口感進(jìn)行評(píng)分，每項(xiàng)感官20分，滿分100分，各項(xiàng)評(píng)及最終結(jié)果均保留一位小數(shù)。評(píng)分依據(jù)見表1。

表1 山藥發(fā)糕感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation standard of fermented yam cake

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)酵劑添加量對(duì)山藥發(fā)糕的影響

在山藥粉70%，小麥粉14%，白砂糖14%條件下添加不同量發(fā)酵劑，制作成山藥發(fā)糕，其感官評(píng)定和質(zhì)構(gòu)分析結(jié)果見表2。

表2 發(fā)酵劑添加量對(duì)山藥發(fā)糕感官和質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 2 Effect of fermentation starter addition on sensory and texture characteristic of fermented yam cake

由表2可以看出，隨著發(fā)酵劑用量增加，山藥發(fā)糕的彈性逐漸增加，當(dāng)發(fā)酵劑用量為0.15%時(shí)彈性達(dá)到最大，硬度最小，如果發(fā)酵劑用量繼續(xù)增加，彈性下降，硬度上升，可能是由于發(fā)酵劑用量過(guò)高，產(chǎn)氣量過(guò)大，導(dǎo)致山藥發(fā)糕的面筋網(wǎng)被過(guò)大拉伸，從而使其持氣性下降。但是0.20%發(fā)酵劑產(chǎn)品感官評(píng)分略高于0.15%，但統(tǒng)計(jì)分析二者無(wú)顯著差異，因此添加0.20%發(fā)酵劑綜合指標(biāo)較好。

2.2 加糖量對(duì)山藥發(fā)糕的影響

在山藥粉70%，小麥粉14%，發(fā)酵劑0.20%條件下添加不同量的白砂糖，制成的山藥發(fā)糕的感官評(píng)分和質(zhì)構(gòu)分析結(jié)果見表3。

由表3可以看出，隨著白砂糖添加量的增加，山藥發(fā)糕的硬度逐漸減小，彈性、黏聚性等均呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，這可能是因?yàn)樘怯昧吭黾?，酵母的產(chǎn)氣量增加，因此彈性增加，硬度下降。但當(dāng)白砂糖的添加量為14%時(shí)山藥發(fā)糕的硬度反而增加，可能是因?yàn)樘怯昧窟^(guò)大，會(huì)產(chǎn)生高滲透壓，從而導(dǎo)致酵母發(fā)酵受阻，產(chǎn)氣量下降，導(dǎo)致硬度增加，彈性等指標(biāo)下降。因此最佳白砂糖添加量為12%。

表3 白砂糖添加量對(duì)山藥發(fā)糕的感官和質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 3 Effect of sugar addition on sensory and texture characteristic of fermented yam cake

2.3 山藥粉與小麥粉的比例對(duì)山藥發(fā)糕的影響

在山藥粉70%，白砂糖12%，發(fā)酵劑0.20%條件下，按照不同比例添加小麥粉，制成的山藥發(fā)糕的感官評(píng)分和質(zhì)構(gòu)分析結(jié)果如表4。

表4 山藥粉與小麥粉比例對(duì)山藥發(fā)糕感官和質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 4 Effect of the yam powder and flour ratio on sensory and texture characteristic of fermented yam cake

由表4可以看出，隨山藥粉用量增加，山藥發(fā)糕硬度逐漸增加，可能是因?yàn)樾←湻塾昧肯陆?，面筋蛋白形成的面筋網(wǎng)逐漸減少，發(fā)酵過(guò)程產(chǎn)生的CO2氣體不能保留，導(dǎo)致糕點(diǎn)的硬度增加，但是當(dāng)山藥粉和小麥粉比為7∶1時(shí)，由于小麥粉用量過(guò)少，面筋網(wǎng)不能形成，故山藥發(fā)糕外觀失去依托，硬度急劇下降。因此結(jié)合感官評(píng)價(jià)，山藥粉與小麥粉比選擇5∶1。

2.4 山藥發(fā)糕配方確定正交試驗(yàn)

選取發(fā)酵劑添加量、山藥粉與小麥粉比例、白砂糖添加量這3個(gè)因素進(jìn)行正交試驗(yàn)，正交試驗(yàn)結(jié)果見表5，方差分析見表6。由表5可以看出，影響山藥發(fā)糕品質(zhì)的因素大小為山藥粉與小麥粉比例＞發(fā)酵劑用量＞白砂糖用量。山藥發(fā)糕最佳配方為A3B2C3，即發(fā)酵劑用量0.25%，山藥粉與小麥粉比為5∶1，白砂糖用量14%。在最佳配方條件下進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，產(chǎn)品的感官評(píng)分為81.4分。產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)分析數(shù)據(jù)顯示，制得的山藥發(fā)糕硬度較小2 621.418 g，彈性較大0.864 g，黏聚性較大0.448 g，咀嚼性較大1 741.872 g，回復(fù)性較小0.334 g，具有較好的品質(zhì)[17]。

表5 山藥發(fā)糕配方優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 5 Factors and levels of orthogonal experiment for yam cake formula optimization

表6 山藥發(fā)糕配方優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析Table 6 Variance analysis of orthogonal experiment for yam cake formula optimization

由表6可以看出，山藥粉、小麥粉比主要影響山藥發(fā)糕的外觀形狀、表皮、內(nèi)部組織狀態(tài)等，達(dá)到了極顯著水平；發(fā)酵劑用量主要影響山藥發(fā)糕的口感，達(dá)到了極顯著水平。

2.5 山藥發(fā)糕保水劑確定正交試驗(yàn)

表7 山藥發(fā)糕保水劑優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 7 Factors and levels of orthogonal experiment for yam cake water retention agent optimization

表8 山藥發(fā)糕保水劑優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析Table 8 Variance analysis of orthogonal experiment for yam cake water retention agent optimization

單獨(dú)由2.4優(yōu)化的原料加工成的山藥發(fā)糕易老化，因此以2.4優(yōu)化配方為基礎(chǔ)，對(duì)其保水劑進(jìn)行研究，根據(jù)參考文獻(xiàn)[18-21]，選取單甘酯、蔗糖酯、β-環(huán)狀糊精、乳酸鈣為4個(gè)因素，采用4因素3水平[22]進(jìn)行正交試驗(yàn)，結(jié)果見表7和表8。由表7可知，山藥發(fā)糕保水劑最佳組合為單甘酯0.1%、蔗糖酯0.1%、β-環(huán)狀糊精0.05%、乳酸鈣0.2%，即單甘酯、蔗糖酯、β-環(huán)狀糊精、乳酸鈣比例為2∶2∶1∶4，在此條件下進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，山藥發(fā)糕的感官評(píng)分為84.7分。4種保水劑對(duì)山藥發(fā)糕品質(zhì)影響的主次順序?yàn)閱胃术ィ救樗徕}＞β環(huán)狀糊精>蔗糖酯。

由表8可知，β-環(huán)狀糊精對(duì)產(chǎn)品外形、表皮和口感的影響最大。這可能是因?yàn)棣?環(huán)狀糊精溶解度較大，在水溶液中可同時(shí)與親水性物質(zhì)和疏水性物質(zhì)結(jié)合，具有較高持水性[23]，同時(shí)可以改善食品風(fēng)味，脫除不良?xì)馕逗蛯?duì)人體有害的物質(zhì)[24]。蔗糖酯對(duì)產(chǎn)品色澤和口感影響較大，因?yàn)檎崽酋ツ苓M(jìn)入直鏈淀粉螺旋結(jié)構(gòu)形成復(fù)合物，從而抑制淀粉結(jié)晶，防止淀粉老化[25]。乳酸鈣對(duì)產(chǎn)品內(nèi)部組織影響最大，且對(duì)產(chǎn)品色澤、表皮、口感影響也較大?？赡芤?yàn)槿樗徕}可保持食品水分、調(diào)節(jié)酸度和抗氧化[26]。

3 結(jié)論

通過(guò)單因素以及正交試驗(yàn)得出山藥發(fā)糕最佳配方為山藥粉與小麥粉比例5∶1，白砂糖14%，發(fā)酵劑0.25%。此種山藥發(fā)酵粉的最佳乳化劑配方為單甘酯0.1%、蔗糖酯0.1%、β-環(huán)狀糊精0.05%、乳酸鈣0.2%，按照配方所制得的山藥發(fā)糕的顏色為淡麥黃色，表面光滑，無(wú)斑點(diǎn)，內(nèi)部氣孔均勻，無(wú)塌陷和隆起，無(wú)糖粒疙瘩，無(wú)生粉，黏度合適，甜度適中，山藥味合適，入口綿軟香甜，松軟可口。

[1]斐鑒.中國(guó)植物志，第16卷，第一分冊(cè)[M].北京：科學(xué)出版社，1985.

[2]王飛，劉紅彥，魯傳濤，等.5個(gè)山藥品種資源的農(nóng)藝性狀和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)比較[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005（3）：58-60.

[3]唐世蓉，龐自潔.山藥的營(yíng)養(yǎng)成分分析[J].中藥通報(bào)，1987（4）：38-40.

[4]杭悅宇，秦慧貞，丁志遵.山藥新藥源的調(diào)查和質(zhì)量研究[J].植物資源與環(huán)境，1992（2）：10-15.

[5]廖朝暉，朱必鳳，劉安玲，等.山藥主要生化成分含量的測(cè)定[J].韶關(guān)學(xué)院學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2003（6）：67-69.

[6]苗明三.懷山藥多糖對(duì)免疫功能的影響[J].河南中醫(yī)，1996（6）：23-24.

[7]苗明三.懷山藥多糖對(duì)小鼠免疫功能的增強(qiáng)作用[J].中藥藥理與臨床，1997（3）：26-27.

[8]蔣艷玲.懷山藥多糖對(duì)衰老小鼠免疫器官組織的影響[J].河南中醫(yī)藥學(xué)刊，2002（6）：18-19.

[9]胡國(guó)強(qiáng)，楊保華，張忠泉.山藥多糖對(duì)大鼠血糖及胰島釋放的影響[J].山東中醫(yī)雜志，2004（4）：230-231.

[10]郜紅利，肖本見，梁文梅.山藥多糖對(duì)糖尿病小鼠降血糖作用[J].中國(guó)公共衛(wèi)生，2006（7）：804-805.

[11]李樹英，陳家暢，苗利軍，等.山藥健脾胃作用的研究[J].中藥藥理與臨床，1994（1）：19-21，16.

[12]杜鵬，霍貴成.傳統(tǒng)發(fā)酵食品及其營(yíng)養(yǎng)保健功能[J].中國(guó)釀造，2004，23（3）：6-8.

[13]劉海濱，趙紅燕，王寧，等.山藥加工過(guò)程中護(hù)色方法的研究[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2009，25（4）：62-64.

[14]殷俊，梅燦輝，陳斌，等.肉丸品質(zhì)的質(zhì)構(gòu)與感官分析[J].現(xiàn)代食品科技，2011（1）：50-55.

[15]陳娟，徐學(xué)明.軟曲奇質(zhì)地的TPA質(zhì)構(gòu)分析[J].中國(guó)糧油學(xué)報(bào)，2008（1）：194-197，202.

[16]王海鷗，姜松.質(zhì)構(gòu)分析（TPA）及測(cè)試條件對(duì)面包品質(zhì)的影響[J].糧油食品科技，2004（3）：1-4.

[17]趙延偉，耿欣，陳海華，等.面包及蛋糕的質(zhì)構(gòu)與感官評(píng)價(jià)的相關(guān)性研究[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2012（21）：253-259.

[18]張巖，仇宏偉，欒明川，等.單甘脂對(duì)馬鈴薯全粉品質(zhì)的影響[J].萊陽(yáng)農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，2002（1）：75-77.

[19]張百勝，張心田.蔗糖酯的特性及在食品中的應(yīng)用[J].農(nóng)產(chǎn)品加工（學(xué)刊），2006（5）：76-77.

[20]鄭志，張?jiān)?，羅水忠，等.添加劑對(duì)方便米飯?zhí)匦缘挠绊慬J].食品科學(xué)，2010，31（24）：120-123.

[21]毛羽揚(yáng)，高藍(lán)洋，朱在勤，等.單甘酯和硬脂酰乳酸鈣/鈉對(duì)揚(yáng)麥16面粉理化品質(zhì)特性影響的研究[J].食品科學(xué)，2008，29（11）：65-68.

[22]杜雙奎.食品試驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2011.

[23]蔣彩虹，王利，梁智慧，等.β-環(huán)狀糊精在脫水蔬菜應(yīng)用中的研究[J].食品科學(xué)，2000，21（4）：35-37.

[24]謝霖，袁華，劉欣，等.β-環(huán)狀糊精在食品工業(yè)上的應(yīng)用與研究進(jìn)展[J].廣州食品工業(yè)科技，2000（3）：49-51.

[25]劉小杰，何國(guó)慶，袁長(zhǎng)貴，等.蔗糖酯的合成工藝及其應(yīng)用研究[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2001（11）：64-69.

[26]中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB 2760—2007食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

Formula optimization of fermented yam cake

TIAN Panpan,ZHU Zhaowu,CHENG Chao*
(School of Biological Science and Technology,Hubei University for Nationalities,Enshi 445000 China)

Using yam powder and wheat flour as main raw materials to produce fermented yam cake,the formula was optimized by sensory evaluation and texture analyzer method.The results showed the optimal formula was as follows:yam powder and wheat flour ratio 5∶1,sugar 14%and fermentation starter 0.25%.The proportion of yam powder and wheat flour had largest effect on the quality of fermented yam cake.The optimal water retention agent formula of fermented yam cake was monoglyceride 0.1%,sucrose ester 0.1%,β-cyclodext-rine 0.05%and calcium lactate 0.2%.Under this condition,the product had the optimal quality.

yam powder;wheat flour;sugar;starter culture;water retention agent

TS205.5

A

0254-5071（2014）10-0161-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2014.10.039

2014-08-04

湖北省教育廳青年項(xiàng)目（Q20122903）

田盼盼（1989-），女，碩士研究生，研究方向天然產(chǎn)物開發(fā)。

*通訊作者：程超（1976-），女，副教授，博士，研究方向食品化學(xué)及生物資源開發(fā)利用。