優(yōu)化沙棘全果粉餅干配方工藝

劉瑩瑩，王秋玉，曹仲文*

(揚州大學(xué)旅游烹飪學(xué)院，江蘇 揚州225127)

沙棘是一種營養(yǎng)豐富、食用及藥用價值極高的植物[1]。其果實營養(yǎng)豐富，據(jù)測定含有多種維生素、亞油素、沙棘黃酮、超氧化物等活性物質(zhì)和人體所需的各種氨基酸。其中維生素C的含量每100 g可達到600～1 294 mg，是獼猴桃的2～3倍[2]。在我國經(jīng)典醫(yī)學(xué)著作中,明確記載了沙棘在心腦血管、抗腫瘤、抗衰老方面的作用及取得的效果[3]。

沙棘全果粉指沙棘干燥后經(jīng)粉碎制成的粉末,基本保留了新鮮沙棘較大部分的營養(yǎng)與功能。沙棘全果粉餅干的研發(fā)不僅可以滿足人們對營養(yǎng)保健食品的需求，還可以提高我國沙棘綜合開發(fā)效益。本文利用響應(yīng)面分析法，研究試驗條件下沙棘全果粉餅干的最佳工藝配方,為其規(guī)?；a(chǎn)提供參考。

1 原料與設(shè)備

1.1 原料

沙棘干果：購于烏魯木齊金花山食品有限公司;糖粉：購于揚州市華德食品店;金龍魚低筋面粉、安佳黃油、雞蛋均購于揚州市邗江區(qū)歐尚超市。

1.2 主要設(shè)備

Sun Mate-SEC-3Y烤箱:江蘇三麥食品機械有限公司；BS210S電子天平:北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；CF-630B氣流式超微粉碎機：廣州晨雕機械設(shè)備有限公司。

2 試驗方法

2.1 工藝流程[4]

原料預(yù)處理：沙棘干果經(jīng)挑揀后，用超微粉碎機粉碎,過300目篩備用。

攪拌：將室溫自然軟化的黃油倒入攪拌缸中，低速攪拌，加入糖粉混勻（用壓、刮的方式）。分次加入雞蛋，混勻。加入低筋粉和沙棘全果粉，混勻。

成型：放入餅干模具塑形。

冷凍、切片：面團放進冰箱冷藏 2 h后取出，切成0.5 cm厚度。

烘烤、冷卻：200℃/180℃15 min或者160℃/160℃25 min，烘烤后從烤箱取出，冷卻至室溫。

包裝：將冷卻后的餅干充氮包裝。

2.2 單因素實驗

在預(yù)實驗的基礎(chǔ)上,確定沙棘全粉餅干基礎(chǔ)配方為:每100 g低筋面粉、沙棘全果粉20 g(以低筋面粉為基準,下同)、全蛋液15 g、黃油60 g、糖粉55g。

2.2.1 沙棘全果粉添加量對餅干品質(zhì)的影響

配方中的其它配料比不變，以低筋粉質(zhì)量為基準，沙棘全果粉的添加量為低筋粉質(zhì)量的10%、20%、30%、40%、50%情況下，評定餅干的感官品質(zhì)。

2.2.2 全蛋液添加量對餅干品質(zhì)的影響

配方中的其它配料比不變，以低筋粉質(zhì)量為基準，在全蛋液的添加量為低筋粉質(zhì)量的10%、15%、20%、25%、30%的情況下，評定餅干的感官品質(zhì)。

2.2.3 糖粉添加量對餅干品質(zhì)的影響

配方中的其它配料比不變，以低筋粉質(zhì)量為基準，在糖粉的添加量為低筋粉質(zhì)量的45%、50%、55%、60%、65%的情況下，評定餅干的感官品質(zhì)。

2.3 響應(yīng)面設(shè)計試驗

根據(jù)單因素的試驗結(jié)果，設(shè)計響應(yīng)面試驗中的BOX-Behnken試驗方法并利用Design-expert8.0.6軟件，對結(jié)果進行分析，以感官評分為響應(yīng)值Y。

表1 響應(yīng)面設(shè)計因素與水平

2.4 感官評價

2.4.1 餅干感官質(zhì)量評分

組織8名評價員對餅干進行感官評分,分數(shù)取8人評分的平均值。對沙棘全果粉餅干從色澤、外形、組織、香氣、口感及味道6方面進行評價,結(jié)合相關(guān)參考文獻[5-7]，根據(jù)表2標準要求進行感官評價。

表2 沙棘全果粉餅干感官評分細則

2.4.2 餅干感官質(zhì)量比較分析

利用簡單定量描述性分析方法[8]，對本文研發(fā)的沙棘全果粉餅干與原味黃油餅干進行對照，繪制蜘蛛網(wǎng)狀圖，從而對兩種餅干的風(fēng)味、色澤及質(zhì)地進行比較。

3 結(jié)果與分析

3.1 單因素試驗結(jié)果與分析

3.1.1 沙棘全果粉添加量對餅干品質(zhì)的影響

從圖1可知，在B=15%，C=55%的情況下，沙棘全果粉添加量為20%時，餅干的感官品質(zhì)最好。隨著沙棘全果粉添加量的增加，感官分值逐漸降低。沙棘全果粉的加入會使餅干的組織結(jié)構(gòu)、口味特點發(fā)生改變。全果粉添加量對產(chǎn)品的色澤及外形影響較小,但是會對味道產(chǎn)生較大的影響。添加量較少時，餅干的沙棘風(fēng)味不突出；添加量過多時，餅干的口味偏酸，質(zhì)地偏硬，口感較差。

圖1 沙棘全果粉添加量（A）對餅干感官的影響（B=15%，C=55%）

3.1.2 全蛋液添加量對餅干品質(zhì)的影響

從圖2可知，在A=20%，C=55%的情況下，全蛋液添加量為15%時，餅干色澤較好、質(zhì)地疏松，口感香醇，感官評分最高。原因在于：雞蛋所含的蛋白質(zhì)和氨基酸在烘烤過程中會在餅干表面發(fā)生美拉德反應(yīng)，產(chǎn)生令人愉悅的風(fēng)味和棕黃色澤。蛋液還可以改善制品的組織性能，對原料中的油脂和其他物料起到乳化作用，使其風(fēng)味和結(jié)構(gòu)均一。當(dāng)添加量超過15%時，感官品質(zhì)逐漸下降。蛋液添加量過多時，面團過于稀軟，影響餅干成型，成熟后餅干口感較硬。

圖2 全蛋液添加量（B）對餅干感官的影響（A=20%，C=55%）

3.1.3 糖粉添加量對餅干品質(zhì)的影響

從圖3可知，在A=20%，B=15%的情況下，糖粉添加量為55%時，餅干甜度適宜，色澤較好、組織細膩，感官評分最高。糖粉顆粒細小，對油脂有很好的乳化作用，能產(chǎn)生很均勻的組織，使餅干的組織會較細膩。糖粉添加量對產(chǎn)品的色澤及外形影響較小,但是會對味道產(chǎn)生較大的影響[5]。糖粉添加量過少時，餅干沒有甜味；過多時味道過甜，影響感官評分。

圖3 糖粉添加量（C）對餅干感官的影響（A=20%，B=15%）

3.2 響應(yīng)面試驗結(jié)果與分析

3.2.1 試驗結(jié)果

試驗結(jié)果見表3。

表3 響應(yīng)面設(shè)計方案及試驗結(jié)果

3.2.2 試驗分析

依據(jù)Design-expert 8.0.6軟件對響應(yīng)面的實驗結(jié)果進行分析，得到表4的回歸模型的方差分析。

由表4可知，回歸模型的 P-value＜0.0001，相關(guān)性極顯著，并且方程失擬項不顯著（P>0.05），說明該模型與實際結(jié)果的擬合性較好，試驗方法可靠，具有可操作性。其中一次項A具有顯著性，一次項B有非常顯著性（p＜0.01），一次項 C 沒有顯著性；AC、BC交互項作用非常顯著，AB交互項不具有顯著性；A、B、C的平方項具有非常顯著性 (p<0.01)。依據(jù)Design-expert 8.0.6軟件對餅干的感官評價和配方工藝進行回歸擬合，得到標準方程：

表4 回歸模型的方差分析表

Y=87.60-1.38×A-2.25×B+0.12×C+0.50×A×B+5.75×A×C+3.00×B×C-5.42×A2-3.67×B2-5.43×C2

3.2.3 響應(yīng)面圖分析

利用Design-expert 8.0.6軟件，得到響應(yīng)曲面圖，如圖4、圖5、圖6所示。

圖4 A和B對食品感官的影響（C=55%)

圖5 B和C對食品感官的影響（A=20%)

圖6 A和C對食品感官的影響（A=15%)

由圖4可知，C=55%時，在一定范圍內(nèi)隨著A和B的升高，感官分值是先上升而后下降，響應(yīng)曲面坡面較為平緩且等高線近似一個圓，綜合響應(yīng)面圖可以看出A和B的交互作用不具有顯著性，與方差分析結(jié)果相同。

由圖5可知，在A=20%時，隨著B和C的升高，感官分值是先上升而后下降，在B=15%，C=55%的范圍內(nèi)，感官分值達到穩(wěn)定點。等高線圖為橢圓，表明B和C對食品感官的交互作用影響強烈，這與方差分析的結(jié)果相同。

由圖6可知，在B=15%時，隨著A和C的升高，感官分值是先上升而后下降，在A=20%，C=55%的范圍內(nèi)，感官分值達到穩(wěn)定點。等高線圖為橢圓，表明A和C對食品感官的交互作用影響強烈，這與方差分析的結(jié)果相同。

3.2.4 最佳工藝結(jié)果的確定及驗證

通過Design-expert 8.0.6軟件對回歸方程進行優(yōu)化求解，得到沙棘粉添加量為17.17%、全蛋液添加量為12.85%、糖粉添加量為53.71的條件下，感官得分為88.27。該試驗參數(shù)和結(jié)果并未見表3，所以需進行試驗驗證，根據(jù)實際情況，對參數(shù)進行修整。設(shè)置配方工藝：沙棘粉添加量為17%、全蛋液添加量為13%、糖粉添加量為54%。同時設(shè)置隨機對照組：沙棘粉添加量為20%、全蛋液添加量為15%、糖粉添加量為55%，結(jié)果見表5。

表5 驗證試驗結(jié)果

從表5中可以看出，驗證組的感官評分高于隨機對照組，說明驗證組的餅干品質(zhì)更優(yōu)。實驗結(jié)果的最終感官評分為90.3，與理論分析結(jié)果基本相同。

3.3 兩種餅干的感官對比分析

由圖7可得知，沙棘全果粉餅干的口感更加濃郁松脆，組織更加均勻，可見沙棘全果粉在餅干加工中的應(yīng)用效果較好，在風(fēng)味和口感上更具優(yōu)勢。

圖7 兩種餅干的品質(zhì)分析蜘蛛網(wǎng)圖

4 結(jié)論

根據(jù)試驗結(jié)果，得到了沙棘全果粉餅干的最佳工藝配方：以低筋面粉的質(zhì)量為基準，沙棘粉添加量為低筋粉質(zhì)量的17%、全蛋液添加量為低筋粉質(zhì)量的13%、糖粉添加量為低筋粉質(zhì)量的54%。并得到了在本試驗條件下的沙棘全果粉餅干的食品感官回歸方程，擬合度較高。另外由簡單定量描述性檢驗證明其在風(fēng)味和口感方面比一般餅干有優(yōu)勢。沙棘全果粉餅干的開發(fā)豐富了產(chǎn)品的多樣性,提高了沙棘的附加值,為其開發(fā)提供新的思路[5]。

此外，為了獲得感官品質(zhì)更佳的沙棘全果粉餅干，需要對整個工藝過程所涉及的物性與操作參數(shù)進行全面地研究，同時，對前述食品感官的評價標準和評價方法，也可作進一步地分析。