响应面法优化青稞桃酥配方工艺
收稿日期:2018-12-10*通信作者
作者简介:卢
芸(1995-),
女,江苏南通人,扬州大学旅游烹饪学院硕士研究生,从事食品加工与卫生研究;许
莲(1976-),女,江苏泗阳人,苏州经贸职业技术学院人文社科与旅游管理学院副教授,从事酒店管理研究。
芸1为什么要减肥
,周
莹1,施淑文2,戴阳军2
,许
3*
(1.扬州大学旅游烹饪学院,江苏扬州225127;2.常熟理工学院生物与食品工程学院,江苏常熟215500;
3.苏州经贸职业技术学院人文社科与旅游管理学院,江苏苏州215009)
要:通过单因素实验与响应面实验相结合的方法,确定青稞桃酥的最佳配方为:以青稞粉和低筋粉(青稞粉63.5%、低筋粉36.5%)总重不变计,拉油60%、鸡蛋15%、糖粉58.7%、海藻糖12%、酥油16.5%、吉士
粉18%、臭粉2%、小苏打0.1%、泡打粉1.5%。该法制成的青稞桃酥具有独特的浓郁青稞香气、酥脆可口、感官品质与质构特性优良。
关键词:青稞;桃酥;响应面实验;感官评分;加工工艺中图分类号:TS 972.132文献标识码:A 文章编号:2095-8730(2019)01-0058-05
青稞(Hordeum vulgare Linn.)是一种禾谷类
作物,主要分布在西藏、青海等高寒地区。[1]
青稞
营养价值和药用价值很高,含有高于其他谷类的β-葡聚糖、黄酮、膳食纤维和人体所需微量元素,具有提高人体的免疫力、预防心血管疾病、促
进胃肠道消化等功效。
[2-3]
桃酥是一种民间传统糕点,因其甘香酥脆的口感颇受广大人民的喜
爱。[4]
在桃酥中添加青稞不仅能提高传统桃酥的
营养价值,更能缓和传统桃酥的甜腻味,使口感更
加符合现代人的需求。目前青稞桃酥在西藏、青海等地已有销售,但仍缺少对青稞桃酥标准化生产工艺的研究,本实验通过单因素与响应面实验,对青稞桃酥的配方工艺进行优化,使其酥性与风味得以提高,以期对青稞桃酥的工业化生产提供参考,推动青稞的深加工发展。
1
材料与方法
1.1
材料与设备
低筋粉(美玫牌)、青稞粉、拉油、鸡蛋、糖粉、海藻糖、吉士粉、臭粉(食用碳酸氢铵)、小苏
打、泡打粉、杏仁、白芝麻等均为市售。
SM5L 多功能搅拌机:北京富伟吉祥厨房设备有限公司;SM -523电烤箱:北京富伟吉祥厨房设备有限公司;AWH 计重桌称:上海实干实业有
限公司;TA -XT Plus 质构仪:英国Stable Micro System 公司;面筛(孔径0.18mm )、刮板、烤盘等:市售1.2制作工艺
1.2.1
基础配方经预实验,初步确定青稞桃酥配方工艺。以
青稞粉与低筋粉(7ʒ3)总重不变计:拉油60%、酥油16%、鸡蛋15%、糖粉60%、海藻糖12%、吉士粉18%、臭粉(食用碳酸氢铵)1.5%、小苏打0.1%、泡打粉1.5%。1.2.2工艺流程1.2.2.1
青稞的预处理
青稞→除杂→烘干→粉碎→过筛→备用。
1.2.2.2青稞桃酥生产工艺流程
配料→原辅料预混乳化→面团调制→分剂→制坯成形→烘烤→冷却→包装→成品。1.2.3
操作要点
原料预处理:挑选浅棕、无霉变的青稞粒。
粉碎后,将其过筛并储存在干燥的环境中备用。
制浆:将糖粉、海藻糖、鸡蛋、酥油、拉油加入搅拌机混合,用球形钢丝搅拌桨中速搅拌5min 至均匀乳白,体积膨大为原来的1.5倍为止。面团调制:将青稞粉、低筋粉、吉士粉、泡打粉、臭粉、小苏打混匀过0.178mm 筛孔后加入搅
美食研究2019,36(1):58-62Journal of Researches on Dietetic Science and Culture
拌机,使用钩状搅拌桨低速搅拌1min至形成均匀面团,注意时间不可过长,以免面团生筋。
高中历史新教材分剂:将打好的面团搓条,分摘成40g大小均匀面坯,搓圆。
制坯:用手指在每个面坯中央压一小孔,撒少量白芝麻、杏仁,轻压后摆盘。
烘烤:将面坯放入上火170ħ、下火160ħ的烤箱中烤制25min,使产品上均匀后出炉。
冷却:刚出炉的产品易碎裂,应充分冷却2h 后进行包装。
1.3实验设计与方法
1.3.1单因素实验
以预实验为基础工艺操作,分别对青稞粉添加量(50%、60%、70%、80%、90%)、糖粉添加量(12
%、14%、16%、18%、20%)、海藻糖添加量(4%、8%、12%、16%、20%)、酥油添加量(50%、55%、60%、65%、70%)、臭粉添加量(0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%)5个因素进行单因素实验设计。
1.3.2响应面优化实验
基于单因素实验结果,采用Box-Behnken法设计3因素3水平实验。
1.4测定方法
1.4.1青稞桃酥感官评定标准
感官评价在食品评估室内完成,评估小组由10名经验丰富的食品行业专业人士组成,对、香、味分辨力高,其中男、女各5名,小组成员身体健康,12h前禁止吸烟、酗酒或吃刺激性食物。[5]品评时评价员单独完成评价,每份样品在评价前用清水漱口,每间隔5min评定下一样品。[6]感官评定人员从糕点的外观、结构、泽、口感4个方面,对青稞桃酥样品进行感官评价,将各总评分的平均值作为产品评价指标的结果。感官评分标准如表1所示。
1.4.2质构特性
采用TA.XT plus质构仪对青稞桃酥与普通桃酥的硬度和咀嚼性进行比较分析。测试配件:2mm柱形探头;测前速度:1mm/s;测后速度:10.0mm/s;测试速度:0.5mm/s;测定间隔时间:5s;压缩距离:2mm。
1.4.3数据处理
实验数据使用软件Origin7.5及Design-Ex-pert8.0进行制图和方差分析。
表1感官评定标准
指标标准评分(分)外观
(30分)
厚薄均匀,形状整齐,表面龟裂纹均
匀,底部平整,无歪斜塌陷
20 30
厚薄一致,形状基本整齐,表面龟裂
不均匀,底部不平整,稍有歪斜塌陷
10 19
形状、厚薄不整齐一致,表面基本无
龟裂,底部破碎,严重塌陷歪斜
0 9
结构
(20分)
断面孔洞均匀,无硬块14 20
断面孔洞较为均匀,有颗粒硬块8 13
断面孔洞不均匀,有硬块0 7
(20分)
表面灰棕,底部棕黄,龟裂处
泽均匀一致
14 20
表面与底部呈灰棕,龟裂处泽
不均一
7 13
表面、底部、龟裂处发白或焦黑0 6
口感
(30分)
酥脆,口感细腻,不油腻,有青稞香
烤箱美食食谱大全桃酥味,甜度适中
21 30
酥脆度低,口感细腻,稍油腻,青稞
香味较淡,甜度不适中
11 20
无酥脆感,僵硬,粗糙,过油腻,无青
稞香味或异味,甜度不适中
0 10 2结果与分析
2.1单因素实验结果分析
2.1.1青稞粉添加量对产品的影响
由图1可知,青稞桃酥的感官评分随青稞粉量的增加呈现先增高后降低的变化趋势。经综合分析,过高
的面筋会使桃酥的酥脆性降低,青稞粉的添加可以对面筋起到一定的稀释作用。[7]当青稞粉添加量较少时,青稞风味较淡、口感较硬、产品泽较浅。青稞粉添加量过多会造成产品颜偏深、苦涩味加重、龟裂减少、口感粗糙。因此根据感官评定结果,拟定青稞粉添加量60% 80%间进行进一步试验分析。
2.1.2酥油添加量对产品的影响
由图2可知,青稞桃酥的感官评分随酥油量的增加呈现先增高后降低的变化趋势。经综合分析,适当的酥油有助于软化桃酥中的面筋蛋白,使成品口感更加细腻酥松。[8]当酥油量过少时,产品口感偏硬脆、组织粗糙、不够酥松。当酥油量过多时,产品组织松散易塌陷。因此根据感官评定结果,拟定酥油添加量14% 18%间进行进一步
2019No.1Journal ofResearches on Dietetic Science and Culture Vol.36Sum No.133
试验分析
图1
青稞粉添加量对产品品质的影响
图2酥油添加量对产品品质的影响
2.1.3
海藻糖添加量对产品的影响由图3可知,产品感官评分随海藻糖的增加
呈现先升高后趋于平缓的变化趋势。经综合分析,海藻糖作为还原性双糖,能够保持面制品的持水性,
减缓淀粉的老化进程,减少异味,赋予面制
品更加醇和的口感。[9]
综合考虑成本因素,选取海藻糖添加量为12%
图3海藻糖添加量对产品品质的影响
2.1.4
糖粉添加量对产品的影响
由图4可知,青稞桃酥的感官评分随糖量的
增加呈现先增高后降低的趋势。经综合分析,糖粉对桃酥的感官品质影响较大,除了增加甜味外,糖在加热过程中易产生美拉德反应,从而赋予桃酥特殊的泽与风味,同时能提高桃酥烘烤时表面的张力,使产品不易塌陷。[10]
因此根据感官评定结果,拟定糖粉添加量55% 65%间进行进一步试验分析。2.1.5
臭粉添加量对产品的影响由图5可知,随着臭粉添加量的增加,产品呈
现出较平缓上升和下降趋势。经综合分析,臭粉加热时能使桃酥表面形成自然的龟裂纹,在桃酥制品中作为膨松剂使用。经实验,确定臭粉添加量为2%
图4
糖粉添加量对产品品质的影响
图5
臭粉添加量对产品品质的影响
2.2
响应面实验结果分析
以粉总重计,选择青稞粉添加量(A )、酥油添加量(B )、糖添加量(C )3因素为自变量进行响应
面实验,以表1感官评价(Y )为指标,筛选青稞桃酥最佳配方工艺条件,试验设计见表2。用Box -Behnken 响应面分析法对实验结果模型进行方差分析,结果见表3。
表2
Box -Behnken 设计因素水平因素
平-101A 青稞粉添加量/%607080B 酥油添加量/%14
16
18
C
糖添加量/%
556065
利用Design Expert 软件对表3中响应值进行
二元回归拟合,确定回归方程预测模型如下:Y =90.50-6.22A +1.39B -2.75C -2.34AB +0.20AC -2.19BC -5.24A 2-6.98B 2-6.69C 2。
对模型进行回归分析,结果见表4。
由表4可知,该模型的P 值<0.0001(P <
0.01),表示回归模型效应极显著。模型的R2
=
94.93,说明模型对青稞桃酥试验情况拟合度较
好,试验误差小,可以用该方程对青稞桃酥的最佳
2019年第1期美食研究第36卷总第133期
工艺参数进行预测和分析。失拟项P值为0.1321表3Box-Behnken设计方案与结果
试验编号A B C Y(分)111071.16
200091.13
300088.26
伟大的悲剧课件
40-1172.23
5-11086.35
601-185.81
71-1074.89
801172.47
900093.37
100-1-176.82
1100090.33
12-10184.54
1300089.42
14-1-1080.73
1510-172.19
1610170.56
17-10-186.97表4回归方程显著性检验与方差分析
方差来源平方和
自由
均方F值P值显著性胎儿发育过程图片
模型994.959110.5514.570.0009**A309.881309.8840.850.0004**B15.46115.46  2.040.1965
C60.45160.457.970.0257*
AB21.86121.86  2.880.1334
AC0.1610.160.0210.8886
BC19.14119.14  2.520.1562
A2115.771115.7715.260.0058**B2204.901204.9027.010.0013**C2188.641188.6424.870.0016**残差53.1077.59
失拟项38.25312.75  3.440.1321
纯误差14.854  3.71
总变异1048.0516
注:**表示差异极显著(P<0.01);*表示差异显著(P<0.05)。
(P>0.05)不显著,说明实验模型的失拟度好,该回归模型合理。由F值大小可知,影响青稞桃酥感官评价因素的主次顺序为青稞粉添加量(A)>糖粉添加量(C)>酥油添加量(B)。其中一次项A极显著(P<0.01),说明青稞粉添加量对感官评分影响极显著;C显著(P<0.05),说明糖粉添加量对感官评分影响较显著。交互项AC显著(P<0.05),说明青稞粉添加量和糖粉添加量相互作用显著。A2、B2、C2在评分中极显著(P<0.01),表明响应值变化复杂。
2.3响应面交互作用分析
通过Box-Behnken试验对模型进行响应面图分析,以观察A、B、C3个因素之间的交互作用对感官评分
的影响,响应曲面效果和对应等高线图见图6。图像呈开口朝下的伞状曲面,说明感官评分存在极值。图中的响应曲面陡峭,等高线呈密集椭圆形,表明青稞粉和糖的添加量之间的交互作用对青稞桃酥的感官评价影响最显著。与表4中的方差分析结果一致
图6各因素交互作用对产品品质的响应曲面
2.4最佳工艺与验证实验
根据所建立模型进行参数最优分析,得青稞桃酥最佳预测工艺条件为:以青稞粉和低筋粉(青稞粉占63.46%)总重计,酥油添加量16.50%、糖粉添加量58.72%。根据实际生产情况将工艺修正为青稞粉添加量63.5%、酥油添加量16.5%、糖粉添加量58.7%。为确保试验结果准确,进行了三次验证,实验结果显示,青稞桃酥的感官评分为92.33分,接近预测值93.41分,相对误差仅为1.16%。对比产品与普通桃酥的全质构数据,实验结果见表5。由表5可知,添加青稞粉的桃酥硬度小于普通桃酥,咀嚼性大于普通
2019No.1Journal ofResearches on Dietetic Science and Culture Vol.36Sum No.133
桃酥,均优于对照组。成品泽呈淡棕,口感细腻酥松,散发出淡淡的青稞香味。可见此模型能较好地优化青稞桃酥工艺。
表5质构特性比较分析
品种硬度/N咀嚼性/N
普通桃酥1567.951098.26
青稞桃酥1236.171367.31
3结论
通过Box-Behnken设计探讨了青稞粉添加量、酥油添加量和糖添加量对青稞桃酥品质的影响,确定青稞桃酥的最佳配方为:以青稞粉和低筋粉(其中青稞粉占63.5%)总重计,拉油60%、鸡蛋15%、糖粉58.7%、海藻糖12%、酥油16.5%、吉士粉18%、食用碳酸氢铵(臭粉)2%、小苏打0.1%、泡打粉1.5%。所得青稞桃酥青稞香气浓郁、甜度适中、口感细腻酥脆,感官与质构品质优良。青稞营养丰富,以部分青稞粉替代面粉制成青稞桃酥,既增加了传统桃酥的营养价值,也为青稞的深加工提供支持。
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再别康桥课堂实录Optimization of highland barley cake formula
by response surface methodology
LU Yun1,ZHOU Ying1,SHI Shuwen2,DAI Yangjun2,XU Lian3*
(1.School of Tourism and Culinary Science,Yangzhou University,Yangzhou,Jiangsu225127,China;
2.School of Biotechnology and Food Engineering,Changshu Institute of Technology,Changshu,Jiangsu215500,China;
3.School of Humanities and Social Science and Tourism Management,Suzhou Institute of Trade and Commerce,
Suzhou,Jiangsu215009,China)
Abstract:The formula of highland barley walnut cake was optimized using response surface methodology based on single factor experiments which on basis of the wheat flour,composed of63.5%of highland barley power,36.5%of low-gluten flour,60%of salad oil,15%of egg,58.7%of sugar,12%of trehalose,16.5%of butter,18%of custard powder,2%of ammonia powder,0.1%of baking soda,and1.5%of baking powder and gave the product unique aroma,good sensory quality and texture characteristics.
Key words:barley;cake;response surface methodology;sensory score;processing technology
(责任编辑:赵勇)2019年第1期美食研究第36卷总第133期