燕麥工藝參數對紫薯燕麥巧克力成形性能的影響

曾萍旺，劉　彤，劉長琦，蔣逸倩，武家蓮

(貴州大學 化學與化工學院，貴州 貴陽　550025)

巧克力起源于墨西哥，盛行于西方國家，在我國作為一種高熱值糖果類休閑食品受到大家的歡迎[1]。但巧克力中含有大量的糖類和脂質，缺少人體必需的蛋白質、無機鹽、維生素和纖維素，食用后易產生飽腹感，影響人體的消化和吸收，進而影響食欲，同時其營養成分與人體的需求相差甚遠，過量食用會加大高血壓、糖尿病、動脈硬化等多種疾病發生的概率[2]。這些缺點導致近年來巧克力市場需求有所下降，因此該行業若要實現可持續發展，需要一種富含蛋白質、維生素、纖維素的營養型巧克力[3]。

燕麥是當前科學界公認營養價值極高的農產品，其加工制成的燕麥片富含維生素、脂肪和蛋白質，深受人們喜愛[4]。隨著當今社會生活節奏的日益加快，更多的人將燕麥作為食物以節省時間，人們對燕麥的需求也在逐漸增加[5]。紫薯不僅擁有其他薯類的營養優勢，本身還具有一定的保健作用，在聯合國癌癥研究中心公布具有抗癌作用的蔬菜中位列第一，具有相當高的營養和藥用價值，是世界上已發現的預防疾病、保持人體健康最直接、有效，并且安全的自由基清除劑[6-7]。文章以黔貴高原上生長的紫薯和燕麥為主要原料，通過對燕麥工藝參數進行研究，生產出了一種富含維生素、花青素、硒元素、成形良好的紫薯燕麥巧克力，其可作為一種休閑食品食用，也具有良好的營養與保健功能。

1　實驗研究

1.1　實驗原料

紫薯：貴州省黔南州獨山縣產；白砂糖：一級，南寧南化有限公司；代可可脂：一級，廣州市億園家貿易有限公司；燕麥顆粒：一級，石家莊洲宏生物科技有限公司。

1.2　主要設備

烘干機，CT-C-0，河南力博機械烘干機設備公司；精磨機，JFB-15， 蘇州金圓發食品機械有限公司；攪拌機，ZX-500，鄭州豫輝機械制造有限公司；輸送設備，TJ31932，蘇州中德機電裝備有限公司。

1.3　工藝流程

產品的實驗設計工藝流程如圖1所示。

圖1實驗設計工藝流程

Fig.1Experimental design process

1.4　實驗方案

本實驗采用四因素三水平的正交實驗方案，使用L9(34)表設計實驗，設計方案如表1所示，通過實驗數據分析這些生產工藝參數對巧克力的口感及成形狀況的影響，從而確定較優的工藝參數。

表1　正交實驗設計表

1.5　實驗方法

1.5.1紫薯精磨準備

選取肉質豐富、無損傷、無蟲蛀、無霉變、無變質的新鮮紫薯，去皮后，用清水洗凈，去除污垢和雜質，在105℃溫度下烘干至恒重。

1.5.2一次精磨

取出烘干后的紫薯，放入研磨機，研磨3～4 h，得到紫薯細粉，其粒徑≤100μm。

1.5.3二次精磨的準備

將粉碎后的白砂糖放入精磨機中，精磨20～30min，得到白砂糖細粉，其粒徑≤80μm；將固態的代可可脂放入融化罐中，與巧克力在50～60℃溫度下共混攪拌3 h，使其完全融化。

1.5.4二次精磨

將紫薯細粉、融化的代可可脂、白砂糖細粉按10∶6∶1的較優比混合，在40～45℃溫度下共混精磨8～10 h，得到初加工的紫薯巧克力料漿，期間在精磨到5 h時，添加適量的乳化劑(卵磷脂)，使表面油脂與糖緊緊結合，增加界面活性，使混合料漿變得稀薄并且降低黏度，增加流動性。

1.5.5攪拌

將初加工后的紫薯巧克力料漿與作為巧克力骨料的燕麥片按比例配比，在50℃溫度下共混攪拌3～5min，使燕麥片充分與初加工的紫薯巧克力料漿相結合，均勻分散，得到最終的紫薯巧克力料漿。

1.5.6澆模

將最終的紫薯巧克力料漿倒入相應的巧克力模具中，讓料漿填滿模具，并使用刮刀等工具去除掉多余料漿。

1.5.7冷卻

將澆注好的巧克力模具放入制冷設備中，在10～12℃溫度條件下冷卻30min后，使物料溫度下降，直至低于代可可脂的熔點，使其轉變為固體巧克力，從模型中脫落，然后挑選、貼標、包裝入庫。

1.6　產品質量評定

以產品的成形性能為指標，通過組織人員對巧克力的成形質量進行評定。邀請10名有一定品評經驗的人進行評分，滿分10 分，其中成形硬度5 分、成形形狀5 分，結果取平均值。

2　結果與討論

2.1　正交實驗結果對巧克力成形性能的分析

正交試驗結果對紫薯燕麥巧克力成形性能的平均值K值和極差R值分析如表2所示。

由表2可以看出紫薯燕麥巧克力成形性能的水平均值K值中K11=7.90，比k21和k31都大，說明因子A取A1水平最好。同理K12=K22=7.53，K23=7.80，K34=7.97，說明B1和B2、C2、D3的水平最好，因此各工藝參數對巧克力成形質量的較優水平是A1B1C2D3(或A1B2C2D3)；同時根據表2實驗結果的極差分析，可以看出R4﹥R1﹥R3﹥R2，說明各工藝參數對巧克力成形性能的影響由大到小的順序為D﹥A﹥C﹥B，即工藝參數中A1的成形性能平均值為7.90，B1(和B2)的成形性能平均值為7.53，C2的成形性能平均值為7.80，D3的提取率平均值為7.97，綜合四個因素的最好水平，即為最佳工藝條件。

表2　紫薯燕麥巧克力正交試驗結果

2.2　紫薯燕麥巧克力最優工藝條件驗證

根據上述最優工藝條件，重復試驗5次，結果如表3所示。

表3　紫薯燕麥巧克力最優成形質量驗證試驗結果

從表3可以看出，當燕麥的加入方式為扁平狀、粒徑大小為1.5 mm、共混溫度為50℃、共混時間5min，此時紫薯燕麥巧克力的成形性能平均值為8.76，成形良好，生產成本低。

3　紫薯燕麥巧克力質量檢測

將按最終燕麥工藝參數生產出的紫薯燕麥巧克力，參照SB/T10402-2006《代可可脂巧克力及代可可脂巧克力制品》(代可可脂白巧克力部分)、GB28050-2011《食品安全國家標準預包裝食品營養標簽通則》以及GB2760-2011《食品安全國家標準及食品添加劑使用標準》進行檢測，結果如下：

3.1　產品感官指標

具有巧克力產品應有的色澤、形態、香味和滋味，無異味，無可見外來雜質，符合要求。

3.2　產品理化指標

產品的理化指標如表4所示。

表4　產品理化指標檢測結果

3.3　產品衛生指標

產品的衛生指標如表5所示。

表5　產品衛生指標檢測結果

3.4　產品食品添加劑的品種和使用量

甜蜜素未檢出，符合要求；

糖精鈉未檢出，符合要求；

卵磷脂按生產需要適量使用，符合要求。

3.5　營養指標

產品的營養指標如表6所示。

表6　產品營養指標檢測結果

4　結論

(1)通過正交試驗分別對影響紫薯燕麥巧克力成形性能的主要因素燕麥的加入方式、粒徑大小、共混溫度、共混時間進行考察，得出了影響紫薯燕麥巧克力成形性能因素的主次順序為共混時間、加入方式、共混溫度、粒徑大小。

(2)通過正交試驗發現影響紫薯燕麥巧克力成形性能的最佳燕麥工藝參數燕麥加入方式為扁平狀、粒徑大小為1.5 mm、共混溫度為500℃、共混時間5min，此時紫薯燕麥巧克力的成形性能平均值為8.76。

(3)按最佳燕麥工藝參數生產所得到的紫薯燕麥巧克力在感官標準、理化指標、衛生指標、食品添加劑的品種和使用量以及營養指標均達到國家相關食品要求，是具有營養與保健功能的優質休閑食品。

[1]李霄燕,呂鋒.可可脂對冷飲用涂層巧克力性狀的影響[J].內蒙古科技與經濟,2017(3):85-86.

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