響應面試驗優化羊奶果代餐餅干的加工工藝

李揚，陳雅妮

吉林農業科技學院（吉林 132001）

羊奶果在我國西南部分地區有大面積種植[1-2]，通常作為水果食用，果實呈橢圓狀，可食部分大。除味道可口外，羊奶果還具有食用營養價值，富含維生素、果膠、還原糖、氨基酸等有益成分[3-5]。

韌性餅干在研制過程中添加的油脂與糖含量較少，口感松脆耐嚼[6]，可做為代餐餅干。隨著生活水平的提高，越來越多的人重視健康管理，對含有營養性功能的餅干需求量呈逐年上升趨勢[7-8]。

國內市場上有關羊奶果的加工產品多為高糖蜜餞果脯類產品[9-11]，口感單一，市面上仍鮮見到關于羊奶果的烘焙加工產品，致使羊奶果資源得不到合理利用，市場銷售情況不佳[12-15]。試驗旨為更好利用羊奶果資源，研究一款口感極佳，組織狀態良好的羊奶果代餐餅干，為開發羊奶果烘焙加工產品提供參考，為開拓羊奶果烘焙產品市場提供基礎[16-17]。

1 材料與設備

1.1 試驗材料

低筋面粉（中原糧油有限公司）；伊利全脂奶粉（伊利集團股份有限公司）；羊奶果：（云南市售）；食鹽、小蘇打、碳酸氫銨、黃油、白砂糖（市售食品級，北京華聯超市）。

1.2 試驗設備

MJ-WBL2510B型攪拌機（SKG電器制造有限公司）；DKX-B30N1型電烤箱（小熊電器股份有限公司）；KFS-C系列電子數字秤（凱豐集團有限公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 羊奶果代餐餅干工藝流程

原料選擇→清洗→加熱軟化→去皮去核→打漿→過濾→稱量→面團調制→面團靜置→面團壓輥→手工成型→烘烤→冷卻→成品

1.3.2 羊奶果代餐餅干工藝說明

原料預處理：選用新鮮羊奶果果實二次清洗后，加熱軟化，去皮去核并打漿過濾，果漿制備完成后稱量其它原輔料備用。

面團調制：按試驗要求將原輔料混合均勻攪拌，出現面疙瘩后將隔水軟化好的黃油分3次加入。

面團靜置：揉搓成團后將面團靜置20 min。

面團壓輥、手工成型：待面團靜置完成后進行反復折疊壓輥，隨后用搟面杖將面團均勻搟成所需要的餅干坯厚度，刻上花紋扎上若干小孔。

烘烤、冷卻：放入烤箱中進行烘烤，設定溫度為面火160 ℃、底火180 ℃、烘烤時間14 min，烘烤完成后取出冷卻至室溫即可。

1.3.3 單因素試驗設計

為保證餅干在研究過程中的嚴謹性，試驗以固定低筋面粉質量為100 g，其余配比將以此質量分數為基準（100%）。經預試驗確定焙烤添加小蘇打0.5%，碳酸氫銨0.5%，水25%，鹽0.5%。以餅干感官評分為指標，分別考察黃油添加量（16%，18%，20%，22%和24%）、奶粉添加量（10%，15%，20%，25%和30%）、羊奶果果漿添加量（5%，10%，15%，20%和25%）、白砂糖添加量（15%，20%，25%，30%和35%）對羊奶果代餐餅干感官品質的影響。

1.3.4 響應面優化試驗設計

在單因素試驗基礎上，選取黃油添加量、奶粉添加量、羊奶果果漿添加量、白砂糖添加量4個主要因素作為響應變量，每組做3個平行，共設計29組試驗，以感官評價綜合評分為響應值，利用Design-Expert 8.0.6軟件處理數據結果，試驗因素水平設計編碼表見表1。

表1 響應面試驗因素水平表

1.3.5 感官評價法

具體評價標準見表2。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果與分析

單因素最佳條件為：黃油添加量20%、奶粉添加量20%、羊奶果果漿添加量15%、白砂糖添加量20%。

2.2 響應面試驗結果與分析

2.2.1 響應面優化餅干加工工藝

響應面圖形是響應值對各試驗因素A（黃油添加量）、B（奶粉添加量）、C（羊奶果果漿）、D（白砂糖添加量）所構成的三維空間立體曲面圖，從響應面3D圖上可直觀形象地看出最佳參數及各參數之間的相互作用，通過Design-Expert 8.0.6軟件設計Box-Behnken響應面試驗，以感官評分為評價指標[18]。結果見表3。

2.2.2 回歸模型方差分析

對表3的試驗結果，采用試驗因素的相關性來解釋，試驗的誤差越小越好，用方差分析評價結果的顯著性[19-20]，結果見表4。對表4回歸方程進行顯著性檢驗分析可知，該模型極顯著（p＜0.000 01），且試驗方法可靠。相關系數R2=0.945 4，校正決定系數R2adj=0.890 7，失擬項不顯著（p=0.145 7＞0.05）。結果說明建立的回歸方程擬合度較好，可對羊奶果代餐餅干的感官品質進行準確預測和分析。

由表觀察p值可以看出，各因素對羊奶果代餐餅干的感官評分的影響為：A＞C＞B＞D。其中，一次項A、C、AC、AD顯著，二次項A2、B2、C2、D2極顯著。說明黃油添加量、羊奶果果漿添加量、羊奶果果漿與黃油添加量、黃油添加量與白砂糖添加量對羊奶果代餐餅干感官評分均有顯著影響；黃油添加量二次項、奶粉添加量二次項、羊奶果果漿添加量二次項、白砂糖添加量二次項對羊奶果代餐餅干的感官評分有極顯著影響。

表3 響應面設計及結果

表4 回歸模型的方差分析

2.2.3 感官評定的響應面分析

由圖1可形象顯示出最佳參數與各參數之間的相互作用，根據模擬二次多項回歸模型和對其方差分析，得到相應的響應面和等高線，且在6個交互項中，任何2個交互因素的響應面都存在最高點[5]。等高線越趨近于橢圓，則表示交互作用越強，越趨近于圓，表示交互作用越弱，從圖中可知黃油添加量（A）與羊奶果果漿添加量（C）、黃油添加量（A）與白砂糖添加量（D）的交互作用較強，對羊奶果代餐餅干的感官評分值的影響顯著。

圖1 各因素交互效應對感官評價的響應面曲圖和等高線圖

2.2.4 驗證試驗

根據響應面的結果，利用Design-Expert 8.0.6軟件進行分析，得到羊奶果代餐餅干最佳工藝條件為：黃油添加量20.36%、奶粉添加量19.74%、羊奶果果漿添加量15.81%、白砂糖添加量19.75%。此條件下羊奶果代餐餅干的理論感官評分為93.87分。

為了檢驗試驗操作的合理性和可行性，在實際操作中，考慮試驗的便捷，將響應面分析法的優化條件適當修改為：黃油添加量20%、奶粉添加量15%、羊奶果果漿添加量20%、白砂糖添加量20%，在此條件下對羊奶果代餐餅干進行3次重復試驗得到的平均分為92.73分，與預測值接近，證明采用響應面優化羊奶果代餐餅干的回歸方程擬合良好，可以用來預測羊奶果代餐餅干的最佳工藝。

3 結論

根據單因素試驗結果為基礎，結合原料響應面分析確定最佳原料配方：黃油添加量、奶粉添加量、羊奶果果漿添加量、白砂糖添加量分別占20%，15%，20%和20%。在此參數條件下制得的羊奶果代餐餅干口感酸甜、色澤均勻、呈金黃色、有一定韌性、組織狀態良好，能被消費者接受，感評價分相對較高，為羊奶果烘焙產品的研發提供理論基礎。