柯尊麗,張應玲,譚 飔
(1. 貴州中醫藥大學基礎醫學院,貴州 貴陽 550025;2. 長江師范學院生命科學與技術學院,重慶 408100)
蕎麥屬蓼科植物,相對于大宗糧食作物來說,蕎麥被稱為小宗雜糧[1-2],是我國傳統的雜糧之一。蕎麥的栽培起源于中國,在亞洲、歐洲等都有廣泛的種植[3-4],主要種類為甜蕎和苦蕎麥兩大品種[5]。據統計,2018 年世界蕎麥產量超過290 萬t,我國是蕎麥生產大國。此外,蕎麥在美國和加拿大越來越受歡迎[6-7]。目前,蕎麥主要是制作成面條、煎餅和松餅食用[8]。
蕎麥已被證實是多種營養物質的良好來源,其所含的蛋白質、膳食纖維等大多都高于一般的大宗糧食作物[9]。此外,蕎麥還含有豐富的酚類物質[10],使其具有多種保健和醫藥作用。目前,很多研究發現蕎麥具有較好的改善糖尿病、心血管疾病等作用[5,11-13]。因此,蕎麥除用于直接食用和磨成面粉后制成面食食用外,還被廣泛用于食品制品及藥品方面的開發,具有廣闊的應用前景。
餅干是一種大眾化的休閑方便食品,但因其營養低、熱量高、容易導致肥胖等特點限制了其在快速消費品領域的廣泛銷售。隨著大眾營養觀念的改變,只限于味覺上的滿足已不再符合現代營養、健康的消費需求。所以,對低熱量、高營養的餅干進行配方改良是順應目前食品消費觀念的必要舉措。因此,市場上健康營養的各類果蔬高膳食纖維餅干層出不窮,受到廣大消費者喜愛。在餅干的基礎配方中加入甜蕎麥和蔬菜來提高其食用品質、營養價值和感官品質,達到健康合理膳食的目的。
烤箱、破壁機和榨汁機,廣東美的生活電器制造有限公司產品;面粉篩、油紙、模具、搟面杖和保鮮袋,均購自超市。
胡蘿卜、菠菜、花椰菜、西紅柿,甜蕎麥、低筋面粉、黃油、植物油、白砂糖、雞蛋,購自永輝超市。
①蕎麥→粉碎→過篩→蕎麥粉;
②蔬菜→清洗→切細→調制面團;
③面粉、黃油、雞蛋、白砂糖、小蘇打;
①+②+③→靜置→碾壓→成型→烘烤→冷卻包裝。
(1) 原料預混合。先將黃油、白砂糖、雞蛋液,蔬菜和食鹽攪拌均勻,最后篩入面粉和蕎麥粉。
(2) 面團的調制。將預混合的原料置于容器中混合,手工揉成光滑的面團后靜置25~30 min。操作過程中應避免面粉起筋而影響最終產品的口感。
(3) 碾壓成型。將面團進行輥壓,壓片成厚度為0.4 cm 面皮。用餅干模具切割成型,表面涂上油,放入烤箱。
(4) 烘烤。烤制前應先對烤箱進行預熱,設置好上下火溫度后再放入餅干進行正式烘烤。
(5) 冷卻包裝。烘烤好的餅干應使其溫度達到室溫后進行包裝。
(1) 蔬菜種類對蕎麥餅干感官品質的影響。選抗氧化性較高的胡蘿卜、菠菜、西紅柿、西蘭花為試驗原料,設置面粉用量100 g,蕎麥用量20 g,黃油用量50 g,雞蛋用量20 g,白砂糖用量25 g,各蔬菜用量10 g,分別進行單因素試驗,評價各蔬菜對蕎麥蔬菜餅干的感官品質的影響。
(2) 在設置面粉和雞蛋用量分別為100 g 和20 g的基礎條件下,每次只改變5 個因素中的1 個因素,保持其他因素不變的情況下,分別設置蔬菜用量(10,15,20,25,30 g)、蕎麥用量 (5,10,15,20,25 g)、白砂糖用量 (22,24,26, 28,30 g)及黃油用量(30,40,50,60,70 g),以感官評分(表1) 為標準進行評分。
基于單因素試驗的結果,選擇對最終蕎麥蔬菜餅干評分影響較大的4 個因素,做四因素三水平的試驗,以感官評價為唯一指標,根據Response Surface 的Box-behnken 原理進行響應面數據分析,確定蕎麥蔬菜餅干的最佳配方。
根據響應面法得出的最佳配方添加各原材料的比例,設置不同的上火和下火溫度及烘烤時間,探究各因素對蕎麥蔬菜餅干品質的影響。
10 名感官評價員從外觀形態、色澤、氣味、滋味與口感對蕎麥蔬菜餅干的感官品質進行評分。
蕎麥蔬菜餅干感官評價見表1。

表1 蕎麥蔬菜餅干感官評價
按照 GB 5009.227—2016、GB 4789.2—201 及GB 4789.3—2016 分別檢測餅干過氧化值、菌落總數和大腸菌群。
采用Spss 22.0 進行方差分析,顯著性檢驗方法為Duncan,p<0.05 為具有差異顯著性;根據Response Surface 的Box-behnken 原理進行響應面數據分析。
2.1.1 蔬菜種類的確定
蔬菜種類對蕎麥蔬菜餅干感官品質的影響見圖1。

圖1 蔬菜種類對蕎麥蔬菜餅干感官品質的影響
由圖1 可知,當添加蔬菜種類為胡蘿卜時感官評分最高,此時蕎麥蔬菜餅干為黃色偏淡紅,具有清淡的胡蘿卜滋味。當添加種類為西蘭花時,感官評價最低,此時餅干具有西蘭花的苦味;當添加蔬菜種類為西紅柿時,感官評分較好,但色澤及滋味與胡蘿卜相比略差。因此,蔬菜添加種類為胡蘿卜最合適。
2.1.2 胡蘿卜用量的確定
胡蘿卜用量對蕎麥蔬菜餅干感官品質的影響見圖2。

圖2 胡蘿卜用量對蕎麥蔬菜餅干感官品質的影響
由圖2 可知,胡蘿卜用量為20 g 時蕎麥蔬菜餅干的外觀形態、氣味、色澤、口感和滋味指標均較好,綜合感官評分最高。因此,最佳胡蘿卜用量為20 g。
2.1.3 蕎麥用量的確定
蕎麥用量對蕎麥蔬菜餅干感官品質的影響見圖3。

圖3 蕎麥用量對蕎麥蔬菜餅干感官品質的影響
由圖3 可知,蕎麥用量為15 g 時,其感官評分為85 分,此時餅干的蕎麥氣味、滋味均較好。因此,最佳蕎麥用量為15 g。
2.1.4 白砂糖用量的確定
白砂糖用量對蕎麥蔬菜餅干感官品質的影響見圖4。

圖4 白砂糖用量對蕎麥蔬菜餅干感官品質的影響
由圖4 可知,當白砂糖用量為26 g 時,蕎麥蔬菜餅干評分為93 分,此時餅干的甜度適宜。因此,最佳白砂糖用量為26 g。
2.1.5 黃油用量的確定
黃油用量對蕎麥蔬菜餅干感官品質的影響見圖5。

圖5 黃油用量對蕎麥蔬菜餅干感官品質的影響
由圖5 可知,黃油用量為50 g 時,蕎麥蔬菜餅干的感官評分最高為90 分,此時餅干的氣味、滋味及組織狀態均較好。因此,黃油的適宜用量為50 g。
2.2.1 響應面試驗設計及結果
根據單因素的試驗結果,選取4 個(蕎麥、蔬菜、白砂糖和黃油用量) 對影響蕎麥蔬菜餅干影響最大的因素作為自變量,每個因素設置3 個水平,根據Box-behnken 設計原理,以感官評分為響應值,設計響應面試驗方案。
響應面試驗設計及結果見表2。

表2 響應面試驗設計及結果
2.2.2 響應面試驗顯著性及方差分析
利用Design Expert 8.0.6 軟件分析處理表2 中的數據,最終得到蕎麥用量(A)、胡蘿卜用量(B)、白砂糖用量(C) 和黃油用量(D) 對蕎麥蔬菜餅干感官評分影響的回歸方程為:

響應面試驗的顯著性及方差分析結果見表3。

表3 響應面試驗的顯著性及方差分析結果
由表3 可知,此時模型p<0.01(極顯著),失擬項為不顯著,相關系數R2=0.940 9,表明試驗所選擇的4 個因素對試驗的影響已經達到了94.04%,同時也表明該模型對試驗結果的擬合度較好,誤差較小,可用于分析和預測蕎麥蔬菜餅干的感官評分。F 值的大小反映各因素對蕎麥蔬菜餅干的最終影響程度,F值越大,表明該因素對最終結果的影響越大,故該試驗的4 個單因素對蕎麥蔬菜餅干感官評分影響的程度順序依次為A>B=C>D,即蕎麥用量>胡蘿卜用量=白砂糖用量>黃油用量。
2.2.3 響應面交互及優化分析
各因素交互作用響應面分析圖見圖6。
通過對回歸方程的分析,能夠得到蕎麥用量、胡蘿卜用量、白砂糖用量和黃油用量交互影響蕎麥蔬菜餅干感官評分響應面圖(見圖6)。響應曲面的陡峭程度表明其對蕎麥蔬菜餅干品質的影響越大,等高線反映了各個因素的交互作用,圖形越橢圓表示交互作用越顯著。由圖6 可知,蕎麥用量(A) 和白砂糖用量(C)、胡蘿卜用量(B) 和白砂糖用量(C)、白砂糖用量(C) 和黃油用量(D) 之間的交互作用顯著。對蕎麥蔬菜餅干的感官評價影響較大。

圖6 各因素交互作用響應面分析圖
2.2.4 蕎麥蔬菜餅干最佳配方的確定
通過Box-behnken 優化后得到的最佳蕎麥蔬菜餅干配方為蕎麥用量18 g,胡蘿卜用量17 g,白砂糖用量28 g,黃油用量57 g,此時模型預測蕎麥蔬菜餅干的感官評分為91 分。為驗證該條件的可信度,根據優化出的最佳數據進行試驗,得到蕎麥蔬菜餅干的感官評分為91 分,接近其理論值,說明該模型的擬合度較好,可信度較高,優化的配方可以對蕎麥蔬菜餅干的制作提供一定的參考。
2.3.1 上火烘烤溫度的確定
上火烘烤溫度對蕎麥蔬菜餅干感官品質的影響見圖7。
由圖7 可知,當上火溫度為110 ℃的時候蕎麥蔬菜餅干的感官評分最高,此時餅干上表面色澤均勻,呈烘烤后應有的淡黃色,口感適宜。因此,上火烘烤的最佳溫度為110 ℃。

圖7 上火烘烤溫度對蕎麥蔬菜餅干感官品質的影響
2.3.2 下火烘烤溫度的確定
下火烘烤溫度對蕎麥蔬菜餅干感官品質的影響見圖8。

圖8 下火烘烤溫度對蕎麥蔬菜餅干感官品質的影響
由圖8 可知,當下火溫度為100 ℃的時候蕎麥蔬菜餅干的感官評分最高,此時餅干上表面色澤均勻,呈烘烤后應有的淡黃色,口感適宜。但當溫度大于100 ℃時,餅干上表面有明顯的棕褐色,帶有煳味且滋味不佳。因此,下火烘烤的最佳溫度為100 ℃。
2.3.3 烘烤時間的確定
烘烤時間對蕎麥蔬菜餅干感官品質的影響見圖9。

圖9 烘烤時間對蕎麥蔬菜餅干感官品質的影響
由圖9 可知,當烘烤時間為14 min 時,蕎麥蔬菜餅干感官評分最高。此時的餅干上表面色澤均勻,風味及組織狀態適宜。
在最優條件下,制得的蕎麥蔬菜餅干色澤呈淡黃色且均勻,甜度及酥脆適宜,口感細膩,外形完整,厚薄均勻。此外,蕎麥蔬菜餅干的過氧化值為0.037 2 g/100 g<0.25 g/100 g,菌落總數檢查結果為100<104CFU/mL,大腸桿菌檢測陰性,故產品的菌落總數指標合格。
以蕎麥和高抗氧化活性的蔬菜主要原料,輔以白砂糖和黃油,研究得出蕎麥蔬菜餅干的最佳配方為蕎麥用量18 g,蔬菜用量17 g,白砂糖用量28 g,黃油用量57 g,得出最佳的烘烤溫度為上火烘烤溫度110 ℃,下火烘烤溫度100 ℃,最佳烘烤時間為14 min。