響應面法優化羊肚菌紫米火腿月餅加工工藝

陳紅兵，劉宇迪，陳柯君，程桂廣，劉亞平，*覃宇悅

（1. 云南喜薈食品有限公司，云南 昆明 650501；2. 昆明理工大學食品科學與工程學院，云南 昆明 650500）

羊肚菌（Morchella spp.） 是著名的珍稀食用菌，被稱為“菌中之王”，香味獨特、營養豐富，具有化痰理氣和治療腸胃疾病的功效。羊肚菌含有對人體有益的多種營養成分，其中多糖、蛋白質和維生素含量高，脂肪含量相對較少，與現代人對于食品的營養與低能量需求十分吻合[1-2]。

紫米又稱“紫珍珠”，主要產于云南，是中國消費量最大的功能稻米[3]。《本草綱目》記載：紫米有滋陰補腎、健脾暖肝、明目活血等作用，富含豐富花色苷、總黃酮、纖維素、維E、多酚等功能成分，具有防治貧血、促進血液循環、消除瘀血、防治糖尿病和改善視力等功效[4]。云南省墨江縣盛產紫米，由于缺乏對紫米的營養價值和實用價值的認知，因此紫米利用率較低，相關產品開發尚處于起步階段，造成了一定的資源浪費和經濟損失[5]。

在火腿月餅加工工藝配方的基礎上，將羊肚菌與紫米添加到云南火腿月餅中，通過對加工工藝進行優化，制作得到羊肚菌紫米火腿月餅。為進一步綜合開發利用紫米和羊肚菌烘焙類產品探索一條新途徑。

1 材料與方法

1.1 材料

高筋面粉，香港金像面粉廠提供；羊肚菌，產自云南省楚雄市；紫米，產自云南省墨江縣；火腿，產自云南省宣威市；白砂糖，韓國大韓制糖有限公司提供；蜂蜜、豬油，均為市售；新鮮雞蛋，購自云南省昆明市呈貢農貿市場。

1.2 儀器與設備

WK-150 型超微粉碎機，青州市精誠醫藥裝備制造有限公司產品；KVL40 型廚師機，凱伍德機械有限公司產品；長帝F40 型烤箱，廣東偉仕達電器科技有限公司產品。

1.3 工藝流程

1.3.1 羊肚菌粉及紫米粉制作

羊肚菌清洗表面污泥→冷凍干燥→超微粉碎→過100 目篩→羊肚菌超微粉。

紫米淘洗干凈→冷凍干燥→超微粉碎→過100 目篩→紫米超微粉。

1.3.2 餅皮制作

羊肚菌粉、紫米超微粉、小麥面粉→加入紫米水混勻→加入蜂蜜、白砂糖、豬油→混勻→室溫下靜置1 h→餅皮面團。

1.3.3 餡料制作

云南宣威精制火腿切丁→加入蜂蜜、白砂糖、豬油→加入炒熟面粉混勻→火腿餡料。

1.3.4 羊肚菌紫米火腿月餅生產

稱取制餅皮面團和餡料→整形成半圓形→烘烤→冷卻→羊肚菌紫米火腿月餅。

1.4 羊肚菌紫米火腿月餅制作的單因素試驗

通過預試驗，確定火腿月餅餅皮基本配方為小麥面粉300 g，蜂蜜20 g，白砂糖10 g，水75 g，豬油135 g，泡打粉2 g?；鹜仍嘛烉W料基本配方中各組分用量為宣威火腿250 g，蜂蜜10 g，白砂糖40 g，熟面粉145 g，豬油105 g。

按照火腿月餅制作流程，進行單因素試驗，考查羊肚菌超微粉添加量（0，1%，2%，3%，4%）、紫米超微粉添加量（5%，10%，15%，20%，25%）、餅皮面團與火腿餡料配比（60∶40，55∶45，50∶50，45∶55，40∶60） 因素對羊肚菌紫米火腿月餅感官品質的影響。

1.5 感官指標

參照國標GB/T 19855—2015《月餅》 及DBS 53/003—2015《云腿月餅》[7-8]，由10 名（男女各5 名）評價員組成評定小組，對產品的外觀（20 分）、質構（20 分）、滋味與口感（30 分）、色澤（20 分）、雜質（10 分） 等5 個指標，進行綜合評比。產品最終得分為10 位評價員的平均分。

羊肚菌紫米火腿月餅的感官評分標準見表1。

表1 羊肚菌紫米火腿月餅的感官評分標準

1.6 數據分析

利用上述單因素試驗得到的試驗結果, 采用Boxbehnken 設計和響應面分析法（Response surface methodology，RSM），以羊肚菌超微粉添加量、紫米超微粉添加量、餅皮面團與餡料配比為考查因素優化制作羊肚菌紫米火腿月餅配方。

羊肚菌紫米火腿月餅中心組合設計因素與水平設計見表2。

表2 羊肚菌紫米火腿月餅中心組合設計因素與水平設計

2 結果與分析

2.1 羊肚菌超微粉添加量對月餅感官品質的影響

選取羊肚菌超微粉添加量為0，1%，2%，3%，4%，紫米超微粉添加量為20%，餅皮面團與火腿餡料配比為50∶50，對羊肚菌紫米火腿月餅進行感官評定。

羊肚菌超微粉添加量對羊肚菌紫米火腿月餅感官品質的影響見圖1。

圖1 羊肚菌超微粉添加量對羊肚菌紫米火腿月餅感官品質的影響

由圖1 可知，隨著羊肚菌超微粉添加量的增加，羊肚菌紫米火腿月餅的感官品質呈先上升后下降趨勢。當羊肚菌超微粉添加量過多，會使苦味和酸味增加，并伴有輕微刺激氣味，感官評分降低[9-10]。當羊肚菌超微粉添加量為2%時，口感最佳，月餅感官得分最高；當添加量超過3%時，由于羊肚菌菌粉吸水性遠高于面粉，從而導致面團過干，月餅口感降低[11-12]。

2.2 紫米超微粉添加量對月餅感官品質的影響

選取紫米超微粉添加量為5%，10%，15%，20%，25%，羊肚菌超微粉添加量為2%，餅皮面團與火腿餡料配比為50∶50，對羊肚菌紫米火腿月餅進行感官評定。

紫米超微粉添加量對羊肚菌紫米火腿月餅感官品質的影響見圖2。

圖2 紫米超微粉添加量對羊肚菌紫米火腿月餅感官品質的影響

由圖2 可知，隨著紫米超微粉添加量的增加，羊肚菌紫米火腿月餅的感官品質呈先上升后下降趨勢。當紫米超微粉添加量為20%時，感官評價最高；當紫米超微粉添加量較低時，月餅的成色不足，顏色較淺；紫米超微粉添加量過高時，會導致月餅餅皮變硬，口感粗糙。其原因可能是紫米粉添加量較少時，對小麥粉面團影響不大，但其添加量過大時，則顯著降低了面團的彈性[13]。

2.3 餅皮面團與火腿餡料配比對月餅感官品質的影響

選取餅皮面團與火腿餡料配比分別為40∶60，45∶55，50∶50，55∶45，60∶40 進行試驗，羊肚菌超微粉添加量為2%，紫米超微粉添加量為20%，對羊肚菌紫米火腿月餅進行感官評定。

餅皮面團與餡料比對羊肚菌紫米火腿月餅感官品質的影響見圖3。

圖3 餅皮面團與餡料比對羊肚菌紫米火腿月餅感官品質的影響

由圖3 可知，餅皮面團與火腿餡料配比為50∶50 時，感官評價最高，此時的月餅既有火腿月餅的特有香味，且內部結構均勻，口感最佳。當餅皮面團占比太低時，月餅定型較差，餡料易漏出；當餅皮面團占比太高時，月餅口感粗糙。

3 羊肚菌紫米火腿月餅的工藝條件優化

3.1 羊肚菌紫米火腿月餅響應面試驗設計及結果

根據上述得到的單因素試驗結果，使用Design Expert 軟件，采用Box-behnken 模型，以羊肚菌超微粉添加量（A）、紫米超微粉添加量（B） 和餅皮面團與餡料配比（C） 等3 個因素作為自變量，對羊肚菌紫米火腿月餅的加工工藝進行優化。

試驗設計及結果見表3。

表3 試驗設計及結果

利用Design Expert 7.1 統計軟件進行回歸擬合，得到相應的二次多元回歸方程為：

3.2 羊肚菌紫米火腿月餅感官品質影響的方差分析和響應面分析

采用響應面分析法對羊肚菌紫米火腿月餅擬合的回歸方程進行方差和顯著性分析。

回歸模型方差分析結果見表4。

表4 回歸模型方差分析結果

由表4 可知，該模型達到極顯著水平（p＜0.000 1），且失擬項p=0.211 9＞0.050 0（不顯著），表明所得方程顯著，即該模型在被研究的整個回歸區域擬合良好：模型系數R2=0.976 8，校正系數R2Adj=0.967 0。同時，預測系數為0.947 0，說明相關性較好，表明94.70%試驗數據的變異性可用此回歸模型來解釋[14]。

此外，該回歸方程可較好地反映出羊肚菌紫米火腿月餅感官品質與各因素之間的關系[15]。由表4 可知，一次項A2，C2為極顯著（p＜0.01），二次項AB，BC 為不顯著。同時，F 值代表了各因素對月餅感官品質影響的強弱程度，F 值越大，則影響作用越強。由F 值差異可得出，各因素對羊肚菌紫米火腿月餅的感官品質影響強弱的順序為C＞A＞B。

各因素交互作用的響應曲面見圖4。

圖4 各因素交互作用的響應曲面

由圖4 可知，各參數和最佳值之間的相互關系。根據Design Expert 軟件中的Optimization 分析，計算得到羊肚菌紫米火腿月餅的加工工藝最優條件為羊肚菌超微粉添加量1.7%，紫米超微粉添加量21%，餅皮面團與餡料配比50∶50。根據加工工藝最優條件，進行5 組驗證試驗，產品感官指標得分平均值為92.3 分，品質優良。

4 結論

通過單因素試驗及響應曲面試驗，確定了羊肚菌紫米火腿月餅制作的最優工藝條件為羊肚菌超微粉添加量1.7%，紫米超微粉添加量21%，餅皮面團與餡料配比50∶50。羊肚菌和紫米的添加，賦予了火腿月餅更為豐富的營養成分。此外，羊肚菌紫米火腿月餅色澤呈暗紫色，且內部結構均勻、口感較好，市場前景廣闊。