香菇餅干加工配方的優(yōu)化

趙媛，劉秀娟，譚玉輝

1. 青海大學(xué)生態(tài)環(huán)境工程學(xué)院（西寧 810016）；2. 青海大學(xué)昆侖學(xué)院（西寧 810016）；3. 門源瑞輝高原現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植養(yǎng)殖有限公司（門源 810300）

香菇（Lentinus edodes）別名香蕈、香信、厚菇、花菇、冬菇、北菇、薄菇，是一種藥用和食用真菌[1]。屬擔(dān)子菌門（Basidiomycota）、傘菌目（Agaricales）、白蘑科（Tricholomataceae）、香菇屬（Lentinus）[2]。香菇屬于中低溫型變溫結(jié)實(shí)性菇類，具有極高的食藥用價(jià)值，是世界上第二大類食用菌菌種[3]。香菇中含有多種對(duì)人體有益的營(yíng)養(yǎng)成分，主要有香菇多糖，蛋白質(zhì)、礦質(zhì)元素、微量元素、維生素和少量的揮發(fā)性成分。具有益氣強(qiáng)身的功效，它能降低膽固醇[4]、降血脂[5]、增強(qiáng)免疫力和抗癌[6-7]。

餅干以小麥粉作為主要原料，制作簡(jiǎn)單，易儲(chǔ)藏和食用方便，深受消費(fèi)者歡迎。隨著社會(huì)進(jìn)步，功能性食品的研發(fā)成為食品工業(yè)發(fā)展主流，營(yíng)養(yǎng)性餅干中添加功能性輔料，具有良好前景。

試驗(yàn)以香菇餅干的感官評(píng)價(jià)為指標(biāo)，對(duì)香菇餅干中香菇粉、木糖醇、起酥油、小蘇打的添加量及香菇餅干的加工工藝進(jìn)行優(yōu)化，為以香菇為功能基料的產(chǎn)品開發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

門源香菇（門源瑞輝高原地區(qū)高新技術(shù)作物養(yǎng)殖業(yè)有限責(zé)任公司）；雙效泡打粉、低筋面粉、木糖醇、雞蛋、起酥油、小蘇打、菜籽油（市售）。

1.2 試驗(yàn)儀器與設(shè)備

PL303電子天平（梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司）；CK-2型遠(yuǎn)紅外食品烘爐（廣州市麥?zhǔn)⒑媾嘣O(shè)備有限責(zé)任公司）；KY-7L鮮奶攪拌機(jī)（徐州凱悅恒佳機(jī)械設(shè)備有限責(zé)任公司）。

1.3 香菇餅干制作方法

1.3.1 基本配方

小麥粉100 g、香菇粉10 g、木糖醇19 g、起酥油25 g、小蘇打1 g、泡打粉1 g、雞蛋15 g、色拉油4 mL。

1.3.2 工藝流程

原料預(yù)處理→輔料預(yù)混→面團(tuán)調(diào)制→擠壓→成形→刷坯→烘烤→冷卻→成品餅干

1.3.3 操作要點(diǎn)

1.3.3.1 面團(tuán)調(diào)制

將起酥油軟化后依次加入打散的蛋液、香菇粉、木糖醇、小蘇打、泡打粉、色拉油、低筋面粉用力攪拌混和均勻、面團(tuán)表面光滑。

1.3.3.2 擠壓

用壓面機(jī)壓片，更改壓輥兩側(cè)的間距，壓輥使面片厚約3 mm。

1.3.3.3 成形

用有花紋的印模手工壓模成形，在壓時(shí)應(yīng)注意施力的平衡，使餅干厚薄一致，便于烘烤時(shí)間和溫度的控制，餅干厚度約4 mm。

1.3.3.4 烘烤

烘烤時(shí)，烤箱提前預(yù)熱20 min[8]，設(shè)為烘烤烤箱的面火180～200 ℃，底火170～190 ℃，烤制時(shí)長(zhǎng)10 min[9]。將烤盤放進(jìn)烘箱中，餅干已成形且邊沿呈橙黃色時(shí)（將近6 min），將烤盤取出，將烤盤調(diào)頭，避免烘烤的烤箱環(huán)境溫度不勻?qū)︼灨僧a(chǎn)生負(fù)面影響，烘制4 min，餅干表層呈棕黃色時(shí)才能從烘箱中取出。

1.3.3.5 冷卻

餅干烘烤完畢后，將餅干取出，置于空氣中自然冷卻至室溫。

1.3.3.6 成品

保存在食品袋中，常溫避光保存即可。

1.3.4 香菇餅干的感官評(píng)定方法

香菇餅干的感官評(píng)定方法參照魏永義等[10]的方法，感官評(píng)定的結(jié)果為9人感官評(píng)定調(diào)查小組取得的平均分?jǐn)?shù)。

1.3.5 香菇餅干烤制方案的設(shè)計(jì)

以餅干其產(chǎn)品感官評(píng)定為基準(zhǔn)對(duì)餅干的焙烤時(shí)長(zhǎng)和面火、底火溫度完成最優(yōu)化，焙烤時(shí)長(zhǎng)分別為8，10和12 min，面火溫度分別為185，205和225 ℃，底火溫度分別為175，195和215 ℃[11]。

1.4 香菇餅干配方試驗(yàn)

根據(jù)預(yù)試驗(yàn)，確定試驗(yàn)因素為香菇粉添加量、木糖醇添加量、起酥油添加量、小蘇打添加量，原輔料添加量均以其對(duì)面粉的百分比表示。通過單因素試驗(yàn)探究各種因素對(duì)香菇餅干感官產(chǎn)品品質(zhì)的直接影響，通過響應(yīng)面設(shè)計(jì)試驗(yàn)改進(jìn)香菇餅干的制作方法。

1.4.1 單因素試驗(yàn)

按照香菇餅干基本配方，保持其他因素條件不變，只改變其中一個(gè)因素，并假定各因素不存在交互作用，以面粉為基準(zhǔn)量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%），固定其他原材料添加，考察香菇粉添加量5%，10%，15%，20%和25%；木糖醇添加量10%，13%，16%，19%和22%；起酥油添加量15%，20%，25%，30%和35%；小蘇打添加量0.4%，0.8%，1.0%，1.2%和1.6%，這4個(gè)因素對(duì)香菇餅干感官評(píng)分的直接影響[12]。

1.4.2 響應(yīng)面設(shè)計(jì)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選擇香菇粉、木糖醇、起酥油、小蘇打添加量4個(gè)因素作為響應(yīng)變量，以感官評(píng)分為響應(yīng)值，利用Design Expert進(jìn)行響應(yīng)面分析優(yōu)化香菇餅干配方。

1.4.3 餅干的品質(zhì)評(píng)定

感官評(píng)分統(tǒng)計(jì)分析表根據(jù)GB/T 20980—2007《餅干》制訂，選定9名固定的感官評(píng)價(jià)人員組成感官評(píng)定小組，對(duì)不同配方的香菇餅干的顏色、形態(tài)、組織構(gòu)造、滋味與味道進(jìn)行評(píng)價(jià)，具體評(píng)分指標(biāo)見表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 香菇餅干烘烤方案的選擇

如表2所示，通過色澤、外形、組織結(jié)構(gòu)、口感氣味綜合感官評(píng)價(jià)可知，烘烤溫度面火185 ℃、底火175 ℃時(shí)，香菇餅干香味不濃郁，酥脆感較差，感官評(píng)價(jià)較低；烘烤溫度面火225 ℃，底火215 ℃時(shí)，香菇餅干易出現(xiàn)焦糊，棕黃色，色澤不均勻，光澤差，少量過焦過白現(xiàn)象，香味弱，有異味；烘烤溫度面火205 ℃、底火195 ℃、烘烤10 min時(shí)，餅干表面顏色均勻，無過黃過白現(xiàn)象，香味明顯，口感酥脆。因此，選定的最優(yōu)烘焙參數(shù)為：面火205 ℃、底火195 ℃、烘烤時(shí)間10 min。

表1 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

表2 香菇餅干烘烤方案試驗(yàn)結(jié)果

2.2 單因素試驗(yàn)

2.2.1 香菇粉添加量對(duì)香菇餅干感官的影響

如圖1所示，香菇粉添加量由5%增加到15%過程中，香菇餅干感官評(píng)分呈顯著性增大；香菇粉添加量由15%增加到25%，香菇餅干感官評(píng)分呈顯著性減小；香菇粉添加量小于10%時(shí)，香菇餅干顏色偏白，香味不明顯，無法體現(xiàn)香菇餅干的特點(diǎn)；香菇粉添加量大于20%時(shí)，香菇餅干平整度下降，食用口感粗糙，有苦澀感；香菇粉添加量15%時(shí)，餅干表面顏色均勻，質(zhì)地狀態(tài)較好，風(fēng)味明顯，口感細(xì)膩，感官評(píng)價(jià)最高。因此，確定香菇粉添加量15%。

2.2.2 木糖醇添加量對(duì)香菇餅干感官的影響

糖可提高餅干的口感和品質(zhì)，降低面團(tuán)的黏結(jié)力和稠度，增加面團(tuán)酥性[13]。通過美拉德反應(yīng)和焦糖化作用使餅干具有獨(dú)特香味。如圖2所示，隨著木糖醇含量增加，餅干的感官評(píng)分呈現(xiàn)先上升后略有下降趨勢(shì)。木糖醇添加量16%時(shí)，感官評(píng)分最高，達(dá)顯著水平。木糖醇添加量低于13%時(shí)，餅干甜味偏淡，顏色偏白且酥松性較差；木糖醇添加量高于19%時(shí)，餅干甜膩色澤偏深，熱量值過高，不利于身體健康。綜合考慮，確定木糖醇添加量為16%。

圖1 香菇粉添加量對(duì)香菇餅干品質(zhì)的影響

圖2 木糖醇添加量對(duì)香菇餅干品質(zhì)的影響

2.2.3 起酥油添加量對(duì)香菇餅干感官的影響

油脂可以增加餅干面團(tuán)的可塑性，提高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[14]，如圖3所示，木糖醇添加量小于25%，感官評(píng)分差異不顯著，表現(xiàn)為餅干表面干燥，可以成型但多裂痕，口感硬。起酥油添加量35%時(shí)，面坯不易成型，口感油膩，易破碎。起酥油添加量30%時(shí)，感官評(píng)價(jià)與其他4組呈顯著性差異，分值最高，餅干的硬度，酥脆性整體較好。因此，確定最適起酥油添加量30%。

圖3 起酥油添加量對(duì)香菇餅干品質(zhì)的影響

2.2.4 小蘇打添加量對(duì)香菇餅干感官的影響

添加適量小蘇打可以起到使餅干酥松的效果。如圖4所示，小蘇打添加量1.2%時(shí)，感官評(píng)分最高，顯示差異顯著，其他4組無顯著性差異。因此，確定小蘇打的最適添加量1.2%。

圖4 小蘇打添加量對(duì)香菇餅干品質(zhì)的影響

2.3 響應(yīng)面優(yōu)化香菇餅干加工工藝

以單因素試驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ)，進(jìn)行四因素三水平的響應(yīng)面分析試驗(yàn)，考察香菇粉添加量（A）、木糖醇添加量（B）、起酥油添加量（C）和小蘇打添加量（D）對(duì)香菇餅干品質(zhì)的影響，結(jié)果見表3。通過多元回歸擬合[15]得到感官評(píng)分（Y）二元響應(yīng)回歸方程：Y=39.00-0.74A+1.79B+1.42C-0.12D-0.22AC+0.50AD+1.25BC+1.63BD+0.22CD-1.82A2-9.99B2-8.70C2-0.63D2。

由表4可知，模型p＜0.000 1，失擬項(xiàng)在p=0.001 5說明模型達(dá)到顯著水平，決定系數(shù)R2=0.916 8，說明感官評(píng)價(jià)值變異中有95.43%是由變量引起，校正后決定系數(shù)R2adj=0.908 7，表明模型方程很好地?cái)M合感官評(píng)分與配方之間關(guān)系，有約9%的感官評(píng)分不能由該模型進(jìn)行解釋。

表3 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

表4 回歸模型的方差分析結(jié)果

從表5可以看出，一次項(xiàng)B對(duì)感官評(píng)分極顯著，C對(duì)感官評(píng)分顯著，而A、D對(duì)感官評(píng)分不顯著；二次項(xiàng)B2、C2對(duì)感官評(píng)分極顯著，A2對(duì)感官評(píng)分顯著，D2對(duì)感官評(píng)分不顯著；交互項(xiàng)的p值偏大，說明四個(gè)因素之間相互影響不大。對(duì)影響香菇餅干感官評(píng)分的各因素按主次順序排列為：木糖醇添加量＞起酥油添加量＞香菇粉添加量＞小蘇打添加量。

由圖5可知，所有的響應(yīng)面圖都是曲面，說明響應(yīng)值存在極值，響應(yīng)圖在底面的投影圖均呈橢圓形，說明交互項(xiàng)交互作用較強(qiáng)。

表5 香菇餅干感官總分回歸方程系數(shù)顯著檢驗(yàn)

圖5 香菇粉、木糖醇、起酥油和小蘇打添加量及其交互作用對(duì)感官評(píng)分的響應(yīng)面圖

2.4 驗(yàn)證試驗(yàn)

通過回歸模型的預(yù)測(cè)，得到香菇餅干制作的最佳工藝條件：香菇粉添加量13.93%、木糖醇添加量16.18%、起酥油添加量35.45%、小蘇打添加量1.19%。此時(shí)預(yù)測(cè)響應(yīng)值為39.23分。對(duì)該條件進(jìn)行3次驗(yàn)證性試驗(yàn)，得出香菇餅干的感官評(píng)分平均值為39.40分，與理論值接近，說明模型具有實(shí)用性。

3 結(jié)論

烘烤溫度面火205 ℃、底火195 ℃、烘烤10 min時(shí)，為香菇餅干最佳烘烤方案。試驗(yàn)利用Box-Behnken設(shè)計(jì)及響應(yīng)面分析確定各因素對(duì)香菇餅干感官評(píng)分的影響順序?yàn)椋耗咎谴继砑恿浚酒鹚钟吞砑恿浚鞠愎椒厶砑恿浚拘√K打添加量。最佳配方為：香菇粉添加量13.93%、木糖醇添加量16.18%、起酥油添加量35.45%、小蘇打添加量1.19%。