百香果泡芙配方優(yōu)化

趙 葉，陳艷芳，趙存朝,2，陶 亮,2,*，田 洋,2,3,*

（1.云南農(nóng)業(yè)大學食品科學技術(shù)學院，云南昆明 650201；2.食藥同源資源開發(fā)與利用教育部工程研究中心，云南昆明 650201；3.云南省生物大數(shù)據(jù)重點實驗室，云南昆明 650201）

百香果（Passiflora edulisSims）系西番蓮科西番蓮屬的草質(zhì)藤本植物，又稱西番蓮、巴西果、雞蛋果，生長于熱帶地區(qū)，原產(chǎn)地為巴西。百香果被稱為“果汁之王”，具有獨特的濃郁香氣，酸甜的味道，且富含L-抗壞血酸、維生素B2、維生素B3、膳食纖維、鐵、鋅、磷等多種營養(yǎng)素，具有美容養(yǎng)顏、抗衰老、舒緩疲勞、改善胃腸道、促進消化、增強免疫力等保健功能[1]。此外，百香果及其果皮、葉子、種子也有一定的藥用價值，如抗菌[2]、抗焦慮[3]、降低血壓[4]、抗皮膚老化[5-6]、治療失眠[7]等功效。如，王志江等[8]以百香果和山藥為主要原料，開發(fā)的復(fù)合果醋有具有極強的抗氧化能力；李朝能等[9]以百香果為主料開發(fā)的復(fù)合果漿具有一定改善失眠作用。百香果營養(yǎng)豐富，果汁鮮艷，是果汁、冰激凌、點心、果凍等各類產(chǎn)品增香及改善產(chǎn)品風味口感的“果汁味精”，是果汁飲品必不可缺的原料[10]。目前，關(guān)于市場上的百香果產(chǎn)品主要包括原果汁、發(fā)酵果汁、復(fù)合果汁、果汁粉、果茶、果凍等[11-12]，且多與雪梨[12]、辣木[13]、水蜜桃[14]、芒果[15]、火龍果[16]等水果搭配制成復(fù)合飲料為主，關(guān)于其它產(chǎn)品的開發(fā)研究較少。

奶油泡芙源自意大利，是一種以低筋面粉、黃油、糖、水或牛奶、雞蛋為主要原料制成的糕點，泡芙的餡料可以是水果、鮮奶油和冰淇淋等。蓬松酥脆的表皮中裹著清甜的奶油，酥香中帶著甜蜜，讓人回味無窮，是大多數(shù)人非常鐘愛的一種甜點，也是西點中非常經(jīng)典的品種[17]。但目前泡芙口感單一，品類較少，市場對泡芙品類的要求越來越高。

目前，我國的百香果產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，但加工產(chǎn)品品類相對單一，主要停留在鮮食及飲料產(chǎn)業(yè)，本研究將百香果和泡芙相結(jié)合，通過工藝、配方的優(yōu)化，開發(fā)出一款風味獨特的百香果泡芙，產(chǎn)品既保留百香果原有的營養(yǎng)成分，又改善了泡芙的口感，可滿足消費者的不同需求，開展百香果產(chǎn)品新品類研發(fā)對百香果產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有一定的推動作用。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

黃油、雞蛋 沃爾瑪超市；低筋小麥粉 濰坊風箏面粉有限責任公司；百香果汁 云南德宏天佑科技開發(fā)有限責任公司；植脂奶油 鹽城凝爽食品有限公司；雀巢淡奶油 青島雀巢有限公司。

WTD30002 型電子天平 杭州萬特衡器有限公司；PE3060 常規(guī)烤箱 北京中興柏翠電器有限公司；HM-955 電動打蛋器 蘇寧易購集團股份有限公司蘇寧采購中心。

1.2 實驗方法

1.2.1 百香果泡芙的工藝流程 水、黃油、百香果汁煮沸→燙面（低筋面粉）→冷卻→加入雞蛋液攪糊→擠注成形→烘烤→冷卻→制餡→填餡→成品

1.2.2 操作要點 燙面：將水、黃油、百香果汁放入鍋中煮沸后保持2～3 min，然后停火，邊攪邊加入低筋面粉，攪拌4～5 min，使其混合均勻。注意面粉要燙熟燙透；冷卻：自然冷卻至60～65 ℃；攪糊：分批次往面糊中加入雞蛋液，保證攪拌均勻，用筷子將面糊挑起呈倒三角，能保持形狀不滴落即可；擠注成形：將做好的面糊裝入裱花袋中，在烤盤上鋪烤盤紙，然后擠出直徑3.5～5 cm 的泡芙形狀；烘烤：放入預(yù)熱后的烤箱中，設(shè)置時間為30 min，初始10 min 上火210 ℃，下火180 ℃；接下來20 min 上下火均調(diào)為160 ℃；冷卻：取出烤盤，自然冷卻至室溫，便于后期加入奶油；制餡：將植脂奶油﹕淡奶油﹕百香果汁按一定比例混合，打發(fā)至提起后在尾端形成直立的雞尾狀且不會下滑（約3～5 min）；填餡：將備好的奶油利用裱花袋擠入冷卻后的泡芙中，奶油填滿泡芙內(nèi)部即可。

1.2.3 單因素實驗 設(shè)定百香果泡芙的基礎(chǔ)配方：低筋面粉100%、雞蛋液130%、百香果汁的添加量10%、黃油的添加量90%、水的添加量150%、奶油（植脂奶油:淡奶油:百香果汁）的比例為14:6:2。分別研究百香果汁添加量（6%、10%、14%、18%、22%）、雞蛋液的添加量（120%、130%、140%、150%、160%）、黃油的添加量（70%、80%、90%、100%、110%）、水的添加量（100%、120%、140%、160%、180%）、餡料（植脂奶油:淡奶油:百香果汁）添加比例（16:4:1、14:6:2、12:8:3、10:10:4、8:12:5），對百香果汁泡芙感官評分的影響。

1.2.4 響應(yīng)面試驗優(yōu)化 根據(jù)單因素實驗的結(jié)果，選擇對百香果泡芙感官評分影響較大的因素為試驗因素，以感官評分為響應(yīng)值，利用Box-Behnken[18]試驗設(shè)計，進行4 因素3 水平的響應(yīng)面優(yōu)化試驗，其分析因素及水平見表1。

表1 響應(yīng)面試驗因素與水平設(shè)計Table 1 Factors and levels of response surface test

1.3 產(chǎn)品質(zhì)量評價

1.3.1 百香果泡芙感官評價 選取10 名具有一定品評經(jīng)驗的專業(yè)人員組成評定小組，根據(jù)百香果泡芙的外觀、內(nèi)部組織、色澤、滋味和氣味特點，采用百分制打分。其感官檢驗評分參照GB/T 20977-2007《中華人民共和國行業(yè)標準 糕點通則》[19]，如表2 所示。

表2 百香果泡芙的感官檢驗評分標準Table 2 Evaluation criteria for sensory examination of passion fruit puffs

1.3.2 百香果泡芙的理化指標測定 酸價按GB/T 5009.229-2016《食品安全國家標準 食品中酸價的測定》進行測定；過氧化值按GB/T 5009.227-2016《食品安全國家標準 食品中過氧化值的測定》進行測定；脂肪含量按GB/T 5009.6-2016《食品安全國家標準食品中脂肪的測定》進行測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2013、SPSS 19.0 統(tǒng)計軟件對試驗數(shù)據(jù)進行分析，利用Design-Expert 8.0.6 進行響應(yīng)面分析，結(jié)果以均值±SD 表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實驗結(jié)果與分析

2.1.1 百香果汁的添加量對百香果泡芙感官評分的影響 百香果汁的添加量直接影響百香果泡芙的風味、色澤以及產(chǎn)品的成形。如圖1 所示，當添加量在6%時，百香果風味較淡，隨著百香果汁添加量的增加，百香果泡芙的感官評分呈先升高后下降的趨勢。當百香果汁的添加量為10%時，感官評分達到最高，百香果泡芙的風味、色澤最佳，形狀與品種造型相符；隨后呈現(xiàn)下降趨勢，原因可能是百香果汁添加過多，泡芙無法很好的成形，容易產(chǎn)生烤焦現(xiàn)象，影響百香果泡芙的整體外觀，使其風味變差，因此選擇百香果添加量為10%。

圖1 百香果汁的添加量對百香果泡芙感官評分的影響Fig.1 Effect of the amount of passion fruit juice on sensory score of passion fruit puffs

2.1.2 雞蛋液的添加量對百香果泡芙感官評分的影響 雞蛋的起泡性在烘焙類食品中有廣泛應(yīng)用[20]。雞蛋的用量對泡芙產(chǎn)品組織、形態(tài)、風味有很重要的影響。雞蛋的主要功能在于打發(fā)形成膨松穩(wěn)定的泡沫，以融合大量的面粉和糖，形成穩(wěn)定的氣泡[21]。同時，雞蛋蛋白在加熱后變性，形成凝膠，增加泡芙的穩(wěn)定強度；雞蛋中的脂蛋白、卵磷脂、膽固醇是天然乳化劑，可使泡芙變得柔軟光滑。如圖2 所示，隨著雞蛋液的添加量增加，感官評分呈先增加后降低的趨勢。當添加量為140%時，感官評分達到最高值。原因是雞蛋液添加過多或過少都會影響泡芙皮的膨脹。雞蛋液添加過少時，面糊太干，烘烤時面糊膨脹體積不大，表皮較厚，內(nèi)部空洞小，很難將奶油擠入；雞蛋液添加過多時，面糊太稀，烘烤時一開始會膨脹起來，隨后馬上就變軟萎縮無法把奶油擠入，且顏色過于深、有蛋腥味。當添加量為140%時，顏色金黃，蛋香味濃郁，面糊膨脹的剛好，內(nèi)部形成均勻的空洞，柔軟蓬松，有足夠的空間加入奶油，口感、造型都極好，以確定雞蛋液添加量為140%。

圖2 雞蛋液的添加量對百香果泡芙感官評分的影響Fig.2 Effect of the amount of egg liquid on sensory score of passion fruit puffs

2.1.3 黃油的添加量對百香果泡芙感官評分的影響 在烘焙食品中，黃油是一種重要的成分，可以使面團酥軟，使面團的可塑性增強，對產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)有軟化的作用[22]；同時可增加制品的口感，促進制品的膨脹，可使烘烤后的面皮變得酥脆。如圖3 所示，當黃油添加量為80%時，感官評分達到最高，百香果泡芙的口感和風味最佳，體積膨脹是原來的5 倍。當添加量過少，不但影響泡芙口感、風味，同時影響泡芙的可塑性。黃油添加過多，導致面糊所含油脂過多，在烘烤時，泡芙體積膨脹程度小，且油脂外溢嚴重，感官質(zhì)量下降。且考慮到黃油中飽和脂肪酸含量很高，還可能含有反式脂肪酸，對人體的健康不利[23]，所以本試驗最終選擇用量為80%。

圖3 黃油的添加量對百香果泡芙感官評分的影響Fig.3 Effect of the amount of added butter on sensory score of passion fruit puffs

2.1.4 水的添加量對百香果泡芙感官評分的影響水能夠與面筋蛋白、淀粉等大分子通過攪拌進行水化作用，形成黏彈性面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[24]。充足的水分是面粉糊化的必要條件之一，也是泡芙膨脹的重要因素之一。在烘烤過程中，要有大量的蒸汽產(chǎn)生，面糊中必須包含充足的水份，在蒸汽的作用下，面糊逐漸膨脹起來，并在內(nèi)部形成孔洞[25]。如圖4 所示，隨著水用量的增加，感官評分呈上升趨勢；水用量到達160%時，出現(xiàn)最大值，隨后呈下降趨勢。當添加少量水時，面團有點干，烘烤時產(chǎn)生烤焦現(xiàn)象，口感、色澤、風味都差；當添加過量水時，面團粘手，加入雞蛋后太濕，烘烤時會膨脹，但外殼軟且會塌陷；當水的添加量為160%時，調(diào)制出來的面團不粘鍋不粘手，表面光滑，加入雞蛋后干濕程度剛剛好，成品體積增大、外殼堅挺，色澤金黃、有濃郁的烘烤和百香果風味。當水用量過大時，面筋蛋白能夠完全參與水化作用，面團較軟呈流體狀態(tài)，攪拌困難，面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的彈性、延展性降低，面團持氣能力下降，導致面包體積變小，高度下降，內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)致密無彈性，表皮皺縮無光澤，綜上，選擇水的添加量為160%。

圖4 水的添加量對百香果泡芙感官評分的影響Fig.4 Effect of water content on sensory score of passion fruit puffs

2.1.5 餡料比例對百香果泡芙感官評分的影響 植脂奶油體系中都含有油滴和氣泡，兩者能夠顯著影響乳狀液和泡沫的感官和物理性質(zhì)[26]。奶油的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)完整細密，表現(xiàn)出來的質(zhì)地非常細膩，同時具有對脂肪和水分的穩(wěn)定能力[27]。如圖5 所示，當奶油餡料比例為14:6:2 時，感官評分達到最高，奶油的口感和風味最佳；百香果汁含有豐富的營養(yǎng)成分，口感獨特，可降低奶油原有的甜膩感，使其變得酸甜爽口，賦予泡芙特殊風味。隨后呈下降趨勢，原因是淡奶油含量和百香果濃縮汁含量增多，打發(fā)所需時間變長，且打發(fā)后不能保持原有狀態(tài)，放置1～2 min 就會變稀，導致奶油在口感上顯得不夠綿柔，過多的百香果濃縮汁也會使奶油變酸，口感下降。三者結(jié)合打發(fā)出來的奶油，既有植脂奶油的特點，又有淡奶油的特點，還保留了百香果汁原有的營養(yǎng)成分、風味，泡芙感官品質(zhì)較佳。因此，選用植脂奶油:淡奶油:百香果汁比例為14:6:2 的餡料。

圖5 餡料比例對百香果泡芙感官評分的影響Fig.5 Effect of cream ratio on sensory score of passion fruit puffs

2.2 響應(yīng)面試驗

2.2.1 百香果泡芙的響應(yīng)面試驗設(shè)計與結(jié)果 結(jié)合百香果泡芙單因素實驗結(jié)果，利用Box-Behnken 試驗設(shè)計，以百香果汁的添加量（X1）、雞蛋液的添加量（X2）、黃油的添加量（X3）、水的添加量（X4）為自變量，以百香果泡芙的感官評分為響應(yīng)值（Y），進行4 因素3 水平的響應(yīng)面試驗，結(jié)果見表3。

2.2.2 百香果泡芙的模型建立及方差分析 利用Design-Expert 8.0.6 軟件對表3 所得數(shù)據(jù)進行多元回歸擬合，得到百香果泡芙感官評分（Y）的二次方程模型為：Y=93.20+0.71X1+0.25X2+2.00X3+0.38X4-0.25X1X2+0.37X1X3-0.25X1X4-1.75X2X3-3.25X2X4-0.13X3X4-8.54X12-10.85X22-9.47X32-9.79X42?；貧w模型的方差分析結(jié)果見表4。

表3 響應(yīng)面分析方案及結(jié)果Table 3 response surface analysis and results

由表4 可知：百香果泡芙感官評分回歸模型顯著性檢驗P=0.0001＜0.01，表明該試驗?zāi)Ｐ鸵堰_到極顯著水平?；貧w模型決定系數(shù)R2=0.9622，調(diào)整系數(shù)R2Adj=0.9243，信噪比Adeqprecisior=15.694，說明百香果泡芙的感官評分與預(yù)測值非常接近，方程的擬合度和可靠性均很高?；貧w模型失擬項P=0.1202＞0.05，可以認為所選百香果泡芙感官評分二次回歸模型與實際試驗擬合性充分模型失擬不顯著。Y 的變異系數(shù)C.V值為2.81%，說明試驗的可靠性和精確度較好。綜上所述，回歸模型擬合程度好，試驗誤差小，能夠準確的分析和預(yù)測百香果泡芙的感官評分，說明可用該回歸模型來確定百香果泡芙的最佳配方。

2.2.3 百香果泡芙響應(yīng)面優(yōu)化 從圖6 可看出，兩因素交互作用強弱和其交互作用對響應(yīng)值的影響。根據(jù)表4 中P值，交互項X2X4的曲面傾斜度越大，坡度越陡，影響極顯著（P＜0.01），X1X2、X1X3、X1X4、X2X3、X3X4影響不顯著，根據(jù)P值大小可知，各因素對百香果泡芙感官評分影響的順序為：黃油的添加量（X3）＞百香果濃縮汁的添加量（X1）＞水的添加量（X4）＞雞蛋液的添加量（X2）。各因素間交互作用對百香果泡芙的感官評分的影響大小依次為X2X4＞X2X3＞X1X3＞X1X2=X1X4＞X3X4。

圖6 兩因素交互作用對感官評分的影響Fig.6 Interaction of two factors on sensory score

表4 百香果泡芙感官分回歸模型方差分析表Table 4 Regression model analysis of variance of sensory scores of passion fruit puffs

2.2.4 百香果泡芙最佳條件的確定及驗證試驗 通過響應(yīng)面優(yōu)化，得到百香果泡芙工藝條件的最優(yōu)選擇，為驗證優(yōu)化結(jié)果的可靠性、真實性，根據(jù)生產(chǎn)需要調(diào)整相關(guān)參數(shù)，進行驗證試驗，確定百香果泡芙最佳工藝條件。為方便生產(chǎn)加工中原料的調(diào)配，對泡芙面皮加工配方做適當?shù)奈⒘空{(diào)整，百香果汁添加量10%、雞蛋液添加量140%、黃油添加量80%，水添加量160%，加工的泡芙產(chǎn)品感官評分為（94.2±1.38）分，與模型預(yù)測值無顯著差異，且品質(zhì)較佳。

2.3 百香果泡芙的理化指標

由于泡芙?jīng)]有國家標準，因此理化指標的檢測是依據(jù)GB/T 7099-2015《食品安全國家標準 糕點、面包》中規(guī)定的標準。由表5 的結(jié)果可知，百香果泡芙的理化指標：酸價為2.8%±0.3%、過氧化值為0.09%±0.02%、脂肪為10.63%±0.89%，均符合國家標準，是一種營養(yǎng)、安全的泡芙新產(chǎn)品。

表5 理化指標結(jié)果Table 5 Physical and chemical index results

3 結(jié)論

確定了百香果泡芙的最佳工藝配方，其泡芙面皮為低筋面粉添加量100%、百香果汁添加量10%、雞蛋液添加量140%、黃油添加量80%、水添加量160%，泡芙奶油填料為混合奶油制品，其植脂奶油:淡奶油:百香果汁為14:6:2。最優(yōu)工藝下制得的百香果泡芙具有濃郁的百香果風味，色澤金黃，外酥內(nèi)軟，形狀美觀，口感極佳，理化指標符合相關(guān)標準要求，是一款品質(zhì)較佳的新產(chǎn)品。開發(fā)百香果泡芙促進百香果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，降低農(nóng)民或企業(yè)的成本損耗，促進經(jīng)濟發(fā)展，豐富消費者飲食。對促進百香果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有一定的意義。

本研究充分利用了百香果酸甜爽口的特點，開發(fā)的泡芙產(chǎn)品油膩感降低，產(chǎn)品品質(zhì)具有一定程度的提高，但添加百香果后泡芙產(chǎn)品易出現(xiàn)干癟、塌陷、不夠酥脆等問題，對于百香果泡芙產(chǎn)品開發(fā)的技術(shù)關(guān)鍵在降低百香果汁的流動性，改善產(chǎn)品感官質(zhì)量，因此產(chǎn)品的配方優(yōu)化顯得尤為重要；同時百香果泡芙烘烤溫度、時間對泡芙的塑形和口感影響較大，且烘烤過程中容易出現(xiàn)泡芙破裂及后期貯藏回潮等問題，可進一步通過控制烘烤的濕度、熱空氣流速或熱源的改變等因素繼續(xù)開展相關(guān)研究。