響應(yīng)面法優(yōu)化瑪仁糖生產(chǎn)工藝的研究

任雪晴 汪雪雁 司雄元 羅驍 李亞婷 許夢(mèng)凡

摘 要：瑪仁糖是新疆的一種傳統(tǒng)特色食品，制作食用歷史悠久，其主要原料為當(dāng)?shù)氐暮颂液吞菨{。為規(guī)范瑪仁糖的工業(yè)化生產(chǎn)，提高瑪仁糖產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，根據(jù)國(guó)標(biāo)中糖果和米飯的感官評(píng)比方法，結(jié)合切糕的感官評(píng)比相關(guān)研究，總結(jié)制定出適用于瑪仁糖感官性質(zhì)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：總分100分，一級(jí)指標(biāo)分別為外觀20分（形狀10分、色澤10分）、適口性30分（硬度15分、粘性15分）、風(fēng)味40分（干果滋味20分、甜度20分）和接受度10分。在使用單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合響應(yīng)面分析法和質(zhì)構(gòu)分析研究白砂糖在糖漿中比例、糖漿比例、蛋清添加比例對(duì)感官評(píng)價(jià)得分的影響。結(jié)果表明：白砂糖對(duì)瑪仁糖的硬度與脆性影響較大，糖漿與核桃比例對(duì)硬度、咀嚼性、脆性、黏性都有較大影響，蛋清含量主要影響硬度、脆性和黏性;當(dāng)白砂糖在糖漿中比例為55.35%、糖漿比例為54.1%、蛋清比例為2.09%，制備的瑪仁糖感官評(píng)分最高，達(dá)到80.09。

關(guān)鍵詞：瑪仁糖;響應(yīng)面;質(zhì)構(gòu);感官評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào) TS255.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2021）15-0163-05

Study on Preparation and Antioxidant Activity of a New Type of Maren Sugar

REN Xueqing1 et al.

（1Anhui Agricultural University， Hefei 230061， China）

Abstract： Maren sugar is a traditional specialty food in Xinjiang， which has a long history of eating and making. Its main raw materials are local walnuts and syrup. In order to standardize the industrial production of Maren sugar and improve the market competitiveness of Maren sugar products. According to the sensory evaluation method of candies and rice in the national standard and the related literature of sensory evaluation of cut cakes， the scoring standard for the sensory properties of Maren sugar was summarized. The total score was 100， and the first-class indicators were appearance 20 points （shape 10 and color 10）， palatability 30 points （hardness 15 and viscosity 15）， flavor 40 points （dried fruit taste 20 and sweetness 20） and acceptance 10 points. On the basis of single factor experiment， combined with response surface analysis and texture analysis， the effects of the proportion of white sugar in syrup， syrup and egg white on sensory evaluation scores were studied. Single factor analysis showed that white granulated sugar had a great influence on the hardness and brittleness of Maren sugar， while the ratio of syrup to walnut had a great influence on the hardness， chewiness， brittleness and stickiness， while the content of egg white mainly affected the hardness， brittleness and stickiness. When the proportion of white granulated sugar in syrup is 55.35%， the proportion of syrup is 54.1% and the proportion of egg white is 2.09%， the score of Maren sugar is 80.09， and the sensory score is the highest.

Key words： Maren sugar; The response surface; Texture; Sensory evaluation

瑪仁糖是帶有傳統(tǒng)新疆特色的一種食品，屬于果仁糖的一種，其主要原料是核桃和糖漿，含有大量的蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，香甜可口且營(yíng)養(yǎng)豐富，近年來(lái)深受消費(fèi)者喜愛[1-5]。但傳統(tǒng)的瑪仁糖加工生產(chǎn)效率低，衛(wèi)生條件難以控制，產(chǎn)品品質(zhì)較難統(tǒng)一。為此，筆者根據(jù)瑪仁糖的產(chǎn)品特點(diǎn)建立了瑪仁糖感官評(píng)分的新標(biāo)準(zhǔn)，通過響應(yīng)面分析法和質(zhì)構(gòu)分析，確定了瑪仁糖原料中白砂糖、糖漿、蛋清3種因素對(duì)其感官評(píng)分和質(zhì)構(gòu)的影響，優(yōu)化了生產(chǎn)工藝。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于瑪仁糖的研究報(bào)告較少，因此本研究有一定的參考價(jià)值[6-11]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑 核桃（新疆產(chǎn)）;麥芽糖稀、白砂糖、雞蛋、鋁制模具均為市售;試劑為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備 UDK169全自動(dòng)凱氏定氮儀（意大利VELP公司）;XT-200高速多功能粉碎機(jī)（江省永康市紅太陽(yáng)機(jī)電有限公司）;BECKMAN-Allegra高速冷凍離心機(jī)（美國(guó)BECKMAN科技公司）;YRE-5299旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司）;TA-XT Plus型質(zhì)構(gòu)分析儀（英國(guó)Stable Micro Systems公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 瑪仁糖的制作方法[12-13] 核桃挑選烘烤→糖漿熬制→加入蛋清→混合均勻→倒入模具→冷卻固形→切塊包裝。選用外皮光潔無(wú)黑點(diǎn)的優(yōu)質(zhì)核桃原料，在烘箱中進(jìn)行烘烤。選取溫度梯度為60、70、80、90、100℃，分別烘烤20、30、40min。烘烤溫度為100℃的核桃出現(xiàn)明顯的油哈味，而其他溫度的核桃都隨著溫度升高，香氣明顯增加、酥脆度增加，因此選擇90℃下30min的烘烤條件。熬制混合后糖漿至能拉絲成型，加入核桃和攪打后的蛋清混合均勻，倒入模具中壓平成型，常溫下冷卻固型，切塊包裝。

1.3.2 瑪仁糖的工藝優(yōu)化 （1）單因素試驗(yàn)：調(diào)整糖漿中白砂糖的總質(zhì)量比分別為45%、50%、55%、60%、65%。熬煮后糖漿與核桃的總質(zhì)量比為50%，蛋清添加量為4%;白砂糖的比例固定為50%，調(diào)整糖漿在產(chǎn)品總質(zhì)量中的占比為45%、50%、55%、60%、65%，蛋清的添加量為4%;熬制糖漿時(shí)白砂糖比例為50%，糖漿占比為50%，熬制糖漿時(shí)加入蛋清比例分別為0%、2%、4%、6%、8%?，斎侍堑母泄僭u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)參考國(guó)標(biāo)中米飯的感官標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合瑪仁糖自身的感官性質(zhì)進(jìn)行修改[14-16]，參考選擇10名食品專業(yè)的學(xué)生，經(jīng)過感官培訓(xùn)組成感官分析小組進(jìn)行評(píng)分。樣品的呈送順序隨機(jī)，在室溫下對(duì)瑪仁糖的外觀、適口性、接受度進(jìn)行感官評(píng)定打分。評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見表1。

采用質(zhì)構(gòu)儀檢測(cè)方法確定每種因素對(duì)瑪仁糖成品質(zhì)構(gòu)的影響，探頭型號(hào)為A/CKB切刀型探頭，試驗(yàn)前速度為1.00mm/s，試驗(yàn)速度為2.00mm/s，試驗(yàn)后速度為10.00mm/s，觸發(fā)力10.0g，下壓距離7.000mm，重復(fù)4次。

（2）響應(yīng)面優(yōu)化設(shè)計(jì)：根據(jù)單因素感官評(píng)分試驗(yàn)結(jié)果可知，3種因素與感官評(píng)分存在明顯的影響關(guān)系，以白砂糖在糖漿中比例（A）、糖漿在成品中比例（B）、蛋清比例（C）為變量，根據(jù)Box-Behnken中心組合試驗(yàn)原理，以感官評(píng)分結(jié)果為響應(yīng)值，進(jìn)行3因素3水平響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及分析，從而得到最佳工藝配比，試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表2[17-20]。

1.3.3 質(zhì)量檢測(cè) 脂肪：參考GB 5009.6-2016[21]食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪的測(cè)定;蛋白質(zhì)：參考GB 5009.5-2016[22] 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定;微生物：參考食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)菌落總數(shù)測(cè)定[23];大腸桿菌：參考食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)大腸菌群計(jì)數(shù)[24];致病菌：參考食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、志賀氏菌測(cè)定[25-27]。

2 結(jié)果與分析

2.1 工藝優(yōu)化結(jié)果

2.1.1 單因素感官評(píng)分 由圖1可知，白砂糖在糖漿中比例從45%增加到55%時(shí)，瑪仁糖的感官評(píng)分從62.5分迅速升高至最高分78分，當(dāng)比例繼續(xù)增加時(shí)，感官評(píng)分先緩慢后迅速下降。白砂糖的甜度大于麥芽糖，其含量的高低對(duì)于產(chǎn)品的甜度有很大影響，結(jié)合質(zhì)構(gòu)分析可知其對(duì)于產(chǎn)品的硬度也有較大影響，這可能也是影響感官評(píng)分的一個(gè)因素。由此可見，白砂糖在糖漿中的比例對(duì)瑪仁糖的感官評(píng)分具有明顯影響，其最佳添加量為55%。糖漿在瑪仁糖中的比例從45%增加到55%時(shí)，瑪仁糖的感官評(píng)分從63.5分迅速升高至77.5分，當(dāng)糖漿比例不斷增加時(shí)，瑪仁糖感官評(píng)分呈現(xiàn)迅速下降趨勢(shì)，說明添加比例超過最佳添加比例55%時(shí)對(duì)感官評(píng)分的影響很大，因此最優(yōu)添加比例為55%。蛋清的比例在從0%增加到4%時(shí)，瑪仁糖的感官評(píng)分從63.5增加至最高分80分，蛋清比例再增加至6%時(shí)感官評(píng)分趨于緩慢下降，增加到8%時(shí)感官評(píng)分迅速下降，說明過多的蛋清使得瑪仁糖的感官評(píng)分有所下降，因此蛋清最佳添加量為6%。

2.1.2 單因素對(duì)質(zhì)構(gòu)的影響 （1）白砂糖比例：由表3可知，白糖在糖漿中的占比越大，成品的硬度和脆性就越大，且增大明顯;咀嚼性增大，但增加幅度較小;黏性逐漸下降，這可能與白糖性質(zhì)有關(guān)，白砂糖與麥芽糖一同熬煮時(shí)融化，與樣品混合后冷卻再次結(jié)晶。白砂糖比例為65%時(shí)硬度較大，而45%時(shí)脆性不夠，所以選擇中間3個(gè)等級(jí)作為下一步試驗(yàn)的參考。

（2）糖漿比例：由表4可知，固定白砂糖比例后，增加糖漿比例，硬度、咀嚼性、脆性、黏性4個(gè)指標(biāo)都明顯上升，說明糖漿比例是影響樣品質(zhì)構(gòu)的關(guān)鍵因素。糖漿比例增加，核桃之間的縫隙變小，樣品越致密，冷卻后糖漿結(jié)晶，硬度變大，糖漿本身的咀嚼性就大于核桃，結(jié)晶后的脆性也大于核桃，因此糖漿比例增加，其他各項(xiàng)指標(biāo)都呈明顯上升趨勢(shì)。

（3）蛋清比例：由表5可知，在固定白砂糖比例和糖漿比例后，增加蛋清比例，樣品硬度與脆性減小，咀嚼性沒有明顯變化，黏性增加。蛋清本身的硬度較小，與糖漿和核桃混合后填充在樣品間隙，減小了核桃與糖漿的接觸面積，使硬度和脆性減弱。

2.1.3 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果 運(yùn)用Design expert V8.0.5軟件對(duì)表6數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得回歸方程：Y=79.90+0.33A-1.79B+0.58C-0.66AB-0.66AC+1.11BC-2.92A2-4.77B2-1.84C2，由回歸方程可以看出，二次項(xiàng)系數(shù)均為負(fù)值，表明拋物面開口向下，此模型存在最大值。建立模型的P<0.0001，顯著;失擬項(xiàng)P>0.05，不顯著，說明該模型具有較高可靠性;調(diào)整決定系數(shù)R2Adj=0.9813、R2=0.9918、R2pred=0.9846，從另一個(gè)方面表明該模型可靠，瑪仁糖感官得分的變化有98.13%來(lái)源于白砂糖在糖漿中比例、糖漿比例和蛋清比例。經(jīng)方差分析，3個(gè)因素對(duì)瑪仁糖感官評(píng)分影響的主次順序?yàn)锽>C>A，即糖漿比例>蛋清比例>白砂糖在糖漿中比例（表7）。3種因素及其交互項(xiàng)的影響都為極顯著，說明擬合效果較好。

2.1.4 響應(yīng)面因素交互作用 由圖2可知，隨著白砂糖在糖漿中比例、糖漿比例、蛋清比例的增加，感官評(píng)分值均先上升后下降，等高線圖均呈橢圓形，說明三者兩兩之間存在一定交互作用，與方差分析結(jié)果一致。由此可見，最佳工藝為白砂糖在糖漿中比例為55.35%、糖漿比例為54.1%、蛋清比例為2.09%，制備的瑪仁糖評(píng)分最高，達(dá)到80.09。

2.2 感官指標(biāo) 外表整齊，底部平整，無(wú)霉變，具有該品種應(yīng)有的形態(tài)特征;表面色澤均勻，具有該品種應(yīng)有的色澤特征;無(wú)不規(guī)則大空洞，無(wú)糖粒，無(wú)粉塊;味純正，無(wú)異味，具有該品種應(yīng)有的風(fēng)味和口感特征，無(wú)可見雜質(zhì)。

2.3 理化指標(biāo) 脂肪含量為25.36%，蛋白質(zhì)為8.145%。

2.4 衛(wèi)生指標(biāo) 經(jīng)檢測(cè)，菌落總數(shù)<100CFU/mL，大腸桿菌<3MPN/mL，無(wú)致病菌檢出，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)論與討論

新疆瑪仁糖生產(chǎn)產(chǎn)品品質(zhì)的差異，不僅限制企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，也對(duì)新疆瑪仁糖這一特色品牌造成不良影響。司雄元[28]等對(duì)新疆皮山縣主要瑪仁糖企業(yè)進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，結(jié)果也反映了這一問題。本研究以新疆瑪仁糖為研究對(duì)象，使用針對(duì)瑪仁糖感官性質(zhì)設(shè)計(jì)的感官評(píng)分新標(biāo)準(zhǔn)，并以此作為工藝優(yōu)化的依據(jù)，結(jié)合單因素質(zhì)構(gòu)分析，探討瑪仁糖原料中白砂糖、糖漿、蛋清3種因素對(duì)其感官評(píng)分和質(zhì)構(gòu)的影響。結(jié)果表明：3種因素對(duì)感官評(píng)分的影響都較大，白砂糖對(duì)瑪仁糖的硬度與脆性影響較大，糖漿與核桃比例對(duì)硬度、咀嚼性、脆性、黏性都有較大影響，蛋清含量主要影響硬度、脆性和黏性。響應(yīng)面分析結(jié)果表明，當(dāng)白砂糖在糖漿中比例為55.35%、糖漿比例為54.1%、蛋清比例為2.09%，制備的瑪仁糖評(píng)分最高，達(dá)到80.09。

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（責(zé)編：徐世紅）