馬鈴薯全粉韌性餅干的配方研究與優(yōu)化

黃益前,凌佳欣,曠云璐,彭雨婷

四川旅游學(xué)院 食品學(xué)院 (成都 610100)

參照GB/T 20980—2021,韌性餅干是以谷類粉(和/或豆類、薯類粉)等為主要原料,添加或不添加糖、油脂及其他配料,經(jīng)熱粉工藝調(diào)粉、輥壓、成型、烘烤制成的,一般有針眼,斷面有層次,口感松脆的餅干。

馬鈴薯全粉是一種馬鈴薯的深加工產(chǎn)品[1],有豐富的營養(yǎng)價值,其保留了馬鈴薯中的絕大部分營養(yǎng)物質(zhì),是一種低脂、低 糖、低熱量、高蛋白、高維生素與礦物質(zhì)的產(chǎn)品[2],具有調(diào)胃、健脾、潤濕、解毒、 排毒、大腸運(yùn)動、降血糖、降脂、活血、健體、抗衰老等功效[3]。相對于新鮮馬鈴薯,馬鈴薯全粉更易儲存,有效降低了原料運(yùn)輸成本[4-5],更便于研究與開發(fā)馬鈴薯系列的休閑食品。將馬鈴薯全粉添加于韌性餅干中形成具有獨特風(fēng)味的產(chǎn)品,既改善了餅干的營養(yǎng)結(jié)構(gòu),也豐富了餅干的種類。

1 材料與方法

1.1 材料

馬鈴薯全粉,500 g/袋,上海今良食品技術(shù)有限公司;低筋面粉,江蘇上一道科技股份有限公司;糖粉、黃油、泡打粉、雞蛋,市售。

1.2 儀器與設(shè)備

餅干扎孔器;電子秤(稱重精度0.1 g);CKF-52GS型烤箱,佛山市偉士達(dá)電器實業(yè)有限公司。

1.3 方法

1.3.1馬鈴薯全粉韌性餅干的制備

馬鈴薯全粉韌性餅干的制備工藝如下:

原輔料稱量→面團(tuán)調(diào)制→靜止醒發(fā)→輥壓→扎空→成型→烘烤→冷卻→成品

馬鈴薯全粉韌性餅干制作的基礎(chǔ)配方見表1(以低筋面粉質(zhì)量為100%計,下同。)。黃油軟化后加糖粉攪拌至微微發(fā)白,加入過篩后的低筋面粉、馬鈴薯全粉、泡打粉,再加入全蛋液和溫水。將所有原料混勻后,手工揉捏面團(tuán)10～15 min,揉捏均勻后靜置醒發(fā)20 min左右。將面團(tuán)輥壓至3 mm厚的面皮,使用餅干扎孔器均勻扎空,再用模具壓制成型。將成型餅干面坯置于上火170 ℃、下火170 ℃的烤箱中烘烤20 min后取出并冷卻。

表1 基礎(chǔ)配方 %

1.3.2單因素試驗

以低筋面粉質(zhì)量為基準(zhǔn)100%,玉米淀粉添加量50%,泡打粉添加量2%,牛奶添加量60%,分別添加不同量馬鈴薯全粉(6%、12%、18%、24%),糖粉(30%、37%、44%、51%)、黃油(16%、23%、30%、37%)、全蛋液(6%、12%、18%、24%),考察不同因素對馬鈴薯全粉韌性餅干的品質(zhì)影響,并進(jìn)行感官評定。

1.3.3響應(yīng)面優(yōu)化試驗

根據(jù)單因素試驗結(jié)果,為了更好地探討變量間相互影響的關(guān)系,篩選出最佳的工藝配方,進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化試驗。每個單因素的初步研究是響應(yīng)面優(yōu)化的指導(dǎo)范圍,根據(jù)Box-Behnken采樣原理,確定感官評分的4個影響因素:馬鈴薯全粉添加量A、糖粉添加量B、黃油添加量C、全蛋液添加量D,進(jìn)行四因素三水平響應(yīng)面分析試驗,響應(yīng)面試驗設(shè)計見表2。

表2 鈴薯全粉韌性餅干因素水平表

1.3.4感官評定方法

馬鈴薯全粉韌性餅干的感官評定方法及標(biāo)準(zhǔn)參照GB/T 20980—2021并做出調(diào)整。由10名具有食品相關(guān)經(jīng)驗的人員對產(chǎn)品進(jìn)行感官評定,分別從色澤、形態(tài)、組織結(jié)構(gòu)、口感進(jìn)行評分,具體評定標(biāo)準(zhǔn)見表3。

表3 感官評分標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與討論

2.1 單因素試驗結(jié)果

2.1.1不同馬鈴薯全粉添加量對馬鈴薯全粉韌性餅干的影響

由圖1可知,隨著馬鈴薯全粉添加量的增加,餅干感官評分呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢。馬鈴薯全粉添加量較少時,餅干中馬鈴薯風(fēng)味不明顯;當(dāng)馬鈴薯全粉添加量為12%時,餅干色澤呈現(xiàn)棕黃色,且馬鈴薯風(fēng)味濃郁;過量馬鈴薯全粉會使餅干色澤加深,硬度增加,口感粗糙,這是因為馬鈴薯全粉不含面筋蛋白,阻礙了面團(tuán)面筋網(wǎng)絡(luò)的形成[6],進(jìn)而影響餅干口感。添加馬鈴薯全粉可以增加混合粉中還原糖的含量[7],餅干烤制過程發(fā)生焦糖化反應(yīng),口感上會呈現(xiàn)一定的苦味。

圖1 不同馬鈴薯全粉添加量對感官評分的影響

2.1.2不同糖粉添加量對馬鈴薯全粉韌性餅干的影響

由圖2可知,隨著糖粉添加量的增加,感官評分呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢。在糖粉添加量為 37%時,餅干色澤金黃,口感酥脆,斷面結(jié)構(gòu)層次分明,感官評分最高。當(dāng)糖粉添加量過多,由于焦糖化反應(yīng)和美拉德反應(yīng),導(dǎo)致餅干色澤呈灰棕色,同時也影響食用者的身體健康。糖和馬鈴薯全粉中的淀粉作用會增大峰值粘度和顆粒硬度[8],糖粉添加量越多,餅干口感的顆粒感越明顯,且組織結(jié)構(gòu)氣孔不均勻,結(jié)構(gòu)粗糙。

圖2 不同糖粉添加量對感官評分的影響

2.1.3不同黃油添加量對馬鈴薯全粉韌性餅干的影響

由圖3可知,當(dāng)黃油添加量為23%時,餅干的感官評分最高;當(dāng)黃油添加量大于23%時,餅干的感官評分隨著黃油添加量的增加而降低。黃油添加量超過適宜量,餅干蓬松度較低,且表面有皺縮的紋路,易碎,整體顏色呈褐色,這是因為油會阻礙面筋蛋白質(zhì)的水合作用,進(jìn)而降低了餅干的感官評分。

圖3 不同黃油添加量對感官評分的影響

2.1.4不同全蛋液添加量對馬鈴薯全粉韌性餅干的影響

由圖4可知,在全蛋液添加量為18%時,感官評分最高。添加量在6%～18%時,感官評分逐漸升高,這是因為全蛋液會促進(jìn)美拉德反應(yīng),使餅干顏色加深,同時蛋黃中的磷脂是天然乳化劑,可以提高餅干的酥脆度[9];當(dāng)全蛋液過多時,餅干的蛋腥味更明顯,使餅干的感官評分降低。

圖4 不同全蛋液添加量對感官評分的影響

2.2 響應(yīng)面試驗結(jié)果

2.2.1回歸模型建立及方差分析

利用Design-expert11中的Box-Behnken建立實驗設(shè)計,以感官評分為響應(yīng)值Y,響應(yīng)面分析試驗結(jié)果見表4。通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸擬合,得到馬鈴薯全粉、糖粉、黃油、全蛋液與感官評分之間的二次多項式模型,回歸方程為:Y=92.60+1.00A-2.83B-0.67C-2.00D-2.25AB-0.50AC+2.75AD-1.75BC-2.20BD+0.75CD-4.63A2-10.13B2-7.88C2-2.38D2。

表4 響應(yīng)面分析試驗結(jié)果

由表5可知,該模型回歸方程P<0.000 1,具有高度的顯著性,失擬項P=0.158 5>0.05,失擬不顯著,表明模型可接受,可用于評估馬鈴薯全粉、糖粉、黃油、全蛋液添加量與感官評分的關(guān)系。相關(guān)系數(shù)R2=0.964 8,校正系數(shù)Radj2=0.929 6,表明該模型擬合度高,可用于分析。

表5 響應(yīng)面試驗方差分析

由圖5～圖10可知,隨馬鈴薯全粉、糖粉、黃油及全蛋液添加量的增加,感官評分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,響應(yīng)面頂部感官評分最高。綜合分析因素兩兩間的變化趨勢可知,各因素對綜合評定值的影響顯著性從大到小依次為馬鈴薯全粉、全蛋液、糖粉、黃油。

圖6 不同馬鈴薯全粉添加量和黃油添加量對感官評分影響的響應(yīng)面及等高線

圖7 不同馬鈴薯全粉添加量和全蛋液添加量對感官評分影響的響應(yīng)面及等高線

圖8 不同糖粉粉添加量和黃油添加量對感官評分影響的響應(yīng)面及等高線

圖10 不同黃油添加量和全蛋液添加量對感官評分影響的響應(yīng)面及等高線

2.3.2最優(yōu)參數(shù)的確定

由回歸方程的預(yù)測可知各因素水平最優(yōu)組合,即馬鈴薯全粉添加量12.95%、糖粉添加量36.72%、黃油添加量22.88%、全蛋液添加量18.27%,該條件下預(yù)測感官評分為89.78分。為便于試驗操作,將數(shù)據(jù)修正為馬鈴薯全粉添加量為13%、糖粉添加量為37%、黃油添加量為23%、全蛋液添加量18%,進(jìn)行6次重復(fù)試驗驗證,感官評分均值為89.62,所以驗證得到最優(yōu)配方為:馬鈴薯全粉添加量為13%、糖粉添加量為37%、黃油添加量為23%、全蛋液添加量18%。

3 結(jié)論

以感官評分為依據(jù),通過對單因素試驗與響應(yīng)面的處理與分析,最終確定馬鈴薯全粉韌性餅干制作的最佳配方為:馬鈴薯全粉添加量為13%、糖粉添加量為37%、黃油添加量為23%、全蛋液添加量18%,此時餅干色澤均勻,斷面結(jié)構(gòu)層次清晰,帶著馬鈴薯的特殊香味,口感酥脆。本試驗為馬鈴薯產(chǎn)品的加工提供一定的理論依據(jù),為產(chǎn)品研發(fā)提供一定的基礎(chǔ)試驗方法。