响应面法优化香菇麦饼干配方研究

响应面法优化香菇麦饼干配方研究

香是富含氨基酸、维生素、矿物和脂肪酸的营养成分的。它香味浓郁，味道清新。这是著名的细菌之一。香菇特有的香菇多糖成分具有降低血中胆固醇、改善心脑血管功能、抗氧化、抗病毒和抗癌肿瘤等作用饼干是以面粉为主要原料制成的口感酥松或松脆的食品，由于具有耐贮藏、易携带等优点，深受消费者喜爱。近年来，随着食品加工技术的发展和人民生活水平的提高，原料单一的小麦粉饼干已不能满足人们对健康饮食结构的需求，也不符合现代营养学所提倡的粗细搭配饮食原则。因此，将非小麦粉引入或替代一部分小麦粉加工新型饼干逐渐成为近年来的研究热点。如常见的薯类饼干、膳食纤维饼干和水果类饼干等。饼干面团中加入香菇粉和莜麦粉，在丰富饼干风味的同时还能提高其营养价值本试验将香菇粉与莜麦粉同时加入饼干面团，以饼干感官品质为衡量指标，确定香菇莜麦饼干的最佳配方，旨在丰富饼干营养价值、提高风味的同时，开发出一款口感、色泽和形态俱佳的饼干产品，为促进食用菌和杂粮产业的发展、提升其深加工具有一定的指导意义。1材料和方法1.1仪器、设备和测试箱低筋小麦粉、鲜香菇、莜麦粉、白砂糖、植物油、鸡蛋、奶粉、黄油、泡打粉、食盐和水：市售。电热鼓风干燥箱：上海一恒科学仪器有限公司；LyoQuest-85冻干机：西班牙泰事达公司；万能高速粉碎机：浙江红景天工贸有限公司；家宝德（UKOEO）电烤箱：珠海家宝德科技有限公司；FA2004电子天平：上海越平科学仪器有限公司。1.2测试方法1.2.1基本控制和流程1.2.1.%、奶粉、鸡蛋液、白砂糖、馒头粉等3.以50g低筋小麦粉为基准，添加黄油10%、奶粉2.5%、泡打粉1.37%、食盐0.64%、鸡蛋液60%、香菇粉10%、莜麦粉8%、白砂糖25%、植物油12%。1.2.1.2.流程原料的预处理→辅料预混→面团的调制→辊压成型→刷坯、烘烤→冷却、包装1.2.2操作要点1.2.2.香菇粉的制备香菇热风干燥：将鲜香菇洗净切片，均匀分散在烤筛后置于烘箱中。烘烤初始温度设为75～80℃，当香菇片烘至水分较少时，将温度降低至55～60℃，直至烘干。取出香菇片置于干燥器中冷却至室温，粉碎并过筛得到平均粒径为180、150和120μm的3种香菇粉，装入自封袋于4℃贮藏。香菇真空冷冻干燥：将鲜香菇洗净切片，于-80℃冰箱预冷6h后放入冷肼冷冻30h，随后切换至抽真空模式续冻12h。将冻干后的香菇片粉碎并过筛得到平均粒径为180、150和120μm的3种香菇粉，装入自封袋于4℃贮藏。1.2.2.2.7771将白砂糖研磨成粉备用。1.2.2.面团的调制将低筋小麦粉、香菇粉、莜麦粉和奶粉混匀，向其中依次加入白砂糖、食盐、泡打粉、黄油和植物油并调制均匀，随后边搅拌边加入鸡蛋液和水，揉成面团待用。揉的过程用力不能太大，时间也不能过长，避免影响饼干的酥性。1.2.2.4个辊压结构将面团反复折叠辊压，面片表面光滑后压成2mm的薄片，用模具压制成型后放进刷过油的烤盘。1.2.2.温度设定及烘烤时间烘烤前在面坯表面均匀地刷一层植物油，将烤箱上、下管温度分别设置为220℃和180℃。待烤箱温度到达设定温度后将烤盘放入烤箱，烘烤10min。烘烤时应不断观察饼干上色情况，防止烤糊。1.2.2.6冷却和包装烘烤结束后饼干表面温度与中心温度相差较大，降温速度较慢。为防止破裂与外形收缩应在饼干冷却后包装。1.2.3香干燥法对干燥的感觉的影响分别选取平均粒径为150μm烘干和冻干的香菇粉，以基础配方制作香菇莜麦饼干，并进行感官评价。1.2.4干燥后，香粉的平均粒径对干燥的感觉有影响分别选取烘干后平均粒径为180、150和120μm的3种香菇粉，以基础配方制作香菇莜麦饼干，并进行感官评价。1.2.5香菇麦饼干的感官品质研究烘干粒径180μm的香菇粉（2.5%、5%、7.25%、10%、12.5%）、莜麦粉（2%、4%、6%、8%、10%）、白砂糖（10%、15%、20%、25%、30%）和植物油（4.5%,7%,9.5%、12%、14.5%）对香菇莜麦饼干感官的影响。1.2.6响应面优化饼干配方在单因素试验的基础上，选择香菇粉、莜麦粉、白砂糖和植物油添加量4个因素作为响应变量，以香菇莜麦饼干感官评分为响应值，利用DesignExpert进行响应面分析优化香菇莜麦饼干配方。1.2.7感官评价标准由10名有经验且无特殊口感爱好的评定者，按照表1的感官评价标准对饼干进行评定。1.3数据分析运用Origin8.6和DesignExpert8.0.5进行数据分析。2结果与分析2.1香菇干燥方式的确定由表2可知：添加热风干燥香菇制作的饼干感官评分略高，这是由于热风干燥香菇莜麦饼干片形整齐，凹底很少，颜色均匀，表面无裂纹且无大孔洞，口感酥脆；且由于美拉德反应热风干燥香菇饼干风味更加浓郁。真空冷冻干燥香菇莜麦饼干表面平整性差，表面不光滑，有大小不均匀的孔洞，这可能是由于香菇在冻干过程中，香菇细胞间的冰晶直接升华，使得细胞组织呈多孔的疏松结构。此外，热风干燥处理原料耗时短，一次可制备大量干制香菇，真空冷冻干燥产量低、速度较慢、能量消耗高、运营成本较高，因此本试验选择热风干燥处理鲜香菇。酥性面团通常会通过控制加水量来防止面团调制中面筋的过量形成。表2表明，香菇莜麦饼干的感官评分随着香菇粉平均粒径的减小而减小。这是由于粒径减小，粉体比表面积增大，与水分子的接触面积增大，有较高的持水性和膨胀度，使得饼干产品略微黏牙，感官评分较低。此外，添加180μm香菇粉的饼干表面颜色均匀，无过黄过白现象，添加粒径120μm香菇粉的饼干颜色偏黄。这也是由于粒度越小，比表面积越大，吸油量相对越大，饼干偏油腻。因此，单因素试验选用粒径180μm香菇粉进行试验。2.2添加香料对蘑菇干的感觉的影响2.3麦粉添加量对饼干品质的影响由图2可知：随着莜麦粉添加量的增加，饼干感官评分先增大后减小，在添加量为8%时达到最大值，此时饼干的组织形态、色泽与口感均比较好。在添加量低于8%时，由于饼干中杂粮莜麦的添加量较低使得饼干营养价值和保健功能偏低；莜麦粉添加量为10%时，饼干的口感粗糙、外观及组织形态品质下降。此外，莜麦自身有使人无法接受的苦味，且该苦味在饼干加工过程中很难去除。2.6回归模型的建立及显著性检测采用Box-Behnken中心组合试验设计，考察香菇粉添加量（X对表3中数据进行多元回归拟合，建立感官评分（Y）的二次响应回归方程为Y=18.40+0.05X由表4可知：模型P<0.0001说明模型达到显著水平，失拟项在P=0.05水平上不显著（P=0.8022>0.05），决定系数R由F检验可知，一次项X2.7香菇麦饼干感官评分的预测值预测值预测值二次多项式回归方程预测得到的香菇莜麦饼干的最佳配方：以50g低筋小麦粉为基准，香菇粉添加量10.1%、莜麦粉添加量8.02%、白砂糖添加量24.62%、植物油添加量13.04%，在此条件下香菇莜麦饼干感官评分的预测值为18.40分。对该条件进行3次验证性实验，得出香菇莜麦饼干的感官评分平均值为18.25分，与理论值接近，说明模型的拟合度良好，具有应用价值。3香菇粉添加量对饼干品质的影响与真空冷冻干燥相比，鲜香菇经热风干燥后香味更加浓郁，所制得的香菇莜麦饼干片形整齐，凹底很少，颜色均匀，表面无裂纹且无大孔洞，口感酥脆。此外，香菇粉平均粒径过小，会使得饼干产品酥松性差，口感偏油腻。综合考虑选用热风干燥后粉碎至平均粒径为180μm的香菇粉进行试验。利用响应面分析法建立香菇莜麦饼干配方的回归模型，方程拟合良好。各因素对饼干感官评分的影响主次顺序为白砂糖添加量>植物油添加量>香菇粉添加量>莜麦粉添加量。香菇莜麦饼干的最佳配方：香菇粉10.1%、莜麦粉8.02%、白砂糖24.62%、植物油13.04%，鸡蛋液60%、黄油10%、奶粉2.5%、泡打粉1.37%、食盐0.64%，此时生产的香菇莜麦饼干感官评分为18.25分，与预测值18.4分接近。在该条件下制得的饼干感官品质良好。由图1可以看出：随着香菇粉添加量的增加，饼干的感官评分呈先上升后下降趋势。在香菇粉添加量为10%时，饼干颜色较深，表面平整，香菇风味明显，口感酥脆。这与王洁等2.4白砂糖的抗氧化功能在焙烤产品加工中，通常会利用焦糖化与美拉德反应使饼干表面呈金黄色，散发诱人的香味。白砂糖具有抗氧化功能可延长饼干的保质期。随着糖含量增大，饼干面团的稠度和黏结力降低，有助于面团酥性的形成，这是由于糖会与