响应面法优化紫薯黑白饼干工艺配方

响应面法优化紫薯黑白饼干工艺配方

杏仁是大多数种类的烘焙食品之一，几乎被社会各个方面所接受。JANG等1材料和方法1.1材料和试剂低筋面粉、紫薯粉、黄油、纯牛奶、黑米、白砂糖、小苏打、泡打粉、鸡蛋、食盐，市售．1.2材料、设备和制造机TMS-Pilot食品物性分析仪，北京盈盛恒泰科技责任有限公司;EB-4A透视烤炉，世杰西厨设备电子厂;B20L电子称，广州市威衡电子有限公司;BCD-307HNE澳柯玛冰箱，青岛澳柯玛有限公司;FZ102植物微型粉粹机，上海科恒实业发展有限公司;SDHC15-210电磁炉，浙江苏泊尔有限公司．1.3原材料的预处理将黑米置于恒温干燥箱中晾晒，再利用植物微型粉碎机粉碎，最后过100μm筛进行备用．1.4工艺1.5测试方法1.5.1感官评估邀请10名食品专业人员组成评定小组，对紫薯黑米饼干的色泽、香味、口感、形态4个方面进行感官评分，标准见表1.1.5.2质构特性测试采用食品物性分析仪，分别对17组饼干样品进行质构性能测定，采用P432-036/037平底圆柱形探头进行压缩测试，测试模型为TPA，测试前速率1mm/s，测试速率1mm/s，测后速率1mm/s，压缩比50%，间隔时间2s，初始力5N，挤压厚度5mm，测定紫薯黑米饼干的硬度、咀嚼性和脆性等质构参数，每组测量3次，取平均值．标准见表2.1.5.3综合评价综合评分=感官评定+质构评分．1.5.4物理和化学指标水分和酸价的测定根据GB7100—2015爯食品安全国家标准饼干爲进行．1.5.5微生物指数微生物的测定根据GB7100—2015爯食品安全国家标准饼干爲进行．1.6单因素试验在低筋面粉100g、黑米粉20g、紫薯粉35g、白砂糖45g、黄油80g、鸡蛋20g、牛奶20g、泡打粉1g、食盐1g、小苏打1g的基础上，进行单因素试验，研究紫薯粉、白砂糖、黑米粉添加量对饼干品质的影响．1.7响应面试验设计在单因素试验的基础上，选取紫薯粉添加量(A)、白砂糖添加量(B)、黑米粉添加量(C)这3个因素，采用Box-Behnken模型，以综合评分(Y)为响应值，对紫薯黑米饼干工艺配方进行三因素三水平的响应面中心组合试验，试验因素水平见表3.1.8数据处理及分析采用Microsoft-Excel2010对基本数据处理，采用GraphPadPrism8.0对单因素试验作图，采用SPSS22.0进行数据分析，采用Design-ExpertV8.0.6进行响应面设计及结果分析．2结果和分析2.1单因素试验的结果2.1.1紫薯粉添加量对饼干的影响由图1可知:当紫薯粉添加量为35g时，紫薯黑米饼干的综合评分最高，此时的饼干外形完整，不存在变形和起泡的现象，色泽均匀，软硬适中，还有紫薯的独特香味．当紫薯粉添加量在35g以下时，饼干的外形不完整，断面结构有较大孔洞，起泡较多，口感较粘牙．当紫薯粉的添加量在35g以上时，饼干出现强烈的刺鼻气味，口感不细腻且出现粗糙的现象．因此，选取30、35、40g的紫薯粉添加量进行响应面试验．2.1.2白砂糖添加量对饼干的影响由图2可知:随着白砂糖添加量的增加，紫薯黑米饼干的综合得分先升高后下降，当白砂糖添加量为45g时，饼干的硬度和脆性达到最优，口感酥脆．当白砂糖添加量小于45g时，饼干较硬，甜味太淡，光泽感差．当白砂糖添加量大于45g时，饼干太甜，口感不酥脆，食后还会出现口干舌燥的现象．因此，选取43、45、47g的白砂糖添加量进行响应面试验．2.1.3黑米粉添加量对饼干品质的影响由图3可知:当控制黑米粉添加量为20g时，紫薯黑米饼干的综合评分最高，香味最浓郁，饼干软硬适中，口感酥脆、细腻，不存在粘牙的现象．当黑米粉添加量减少时，饼干组织结构变差，香味变弱，口感不细腻．当黑米粉添加量超出20g后，饼干口感相当粗糙，不再酥脆可口．因此，选取15、20、25g的黑米粉添加量进行响应面试验．2.2回归模型的建立与分析响应面优化试验结果见表4．方差分析见表5.通过Design-ExpertV8.0.6软件，对表4中的试验数据进行分析，拟合得出紫薯黑米饼干的综合评分(Y)关于紫薯粉添加量(A)、白砂糖添加量(B)、黑米粉添加量(C)的多元二次回归方程:由表5可知:模型F=150.41,P<0.0001，表明该模型的回归效果极显著;失拟项P=0.3019>0.05，表明其差异不显著;模型相关性R2.3响应面验证实验采用响应面软件分析中优化的功能，预测出紫薯黑米饼干配方比例:紫薯粉34.71g、白砂糖45.16g、黑米粉19.53g．此时，得出紫薯黑米饼干的最佳综合评分为86.25.为了试验的便利性和可行性，将工艺配方适当调整为紫薯粉35g、白砂糖45g、黑米粉20g．在此优化条件下进行验证实验，重复进行3次，得到综合平均得分为86.30，与响应面软件测得评分值86.25接近．因此，采用响应面得到的最优工艺配方准确度和应用价值高，可以更好的为紫薯黑米饼干提供研究基础．2.4物理和化学指标的测定结果由表6可知:产品符合GB7100—2015中的规定范围，该产品为合格产品．2.5微生物指数测定结果由表7可知:产品符合GB7100—2015中的规定范围，该产品为合格产品．3紫薯黑米饼干的配方优化在单因素试验的基础上，经过多次的感官检验和食品质构研究，并利用响应面对紫薯黑米饼干进行分析后，得出了影响紫薯黑米饼干的综合评分的因素顺序依次为黑米粉添加量>紫薯粉添加量>白砂糖添加量．紫薯黑米饼干的最优工艺配方为低筋面粉100g、黑米粉20g、紫薯粉35g、白砂糖45g、黄油80g、鸡蛋