胡志高，陳 中，張延杰

（1.咀香園健康食品（中山）有限公司，廣東中山 528403；2.華南理工大學(xué)輕工與食品學(xué)院，廣東廣州 510542）

黃秋葵韌性餅干配方及加工工藝優(yōu)化研究

胡志高1，陳 中2，*張延杰1

（1.咀香園健康食品（中山）有限公司，廣東中山 528403；2.華南理工大學(xué)輕工與食品學(xué)院，廣東廣州 510542）

以感官評(píng)分為指標(biāo)，通過(guò)單因素試驗(yàn)及響應(yīng)面分析確定黃秋葵韌性餅干的配方及工藝。結(jié)果表明，黃秋葵韌性餅干優(yōu)化配方為低筋面粉500 g（面粉用量計(jì)為100%），黃秋葵粉36.6 g（7.32%），食用油101.05 g（20%），水177.20 g（35.45%），白砂糖95.25 g（19.06%），食鹽10 g（2.00%），食用堿2.5 g（0.50%），小蘇打7.5g（1.50%），玉米粉25 g（5.00%），泡打粉2.5 g（0.50%）。優(yōu)化的工藝條件為在180℃烘烤10 min。在此工藝下制得的餅干色澤金黃，口感松脆。

黃秋葵；韌性餅干；配方；工藝；響應(yīng)面分析法

黃秋葵（Hibiscus esulentus L.）為一年生草本植物。全國(guó)多地均有種植，尤以廣東、臺(tái)灣最多[1]。其富含碳水化合物、維生素、蛋白質(zhì)、膳食纖維、黃酮、礦物質(zhì)與脂肪，能夠保護(hù)胃、肝、皮膚及黏膜，增強(qiáng)肌膚彈性，對(duì)胃炎、胃潰瘍等病癥也有一定的治療效果，具有明顯的潤(rùn)腸通便作用和抗疲勞功效，是一種非常受歡迎的食療果蔬[2-3]。能夠作為添加劑應(yīng)用于制作保健食品中[4-6]。黃秋葵的藥用價(jià)值與食用價(jià)值得到了廣泛認(rèn)可，但市面上鮮見(jiàn)其加工食品。隨著黃秋葵的廣泛種植，價(jià)格趨于低廉，原料愈加豐富，這使得黃秋葵營(yíng)養(yǎng)餅干的低成本開(kāi)發(fā)成為可能。韌性餅干是以面粉、白砂糖、油脂、膨松劑和其他輔料制成的含油量與含糖量均較低的餅干，相對(duì)其他餅干，屬于油和糖的添加量相對(duì)較少的餅干種類。將黃秋葵加工成粉末并加入餅干原有配方中，賦予韌性餅干新的風(fēng)味，增加餅干的纖維成分，使其具有飽腹、減肥、通便作用，符合營(yíng)養(yǎng)健康的需要，也符合餅干的發(fā)展趨勢(shì)。

1 材料和方法

1.1 材料與試劑

黃秋葵，茂名市谷林農(nóng)業(yè)有限公司提供；低筋面粉，深圳泰東源實(shí)業(yè)有限公司提供；酵母，安琪酵母股份有限公司提供；食用油、玉米粉，中糧食品營(yíng)銷有限公司提供；食用堿、泡打粉、小蘇打，天津市鴻祿食品有限公司提供；白砂糖，廣東成都太古糖業(yè)有限公司提供，食鹽，廣東省鹽業(yè)有限公司提供；鹽酸，分析純，洛陽(yáng)化學(xué)試劑廠提供；甲基橙，天津市福晨化學(xué)試劑廠提供。

1.2 儀器與設(shè)備

HV-11型遠(yuǎn)紅外烘爐，上海申安醫(yī)療器械廠產(chǎn)品；SZM20型和面機(jī)，杭州賽利食品機(jī)械有限公司產(chǎn)品；MJ-176NR型粉碎機(jī)，日本松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社產(chǎn)品；JJ600型電子天平，廣州市正一科技有限公司產(chǎn)品。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 黃秋葵韌性餅干的工藝流程

1.3.2 操作要點(diǎn)

（1） 預(yù)處理。新鮮黃秋葵經(jīng)洗凈、切片、80℃烘干、粉碎，過(guò)60目篩，備用。將食鹽、白砂糖、泡打粉、食用堿、小蘇打等水溶性原料溶于水后，配制成輔料液，備用。

（2）調(diào)粉。將黃秋葵粉、玉米粉、面粉預(yù)混合均勻，加入輔料液，在37～40℃條件下進(jìn)行調(diào)粉。調(diào)粉結(jié)束后靜置20 min，第2次揉面團(tuán)，再次靜置20 min，最后再次揉捏面團(tuán)，使面團(tuán)內(nèi)部受力均勻。

（3）輥軋。把調(diào)制完成的面團(tuán)利用壓面機(jī)進(jìn)行輥軋，重復(fù)數(shù)次折疊并旋轉(zhuǎn)90°，使軋制成的面片厚薄一致、表面光滑、質(zhì)地細(xì)膩。

（4）成型。輥軋完成后，利用模具成型，并在餅干坯表面打上小孔，以便排氣[7]。用食用油均勻涂擦烤盤(pán)，然后將餅干坯整齊地置于烤盤(pán)上。

（5） 烘烤。于200℃條件下烘烤8～10 min取出，進(jìn)行冷卻。

（6）包裝。餅干冷卻至30℃左右，將其裝入保鮮袋，密封保存，備用。

1.3.3 單因素試驗(yàn)

以食用油添加量、黃秋葵粉添加量、白砂糖添加量、水添加量、食用堿添加量、小蘇打添加量、玉米粉添加量、泡打粉添加量、食鹽添加量、烘烤時(shí)間及溫度為因素，以色澤、口感與滋味、形態(tài)，組織狀態(tài)與雜質(zhì)為感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，得到黃秋葵韌性餅干的較優(yōu)配方及加工工藝。

1.3.4 響應(yīng)面分析法優(yōu)化黃秋葵韌性餅干的配方及工藝

在以上單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用Box-Behnken中心組合設(shè)計(jì)試驗(yàn)，以白砂糖添加量、水添加量、黃秋葵粉添加量、食用油添加量為自變量，感官評(píng)價(jià)作為響應(yīng)值，設(shè)計(jì)響應(yīng)面分析試驗(yàn)。

響應(yīng)面分析因素與水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。

表1 響應(yīng)面分析因素與水平設(shè)計(jì)/%

1.3.5 測(cè)定方法

水分含量測(cè)定：（直接干燥法）；堿度的測(cè)定：參照GB/T 20980—2007。

1.4 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

由10名食品專業(yè)人員組成評(píng)定小組，嚴(yán)格按照評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行綜合評(píng)分，有差距的酌情扣分。

黃秋葵韌性餅干感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2 黃秋葵韌性餅干感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 食用油添加量對(duì)黃秋葵韌性餅干品質(zhì)的影響

食用油添加量對(duì)黃秋葵韌性餅干品質(zhì)的影響見(jiàn)圖1。

圖1 食用油添加量對(duì)黃秋葵韌性餅干品質(zhì)的影響

食用油添加量為20%時(shí)，餅干感官評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)最高，餅干品質(zhì)較優(yōu)。超過(guò)20%，感官評(píng)分逐漸降低。食用油添加過(guò)多，餅干不易成型，口感油膩并且增大成本，影響消費(fèi)者健康。食用油含量過(guò)低時(shí)，餅干硬度偏大、紋理不清晰，不美觀。適宜的食用油添加量為20%。

2.1.2 黃秋葵粉添加量對(duì)黃秋葵韌性餅干品質(zhì)的影響

黃秋葵粉添加量對(duì)黃秋葵韌性餅干品質(zhì)的影響見(jiàn)圖2。

由圖2可知，黃秋葵粉添加量對(duì)餅干的品質(zhì)影響較大。隨著黃秋葵粉添加量的增加，餅干感官評(píng)分呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)。黃秋葵粉量太少，餅干的黃秋葵香味不足，口感不佳，量過(guò)大餅干難以成型，顏色過(guò)深。黃秋葵粉添加量為30%時(shí)，感官評(píng)分較高。

2.1.3 白砂糖添加量對(duì)黃秋葵韌性餅干品質(zhì)的影響

白砂糖添加量對(duì)黃秋葵韌性餅干品質(zhì)的影響見(jiàn)圖3。

圖2 黃秋葵粉添加量對(duì)黃秋葵韌性餅干品質(zhì)的影響

圖3 白砂糖添加量對(duì)黃秋葵韌性餅干品質(zhì)的影響

由圖3可知，白砂糖添加量為20%時(shí)，感官評(píng)分較高。白砂糖添加量直接影響餅干的甜度和色澤，含量過(guò)低時(shí)，口感甜味偏淡，色澤偏淡；含量過(guò)高時(shí)，甜味過(guò)重，口感發(fā)膩。從經(jīng)濟(jì)成本以及餅干的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，使用20%的白砂糖添加量較為適宜。

2.1.4 水添加量對(duì)黃秋葵韌性餅干品質(zhì)的影響

水添加量對(duì)黃秋葵韌性餅干品質(zhì)的影響見(jiàn)圖4。

圖4 水添加量對(duì)黃秋葵韌性餅干品質(zhì)的影響

水添加量直接影響面團(tuán)調(diào)制時(shí)面團(tuán)的軟硬程度和輔料的溶解。水量過(guò)少，輔料不能充分溶解，面團(tuán)過(guò)硬，成型困難。添加量過(guò)多時(shí)，面團(tuán)過(guò)軟，輥壓時(shí)產(chǎn)生粘連，難以脫模。由圖4可知，水添加量為35%時(shí)，餅干評(píng)分較高，品質(zhì)較好。

2.1.5 食用堿添加量對(duì)黃秋葵韌性餅干品質(zhì)的影響

食用堿添加量對(duì)黃秋葵韌性餅干品質(zhì)的影響見(jiàn)圖5。

食用堿添加量影響餅干的組織結(jié)構(gòu)以及口感滋味。含量過(guò)少內(nèi)部產(chǎn)氣不足，餅干組織結(jié)構(gòu)塌實(shí)，硬度太大；食用堿添加量過(guò)多，餅干風(fēng)味不良，有異味。由圖5可知，食用堿添加量為0.5%時(shí)，餅干感官評(píng)分高。

2.1.6 小蘇打添加量對(duì)黃秋葵韌性餅干品質(zhì)的影響

小蘇打添加量對(duì)黃秋葵韌性餅干品質(zhì)的影響見(jiàn)圖6。

圖5 食用堿添加量對(duì)黃秋葵韌性餅干品質(zhì)的影響

圖6 小蘇打添加量對(duì)黃秋葵韌性餅干品質(zhì)的影響

小蘇打影響餅干的組織結(jié)構(gòu)。當(dāng)含量過(guò)少時(shí)，餅干塌實(shí)，孔洞不均勻，組織層次不夠；含量過(guò)多時(shí)，餅干雖然很松脆，但是內(nèi)部層次不明顯，發(fā)泡不均勻，易產(chǎn)生異味。由圖6可知，小蘇打添加量為1.5%時(shí)，感官評(píng)分最高。

2.1.7 泡打粉添加量對(duì)黃秋葵韌性餅干品質(zhì)的影響

泡打粉添加量對(duì)黃秋葵韌性餅干品質(zhì)的影響見(jiàn)圖7。

圖7 泡打粉添加量對(duì)黃秋葵韌性餅干品質(zhì)的影響

由圖7可知，泡打粉添加量為0.5%時(shí)，餅干感官品質(zhì)較優(yōu)。

2.1.8 玉米粉添加量對(duì)餅干品質(zhì)的影響

玉米粉添加量對(duì)黃秋葵韌性餅干品質(zhì)的影響見(jiàn)圖8。

玉米淀粉主要為作為面團(tuán)的穩(wěn)定劑和填充劑，對(duì)餅干的結(jié)構(gòu)、破碎率、口感產(chǎn)生影響。添加量過(guò)多，餅干膨化率降低，破碎率升高；用量過(guò)少對(duì)面筋強(qiáng)度調(diào)節(jié)作用不明顯。由圖8可知，玉米粉添加量為5%～6%時(shí)，感官評(píng)價(jià)得分較高。從經(jīng)濟(jì)成本以及資源合理利用的角度看，玉米粉的添加量5%為合理。

2.1.9 食鹽添加量對(duì)黃秋葵韌性餅干品質(zhì)的影響

食鹽添加量對(duì)黃秋葵韌性餅干品質(zhì)的影響見(jiàn)圖9。

圖8 玉米粉添加量對(duì)黃秋葵韌性餅干品質(zhì)的影響

圖9 食鹽添加量對(duì)黃秋葵韌性餅干品質(zhì)的影響

由圖9可知，食鹽添加量2.0%的餅干感官評(píng)價(jià)得分最高。食鹽使面筋的性能得到改良，使面筋質(zhì)地變密，增加面筋的彈性，使面團(tuán)在延伸或膨脹時(shí)不容易斷。當(dāng)用量過(guò)少時(shí)，口感偏淡，作用不顯著。食鹽用量過(guò)多時(shí)，口感偏重，面團(tuán)筋度過(guò)大，不易成型。

2.1.10 烘烤時(shí)間和溫度對(duì)餅干品質(zhì)的影響

烘烤時(shí)間和溫度對(duì)黃秋葵韌性餅干品質(zhì)的影響見(jiàn)表2。

表2 烘烤時(shí)間和溫度對(duì)黃秋葵韌性餅干品質(zhì)的影響

由表2可知，烘烤溫度升高，餅干的烘烤時(shí)間隨之減少，在180℃條件下烘烤10 min時(shí)，餅干的感官評(píng)價(jià)得分較高。烘烤溫度過(guò)低，時(shí)間加長(zhǎng)，餅干容易變形，香味不足。當(dāng)烘烤溫度過(guò)高時(shí)，烘烤時(shí)間過(guò)短，餅干外部迅速烤熟并焦化，內(nèi)部不易烤熟，發(fā)泡不均，產(chǎn)生發(fā)白現(xiàn)象。因此，餅干的最佳烘烤烘烤工藝條件為在180℃條件下烘制10 min。

2.2 響應(yīng)面分析法對(duì)黃秋葵韌性餅干生產(chǎn)配方及工藝的優(yōu)化

2.2.1 黃秋葵韌性餅干配方響應(yīng)面分析試驗(yàn)結(jié)果

黃秋葵韌性餅干配方響應(yīng)面分析試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

2.2.2 二次方程數(shù)學(xué)模型的建立

表3 黃秋葵韌性餅干配方響應(yīng)面分析試驗(yàn)結(jié)果

對(duì)黃秋葵韌性餅干配方進(jìn)行響應(yīng)面分析，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果得到數(shù)學(xué)模型為：

2.2.3 方差分析

利用Box-Behnken Design響應(yīng)面分析法對(duì)試驗(yàn)結(jié)果擬合的模型進(jìn)行。試驗(yàn)使用F檢驗(yàn)來(lái)判定回歸方程中各個(gè)變量對(duì)感官評(píng)分分值R影響的顯著性。

試驗(yàn)結(jié)果方差分析見(jiàn)表4。

由表4可知，該模型的F值為65.63，大于0.42水平上的F值，且數(shù)學(xué)模型p＜0.000 1，說(shuō)明該模型非常顯著。該模型的擬合度為0.985 0，說(shuō)明該數(shù)學(xué)模型對(duì)黃秋葵韌性餅干試驗(yàn)的預(yù)測(cè)擬合較好。模型失擬性分析中，F(xiàn)值為4.51，小于0.031水平上的F值，p為0.079 9，大于0.05，呈不顯著，說(shuō)明所建立的回歸方程在整個(gè)回歸空間內(nèi)的擬合度較好，可以用來(lái)進(jìn)行黃秋葵韌性餅干的感官評(píng)分分值響應(yīng)值的預(yù)測(cè)。

由F檢驗(yàn)可知各因素對(duì)餅干感官評(píng)價(jià)影響的先后順序?yàn)锽＞C＞A＞D，即白砂糖添加量＞水添加量＞食用油添加量＞黃秋葵粉添加量。

2.2.4 影響顯著因素交互作用的等高線和響應(yīng)面圖

從響應(yīng)面曲面圖上可以找出最佳的參數(shù)及各個(gè)參數(shù)之間的交互作用，試驗(yàn)因素中影響較為顯著的交互作用的等高線和響應(yīng)面圖。

AD交互作用的等高線和響應(yīng)面分析見(jiàn)圖10，BD交互作用的等高線和響應(yīng)面分析見(jiàn)圖11。

表4 試驗(yàn)結(jié)果方差分析

圖10 AD交互作用的等高線和響應(yīng)面分析

2.3 響應(yīng)面分析結(jié)論

由圖10與圖11可知，響應(yīng)面圖形呈凸起、開(kāi)口朝下的曲面，R1值存在極值，各個(gè)試驗(yàn)因素的最佳參數(shù)都在試驗(yàn)設(shè)計(jì)值范圍內(nèi)。利用軟件對(duì)黃秋葵韌性餅干配方進(jìn)行優(yōu)化，得到黃秋葵韌性餅干的最佳制作條件為低筋面粉500 g，黃秋葵粉151.90 g，食用油101.05 g，水177.20 g，白砂糖95.25 g，食鹽10 g，食用堿2.5 g，小蘇打7.5 g，玉米粉25 g，泡打粉2.5 g，于180℃條件下烘烤10 min。

2.4 驗(yàn)證試驗(yàn)

在最佳制作條件下，對(duì)黃秋葵韌性餅干的感官評(píng)分預(yù)測(cè)值為86.44，進(jìn)行3次驗(yàn)證性試驗(yàn)。驗(yàn)證試驗(yàn)的平均值86.84，與預(yù)測(cè)值誤差為0.07，由此可知，該模型的擬合程度較好，具有實(shí)用價(jià)值。水分含量平均值為2.98%，小于4.0%，符合標(biāo)準(zhǔn)。堿度平均值0.29%，小于0.4%，符合標(biāo)準(zhǔn)。

圖11 BD交互作用的等高線和響應(yīng)面分析

3 結(jié)論

試驗(yàn)利用響應(yīng)面法優(yōu)化黃秋葵韌性餅干生產(chǎn)配方及工藝，并進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。結(jié)果表明，黃秋葵韌性餅干優(yōu)化生產(chǎn)配方及工藝為低筋面粉500 g，黃秋葵粉151.90 g，食用油101.05 g，水177.20 g，白砂糖95.25 g，食鹽10 g，食用堿2.5 g，小蘇打7.5 g，玉米粉25 g，泡打粉2.5 g，于溫度180℃條件下烘烤10 min。在此條件下，響應(yīng)面模型所得預(yù)測(cè)值86.44與驗(yàn)證試驗(yàn)的平均值86.51十分接近，同時(shí)，水分含量2.98%，小于4.0%；堿度0.29%，小于0.4%，水分含量與堿度都符合標(biāo)準(zhǔn)。由此可見(jiàn)，響應(yīng)面分析法優(yōu)化黃秋葵韌性餅干配方及加工技術(shù)可靠。參考文獻(xiàn)：

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[2]陳思遠(yuǎn)，趙文若，李銀范，等.三個(gè)黃秋葵品種開(kāi)花結(jié)果生物學(xué)性狀的調(diào)查 [J].吉林蔬菜，2005（4）：40-42.

[3]黃阿根，陳學(xué)好，高云中，等.黃秋葵的成分測(cè)定與分析 [J].食品科學(xué)，2007（10）：451-455．

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[7]駱秉棣.韌性餅干印模沖針結(jié)構(gòu)改進(jìn)工藝 [J].食品工業(yè)，1991（1）：27-29.◇

The Optimization ofFormula and Process toHard Biscuit byHibiscus esulentus L.

HU Zhigao1，CHEN Zhong2，*ZHANG Yanjie1
（1.Zuixiangyuan Health Food Co.，Led.Zhongshan，Guangdong，Guangdong 528403，China；2.School of Light Industry and Food Sciences，South China University of Technology，Guangzhou，Guangdong 510542，China）

With sensory score as the index，the optimization of formula and process to hard biscuit by Hibiscus esulentus L.through single factor test and response surface analysis.The results showed that the optimum formula to hard biscuit by Hibiscus esulentus L.were as follows，cake flour 500 g（flour 100%），okra powder 36.6 g（7.32%），edible oil 101.05 g（20%），water 177.20 g（35.45%），sugar 95.25 g（19.06%），salt 10 g（2.00%），edible alkali 2.5 g（0.50%），baking soda 7.5 g（1.50%），corn flour 25 g（5.00%） and baking powder 2.5 g（0.50%） .The technological process of hard biscuit by Hibiscus esulentus L.were baked at 180℃for 10 min.Biscuit produced had golden colour and a crumbly texture.

Hibiscus esulentus L.；hard biscuit；formula；processing；response surface methodology

TS213.22

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.12.033

1671-9646（2017） 12b-0021-05

2017-09-29

胡志高（1983— ），男，本科，工程師，研究方向?yàn)槭称焚|(zhì)量管理與食品工程。*

張延杰（1966— ），男，本科，教授級(jí)高工，研究方向?yàn)槭称房茖W(xué)與食品工程。