張秀南，賈亞娟,唐建華,李光磊

(1.河南科技學(xué)院 食品學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003; 2.揚州大學(xué) 旅游烹飪學(xué)院,江蘇 揚州 225127)

莧菜屬草本年生植物，在我國古代被作為野菜食用，具有一定的藥膳食療作用[1-4]。在《本草衍義補遺》《壽親養(yǎng)老新書》及《隨息居飲食譜》中都有關(guān)于莧菜的記載[5]。傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)認(rèn)為，莧菜性涼、味甘，入肺、大腸經(jīng)，具有清熱解毒、通利下竅的作用[6]。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明，莧菜營養(yǎng)豐富，其中氨基酸、脂肪酸及維生素的含量較大[7]。每100 g新鮮野莧菜含18種氨基酸(其中有8種必需氨基酸)、218 kJ熱量；每100 g刺莧含1.23 mg胡蘿卜素、0.36 mg維生素B2、52 mg VC[8]。

在國外，莧菜的利用率較高。除了將莧菜老葉、莖稈用作飼料外,還將籽粒直接用于糖果、蜜餞的加工，或者烘烤并碾磨成莧菜粉添加于玉米餅、薄面餅、面包、杏仁軟糖等食品中[9]。早在20世紀(jì)80年代中期,美國就將莧菜粉用作食品配方[10]。然而，在我國莧菜的利用率較低，鮮有關(guān)于將莧菜用于食品生產(chǎn)的報道。為了更好地開發(fā)、利用莧菜的營養(yǎng)、食療價值，為食品企業(yè)生產(chǎn)提供理論依據(jù)，課題組將經(jīng)過工藝處理的莧菜用于新型餅干的研制。成品富含氨基酸、脂肪酸和維生素，具有一定的營養(yǎng)保健作用。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

黃油、雞蛋、檸檬、糖粉、莧菜、低筋面粉、食鹽等原料均購自河南新鄉(xiāng)聯(lián)華超市，符合國家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

所使用的設(shè)備有電子天平(ACS)、美的高速攪碎機(PB80easy218)、美的冰箱(BCD-231WTM)、麗格蘭高級遠(yuǎn)紅外線食品烤爐、烤盤、網(wǎng)篩、刀具、模具和烤盤紙。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

莧菜餅干制作工藝流程如圖1所示。

圖1 莧菜餅干制作工藝流程

1.2.2 操作要點

1.2.2.1 莧菜的處理

所選莧菜為新鮮紅莧菜，根莖脆嫩，葉子新鮮。將莧菜清洗干凈后去除根部，取莖、葉備用。在莧菜清洗過程中，需要注意清洗的力度，切忌用力揉搓以免汁液和營養(yǎng)物質(zhì)流失。將清洗后的莧菜晾干并粉碎，取汁液備用。

1.2.2.2 面粉、糖粉的處理

實驗所選面粉必須為低筋面粉。為保證面團及成品的質(zhì)量，防止結(jié)塊，需要將面粉及糖粉進行過篩處理，篩除不符要求的部分。

1.2.2.3 蛋液的去腥處理

為保證成品的品質(zhì)，在攪打蛋液時，需要進行去腥處理?？稍诘耙褐屑尤脒m量的檸檬汁進行攪打[11]。

1.2.2.4 面團的調(diào)制處理

先充分?jǐn)嚢杼幚砗玫牡耙?、黃油，然后加入面粉、糖粉拌勻，最后加入莧菜汁調(diào)制面團。反復(fù)揉搓面團，充分排出面團中的氣體，使油脂充分包裹面粉顆粒，保證成品酥脆，同時，使面筋網(wǎng)絡(luò)均勻分布，保證成品質(zhì)地均勻，表面平整、光亮[12]。

1.2.2.5 面團的冷凍處理

為了更好地對坯團進行刻模處理，需要將調(diào)制好的面團冷藏30 min或冷凍10 min。

1.2.2.6 坯品的烤制處理

在坯品入爐烤制之前，需要對烤箱進行預(yù)熱。待烤箱溫度達(dá)到180 ℃后，再將坯品放入。對烤箱進行預(yù)熱，既可以對烤箱進行殺菌處理，也可以保證成品品質(zhì)[13]。如果不提前預(yù)熱，那么烤箱內(nèi)溫度上升不均勻會導(dǎo)致坯品受熱不均勻，進而破壞坯品的形狀，甚至出現(xiàn)不均勻膨大和破碎現(xiàn)象[14]。在烤制坯品時，要設(shè)定加熱的時間并對坯品進行觀察。中途不要打開烤箱，以免溫度不均勻影響成品質(zhì)量。

1.3 單因素實驗設(shè)計

在傳統(tǒng)餅干制作工藝的基礎(chǔ)上，以莧菜、糖粉、黃油和蛋液為研究對象，通過單因素實驗來探究不同添加量對成品品質(zhì)的影響。通過感官得分篩選最優(yōu)的添加比例。

1.3.1 黃油添加量

在其他條件不變的情況下，在100 g低筋面粉中，分別添加28%、31%、34%、37%、40%黃油。通過對成品質(zhì)量的分析，探究莧菜汁的最佳添加量。

1.3.2 蛋液添加量

在其他條件不變的情況下，在100 g低筋面粉中，分別添加21%、24%、27%、30%、33%蛋液。通過對成品質(zhì)量的分析，探究莧菜汁的最佳添加量。

1.3.3 糖粉添加量

在其他條件不變的情況下，在100 g低筋面粉中，分別添加14%、17%、20%、23%、26%糖粉。通過對成品質(zhì)量的分析，探究莧菜汁的最佳添加量。

1.3.4 莧菜添加量

在其他條件不變的情況下，在100 g低筋面粉中，分別添加7%、10%、13%、16%、19%莧菜汁。通過對成品質(zhì)量的分析，探究莧菜汁的最佳添加量。

1.4 響應(yīng)面實驗設(shè)計

為了探究在多因素條件下不同原料添加量的最佳組合方式，實驗組在100 g低筋面粉的基礎(chǔ)上，分別選取31%、34%、37%的黃油，24%、27%、30%的雞蛋，17%、20%、23%的糖粉，10%、13%、16%的莧菜汁進行多因素實驗。如表1所示，通過Design-expert(8.06)進行實驗水平設(shè)計，并對結(jié)果進行方差和顯著性分析[15]。

1.3.1 設(shè)備 飛利浦大孔徑的螺旋CT，網(wǎng)狀熱可塑體膜，瓦里安600C/D及23EX的直線加速器，瓦里安Eclipse的治療計劃系統(tǒng)。

表1 響應(yīng)面因素與水平設(shè)計表

1.5 感官評價設(shè)計

為保證實驗結(jié)果的可靠性并滿足成品的質(zhì)量要求，需要對成品進行科學(xué)、規(guī)范、專業(yè)、客觀的評價。實驗組設(shè)計了感官評價得分表(如表2所示)，分別從色澤、氣味、口感、組織形態(tài)等方面進行評價。邀請10位專業(yè)人士分別進入不同的房間對成品進行品評和打分，取平均分作為各項指標(biāo)最終得分[16]。

表2 感官評分設(shè)計表

1.6 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2013、SPSS17軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實驗結(jié)果分析

2.1.1 不同黃油添加量的實驗結(jié)果分析

由圖2可知，當(dāng)黃油添加量為28%時，感官得分最低。黃油在餅干制作中的主要作用是包裹面粉顆粒、降低面筋含量、增強成品酥脆感。當(dāng)黃油添加量較少時，成品的筋性太強，酥性不足，口感較硬[17]。隨著添加量的增加，得分逐漸增高。當(dāng)添加量為34%時，感官得分最高，成品口感最好。隨著添加量繼續(xù)增加，感官得分卻逐漸降低，因為過多的黃油添加量導(dǎo)致成品酥性太強，塑性降低，形狀不整齊，易破裂。

圖2 不同黃油添加量對感官得分的影響

2.1.2 不同蛋液添加量的實驗結(jié)果分析

由圖3可知，當(dāng)?shù)耙禾砑恿繛?1%時，感官得分較低，成品質(zhì)地偏硬，香氣不足。蛋液在餅干制作中的主要作用是增酥、增香、增加營養(yǎng)。當(dāng)?shù)耙禾砑恿枯^低時，成品香氣不足，酥性較差[18]。隨著添加量的增加，感官得分逐漸增高。當(dāng)添加量為27%時，出現(xiàn)得分峰值。此時，成品蛋香濃郁，口感酥脆。但隨著蛋液添加量繼續(xù)增加，感官得分逐漸降低。成品筋性較低，質(zhì)地酥松，形狀有破損。

圖3 不同蛋液添加量對感官得分的影響

2.1.3 不同糖粉添加量的實驗結(jié)果分析

由圖4可知，當(dāng)糖粉添加量為14%時，感官得分最低。此時，成品色澤暗淡，甜味不足。添加糖粉主要是為了調(diào)節(jié)口味、脹潤度和著色[19]。當(dāng)糖粉添加量較少時，成品甜度不足，口感較差，風(fēng)味不足。隨著添加量增加，感官得分逐漸增加。當(dāng)添加量為20%時，感官得分最高。此時，成品呈紫紅色，甜度適中，口感較好。但隨著添加量逐漸增加，感官得分快速下降，成品色澤逐漸變深，甜度過高，適口度降低。在烘焙過程中糖粉產(chǎn)生的美拉德和焦糖化過度反應(yīng)會損壞產(chǎn)品的色澤，降低口味[20]。

圖4 不同糖粉添加量對感官得分的影響

2.1.4 不同莧菜添加量的實驗結(jié)果分析

由圖5可知，當(dāng)莧菜添加量為7%的時候，感官得分最低。當(dāng)莧菜添加量較少時，成品顏色較淺，莧菜風(fēng)味不足。隨著添加量的增加，感官得分逐漸增高。當(dāng)莧菜的添加量為13%時，感官得分最高。此時，成品呈紫紅色，莧菜氣味濃郁。隨著添加量不斷增加，感官得分逐漸降低。此時，成品色澤較重，品質(zhì)下降，而且味道苦澀，口感較差。

圖5 不同莧菜添加量對感官得分的影響

2.2 響應(yīng)面實驗結(jié)果分析

根據(jù)表1的響應(yīng)面編碼水平設(shè)計表進行實驗，得到的結(jié)果如表3所示。對表3進行響應(yīng)面分析，得到的結(jié)果如表4所示。

表3 響應(yīng)面設(shè)計方案及實驗結(jié)果

表4 回歸模型方差分析

續(xù)表4：

響應(yīng)面系統(tǒng)軟件導(dǎo)出的二次回歸方程為：Y=+8.66-0.023A-9.167E-003B-0.021C-0.023D+0.000AB+0.000AC-7.500E-003AD+0.013BC+0.000BD+0.025CD-0.071A2-0.024B2-0.12C2-0.11D2。

由表4可知，Model的F值<0.0001，表現(xiàn)為極顯著，表明模型設(shè)計合理，具有可行性。失擬項F值接近1，P值>0.05，說明此模型擬合度較好，各因素之間交互作用好。方差分析表中的A、C、D的P值均小于0.01，表現(xiàn)為極顯著，B的P值>0.05表現(xiàn)為不顯著；交互項AB、AC、AD、BC、BD的P值>0.05，表現(xiàn)為不顯著，交互項CD的P值<0.01，表現(xiàn)為極顯著；二次項A2、B2、C2、D2的P值均小于0.01，表現(xiàn)為極顯著。由表4可知，單因素變量對感官得分的影響顯著性為A=D>C>B。圖5—10均是由響應(yīng)面系統(tǒng)導(dǎo)出的3D響應(yīng)圖。

在圖6中，等高線呈橢圓形，說明黃油添加量和蛋液添加量的交互作用對感官得分影響較明顯。A的等高線分布較密集，表明黃油添加量變化對感官得分的影響較大。感官得分隨著黃油和蛋液的添加量增加呈現(xiàn)先增后減的趨勢。當(dāng)黃油添加量為33%～35%、蛋液添加量為25%～28%時，餅干感官得分較高。

在圖7中，等高線呈橢圓形，說明黃油添加量和糖粉添加量的交互作用對感官得分影響較明顯。A的等高線分布較密集，表明黃油添加量變化對感官得分的影響較大。感官得分隨著黃油和糖粉的添加量增加呈現(xiàn)先增后減的趨勢。當(dāng)黃油添加量為33%～35%、糖粉添加量為19%～21%時，餅干感官得分較高。

圖7 黃油、糖粉添加量對感官得分的影響

在圖8中，等高線呈橢圓形，說明黃油添加量和莧菜添加量的交互作用對感官得分的影響較明顯。D的等高線分布較密集，表明莧菜添加量變化對感官得分的影響較大。感官得分隨著黃油和莧菜的添加量增加呈現(xiàn)先增后減的趨勢。當(dāng)黃油添加量為33%～35%、莧菜添加量為12%～14%時，餅干感官得分較高。

圖8 黃油、莧菜添加量對感官得分的影響

在圖9中，等高線呈橢圓形，說明蛋液添加量和糖粉添加量的交互作用對感官得分的影響較明顯。C的等高線分布較密集，表明糖粉添加量變化對感官得分的影響較大。感官得分隨著蛋液和糖粉的添加量增加呈現(xiàn)先增后減的趨勢。當(dāng)?shù)耙禾砑恿繛?5%～28%、糖粉添加量為19%～21%時，餅干感官得分較高。

圖9 蛋液、糖粉添加量對感官得分的影響

在圖10中，等高線呈橢圓形，說明蛋液添加量和莧菜添加量的交互作用對感官得分的影響較明顯。D的等高線分布較密集，表明莧菜添加量變化對感官得分的影響較大。感官得分隨著蛋液和莧菜的添加量增加呈現(xiàn)先增后減的趨勢。當(dāng)?shù)耙禾砑恿繛?5%～28%、莧菜添加量為12%～14%時，餅干感官得分較高。

圖10 蛋液、莧菜添加量對感官得分的影響

在圖11中，等高線呈圓形，說明糖粉添加量和莧菜添加量的交互作用對感官得分的影響不明顯。D的等高線分布較密集，表明莧菜添加量變化對感官得分的影響較大。感官得分隨著糖粉和莧菜的添加量增加呈現(xiàn)先增后減的趨勢。當(dāng)糖粉添加量為19%～21%、莧菜添加量為12%～14%時，餅干感官得分較高。

圖11 糖粉、莧菜添加量對感官得分的影響

2.3 響應(yīng)面優(yōu)化結(jié)果

通過分析系統(tǒng)響應(yīng)面得出的莧菜餅干的最佳工藝配方為：在每100 g低筋粉中添加33.55%黃油、26.33%蛋液、19.66%糖粉、12.68%莧菜。感官得分為8.67分。為了方便實際操作，將上述工藝條件設(shè)置為34%黃油、26%蛋液、20%糖粉、13%莧菜。按照上述配方進行3次驗證實驗，得到的感官得分是8.6分。與系統(tǒng)優(yōu)化得分接近，誤差為0.8%，說明系統(tǒng)分析較合理、可靠。

3 結(jié)論

通過單因素實驗得到單因素變量的最佳添加量，再通過響應(yīng)面進行多因素分析，并經(jīng)過試驗后得到的莧菜餅干配方是：在每100 g低筋面粉中添加34%黃油、26%蛋液、20%糖粉、13%莧菜、0.8%食鹽。得到的成品香氣濃郁、色澤均勻、口感純正、質(zhì)地均勻。