李占君 劉運(yùn)偉 郭興 徐宜彬 馬珂 楊逢建

摘 要：為研究紫蘇籽粕桃酥的制備工藝，本文按照國標(biāo)對(duì)紫蘇籽粕主要成分進(jìn)行測(cè)定和分析，應(yīng)用響應(yīng)面對(duì)影響紫蘇籽粕桃酥綜合感官的影響因素予以優(yōu)化。研究結(jié)果得出最佳制備工藝為：小蘇打1%，泡打粉1%，低筋粉90%，紫蘇籽粕10%，大豆油40%，綿白糖30%，全蛋液25%，面坯塑形（厚度1 cm），烤箱預(yù)熱、烘烤15 min （上、下兩層溫度為210 ℃和180 ℃）。驗(yàn)證結(jié)果88.54 ± 0.16分，與理論預(yù)期值88.7分吻合。結(jié)果證明，通過對(duì)影響因素的優(yōu)化和研究，紫蘇籽粕桃酥的綜合感官得到改善，響應(yīng)面優(yōu)化合理、有效。

關(guān)鍵詞：響應(yīng)面;優(yōu)化;紫蘇籽粕;桃酥;感官評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：S759.89; TS213.2 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：1006-8023（2021）01-0045-08

Abstract：In order to research the preparation technology of Perilla seed meal walnut cake， according to the national standard， the main components of Perilla seed meal were determined and analyzed. And the influence factors on the comprehensive sensory of Perilla seed meal walnut cake were optimized by response surface methodology. The results showed that the best influencing factors were： 1% baking soda， 1% baking powder， 90% low gluten powder， 10% Perilla seed meal， 40% soybean oil， 30% fine white sugar， 25% whole egg liquid， dough shaping 1 cm thick， the oven was preheated and baked for 15 min （the upper and lower layers were 210 ℃ and 180 ℃）. The experiments score of 88.54 ± 0.16 coincided with the expected score of 88.7. The results showed that， through the optimized and researched of influencing factors， the comprehensive sensory of the walnut cake were improved， and the response surface optimization was reasonable and effective.

Keywords：Response surface; optimization; Perilla seed meal; walnut cake; sensory evaluation

0 引言

桃酥糕點(diǎn)因其固有的美食風(fēng)味、易食用等特點(diǎn)，在中國深受社會(huì)百姓的喜愛[1-3]。桃酥的常規(guī)主要配料有面粉、白糖、奶油和雞蛋，富含大量的碳水化合物、蛋白質(zhì)、多種人體所需維生素、礦物質(zhì)、膳食纖維和脂肪類物質(zhì)[4-7]。近年來，隨著科學(xué)的進(jìn)步、人們健康意識(shí)的不斷提升，桃酥工藝的改良也備受廣大學(xué)者的關(guān)注，已開展?fàn)I養(yǎng)保健類的薏苡仁、木耳桃酥等方面的研究[8-13]。

紫蘇（Perilla frutescens （L.） Britt.）是一種東北林下經(jīng)濟(jì)植物，其紫蘇籽中脂肪含量較高，所含不飽和性脂肪酸含量占總脂肪酸含量的90%以上，同時(shí)紫蘇籽中含有多種人體所需維生素、纖維和蛋白質(zhì)成分，具有降糖、降脂和消炎的功效[13-14]。經(jīng)過榨油處理的紫蘇籽粕仍含有一定量油脂，其營養(yǎng)價(jià)值可觀，但現(xiàn)階段該種資源沒有得到重視與應(yīng)用。因此將紫蘇籽粕作為輔料添加于桃酥中，一方面可以改變紫蘇籽粕資源浪費(fèi)的現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)其高效深度應(yīng)用;另一方面，該種桃酥因紫蘇籽粕的添加，對(duì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和綜合感官等方面的改善具有積極進(jìn)步的意義，利于人體健康。

本研究是針對(duì)桃酥工藝加以優(yōu)化改進(jìn)，以榨油剩余的紫蘇籽粕為輔料，并對(duì)其主要營養(yǎng)成分予以分析測(cè)定。將該種紫蘇籽粕合理、適量地添加到桃酥原料中，在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用響應(yīng)面對(duì)影響桃酥品質(zhì)的各原料配比予以優(yōu)化改進(jìn)。研究原料在不同配比情況下對(duì)桃酥綜合感官的影響，研制出一種健康、可口的紫蘇籽粕桃酥，為桃酥食品研究領(lǐng)域的綜合開發(fā)與應(yīng)用提供現(xiàn)實(shí)參考依據(jù)。

1 材料與儀器

1.1 主要材料及藥品

紫蘇籽粕（自制），烘焙低筋粉、大豆油、綿白糖、雞蛋、泡打粉和小蘇打?yàn)槭忻嫔腺徺I。

石油醚（沸程30～60 ℃）、95%乙醇、硫酸銅、硫酸鉀和硼酸等藥品均為分析純，乙腈（色譜級(jí)）、標(biāo)準(zhǔn)品（葡萄糖、果糖、麥芽糖、蔗糖、乳糖）等。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

電子分析天平（型號(hào)：UH 620 H，日本SHIMADZU島津）;微型中藥粉碎機(jī)（型號(hào)：HC-250 T，浙江河城工貿(mào)有限公司）;理化干燥箱（型號(hào)：LG 100 B，上海儀器總廠）;機(jī)械榨油機(jī)（型號(hào)：ZYJ-420，東莞市房太電器有限公司）;電烤箱（型號(hào)：CRTF32K，廣東偉仕達(dá)電器科技有限公司）;自動(dòng)凱氏定氮儀（型號(hào)：KDN-1000，上海雙旭電子有限公司）;索氏提取器（型號(hào)：250 mL，鹽城新明特玻璃儀器有限公司）;數(shù)控超聲波清洗器（型號(hào)：KQ-100DE，昆山市超聲儀器有限公司）;液相色譜儀（型號(hào)：1220 Infinity II，美國安捷倫）等。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 紫蘇籽粕的制備

為了減少水分對(duì)紫蘇籽機(jī)械壓榨的影響，將紫蘇籽置于恒溫鼓風(fēng)烘箱60 ℃烘干12 h，并對(duì)榨油機(jī)預(yù)熱10 min，預(yù)熱完畢再將紫蘇籽倒入榨油機(jī)中以完成紫蘇籽油和大塊紫蘇籽粕的制備，分離完成后待大塊紫蘇籽粕自然冷卻至室溫，再以粉碎機(jī)30 000 r/min高速粉碎1 min（粒徑不做區(qū)分），最終完成紫蘇籽粕粉末的制備[15]。

2.2 紫蘇籽粕的測(cè)定

蛋白質(zhì)：參照國標(biāo)GB 5009.5—2016第一法測(cè)定。

脂肪：參照國標(biāo)GB 5009.6—2016第二法測(cè)定。

總糖：參照國標(biāo)GB 5009.8—2016第二法測(cè)定。

粗纖維：參照國標(biāo)GB/T 5009.10—2003測(cè)定。

維生素E：參照國標(biāo)GB 5009.82—2016第一法測(cè)定。

2.3 桃酥的制作

桃酥制作按照具體實(shí)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行，低筋粉與紫蘇籽粕的混合粉100 g，全蛋液25%，再對(duì)混合完成的面團(tuán)予以分坯，塑形厚度1 cm，烤箱預(yù)熱，烘烤時(shí)烤箱上、下兩層溫度分別為210 ℃和180 ℃，烘烤15 min，取出置于室溫冷卻[16]。

2.4 單因素實(shí)驗(yàn)

對(duì)烘焙操作過程中影響感官品質(zhì)突出的小蘇打含量、泡打粉含量、紫蘇籽粕含量、大豆油含量以及綿白糖含量展開實(shí)驗(yàn)研究[17-19]。

2.4.1 小蘇打的影響

面粉與紫蘇籽粕的混合粉總量100 g為實(shí)驗(yàn)參數(shù)基準(zhǔn)，其中，紫蘇籽粕15%，大豆油45%，綿白糖40%，全蛋液25%，泡打粉1%，研究0.5%、1%、1.5%、2%、2.5% 的小蘇打?qū)μ宜指泄俚挠绊憽?/p>

2.4.2 泡打粉的影響

面粉與紫蘇籽粕的混合粉總量100 g為實(shí)驗(yàn)參數(shù)基準(zhǔn)，其中紫蘇籽粕15%，大豆油45%，綿白糖40%，全蛋液25%，小蘇打1%，研究0.5%、1%、1.5%、2%、2.5% 的泡打粉對(duì)桃酥感官的影響。

2.4.3 紫蘇籽粕的影響

面粉與紫蘇籽粕的混合粉總量100 g為實(shí)驗(yàn)參數(shù)基準(zhǔn)，其中大豆油45%，綿白糖40%，泡打粉1%，全蛋液25%，小蘇打1%，研究5%、10%、15%、20%、25% 的紫蘇籽粕含量對(duì)桃酥感官的影響。

2.4.4 大豆油的影響

面粉與紫蘇籽粕的混合粉總量100 g為實(shí)驗(yàn)參數(shù)基準(zhǔn)，其中紫蘇籽粕15%，綿白糖40%，全蛋液25%，小蘇打1%，泡打粉1%，研究30%、35%、40%、45%、50% 的大豆油對(duì)桃酥感官的影響。

2.4.5 綿白糖的影響

面粉與紫蘇籽粕的混合粉總量100 g為實(shí)驗(yàn)參數(shù)基準(zhǔn)，其中紫蘇籽粕15%，大豆油45%，全蛋液25%，小蘇打1%，泡打粉1%，研究10%、20%、30%、40%、50% 的綿白糖對(duì)桃酥感官的影響。

2.5 影響因素的優(yōu)化

在單因素實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，應(yīng)用響應(yīng)面對(duì)影響因素分析優(yōu)化;紫蘇籽粕桃酥感官評(píng)價(jià)、水平因素代碼分別見表1和表2。

3 結(jié)果與分析

3.1 紫蘇籽粕的測(cè)定

由表3可知，紫蘇籽粕中每100 g含有蛋白質(zhì)20.9 g、脂肪9.0 g、總糖6.3 g、維生素E 2.08 mg、粗纖維5.1%。說明榨過油的紫蘇籽粕中營養(yǎng)成分含量可觀，特別是高含量的蛋白質(zhì)、粗纖維;由于紫蘇籽經(jīng)過壓榨脫油處理，因此維生素E含量會(huì)因油脂的脫離而有所降低，與實(shí)際情況相符。

3.2 因素分析實(shí)驗(yàn)

3.2.1 小蘇打的影響

由圖1可知，小蘇打用量低于1%時(shí)，桃酥內(nèi)部結(jié)構(gòu)過于致密、蜂窩氣孔少，起發(fā)效果不好，口感過硬。當(dāng)小蘇打用量達(dá)到1%時(shí)，此時(shí)感官處于最佳水平。小蘇打用量為1%～2.5%，此時(shí)會(huì)因小蘇打過量，而使得桃酥過于蓬松、破碎、不易成型，且堿的苦澀味濃烈、刺激，整體感官不佳，不適宜食用。因此，以小蘇打用量1%這一配料值為基礎(chǔ)，展開實(shí)驗(yàn)研究。

3.2.2 泡打粉的影響

由圖2分析得知，當(dāng)泡打粉用量低于1%時(shí)，桃酥內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密、無蜂窩氣孔、質(zhì)地較硬、口感不佳。隨著泡打粉的加入，桃酥感官水平逐漸得以改善，泡打粉用量為1%時(shí)，此時(shí)整體感官處于最佳水平。當(dāng)泡打粉用量多于1%時(shí)，由于泡打粉的過量使用，在高溫烘焙環(huán)境下，產(chǎn)生大量氣體，致使桃酥內(nèi)部蜂窩氣孔過大，表面破裂、易碎，整體感官不佳。因此考慮以泡打粉使用量1%這一配料值為基礎(chǔ)，展開實(shí)驗(yàn)研究。

3.2.3 紫蘇籽粕的影響

由圖3分析得知，當(dāng)混合粉中紫蘇籽粕低于15%時(shí)，此時(shí)桃酥的口感與外觀感官評(píng)價(jià)程度會(huì)因紫蘇籽粕含量增加而得到改善;15%時(shí)桃酥的顏色、口感粗糙程度、結(jié)構(gòu)狀態(tài)等感官評(píng)價(jià)提升幅度最佳;當(dāng)紫蘇籽粕用量由15%增加至25%時(shí)，混合粉中紫蘇籽粕的含量高于最佳使用臨界值，此時(shí)使得桃酥顏色發(fā)黑，粗纖維含量過高，口感過于粗糙、口感發(fā)黏、難以咀嚼和下咽。因此以紫蘇籽粕15%這一臨界值，開展優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的研究。

3.2.4 大豆油的影響

圖4為大豆油添加影響實(shí)驗(yàn)，當(dāng)大豆油用量低于45%時(shí)，桃酥的綜合感官程度會(huì)因大豆油使用量的增加而得到較好的改善;45%時(shí)桃酥的干燥程度、酥脆特性以及粗糙感的提升幅度均處于最佳水平;當(dāng)大豆油用量高于 45%增加至50%時(shí)，綜合感官水平有下降的趨勢(shì)發(fā)生，由于大豆油的過量使用，大豆油的味道掩蓋住紫蘇籽粕的香味，油量過高會(huì)使得桃酥變得極為松散、內(nèi)部過軟、粘口和形態(tài)穩(wěn)定性不好，并伴有油分的滲出。因此考慮以大豆油使用量45%這一臨界值，開展優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的研究。

3.2.5 綿白糖的影響

由圖5分析得知，當(dāng)綿白糖用量低于40%時(shí)，此時(shí)桃酥的感官評(píng)價(jià)程度會(huì)因綿白糖質(zhì)量增加而得到改善;40%時(shí)感官評(píng)價(jià)提升幅度最佳;當(dāng)綿白糖用量由40%增加至50%時(shí)，這時(shí)會(huì)導(dǎo)致桃酥整體過甜，同時(shí)會(huì)伴有顏色焦糖色過深、回酸感明顯。綜合研究分析得出以綿白糖40%這一臨界值，進(jìn)行優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的研究。

3.3 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)

3.3.1 響應(yīng)面優(yōu)化

應(yīng)用Design-Expert V 8.0.6軟件，遵循Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)原則，對(duì)表2中紫蘇籽粕（A）、大豆油（B）和綿白糖（C）3個(gè)影響因素予以三水平優(yōu)化。優(yōu)化因素代碼、中心組合優(yōu)化實(shí)驗(yàn)分別見表2和表4，研究影響因素優(yōu)化得出回歸方程：

Y=88.30-0.49A+1.50B+1.46C-0.075A·B-

2.45A·C+0.025B·C-9.15A2-5.78B2-2.80C2。

對(duì)模型數(shù)據(jù)方差分析（表5）得知，影響因素A、B、C，AB、AC、BC和A2、B2、C2，多種因素之間存在互擾關(guān)系，同時(shí)對(duì)感官評(píng)價(jià)Y值具有不同程度上的影響。其中單一因素影響程度依次為：B > C > A，組合型因素影響程度依次為：AC > AB > BC，A2> B2>C2;3種不同類型組合影響因素中顯著性影響程度最高的分別為：B、AC和A2。

由表5中模型P Model < 0.000 1，模型失擬項(xiàng)對(duì)應(yīng)P為0.153 7> 0.05，表明該實(shí)驗(yàn)優(yōu)化過程中所建立起的模型整體呈現(xiàn)差異性極顯著，失擬項(xiàng)表現(xiàn)差異性不顯著，模型整體具有較高的吻合度。

表6分析得知，R2和調(diào)整R2數(shù)值分別為：0.995 5和0.989 8，進(jìn)一步證實(shí)該種優(yōu)化實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臄M合程度和線性關(guān)系均處于較高水平，對(duì)優(yōu)化響應(yīng)值Y的設(shè)計(jì)和預(yù)測(cè)率為99.55%。優(yōu)化實(shí)驗(yàn)中因素影響傘狀圖和等高線如圖6所示。

優(yōu)化實(shí)驗(yàn)過程中，通過對(duì)響應(yīng)值感官評(píng)價(jià)Y進(jìn)行模型式設(shè)計(jì)、優(yōu)化，又對(duì)實(shí)驗(yàn)組中互擾因素AB、AC、BC所對(duì)應(yīng)的傘狀圖和等高線圖進(jìn)行研究、分析，根據(jù)回歸模型和響應(yīng)值之間的變化規(guī)律，最終擬合、優(yōu)化得出最佳生產(chǎn)工藝為：小蘇打1%，泡打粉1%，低筋粉90%，紫蘇籽粕10%，大豆油40%，綿白糖30%，全蛋液25%，面坯塑形（厚度1 cm），烤箱預(yù)熱、烘烤15 min（上、下兩層溫度分別為210 ℃和180℃），理論預(yù)期感官評(píng)價(jià)88.7分。

3.3.2 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

對(duì)模型優(yōu)化所得優(yōu)化實(shí)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，最終驗(yàn)證實(shí)際結(jié)果（感官評(píng)價(jià)）88.54 ± 0.16分與理論預(yù)期值88.7分高度吻合，表明該優(yōu)化方法對(duì)整體實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化合理、有效。

4 結(jié)論與討論

烘焙過程中影響桃酥口感、顏色、外觀程度和蓬松程度等多種感官水平常見因素包括：小蘇打、泡打粉、面粉、大豆油、綿白糖和全蛋液等，這些影響因素通過彼此之間不同比例的配合影響最終烘焙感官效果。應(yīng)用響應(yīng)面對(duì)需要優(yōu)化的影響因素予以分析優(yōu)化，對(duì)實(shí)際研究紫蘇籽粕桃酥的綜合感官能夠起到積極的改善，響應(yīng)面法優(yōu)化紫蘇籽粕桃酥配方的前期研究，具有積極進(jìn)步意義。

本研究在對(duì)榨油后紫蘇籽粕營養(yǎng)成分測(cè)定的基礎(chǔ)上，對(duì)一種紫蘇籽粕桃酥制作工藝進(jìn)行優(yōu)化。紫蘇籽粕主要營養(yǎng)成分有：每100 g蛋白質(zhì)為20.9 g、脂肪9.0 g、總糖6.3 g、維生素E 2.08 mg、粗纖維5.1%。響應(yīng)面優(yōu)化最佳生產(chǎn)工藝為：小蘇打1%，泡打粉1%，低筋粉90%，紫蘇籽粕10%，大豆油40%，綿白糖30%，全蛋液25%，面坯塑形（厚度1 cm），烤箱預(yù)熱、烘烤15 min （上、下兩層溫度為210 ℃和180℃）。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)得出：驗(yàn)證結(jié)果88.54±0.16分與理論預(yù)期值88.7分高度吻合，紫蘇籽粕桃酥因混合面粉、配料成分配比的優(yōu)化調(diào)整，整體感官得到大幅度提升。該項(xiàng)研究能夠?yàn)槭称费芯款I(lǐng)域提供合理、有效的理論基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)支撐。

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