劉國凌，林建行

（韶關(guān)學(xué)院 食品學(xué)院，廣東 韶關(guān) 512005）

隨著生活水平不斷提高，人民對(duì)優(yōu)質(zhì)大米制品食品需求也日益增加，也相繼開發(fā)出了方便米粥、自熱米飯、米發(fā)糕等大米制品［1］. 米發(fā)糕在我國南方歷史悠久，底蘊(yùn)深厚［2-3］，是以大米為原料，經(jīng)發(fā)酵、汽蒸等工藝制成的特色糕點(diǎn)，融合了米香和酵香，綿軟清香、營養(yǎng)豐富、易于吸收［4］，深受人民喜愛. 南瓜富含糖類、蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、礦物質(zhì)如鐵、鋅、鈣等營養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)鈉含量低［5］，長期食用南瓜有利于預(yù)防骨質(zhì)疏松、高血壓等，有防病和治病功效［6］；紅棗也富含維生素、氨基酸、多糖以及黃酮類化合物等多種營養(yǎng)物質(zhì)［7］，常食用紅棗能維持毛細(xì)血管的通透性、改善微循環(huán)、防治高血壓，同時(shí)具有抗癌、保肝護(hù)肝等作用［8］.

目前市面上發(fā)糕多以小麥粉為原料，口感單一，并多依賴經(jīng)驗(yàn)生產(chǎn)，缺少品控標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致質(zhì)量穩(wěn)定性差、大規(guī)模生產(chǎn)難，阻礙了產(chǎn)業(yè)發(fā)展及壯大. 針對(duì)以上問題，筆者在傳統(tǒng)米發(fā)糕基礎(chǔ)上添加紅棗及南瓜粉，采用響應(yīng)面等試驗(yàn)法，建立了一套紅棗南瓜米發(fā)糕工藝參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為歷史傳統(tǒng)米發(fā)糕制作的工藝現(xiàn)代化、技術(shù)高新化、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模工業(yè)化、品質(zhì)安全化提供試驗(yàn)依據(jù)，為繼承、提升和發(fā)揚(yáng)傳統(tǒng)飲食文化提供參考［9］.

1 材料方法

1.1 主要材料及設(shè)備

粘米粉：泰國初興米粉廠有限公司；南瓜粉：興化市華泰食品廠；紅棗粉：滄州順康食品有限公司；酵母：安琪酵母股份有限公司；蔗糖：江門市江海區(qū)金輝隆食品有限公司.

ZG 01 蒸鍋：中山市新生代電器科技有限公司；90 mL 硅膠模具：肆月文化傳播有限公司.

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 工藝流程及操作要點(diǎn)

1.工藝流程如圖1.

圖1 紅棗南瓜米發(fā)糕工藝流程

2.主要操作要點(diǎn)

配料：以粘米粉為基準(zhǔn)（質(zhì)量分?jǐn)?shù)100%，下同），將各原輔料按相應(yīng)重量稱取出來，備用；

酵母活化：將稱好的1%酵母，溶解在30 ℃的水中制成酵母水，備用［10］；

混合：將酵母水與稱好的南瓜粉、紅棗粉、粘米粉、蔗糖混合均勻制成水米糊；

發(fā)酵：將混合好的水米糊在溫度34 ℃，濕度70%的發(fā)酵箱中發(fā)酵，形成面糊；

排氣：攪拌發(fā)酵好的面糊至無大氣泡；

倒模：將面糊倒入模具中，每個(gè)模具倒入約40 g；

蒸制：將裝有面糊的模具放進(jìn)蒸鍋中蒸制；

脫模：將蒸制好的發(fā)糕趁熱脫膜；

包裝：將冷卻至室溫后的發(fā)糕進(jìn)行包裝.

1.2.2 紅棗南瓜米發(fā)糕感官評(píng)價(jià)

選取10 名具有食品專業(yè)知識(shí)的評(píng)委，對(duì)冷卻至室溫的成品紅棗南瓜米發(fā)糕的色澤、外形、組織結(jié)構(gòu)、氣味及滋味、口感5 個(gè)方面進(jìn)行同時(shí)感官評(píng)價(jià)，取平均評(píng)分為評(píng)價(jià)結(jié)果，如表1［11］.

表1 紅棗南瓜米發(fā)糕的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.3 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.1 發(fā)酵時(shí)間的確定

以粘米粉為基準(zhǔn)，固定添加南瓜粉40%、紅棗粉20%、水200%、蔗糖20%，固定汽蒸時(shí)間為20 min，以感官評(píng)分為指標(biāo)，考察發(fā)酵時(shí)間（30、60、90、120、150 min）對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響.

1.3.2 水添加量的確定

以粘米粉為基準(zhǔn)，固定添加南瓜粉40%、紅棗粉20%、蔗糖30%，固定發(fā)酵時(shí)間為90 min、汽蒸時(shí)間為20 min，以感官評(píng)分為指標(biāo)，考察水添加量（160%、180%、200%、220%、240%）對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響.

1.3.3 南瓜粉添加量的確定

以粘米粉為基準(zhǔn)，固定添加紅棗粉20%、蔗糖30%、水200%，固定發(fā)酵時(shí)間為90 min、汽蒸時(shí)間為20 min，以感官評(píng)分為指標(biāo)，考察南瓜粉添加量（0、20%、40%、60%、80%）對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響.

1.3.4 紅棗粉添加量的確定

以粘米粉為基準(zhǔn)，固定添加南瓜粉40%、蔗糖30%、水200%，固定發(fā)酵時(shí)間為90 min、汽蒸時(shí)間為20 min，以感官評(píng)分為指標(biāo)，考察紅棗粉添加量（0、10%、20%、30%、40%）對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響.

1.3.5 蔗糖添加量的確定

以粘米粉為基準(zhǔn)，固定添加南瓜粉40%、紅棗粉20%、水200%，固定發(fā)酵時(shí)間為90 min、汽蒸時(shí)間為20 min，以感官評(píng)分為指標(biāo)，考察蔗糖添加量（10%、20%、30%、40%、50%）對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響.

1.3.6 汽蒸時(shí)間的確定

以粘米粉為基準(zhǔn)，固定添加南瓜粉40%、紅棗粉20%、水200%、蔗糖30%，固定發(fā)酵時(shí)間為90 min，以感官評(píng)分為指標(biāo)，考察汽蒸時(shí)間（10、15、20、25、30 min）對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響.

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 發(fā)酵時(shí)間對(duì)米發(fā)糕感官品質(zhì)的影響

從圖2 可知，伴隨發(fā)酵延長，紅棗南瓜米發(fā)糕感官評(píng)分逐漸升高，90 min 達(dá)到最高，而后評(píng)分迅速下降，說明適當(dāng)發(fā)酵時(shí)間有助于提高產(chǎn)品評(píng)分. 發(fā)酵可使米發(fā)糕形成松軟結(jié)構(gòu)，形成綿軟口感和獨(dú)特風(fēng)味［12］；發(fā)酵后主輔料粒徑變小并趨于大小一致、均勻，糊化并形成穩(wěn)定細(xì)膩的凝膠，降低硬度，增強(qiáng)彈性和柔韌性［13］. 當(dāng)發(fā)酵少于90 min 時(shí)，酵母發(fā)酵產(chǎn)生CO2、酸、酶等較少，支鏈淀粉分子脫支、斷鏈反應(yīng)較少，此時(shí)淀粉水合能力較弱，無法維持穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；加上反應(yīng)時(shí)間少導(dǎo)致直鏈淀粉分子還未完全聚合老化，凝膠強(qiáng)度不足，使得產(chǎn)品發(fā)酵風(fēng)味不足、組織緊實(shí)無彈性、切面氣泡少且不均、口感不爽. 發(fā)酵時(shí)間過長則會(huì)使酵母產(chǎn)生CO2、酸、酶等過多，使結(jié)構(gòu)崩塌、重組，變成較硬的塊狀質(zhì)構(gòu)，體現(xiàn)在成品米發(fā)糕發(fā)酸、有酒精味、持氣性減弱、口感變差、彈性減小，嚴(yán)重影響商業(yè)品質(zhì). 綜合上述，確定90 min 為紅棗南瓜米發(fā)糕的最適發(fā)酵時(shí)間.

圖2 發(fā)酵時(shí)間對(duì)紅棗南瓜米發(fā)糕感官品質(zhì)的影響

2.1.2 水添加量對(duì)米發(fā)糕感官品質(zhì)的影響

從圖3 可知，當(dāng)水較少時(shí)，米糊糊化困難，結(jié)構(gòu)過于剛性，發(fā)酵不完全，感官評(píng)分較低. 當(dāng)水添加量為180%時(shí)，感官評(píng)分最高 75.2 分，此時(shí)的紅棗南瓜米發(fā)糕表面光滑，膨松柔軟氣孔均勻. 當(dāng)水的添加量高于180%時(shí)，感官評(píng)分下降，可能是加水過多導(dǎo)致凝膠結(jié)構(gòu)崩塌，直鏈淀粉減少，相應(yīng)氫鍵交聯(lián)減少，導(dǎo)致強(qiáng)度不足而使米發(fā)糕發(fā)軟，同時(shí)口感不爽，出現(xiàn)粘牙［14］. 綜合來看，180%是紅棗南瓜米發(fā)糕最適的水添加量.

圖3 水添加量對(duì)紅棗南瓜米發(fā)糕感官品質(zhì)的影響

2.1.3 南瓜粉添加量對(duì)米發(fā)糕感官品質(zhì)的影響

從圖4 可知，當(dāng)南瓜粉添加量低于40%時(shí)，由于紅棗粉為固形物，增加南瓜粉添加量，會(huì)使發(fā)糕的南瓜風(fēng)味增加，顏色加深，水含量降低，凝膠強(qiáng)度增加，硬度增加；當(dāng)南瓜粉添加量為40%時(shí)，感官評(píng)分最高，為83.0，此時(shí)產(chǎn)品的風(fēng)味協(xié)調(diào)，呈棕黃色，彈性較好，口感松軟爽口，不粘牙；當(dāng)南瓜粉添加量高于40%時(shí)，感官評(píng)分下降，是由于添加過多會(huì)使產(chǎn)品含水量大幅下降，進(jìn)而使得發(fā)酵不完全且淀粉糊化困難，凝膠結(jié)構(gòu)過于剛性，硬度過大，發(fā)糕的南瓜味過于突出，組織緊實(shí)不松軟，口感不爽口，出現(xiàn)粘牙現(xiàn)象. 綜上所述，40%是紅棗南瓜米發(fā)糕最適的南瓜粉添加量.

圖4 南瓜粉添加量對(duì)紅棗南瓜米發(fā)糕感官品質(zhì)的影響

2.1.4 紅棗粉添加量對(duì)米發(fā)糕感官品質(zhì)的影響

添加紅棗粉，可使發(fā)糕顏色加深，水含量適度降低，凝膠強(qiáng)度增加，硬度增加，紅棗風(fēng)味增加，彈性增加. 如圖5所示，當(dāng)紅棗粉添加量為20%時(shí)，感官評(píng)分最高，為81.8，此時(shí)的發(fā)糕風(fēng)味協(xié)調(diào)，呈棕黃色，組織彈性較好，口感松軟爽口，不粘牙. 添加過多紅棗粉，也會(huì)使發(fā)糕水含量大幅度下降，使發(fā)酵不完全且糊化困難，凝膠過于剛性，硬度過大，顏色過深，紅棗風(fēng)味過于突出，組織緊實(shí)不松軟，口感不爽口. 綜上所述，可以確定紅棗南瓜米發(fā)糕的最適紅棗粉添加量為20%.

圖5 紅棗粉添加量對(duì)紅棗南瓜米發(fā)糕感官品質(zhì)的影響

2.1.5 蔗糖添加量對(duì)米發(fā)糕感官品質(zhì)的影響

加入蔗糖可以使大米淀粉黏度增大，同時(shí)降低各種成分的活性，減小水和體系中其他成分的相互作用，還能為酵母提供更直接發(fā)酵碳源，使醒發(fā)更充分、發(fā)糕氣孔增多、組織蓬松、硬度下降. 結(jié)果見圖6，當(dāng)蔗糖添加量為20%時(shí)，由于蔗糖添加量較少，酵母的直接碳源較少，產(chǎn)氣量較少，導(dǎo)致紅棗南瓜米發(fā)糕的甜度不足，氣孔較少，回彈性較差；當(dāng)蔗糖添加量為30%時(shí)，感官評(píng)分最高，為78.7，此時(shí)紅棗南瓜米發(fā)糕的甜度適中，質(zhì)地均勻，回彈性好；當(dāng)蔗糖添加量大于30%時(shí)，感官評(píng)分下降，可能原因一是蔗糖過多會(huì)產(chǎn)生過高滲透壓和“反水化”作用，導(dǎo)致發(fā)酵受阻、產(chǎn)氣減少［15］，二是蔗糖過多會(huì)阻礙面筋形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品彈性下降、糖多甜膩［16］. 綜上所述，確定30%為紅棗南瓜米發(fā)糕的最適添加量.

圖6 蔗糖添加量對(duì)紅棗南瓜米發(fā)糕感官品質(zhì)的影響

2.1.6 汽蒸時(shí)間對(duì)米發(fā)糕感官品質(zhì)的影響

酵母發(fā)酵會(huì)產(chǎn)生大量揮發(fā)性物質(zhì)，而在汽蒸時(shí)會(huì)因熱降解作用進(jìn)一步產(chǎn)生揮發(fā)性風(fēng)味物，進(jìn)而形成了紅棗南瓜米發(fā)糕的獨(dú)特風(fēng)味［17］. 由圖7 可以看出，當(dāng)汽蒸時(shí)間為10 min 時(shí)，感官評(píng)分為54.5，此時(shí)淀粉還未完全糊化，紅棗南瓜米發(fā)糕還未蒸熟，內(nèi)部有粉塊，氣孔偏小，幾乎無彈性，出現(xiàn)粘牙現(xiàn)象；當(dāng)汽蒸時(shí)間為15 min 時(shí)，感官評(píng)分最高，為75.0，此時(shí)的紅棗南瓜米發(fā)糕組織松軟有彈性，氣孔均勻，無粉塊，爽口不粘牙；繼續(xù)加大汽蒸時(shí)間，感官評(píng)分下降，紅棗南瓜米發(fā)糕頂部會(huì)出現(xiàn)較多水分導(dǎo)致軟塌，影響口感，因此，確定紅棗南瓜米發(fā)糕最適的汽蒸時(shí)間為15 min.

2.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析討論

2.2.1 響應(yīng)面法試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷慕⒓帮@著性檢驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上，采用Design Expert 11.0 軟件設(shè)計(jì)響應(yīng)面法模型試驗(yàn). 利用Box-Behken 原理［18-20］，以產(chǎn)品感官評(píng)分（Y）為響應(yīng)值，以對(duì)紅棗南瓜米發(fā)糕影響較大的3 個(gè)因素南瓜粉添加量（?。⑺砑恿浚˙）和蔗糖添加量（C）為考察因素，設(shè)計(jì)響應(yīng)面法優(yōu)化試驗(yàn)的因素與水平見表2，試驗(yàn)結(jié)果見表3.

表2 響應(yīng)面法試驗(yàn)因素與水平

表3 響應(yīng)面法優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果

對(duì)模型試驗(yàn)結(jié)果采用Design Expert 軟件進(jìn)行二次多元回歸，可擬合得到回歸方程為：

得到方程的相關(guān)系數(shù)R2為0.974 6、為0.941 9，從中可知方程擬合度優(yōu)良、模型可以用來對(duì)紅棗南瓜米發(fā)糕感官評(píng)分進(jìn)行預(yù)測. 由表4 的二次回歸方程的方差分析結(jié)果可知，模型的P＜0.000 1，表明模型極顯著（P＜0.01），同時(shí)失擬項(xiàng)為不顯著（P=0.788＞0.05），進(jìn)一步說明該模型的擬合度高. 綜上可用此模型對(duì)該試驗(yàn)進(jìn)行模擬及預(yù)測. 表4 還可看出，一次項(xiàng)Α、B、C、BC對(duì)響應(yīng)值（紅棗南瓜米發(fā)糕感官評(píng)分）影響為顯著（0.01≤P＜0.05）. 交互項(xiàng)ΑB及二次項(xiàng)Α2、B2、C2對(duì)響應(yīng)值的影響為極顯著（P＜0.01）.

表4 回歸方程方差分析

2.2.2 因素間交互作用的響應(yīng)面結(jié)果及分析

通過響應(yīng)面圖、等高線圖可更好地判斷各因素間交互作用是否顯著［18-20］. 由圖8 可知，隨著南瓜粉添加量和水添加量增加，紅棗南瓜米發(fā)糕的感官評(píng)分由82.8 分，先上升到89.5 分達(dá)到最大值后再下降至83.4 分的趨勢，且響應(yīng)面的曲面陡峭、等高線接近橢圓形，表明南瓜粉添加量和水添加量這兩因素間交互作用極顯著. 由圖9 可知，隨著南瓜粉添加量、蔗糖添加量的增加，產(chǎn)品感官評(píng)分先上升后下降，響應(yīng)面的曲面較平緩、等高線近似圓形，表明南瓜粉添加量和蔗糖添加量兩因素間交互作用相對(duì)不顯著.由圖10 可知，隨著水添加量、蔗糖添加量的增加，產(chǎn)品感官評(píng)分先上升再下降，響應(yīng)面的曲面較為陡峭、等高線較為接近于橢圓，表明水添加量和蔗糖添加量兩因素間交互作用顯著［18-20］.

圖8 南瓜粉添加量和水添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的響應(yīng)面

圖9 南瓜粉添加量和蔗糖添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的響應(yīng)面

圖10 水添加量和蔗糖添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的響應(yīng)面

2.2.3 驗(yàn)證性試驗(yàn)

通過軟件回歸模型預(yù)測得到紅棗南瓜米發(fā)糕的最優(yōu)制取條件為：南瓜粉添加量36.7%、水添加量181%、蔗糖添加量31%；理論上在此工藝參數(shù)條件下紅棗南瓜米發(fā)糕感官評(píng)分最高為89.6 分. 為檢驗(yàn)該模型預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性，按該條件重復(fù)3 次試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，制得的產(chǎn)品感官評(píng)分均值為88.9，與理論預(yù)測值相近，誤差不超過1.0%，證明該回歸模型可靠度高，可用于紅棗南瓜米發(fā)糕的工藝優(yōu)化.

3 結(jié)論

研究以單因素試驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ)，通過響應(yīng)面法優(yōu)化，確定紅棗南瓜米發(fā)糕最優(yōu)配方條件為：以粘米粉為基準(zhǔn)，添加南瓜粉36.7%、紅棗粉20%、水181%、蔗糖31%，發(fā)酵溫度34 ℃、濕度70%、發(fā)酵時(shí)間90 min、汽蒸時(shí)間15 min. 在此條件下制得的紅棗南瓜米發(fā)糕表面有光澤，外表及剖面呈棕黃色，色澤均勻，不粘模具，無破碎，表面開花，組織松軟有彈性，切面呈細(xì)密的蜂窩狀，小氣孔均勻，無大孔洞，無糖粒，無粉塊，香味純正濃郁，南瓜味和紅棗味協(xié)調(diào)，無異味，口感松軟，爽口，不粘牙，感官評(píng)價(jià)分達(dá)88.9 分. 此紅棗南瓜米發(fā)糕生產(chǎn)過程中，未添加其他原料及食品添加劑，具有良好的營養(yǎng)價(jià)值與市場發(fā)展前景.