利用响应面法优化蒸烤馒头生产工艺的研究

1、粮套加工 2010年第35卷第6期利用响应面法优化蒸烤馒头生产工艺的研究冷进松(吉林工商学院食品工程分院,长春130062擒薹:采用二次发酵法蒸烤工艺,利用响应面法对醒发时间、轧面次数、蒸烤时间及温度、和面时间4个因素 逆行了研究。实验结果表明:影响蒸烤馒头品质的因素依次为蒸烤时间及温度、轧面次数、醒发时间、和面时间.最佳 工艺务件组合为矗发时闯60rain、轧面次数25次、蒸烤温度180、蒸烤时间25mln、和面时间20min。关t调:蒸烤馒头;工艺;响应面法;优化中圈分类号:'IS 213.2文献标志码:A 文章编号:1007-6395(201006-0054-05馒头是中国主要的

2、发酵面食.被誉为中华面食 文化的象征。长期以来。馒头一直以家庭式和小型个 体手工作坊式生产为主.随着我国人民生活水平的 不断提高以及生活节奏的不断加快。馒头的社会化 生产已成为现代社会的需要。馒头的工业化是大势 所趋.但由家庭式到工业化的转变还存在许多问题 急待解决.其中最主要的就是保质保鲜、延长货架期 的问题。工业化生产馒头一般要经过生产、运输、贮存、 销售等一系列过程,使馒头从生产到消费要经过很 多中间环节,很可能延误合适食用时间。在这一过 程中,一方面馒头逐渐老化、回生、变硬,食用品质下 降,不能满足消费者的要求;另一方面,由于馒头营 养物质丰富,且含水量大,易受细菌、霉菌侵袭而变 质,

3、特别是在高温高湿的环境中,24h内就会因变 质而失去食用价值,且易引起食物中毒,这些问题都 制约着馒头的大规模工业化生产。馒头的熟制方式是蒸制.而面包的熟制方式是 烤制,如果将两种加工方法有机地结合在一起就产 生了一种全新的食品加工方法一MPO(多功能蒸烤 箱蒸烤食品加工技术。从而延长馒头的储存期.冷 热皆可食用,口味平淡,并且易于配菜,符合中国人 的传统口味。该技术在国外主要应用于蔬菜类及肉 制品,国内外应用于面制食品的报道较少。本文以 同蒸同烤方法加工蒸烤馒头.用响应面优化法进行 加工工艺的研究。l 实验材料与方法1.1实验材料高筋粉、梅山酵母、SSL、单甘酯、起酥油、蔗糖较稿日期:201

4、00311作者简介:冷进松(1981-,男,讲师,研究方向:食品责源开发与利用。 脂肪酸酯、三聚甘油单硬脂酸酯、食盐。1.2实验设备CSl01型电热鼓风干燥箱:HH-s型恒温水浴 锅;WSB型温湿度表:AYl20型岛津托盘电子分析 天平;YP-350压面机;BIO型三功能搅拌机;蒸烤一 体箱。 。1.3实验方法蒸烤馒头的制作工艺为面粉、辅料_和面一+发 酵一+二次和面_轧面_成型叶醒发_+蒸烤_÷成品。 称取面粉550g、酵母3.5g、水300mL、蔗糖5 g在80rlmin的立式搅拌机中搅拌,待面粉和成团5 min后移入温度38、相对湿度80%85%的醒发 室发酵60rain后取出

5、;加入面粉150g、起酥油 lO.5g,SSL 1g、蔗糖脂肪酸酯l g、三聚甘油单硬脂 酸酯0.05g,食盐l g、单甘酯3g(用65的水倒入 面团中,总加水量为60mL,二次和面15min。经压 面机揉压25次后手工成型,醒发50min:取出放入 蒸烤箱内(2025min、170180同蒸同烤。相同 发酵工艺的馒头坯在醒发后放人蒸锅蒸制25min 即可。本研究参照美国烘焙学院所设计的面包评价标 准及馒头实验室评价方法制定的实验室蒸烤馒头评 价标准,方法采用百分制,低于75分为不合格产品。 但也很难达到95分以上。评分包括馒头外观和内在 品质两部分,见表l。2010年第35卷第6期 藏套加工

6、 55Expert设计。由数学软件Design-Expert预测柔软度 最高的最佳工艺参数。2结果与讨论2.1加工工艺多因素响应面试验选取在单因素中对产品质量影响较大、且能在 一定程度提高蒸烤馒头感官得分的工艺:和面时间 汹n、轧面次数(次、醒发时间(min、蒸烤温度( 进行交互试验。在工艺参数分别为10、15、20、25、 30min,15、20、25、30、35次,50、60、70、80、90min: 160、170、180、190、200,由DesignExpert数学软 件分析结果。并建立各目的相应值,表2是设计实 验结果。裹2Deslgn-Expert软件设计试验结果56粮食加工 2

7、010年第35卷第6期三水平因子变量分析表见表3。表3三水平因子变量分析表ModelA一和面时间 B一轧面次数 C一醒发时间 D一蒸烤温度 AB AC AD BCBD CD A2 B2C2 IY Residual Lack ofFit Pure Error1.86E+011.1408333330.0208333331.0208333330.7008333332.25O.8l4.22E010.3025O.36O.012.50E+007.76E_012.7055180189.67E+008.832.516.321.3277091.1408330.0208331.0208330.7008332.25

8、0.8l4.22E-01O.3025O.36O.012.5001130.7757882.7055189.66768O.6307140.25l1.582.1050881-8087963.30E021.62E枷1.1111743.57E枷1.28E+000.6698754.80E015.7lE-一0l1.59ED23.9639381.2300154.2896115.328150.0880不显著 0.20000.85840.2240O.0309O.07980.27610.42680.49990.4625O.90】60.06640.28610.05730.00162.2各个因素间的交互作用对整个反应的

9、影响 由图1图3可知.和面能使各种原辅料均匀的 混合在一起,形成质量均匀的整体,加速面粉吸水、 胀润形成面筋的速度.缩短面团形成时间。也能扩展 面筋,使面团具有良好的弹性和延展性。改善面团加 工性能。和面20min时。馒头的各项评分均达到了最高 分,说明此时制作馒头的品质最佳;和面35min后。 面团开始发粘,附着在搅拌头和和面容器内壁上;随 着搅拌进行到80min时.面团已经呈半流体状了。 证明此时面筋已受到严重破坏.因而总评分呈下降 趋势。轧面过程是提高蒸烤馒头质量、改善纹理结构42010年第35卷第6期粮食加工57 图1轧面次数与和面时间的交互作用 图2醒发时间与和面时间的交互作用 图3

10、蒸烤温度与和面时间的交互作用的重要手段,轧面的主要目的是把面团中原来不均 匀大气泡排出掉。使发酵过程产生的气体在面团中 均匀分布。保证馒头成品内部组织均匀,无大气孔, 并且使蒸烤馒头的表面光滑。从图4图6可知,蒸烤馒头的得分随轧面次数 先上升、后下降。这是因为轧面过程有利于改善馒头 的外观和结构,从而使总分数上升,但轧面次数过 多,面团受到压力的过大,产生的气体受到较大的阻力.影响了面团的后续工艺醒发,使结构和外观的评分有所下降,因而总评分呈下降趋势。醒发时间对蒸烤馒头的品质影响较大,醒发时 间不足。蒸烤出来的馒头体积小且外观较差,内部组 织不良:醒发时间过度,馒头的酸味大,内部孔洞粗 大不均

11、匀。另外,由于膨胀过大,超过了面筋的延伸图4醒发时间与轧面次数的交互作用图5蒸烤温度与轧面次数的交互作用图6蒸烤温度与醒发时间的交互作用限度而跑气塌陷.缺乏光泽或表面不平。根据实验结果可知,醒发时间在60min左右较 好。时间不足或过长,蒸烤馒头的总分、外观评分、及 结构评分均显著下降。相对而言对风味的影响较小, 蒸烤温度在170、180、190oC时感官评价分数较高, 且最终产品的颜色较好,能得到较好的外观特征,但 是烤制的时间较长:200、210oC时烤制时间虽然较 短,但由于温度偏高,馒头坯表面很快变色,很容易 产生深棕褐色表面。导致不能得到理想的外观。综合 几种因素分析,170、180

12、、190oC3种温度下烤制效果较好。2.3最隹条件的确定基于上述分析.将各个条件输入响应面软件,得到响应面设计软件给出的10个最佳条件,再分别选58粮食加工 2010年第35卷第6期3结论(1在分析上述4个因素对整个反应的交互作 用基础上获得制备产品的最佳条件是:和面时间为. 20min,轧面次数为25次,醒发时间为60min,蒸烤 温度为180oC,得分为88.7。(2通过响应面分析的范围之内找到最佳控制 点,与正交设计的方差分析相比,响应面回归分析能 够更准确地指明最佳控制条件。而正交设计仅能从 试验预先设定的几个水平中优选组合,因此正交设 计得到的最佳工艺条件.并非真实意义的最佳条件.

13、只能说是理想条件。另外响应面中的岭脊分析还可 在曲面复杂时。在试验范围之外找到最佳控制点,从 而确定新的试验方向.这是正交设计的方差分析所 不能比拟的。由此可以看出建立的模型与实际情况 比较吻合。 参考文献:【3】王立秋./J、麦面食蒸煮品质研究动态叨.国外农学一麦类作 物,1994(6:4547.【5】张守文.面包科学与加ITEM.北京:中国轻工业出版 社。1996:269270.【6】王乐凯,赵乃新,程爱华,等.馒头的实验室制作及品尝评价 新方法叨.中国粮油学报,1998,13(2:2932.【7】李里特,江正强,卢山.烘焙食品工艺学【M】.北京:中国轻工 业出版社。2005:161162

14、.【8l刘长虹.蒸制面食生产技术【M】.北京:化学工业出版社, 2005:85-91.The Study of Optimizating Production Technology ofSteaming and Baking Bread Using Response Surface MethodLENG Jin-song(Food Engineering Department,Jilin Institute of Business and Technology,Changchun 130062Abstract:Using two-time-fermentation technology to

15、produce steaming and baking bread utilizing response surface method to study the the time of stir,the times of rolling,the time of ferment of dough,steamed and baked temperature.The analysis result through the response surface method of the fermenting time,kneading time.steamed and baked temperature and time demonstrated that factors affecting the quMity of steamed and baked bread is:steamed and baked temperature and time>fermenting time>kneading time,and that the optimal extraction condition was:fermenting time 60rain,kneading time 25time,