基于响应面法优化藜麦酒糟饼干配方

基于响应面法优化藜麦酒糟饼干配方

种植于贵州、甘肃、西藏、山西和青海的山区。近些年来，由于藜麦的利用价值比较高，使得藜麦产品的研发方向也趋于多元化。相关食品加工企业相继推出藜麦米、藜麦面条和藜麦糊等产品1材料和方法1.1副产物及白砂糖、低筋面粉新鲜藜麦酒糟：取自青海大学青藏高原农产品加工重点实验室生产藜麦酒的副产物；黄油、鸡蛋、小苏打、白砂糖、低筋面粉：市售；伊红美蓝标准品：湖南比克曼生物科技有限公司；氢氧化钠（分析纯）：北科化学有限责任公司；乙醚、异丙醇（分析纯）：天津市富宇精细化工有限公司。1.2热鼓风干燥箱KC-130型粉碎机：浙江武义鼎藏日用金属制品厂；FA2004B分析天平：上海佑科仪表有限公司；DGX-9073B电热鼓风干燥箱：济南欧莱博有限公司；KAO-1208烤箱：深圳市康佳电器有限公司；YM50FGN立式压力蒸汽灭菌器：上海三申医疗器械有限公司。1.3测试方法1.3.1管理体系内的吸湿性将酿酒后的藜麦酒糟均匀平铺在烘盘中，放置于50℃～60℃的电热鼓风干燥箱中，待水分较少时，调至30℃直至烘干。经粉碎机粉碎过60目筛即可得细腻的藜麦酒糟粉。1.3.2干式教学过程藜麦酒糟粉→辅料预拌→面团调制→挤压成型→烘烤→冷却→成品1.3.3主要技术的要点1.3.3.1.原材料准备称取一定量的小苏打、黄油、白砂糖等各类辅料，先将黄油融化，再加入白砂糖、小苏打、鸡蛋液，混合搅拌充分，形成乳化液。1.3.3.制备延展性原料称取适量预处理好的藜麦酒糟粉与低筋面粉按照一定质量比混匀，并加入混合预拌后的辅料，手工揉搓，直至黏度适宜，用保鲜膜包好，防止水分流失，放于室温（25℃）下静置醒发10min～30min，以达到良好的延展性1.3.3.3级烘焙将面团装入模具中，控制面饼薄厚3mm为宜，放进事先预热后的160℃烤箱内进行焙烤，直至表面呈金黄色，待其自然冷却脱模即可。1.3.4采用最佳小麦苦丁干燥法1.3.4.原料添加量对设计效果的影响以藜麦酒糟与低筋面粉的混合粉为基准（100%），分别考察低筋面粉与藜麦酒糟质量比（1∶2、1∶1、2∶1、3∶1、4∶1）、黄油添加量（10%、15%、20%、25%、30%）、白砂糖添加量（9%、12%、15%、18%、21%）、鸡蛋液添加量（15%、20%、25%、30%、35%）对藜麦酒糟饼干感官品质的影响。1.3.4.响应面试验在单因素结果基础上，选取低筋面粉与藜麦酒糟质量比（A）、黄油添加量（B）、白砂糖添加量（C）、鸡蛋液添加量（D）进行藜麦酒糟饼干的制备工艺响应面试验，以感官评分为指标，确定饼干的最佳配方。因素水平如表1所示。1.3.5饼干综合评分法选取9名具有饼干评价经验的专业人员，采用综合评分法，从藜麦酒糟饼干的组织状态、色泽、外观、口感、风味5个方面对产品进行感官评价，得到饼干的综合效果得分1.3.6产品指标的测量理化指标：酸价参照GB5009.229—2016《食品安全国家标准食品中酸价的测定》微生物指标：参照国标法测定菌落总数和大肠菌群1.4结果的处理采用Origin6.0对单因素数据结果进行处理；采用Design-ExpertV8.0.6软件对响应面进行处理，根据数据建立回归方程与模型。2结果与分析2.1通过研究和分析，阐明了食品原料的制备工艺的单因素试验结果和分析2.1.1低筋面粉占比对产品的影响低筋面粉与藜麦酒糟质量比对藜麦酒糟饼干品质的影响见图1。由图1可以看出饼干制作过程中，低筋面粉与藜麦酒糟质量比对饼干的品质起着至关重要的影响。当低筋面粉质量占比较小时，产品中藜麦酒糟味过重，外形组织状态粗糙，略有裂纹出现，表面色泽较深，松散不成形，感官评分较低。当低筋面粉与藜麦酒糟质量比为2∶1时，产品风味适宜和谐，口感最佳，感官评分也最高。之后，随着低筋面粉的占比升高，感官评分开始下降，藜麦酒糟特有的风味逐渐消失，面团中面筋网络致密，口感僵硬。因此选择低筋面粉与藜麦酒糟的质量比为2∶1为宜。由于黄油本身是一种天然的乳化剂，它能够提高面团的亲水性以及发泡性，从而改善焙烤食品的滋味和组织状态2.1.3鸡蛋液添加量对感官评价的影响白砂糖添加量对藜麦酒糟饼干品质的影响见图3。在面团中加入适量的白砂糖可以促使美拉德及焦糖化反应的发生，提高产品的口感与色泽效果由图4可知，随着鸡蛋液添加量逐渐增大，感官评分呈现先上升后下降趋势。当鸡蛋液添加量超过25%时，藜麦酒糟饼干的组织质地较软，制作过程中因黏度过大而不易成型。当鸡蛋液添加量不足时，乳化强度相对较弱，难以形成酥脆的口感，从而影响产品品质。因此选择鸡蛋液添加量25%为宜。2.2采用“益麦酒仓”干燥生产工艺的试验结果和分析2.2.1测定结果及讨论在单因素试验基础上，根据Box-Benhnken中心组合试验设计原理进行四因素三水平的响应面设计，结果如表3所示。采用Design-ExpertV8.0.6对表3数据进行多元拟合分析，确定各因素对响应值Y的影响，回归方程为：Y=93.13-1.11A+0.95B-0.99C-1.70D+1.86AB-4.83AC-1.80AD-4.28BC+2.15BD-1.77CD-6.25A2.2.2反应试验结果的离散度分析方差分析结果见表4。由表4可知，该模型呈极显著（P<0.01),R2.2.3响应面优化设计各因素交互作用的等高线及响应面图见图5。响应面图能直观反映各因素间的交互作用对响应值的影响，曲面的陡度越大，添加量的变化对响应值影响越大。等高线图反映了各因素间交互作用的强度，当趋向于椭圆时效果更显著，反之则不显著利用响应面分析确定藜麦酒糟饼干的最佳工艺为低筋面粉与藜麦酒糟质量比为1.96∶1、黄油添加量20.34%、白砂糖添加量14.82%、鸡蛋液添加量24.30%，此条件下藜麦酒糟饼干的理论感官评分为93.33。为了验证响应面预测结果的合理性和可行性，将响应面优化工艺条件调整为低筋面粉与藜麦酒糟质量比2∶1、黄油添加量21%、白砂糖添加量15%、鸡蛋液添加量24%，进行3次验证试验，感官评分92.62，与理论预测值相近。2.3脂肪含量比较经检测，工艺优化后的藜麦酒糟饼干中酸价为（0.45±0.015)mg/g（≤5mg/g），脂肪含量为（16.51±0.031）%。菌落总数为53CFU/g（≤750CFU/g），未检测出大肠杆菌，符合国家相关卫生要求3液添加量对产品品质的影响本研究采用响应面设计试验，对藜麦酒糟饼干工艺配方进行优化。经研究发现，低筋面粉与藜麦酒糟质量比为2∶1，黄油添加量21%，白砂糖添加量15%，鸡蛋液添加量24%，此条件下制得的饼干具有浓郁的谷物香气与酒糟风味，色泽较好，具有良好的组织形态，产品质量效果最佳，感官评分也最高。以藜麦酿酒后的副产物酒糟为主要原料添加到饼干制作中，通过简单的创新方法将原本低价利用的废弃物转化为营养成分丰富的新型功能性食品，不仅使饼干具有独特的藜麦香气与酒糟风味，而且增加了藜麦自身的营养价值