响应面法优化百香果全果面包配方

响应面法优化百香果全果面包配方

香果独特、丰富。它含有、碱性和黄酮类化合物，具有一定的药理作用和保健功能。本研究充分利用富含膳食纤维、果胶和花青素的百香果果壳，通过单因素试验和响应面优化设计，考察果壳粉添加量、水与果浆比例、白砂糖添加量对面包感官品质的影响，并对百香果全果面包品质进行分析，旨在为百香果全果营养健康型产品开发提供思路。1材料和方法1.1蛋及百香果白色高筋面粉、白砂糖、玉米油、酵母、食盐、鸡蛋及百香果（淡紫色），均为市售食品级。重铬酸钾、无水乙醚、无水乙醇、碘、碘化钾、三氯甲烷、冰乙酸、硫代硫酸钠，均为分析纯。1.2酵箱、hh-2、fw00FR224CN电子天平（奥豪斯仪器（上海）有限公司）；DL-T06A面包机（广东东菱电器有限公司）；YSN-F32D发酵箱（广州优连食品加工机械有限公司）；HH-2数显恒温水浴锅（金坛市科析仪器有限公司）；FW100高速万能粉碎机（天津市泰斯特仪器有限公司）；LG0.2型真空冷冻干燥试验机（新阳速冻设备制造有限公司）；T3-L3818电烤箱（广东美的厨房电器制造有限公司）；J-BL25B3美的多功能料理机；DHG-9070A电热恒温鼓风干燥机（上海精宏实验设备有限公司）。1.3面包生产1.3.1成品、发酵、冷却原辅料预处理→第一次调制面团→第一次发酵→第二次调制面团→醒发→第二次发酵→烘焙→冷却→成品。根据预试验结果，确定面包基础配方为：高筋面粉100g、果壳粉10g、果浆水（水与果浆比例为3:1)60g、白砂糖20g、酵母1.75g、食盐1g、玉米油10g及全蛋液10g。1.3.2面团整形和面坯制备(1）原辅料预处理：百香果切开后将果皮海绵层刮下加入果肉中打浆，即为百香果果浆。除去海绵层的果壳真空冷冻干燥后粉碎过80目筛，即为百香果果壳粉。(2）第一次调制面团和第一次发酵：将40g果浆水和3g白砂糖倒入面包机中，待糖稍溶解后加入酵母、全蛋液和77g混合粉（高筋面粉和果壳粉混合物，下同）。和面3min使之成团，放置10min后揉至面团表面光滑成型，取出放入27℃、70%RH醒发箱中发酵120min。(3）第二次调制面团：将剩余的糖、果浆水及盐充分混匀，加入剩余混合粉，将第一次发酵的面团按压排气并剪成小块加入面包机，二次揉面至成团后加入玉米油搅拌至面筋扩展。取出滚揉、摔打至面团变硬，保鲜膜覆盖放置2min，拉扯面团呈现“手套膜”即可整形。将面团分割成大约20g的剂子，搓圆至面坯表面光滑，用手按压至稍微扁平，每个面坯厚度一致，直径在4～5cm。(4）中间醒发和第二次发酵将整形好的面坯用保鲜膜盖住，室内醒发15min后揭下保鲜膜，放入35℃、80%RH醒发箱中发酵60min。(5）烘焙、冷却：将面坯在上火、下火均为160℃的电烤箱焙烤13min，表面呈棕黄色时，取出室温下冷却。1.4试验设计1.4.1水和果浆比试验以感官评分数据为参考，进行如下单因素试验，研究各因素对面包感官品质的影响。(1）高筋面粉量100g、果浆水60g（水与果浆比例为3:1，下同）、白砂糖20g、酵母1.75g、全蛋液10g、玉米油10g、食盐1g，分别添加1g、5g、10g、15g、20g的百香果壳粉进行试验。(2）高筋面粉添加量100g、果壳粉10g、果浆水60g、白砂糖20g、酵母1.75g、全蛋液10g、玉米油10g、食盐1g，选取水和果浆比分别为3:1、1:1、1:3、1:5、1:7进行试验。(3）高筋面粉添加量100g、果壳粉10g、果浆水60g、酵母1.75g、全蛋液10g、玉米油10g、食盐1g，分别添加10g、20g、30g、40g、50g的白砂糖进行试验。(4）高筋面粉添加量100g、果壳粉10g、果浆水60g、白砂糖20g、全蛋液10g、玉米油10g、食盐1g，分别添加1.25g、1.5g、1.75g、2g、2.25g的酵母进行试验。1.4.2反应优化试验根据单因素试验结果，进行Box-Behnken中心组合试验设计，试验因素和水平见表1。1.5感觉评估参照GB7099-2015《食品安全国家标准糕点、面包》、GB/T20981-2007《面包》以及参考文献1.6指标检测过氧化值检测：参考GB5009.227-2016；酸价检测：参考GB5009.229-2016；比容测定：小米填充法。1.7数据处理分析采用Origin8.0和Design-ExpertV8.0.6软件对实验数据进行处理分析及做图。2结果与分析2.1单因素试验2.1.1果汁粉添加量对面包品质的影响果壳粉添加量对面包感官品质的影响见图1。由图1可知，随着果壳粉添加量的增加，面包的感官评分先上升、后下降，当添加10g时评分最高。果壳粉富含膳食纤维2.1.2水与果浆比例对面包品质的影响水与果浆比例对面包感官品质的影响见图2。由图2可知，随着水与果浆比例的增加，面包的感官评分先上升、后下降，在水与果浆比例为3:1时评分最高。百香果果浆是由果肉和果皮海绵层混合制成，果皮海绵层富含果胶2.1.3白砂糖添加量对面包品质的影响白砂糖添加量对面包感官品质的影响见图3。由图3可知，随着白砂糖添加量的增加，面包的感官评分先上升、后下降，当添加20g时评分最高。在面包制作中，白砂糖不仅能够提供甜味，而且能发生焦糖化反应，形成面包特有的风味和诱人的色泽。当添加量增加到20g之后，面团越来越粘，且不易成形，当添加量为50g时，面团基本无法塑形加工。确定白砂糖适宜添加量为20g。2.1.4酵母添加量对面包品质的影响酵母添加量对面包感官品质的影响见图4。由图4可知，随着酵母添加量的增加，面包的感官评分先平缓上升、后下降，当添加2g时评分最高。随着酵母添加量增加，面团发酵时间缩短，面包比容积增大，添加过多则加速面团膜薄化，产生过熟现象2.2反应法的优化试验2.2.1回归方程结果分析试验设计及结果见表3。以感官评分为响应值（Y），各因素及其交互作用为自变量，采用Design-Expert软件对表3中数据进行二次多项式回归拟合，得到以下回归方程：由表4可知，回归模型极显著（p<0.01），失拟项不显著（p>0.05）。模型一次项A、B不显著，C极显著（p<0.01），显著顺序为C（白砂糖添加量）>A（果壳粉添加量）>B（水与果浆比例）；二次项AB不显著，AC、BC均极显著（p<0.01);A2.2.2响应面曲面图分析根据表3做出各因素及其交互作用响应面如图5所示。综合各图结果可知，随着果壳粉添加量、水与果浆比例、白砂糖添加量的增大，面包的感官评分都呈现先上升、后下降的变化趋势，各因素的影响与单因素的影响结果一致。图5(a）果壳粉添加量与（水与果浆）比例的交互作用中，A的坡度大于B，说明果壳粉添加量对响应值的影响大于水与果浆比例。图5(b）果壳粉与白砂糖的交互作用中，C的坡度大于A，说明白砂糖添加量对响应值的影响大于果壳粉添加量。图5(c）（水与果浆比例）与白砂糖添加量的交互作用中，C的坡度大于B，说明白砂糖添加量对响应值的影响大于水与果浆比例。2.2.3白砂糖添加量对感官评分的影响响应面优化法获得百香果全果面包配方最佳参数为：每100g高筋粉，百香果壳粉添加量10.54g、水与果浆比例2.53:1、白砂糖添加量26.74g。在此条件下感官评分预测值为87.65。为便于实际操作和以健康营养为理念开发本产品，将以上参数调整为：百香果壳粉添加量11g、水与果浆比3:1、白砂糖添加量26g，并进行3次重复验证试验，得到面包感官评分分别为88.00,88.91,89.46，平均为88.79，与预测值相比其误差为1.14。2.3产品品质分析2.3.1色、气孔采用调整后参数制作面包，其形态较完整饱满；棕黄色和淡紫色，颜色均匀一致；有弹性，切面气孔较均匀；稍粗糙和苦涩味，不黏牙，百香果风味明显。2.3.2物理和化学指标的测定结果百香果全果面包理化指标测定结果见表5，符合GB7099-2015相应规定。3果浆水复合面包在面包制作中添加百香果壳粉和果浆水，在单因素试验基础上结合响应面法优化，确定百香