紅薯紅蕓豆蜜酥配方的工藝優(yōu)化

（呂梁學(xué)院 生命科學(xué)系，山西呂梁033000）

紅薯又叫地瓜。紅薯中富含人體必需的氨基酸、淀粉、天然果膠以及各種維生素和礦物質(zhì)等微量元素，同時也被稱為長壽食品[1-2]。在世界范圍廣泛種植，在我國紅薯主要分布于山西、山東、河北、天津等地[3]。紅薯中含有豐富的膳食纖維，其含量是普通糧食作物的10倍之多，能加速胃腸蠕動、幫助排便、清潔消化道。因此紅薯是一種理想的減肥食品[4-6]。

蜂蜜原名石蜜，別名蜜糖、蜂糖。作為食品，它有很高的營養(yǎng)價值。蜂蜜外用還可以治療燙傷，保濕皮膚和防凍[7-8]。沙棘（sea-buckthorn）隸屬沙棘科，主要種植在山西一帶，其維生素C的含量很高[9]。紅蕓豆（red kidney bean）屬于山西特有的產(chǎn)品，顆粒碩大，色澤鮮艷，有豐富的藥用價值。紅蕓豆中含有豐富的花青素和皂角苷，有明顯的抗炎作用，對關(guān)節(jié)炎患者可起到緩解疼痛、消炎的作用[10]。

紅薯蜜酥是由低筋面粉為原料制成面團(tuán)，再包上紅薯與紅蕓豆制成的餡料烤制而成的。其成品香甜、酥脆、風(fēng)味獨特、營養(yǎng)豐富。紅薯蜜酥的營養(yǎng)豐富，并且能夠被人體所利用。紅薯經(jīng)過預(yù)煮后，淀粉發(fā)生改變，能夠有效的促進(jìn)排便[11-12]。傳統(tǒng)制備紅薯蜜酥的工藝是高溫油炸使其迅速脫水，為了有效防止紅薯中的營養(yǎng)成分流失，選擇一種非油炸，減少有害物質(zhì)產(chǎn)生的加工工藝很有必要。本試驗以紅薯和紅蕓豆為主要材料，在單因素試驗基礎(chǔ)上設(shè)計響應(yīng)面試驗，研制出色澤鮮艷、口感酥松的蜜酥，滿足市場與大眾對美味保健食品的需求，開發(fā)新產(chǎn)品，提高紅薯利用率，為蜜酥的應(yīng)用推廣提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

紅薯：山西省呂梁市離石區(qū)，挑選無病蟲害、大小相近的紅薯；紅蕓豆、低筋面粉、蜂蜜、植物油、沙棘粉：市售。

MG38CB-AA烤箱、C21-Simple103電磁爐：廣東美的電器股份有限公司；WT電子天平、DK-98-Ⅱ恒溫水浴鍋：杭州萬特衡器有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程

1.2.2 操作要點

篩選紅薯、紅蕓豆：選取無腐壞、無破損的紅薯，進(jìn)行清洗；挑選形狀完整的紅蕓豆進(jìn)行浸泡6 h。

預(yù)煮：將紅薯切成小塊，放入鍋中，加水沒過紅薯，煮熟后出鍋晾涼，紅蕓豆放入鍋中進(jìn)行預(yù)煮，待紅蕓豆徹底煮熟后晾涼去皮，與紅薯一起壓成泥備用。

調(diào)制面團(tuán)：低筋面粉適量、蜂蜜適量、植物油適量，加水揉成團(tuán)后放入水浴鍋中進(jìn)行醒發(fā)。用一定量的面粉加植物油進(jìn)行調(diào)制，制成硬度大小合適的油酥備用[13-16]。

上衣：將醒發(fā)好的面團(tuán)切分為約2 cm×2 cm的面團(tuán)，包入油酥搟制成面餅后包入紅薯和紅蕓豆制成的餡料，然后將其揉成圓形面團(tuán)。

生胚烘烤：將做好的蜜酥放在盤上，選上下火，180℃加熱13 min。

1.2.3 單因素試驗設(shè)計及響應(yīng)面優(yōu)化試驗

分別以不同筋度的面粉（低筋面粉、中筋面粉、高筋面粉）、面粉的添加量（20%、30%、40%、50%、60%、70%）、蜂蜜添加量（2%、4%、6%、8%、10%、12%）、植物油添加量（6%、9%、12%、15%、18%、21%）、沙棘粉添加量（1%、2%、3%、4%、5%、6%）、焙烤時間（9、11、13、15、17 min）、焙烤溫度（160、165、170、175、180、185℃）為單因素進(jìn)行試驗，并在此基礎(chǔ)上采用Box-Behnken模型設(shè)計三因素三水平的響應(yīng)面優(yōu)化紅薯紅蕓豆蜜酥的制作配比[17-19]。

1.3 測定方法

1.3.1 紅薯蜜酥的感官評價標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)蜜酥的形態(tài)、色澤、滋味與口感、組織結(jié)構(gòu)這4個方面作為評價標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行感官評價。感官評分見表1。隨機(jī)選取10個年齡不同，性別不同的人進(jìn)行評價，根據(jù)感官評價表進(jìn)行評分，結(jié)果取平均值。

表1 感官評價評分表Table 1 Scale for sensory evaluation

1.3.2 微生物檢測

1.3.2.1 菌落總數(shù)的測定

菌落總數(shù)：根據(jù)GB 4789.2-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗菌落總數(shù)測定》中的平板菌落計數(shù)法檢驗。

1.3.2.2 大腸桿菌的測定

大腸菌群：根據(jù)GB 4789.3-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗大腸菌群計數(shù)》中的大腸菌群平板計數(shù)法測定。

1.3.2.3 致病菌的測定

致病菌：根據(jù)GB 4789.10-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗金黃色葡萄球菌檢驗》中金黃色葡萄球菌檢驗方法進(jìn)行測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 不同筋度的面粉對蜜酥口感的影響

不同筋度的面粉對蜜酥口感的影響見圖1。

圖1 不同筋度的面粉對蜜酥口感的影響Fig.1 Effect of different gluten flour on the quality of product

不同筋度的面粉制作出的蜜酥口感不同，當(dāng)選擇低筋面粉時，感官分值達(dá)到最高；當(dāng)為中筋面粉時，感官評分分值開始下降，這是因為面粉中的筋度增加，成品的口感松軟，不符合大多數(shù)人對蜜酥口感的期望值；當(dāng)面粉改為高筋面粉時，感官評分分值又有所上升，因高筋面粉的蛋白質(zhì)含量高于低筋面粉和中筋面粉，經(jīng)摻水?dāng)嚢枞嗄蠛笱诱剐蕴岣?，口感筋道但不酥脆，故將面粉選定為低筋面粉。

2.1.2 面粉添加量對蜜酥口感的影響

面粉添加量對蜜酥口感的影響見圖2。

圖2 面粉添加量對蜜酥口感的影響Fig.2 Effect of the additive amount of flour on the quality of product

由圖2可知，當(dāng)?shù)徒蠲娣厶砑恿繛?0%時，感官評分分值最高。當(dāng)?shù)徒蠲娣厶砑恿吭?0%～50%范圍內(nèi)時，蜜酥的感官分值隨著低筋面粉的增加而升高。分析原因為面粉添加量過低時，無法將紅薯與紅蕓豆餡完全包裹，導(dǎo)致成品形態(tài)不完整有裂痕，使得感官分值較低。當(dāng)?shù)徒蠲娣厶砑恿砍^50%時，感官分值開始下降，這是因為添加過量的面粉，掩蓋了餡料的味道，影響蜜酥的口感，因此低筋面添加量為50%為最佳。

2.1.3 蜂蜜添加量對蜜酥口感的影響

蜂蜜添加量對蜜酥口感的影響見圖3。

圖3 蜂蜜添加量對蜜酥口感的影響Fig.3 Effect of the additive amount of honey on the quality of product

由圖3可知，當(dāng)蜂蜜的添加量為10%時，感官評分分值達(dá)到最高。當(dāng)蜂蜜的添加量在2%到10%范圍內(nèi)時，紅薯紅蕓豆蜜酥的感官分值隨著蜂蜜添加量的增加而升高。分析原因為：在一定范圍內(nèi)，蜂蜜的添加可以適當(dāng)?shù)脑黾用鬯值奶鸲炔⒃谧詈蟊嚎镜倪^程中，使蜜酥表皮金黃松脆。當(dāng)蜂蜜的添加量超過10%時，感官評分開始下降，原因為過量的蜂蜜使得成品過甜，影響口感，故將蜂蜜的添加量定為10%。

2.1.4 植物油添加量對蜜酥口感的影響

植物油添加量對蜜酥口感的影響見圖4。

圖4 植物油添加量對蜜酥口感的影響Fig.4 Effect of the additive amount of vegetable oil on the quality of product

由圖4可知，當(dāng)植物油的添加量為15%時，感官分值達(dá)到最高。當(dāng)植物油的添加量在6%到15%范圍內(nèi)時，蜜酥的感官分值隨著添加量的增加而升高。分析原因為：適量植物油的加入可以使制品組織柔軟，表面光亮；當(dāng)添加量超過15%后，蜜酥的感官分值隨著添加量的增加而降低，原因在于過量的植物油會導(dǎo)致油味掩蓋住紅薯特有的風(fēng)味，感官品質(zhì)不佳，故將植物油的添加量定為15%。

2.1.5 沙棘粉添加量對蜜酥口感的影響

沙棘粉添加量對蜜酥口感的影響見圖5。

圖5 沙棘粉添加量對蜜酥口感的影響Fig.5 Effect of the additive amount of seabuckthorn powder on the quality of product

由圖5可知，當(dāng)沙棘粉的添加量為3%時，感官分值達(dá)到最高。當(dāng)沙棘粉添加量在1%～3%范圍內(nèi)時，紅薯蜜酥的感官分值隨著沙棘粉添加量的增加而升高。分析原因為：添加適量的沙棘粉，使得蜜酥口感酸甜，有明顯沙棘香味。當(dāng)沙棘粉添加量超過3%后，蜜酥的感官分值隨著沙棘粉添加量的增加而降低，原因在于過量的沙棘粉會導(dǎo)致成品過酸，沙棘的味道掩蓋住了紅薯特有的風(fēng)味，感官品質(zhì)不佳，故將沙棘粉的添加量定為3%。

2.1.6 焙烤時間對蜜酥口感的影響

焙烤時間對蜜酥口感的影響見圖6。

圖6 焙烤時間對蜜酥口感的影響Fig.6 The effect of baking time on the quality of product

由圖6可知，當(dāng)焙烤時間為13 min時，感官分值達(dá)到最高。當(dāng)焙烤時間在9 min～13 min范圍時，紅薯蜜酥的感官分值隨著焙烤時間增加而升高。當(dāng)焙烤時間超過13 min時，紅薯蜜酥的感官分值隨著添加量的增加而降低，原因在于焙烤時間過長會導(dǎo)致成品的表面呈現(xiàn)焦黑色，影響色澤與口感，故將焙烤時間定為13 min。

2.1.7 焙烤溫度對蜜酥口感的影響

焙烤溫度對蜜酥口感的影響見圖7。

圖7 焙烤溫度對蜜酥口感的影響Fig.7 The effect of baking temperature on the quality of product

由圖7可知，焙烤溫度為180℃時，感官分值達(dá)到最高。當(dāng)焙烤溫度在160℃～180℃范圍時，蜜酥的感官分值隨著焙烤時間增加而升高。當(dāng)焙烤溫度超過180℃時，紅薯蜜酥的感官分值隨著添加量的增加而降低，原因在于過高的焙烤溫度會導(dǎo)致成品的表面呈現(xiàn)焦黑色，故將焙烤溫度定為180℃。

2.2 響應(yīng)面試驗結(jié)果與分析

2.2.1 響應(yīng)面試驗結(jié)果

利用Design-expert 8.0中的Box-Behnken建立試驗設(shè)計[20]，見表 2。

表2 響應(yīng)面設(shè)計因素水平Table 2 Factors and levels of response surface experiment

取感官評分（Y）為響應(yīng)值，選取A（低筋面粉添加量）、B（蜂蜜添加量）、C（植物油添加量）3個因素進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化試驗。基于試驗中的3個因素和3個水平，共有17個試驗點，試驗結(jié)果見表3，表4為回歸方程方差分析。

利用Box-Behnken 8.7.6軟件對分析結(jié)果進(jìn)行多元回歸擬合，得到方程Y=86.02-1.00A-3.19B+0.24C-1.44AB+1.07AC-0.83BC-5.09A2-5.33B2-3.39C2。

表3 響應(yīng)面試驗設(shè)計及結(jié)果分析Table 3 Design and results of response surface test

表4 回歸方程方差分析表Table 4 Variance analysis of response surface model

續(xù)表4 回歸方程方差分析表Continue table 4 Variance analysis of response surface model

該模型的p值<0.000 1，說明該模型是極顯著的。失擬項p值為0.91>0.05，說明失擬項與純誤差之間的差異不顯著，可以接受該模型。B蜂蜜添加量的影響p<0.000 1（極顯著），A低筋面粉添加量與B蜂蜜添加量的交互相AB影響p=0.016 6<0.05（顯著）。根據(jù)F值的大小，得到各因素對紅薯蜜酥感官品質(zhì)評分影響的主次順序為：蜂蜜添加量（B）＞低筋面粉添加量（A）＞植物油添加量（C）。

2.2.2 響應(yīng)面分析

蜂蜜和低筋面粉添加量對紅薯蜜酥的響應(yīng)面及等高線圖見圖8，植物油和低筋面粉添加量對紅薯蜜酥的響應(yīng)面及等高線圖見圖9，蜂蜜和植物油添加量對紅薯蜜酥的響應(yīng)面及等高線圖見圖10。

由圖8可以看出，曲線變化較大，說明低筋面粉與蜂蜜2個因素的交互作用對蜜酥的影響大，即蜜酥隨著低筋面粉添加量和蜂蜜添加量的增加，都出現(xiàn)先增加后減少的趨勢，故存在極值，可以看出蜂蜜的影響程度大于低筋面粉的影響程度。

由圖9可以看出，曲線較平緩，說明低筋面粉與植物油2個因素的交互作用對蜜酥的影響不大，即蜜酥隨著低筋面粉添加量和植物油添加量的增加，都出現(xiàn)由增加到減少的現(xiàn)象，故存在極值，可以看出低筋面粉對蜜酥的影響程度大于植物油對蜜酥的影響程度。

由圖10可以看出，曲線較平緩，說明蜂蜜與植物油2個因素的交互作用對蜜酥的影響不大，蜜酥隨著蜂蜜量和植物油量的增加，都出現(xiàn)由增加到減少的趨勢，故存在極值。根據(jù)響應(yīng)面模型得到多次二項回歸方程可得知BC項具有負(fù)效應(yīng)，當(dāng)植物油和蜂蜜共同影響蜜酥口感時，由植物油產(chǎn)生的正效應(yīng)要小于蜂蜜產(chǎn)生的負(fù)效應(yīng)，因此，在制作蜜酥時，可以適宜提高植物油添加量。

圖8 低筋面粉添加量與蜂蜜的添加量對蜜酥感官評價的影響Fig.8 Effect of the additive amount of flour and honey on the quality of product

圖9 低筋面粉與植物油的添加量對蜜酥感官評價的影響Fig.9 Effect of the additive amount of flour and vegetable oil on the quality of product

圖10 植物油與蜂蜜的含量對蜜酥感官評價的影響Fig.10 Effect of the additive amount of vegetable oil and honey on the quality of product

運用Design-Expert響應(yīng)面分析中的優(yōu)化功能，使用最大值優(yōu)化分析得出紅薯蜜酥的最佳配比參數(shù)為低筋面粉50.02%，蜂蜜10.05%，植物油15.45%。為了減少實際操作中的誤差，將實際操作中的局限性考慮在內(nèi)，將其最佳配比參數(shù)修正為低筋面粉添加量50%，蜂蜜添加量10%，植物油添加量15.5%。

2.2.3 回歸模型的驗證試驗

為了驗證該方法的可行性，在最佳條件下進(jìn)行試驗，進(jìn)行3次平行試驗，最終得分為85.17分，與預(yù)測值86分相比，僅有0.83的誤差，因此可以采用響應(yīng)面法優(yōu)化得到可靠的最優(yōu)條件。

2.3 產(chǎn)品質(zhì)量評價

2.3.1 感官評價結(jié)果

取優(yōu)化后的配比，即低筋面粉添加量50%、蜂蜜添加量10%、植物油添加量15.5%，制備紅薯蜜酥，其感官評價結(jié)果：蜜酥形狀完整，表面光亮，具有濃郁的紅薯紅蕓豆味道，口感酥脆。

2.3.2 微生物檢測結(jié)果

微生物檢測結(jié)果見表5。

表5 微生物檢測結(jié)果Table 5 Microbiological results

本試驗中菌落總數(shù)≤1 000 cfu/g，GB/T 7099-2015《糕點、面包衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定≤1 500 cfu/g，大腸菌群≤30 MPN/100 g，在GB 4789.3-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗 大腸菌群計數(shù)》中規(guī)定≤30 MPN/100 g。致病菌未檢出。說明本試驗制得的蜜酥，符合國家標(biāo)準(zhǔn)，是安全、衛(wèi)生的糕點。

3 結(jié)論

通過采用響應(yīng)面Box-Behnken方法得出，紅薯蜜酥的工藝配方為低筋面粉添加量50%、蜂蜜添加量10%、食用植物油添加量15.5%，沙棘粉添加量3%，烘焙時間13 min，焙烤溫度180℃。通過此工藝制得的紅薯蜜酥外表光滑口感濃郁，紅薯味足，表面金黃，無雜質(zhì)出現(xiàn)。

隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展，人們越來越注重食品的營養(yǎng)與健康。本試驗通過添加紅薯、紅蕓豆和沙棘粉使得整體的營養(yǎng)價值得到了極大的提升，并用焙烤代替?zhèn)鹘y(tǒng)的油炸方法，使得整個產(chǎn)品對人體的健康更加有益。