響應(yīng)面法優(yōu)化山梨糖醇黃桃桃酥加工工藝

羅麗琴，王健華，羅江南，蔣文潔，謝 瑋

（銅仁學(xué)院 材料與化學(xué)工程學(xué)院，貴州銅仁 554300）

桃屬于薔薇科，李屬，主要起源于我國的西北高原，后廣泛分布于亞洲、非洲、歐洲、美洲和澳洲等地[1]。桃的品種根據(jù)果實(shí)肉色可分為白肉桃、黃肉桃、紅肉桃、綠肉桃4種，但果肉呈綠色的桃子資源較少[2]。其中，黃桃因果肉呈金黃色而得名，它的肉質(zhì)細(xì)嫩，口感脆，色澤飽和度也高，成熟之后酸甜適口，肉質(zhì)軟，所以廣受大眾喜愛[3]。黃桃有豐富的維生素C和大量的人體所需要的纖維素、胡蘿卜素、番茄黃素、紅素及多種微量元素，營養(yǎng)價值豐富。由于黃桃為典型的呼吸躍變型水果，在采摘過后果肉會因環(huán)境與自身乙烯釋放因素，發(fā)生腐爛壞果等，大大降低了果農(nóng)的經(jīng)濟(jì)效益。我國的桃主要以鮮食為主，加工產(chǎn)品僅占原料總產(chǎn)量的18%，不足以滿足市場的大量需求[4]。我國桃果的精深加工能力還需提高，目前國內(nèi)外的桃果制品主要有桃汁、桃醬、桃罐頭、桃果脆片以及桃果丹皮等[5]。

玉屏自治縣素有“中國黃桃之鄉(xiāng)”美譽(yù)。玉屏黃桃于1999年引進(jìn)，改良適應(yīng)玉屏氣候后因口感、外觀和滋味等突出聞名于省內(nèi)外，并在當(dāng)?shù)卮蛟烨易粤恕坝衿粱侍摇钡闹放芠6]。結(jié)合目前國內(nèi)外桃產(chǎn)品精深加工的現(xiàn)狀，同時為了提升黃桃?guī)淼慕?jīng)濟(jì)效益，需要開展黃桃深加工技術(shù)。在桃酥常規(guī)配方的基礎(chǔ)上，采用黃桃粉代替部分低筋面粉，糖醇代替糖粉，通過單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面法優(yōu)化試驗(yàn)，研究了黃桃粉對山梨糖醇黃桃桃酥感官品質(zhì)的影響，確定了山梨糖醇黃桃桃酥的加工工藝和最佳配方，旨在為黃桃產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

低筋面粉、玉米油、雞蛋和蘇打粉，均購自于貴州省銅仁市合力超市；玉屏黃桃，采自貴州省銅仁市玉屏侗族自治縣；山梨糖醇，廣東真味源食品配料有限公司；雙效泡打粉，廣東真味源食品配料有限公司。

1.2 儀器設(shè)備

酷貝KB-C01電子技術(shù)秤，永康市艾瑞貿(mào)易有限公司；DHG-9070A電熱鼓風(fēng)干燥箱，常州普天儀器制造有限公司；K35FC825型蘇泊爾電烤箱，浙江蘇泊爾股份有限公司；OLD-800A多功能粉碎機(jī)，揭陽空港區(qū)豪展五金制品廠。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 基礎(chǔ)配方

低筋面粉73 g、黃桃粉27 g、玉米油54 g、山梨糖醇30 g、全蛋液15 g、雙效泡打粉1.2 g和蘇打粉1.2 g。

1.3.2 制作方法及注意事項

山梨糖醇黃桃桃酥的制作方法為山梨糖醇、玉米油、全蛋液、蘇打粉、雙效泡打粉混合攪拌→加入黃桃粉和低筋面粉→攪拌成團(tuán)→分坯→按壓成型→焙烤→冷卻→包裝→成品。

1.3.3 山梨糖醇黃桃桃酥注意事項

（1）原料處理。黃桃切碎為0.1 cm大小的立方體，在80 ℃干燥箱中干燥12 h后放入多功能粉碎機(jī)粉碎，趁熱過40目篩。以100 g配合了黃桃粉和低筋面粉的混合粉為基準(zhǔn)，分別稱量雙效泡打粉、山梨糖醇、全蛋液、玉米油和蘇打粉備用。

（2）面團(tuán)調(diào)制。將山梨糖醇、玉米油、全蛋液、蘇打粉和雙效泡打粉混合攪拌。將低筋面粉、黃桃粉混勻后，立即與上述混合體混合、攪拌。為了防止面筋的產(chǎn)生，在沒有固體粒子、顏色均勻、面團(tuán)變得光滑之前，可以通過重疊和切拌的動作攪拌面團(tuán)。

（3）分裝、擺盤。把面團(tuán)分成多個約25 g的生坯。將小面團(tuán)壓成0.5 cm厚度的扁平圓形，再用大拇指按下一定的凹陷，放入烤盤，注意擺放保持一定間隔。

（4）烘烤時間及溫度。烘烤前先將電烤箱預(yù)熱至165 ℃，降至160 ℃，將烤盤放入電烤箱中，烘烤9 min。

1.3.4 黃桃桃酥感官評定

在陳瓊玲等[7]建立的桃酥感官評價標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)產(chǎn)品特性制定感官評價標(biāo)準(zhǔn)，從顏色、形態(tài)、組織結(jié)構(gòu)、味道進(jìn)行評分，評價基準(zhǔn)參照表1。

表1 黃桃桃酥感官評分標(biāo)準(zhǔn)

1.3.5 單因素試驗(yàn)設(shè)計

隨機(jī)抽取9名食品專業(yè)的同學(xué)（5男4女）進(jìn)行感官評分，取平均值作為最終依據(jù)，研究各因素對黃桃桃酥感官品質(zhì)的影響。

（1）黃桃粉添加量的影響。分別取21%、24%、27%、30%和33%黃桃粉進(jìn)行感官評價，確定最佳添加水平。

（2）山梨糖醇添加量的影響。分別取20%、25%、30%、35%和40%山梨糖醇進(jìn)行感官評價，確定最佳添加水平。

（3）玉米油添加量的影響。分別取45%、48%、51%、54%和57%玉米油進(jìn)行感官評價，確定最佳添加水平。

1.3.6 響應(yīng)面優(yōu)化法試驗(yàn)設(shè)計

由前面的單因素試驗(yàn)結(jié)果，分別選取黃桃粉添加量（A）、山梨糖醇添加量（B）、玉米油添加量（C）作為自變量，并運(yùn)用Design- Expert 8.0.6.1數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行3因素3水平共17個試驗(yàn)點(diǎn)的Box-Behnken中心組合試驗(yàn)，優(yōu)化山梨糖醇黃桃桃酥的配方參數(shù)。試驗(yàn)因素和水平設(shè)計見表2。

表2 試驗(yàn)因素和水平

1.3.7 數(shù)據(jù)處理及分析

運(yùn)用Origin 2021對單因素試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和作圖，再利用響應(yīng)面分析軟件對響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 黃桃粉添加量的確定

由圖1可知，混合粉中黃桃粉添加量小于27%時，黃桃桃酥的口感和外觀感覺評分會因黃桃粉添加量的增加而提高；當(dāng)黃桃粉添加量為27% 時，桃酥顏色、口感粗糙度、結(jié)構(gòu)狀態(tài)等感官評價最好；黃桃粉用量由27%增加到33%時，混合粉中黃桃粉含量高于最佳使用臨界值，此時桃酥顏色變黑，口感過于粗糙、發(fā)黏、不易咀嚼或吞咽。因此，選擇黃桃粉添加量為24%、27%、30%這3個水平開展響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)研究。

2.1.2 山梨糖醇添加量的確定

由圖2可知，山梨糖醇添加量小于30%時，桃酥的感官評分隨山梨糖醇添加量增加而提高；當(dāng)山梨糖醇添加量為30%時，桃酥的感官評價最好；當(dāng)山梨糖醇用量由30%增加到40%時，桃酥整體過甜，同時桃酥焦糖色過深、回酸感明顯。綜合研究分析，選擇山梨糖醇添加量為25%、30%、35%這3個水平開展響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)的研究。

2.1.3 玉米油添加量的確定

由圖3可知，當(dāng)玉米油添加量小于54%時，桃酥的綜合感官評分隨玉米油添加量的增加而增大；當(dāng)玉米油添加量為54%時，桃酥的干燥程度、酥脆特性及粗糙感均處于最佳水平；當(dāng)玉米油添加量在54%～57%時，桃酥的綜合感官評分有下降的趨勢。這是由于玉米油的過量使用而掩蓋了黃桃粉的香味。此外，油量過高導(dǎo)致桃酥松散變形、內(nèi)部過軟、粘牙，并伴隨有油分滲出。因此，選擇玉米油添加量為51%、54%、57%這3個水平開展響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)的研究。

2.2 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 響應(yīng)面曲面結(jié)果及方差分析

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，運(yùn)用響應(yīng)面分析法對3個因素和各指標(biāo)之間進(jìn)行回歸擬合，具體結(jié)果見表3。通過數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，得到回歸方程為Y=85.187-0.458 75A-B-1.458 75C-0.165AB-2.027 5AC-0.055BC-1.547 75A2-1.685 25B2-3.602 75C2。

表3 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計及結(jié)果

由表4可知，回歸模型顯著（P＜0.05），失擬項不顯著（P＞0.05），即模型擬合性好；R2=0.894 5，表示模型響應(yīng)值變化的89.45%來自所選擇的變量，方法是可行的；R2adj=0.758 9，表明模型可信度良好；變異系數(shù)CV=1.79%，較低，模型能很好地反映實(shí)際值；C顯著（P＜0.05）；A、B不顯著（P＞0.05）；AC顯著（P＜0.05）；AB、BC不顯著（P＞0.05）；C2極顯著（P＜ 0.01）；A2、B2不顯著（P＞ 0.05）。故在試驗(yàn)范圍內(nèi)，各個因素對桃酥感官品質(zhì)的影響大小次序?yàn)镃（玉米油添加量）＞B（山梨糖醇添加量）＞A（黃桃粉添加量）。

表4 回歸模型方差分析

2.2.2 因素交互作用分析

響應(yīng)面曲面圖和等高線圖可以直觀地反映兩個因素之間的交互作用[8]。響應(yīng)面圖的斜率越大，說明兩個參數(shù)之間的交互作用對響應(yīng)值的影響越顯著。由圖4可知，圖像呈開口朝下的傘狀曲面，說明感官評分存在極值[9]。等高線圖趨于橢圓，交互作用越顯著，趨于圓形則交互作用弱，所以黃桃粉添加量和玉米油添加量交互作用顯著，黃桃粉添加量和山梨糖醇添加量、山梨糖醇添加量和玉米油添加量交互作用弱[10]。該結(jié)果與方差分析結(jié)果一致。

2.2.3 響應(yīng)面優(yōu)化山梨糖醇黃桃桃酥最佳工藝

響應(yīng)面優(yōu)化軟件中Box-Behnken分析表明，該桃酥的最佳配方參數(shù)分別為黃桃粉添加量27%，玉米油添加量53.8%，山梨糖醇添加量29.71%，黃桃桃酥的理論預(yù)測響應(yīng)值為85.47分。經(jīng)過綜合考量決定將最佳參數(shù)調(diào)整為黃桃粉添加量27%，玉米油添加量54%，山梨糖醇添加量30%。

2.2.4 驗(yàn)證試驗(yàn)

考慮到調(diào)整后參數(shù)的可靠性，需進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，即在參數(shù)調(diào)整后的條件下平行反復(fù)試驗(yàn)3次，得到3組數(shù)據(jù)，分別為85.56分、85.33分和85.78分，取平均分為85.56分，與理論預(yù)測響應(yīng)值相比，僅相差0.09分，結(jié)果與預(yù)測值相近，說明調(diào)整過后的參數(shù)可靠，可將調(diào)整后的參數(shù)作為山梨糖醇黃桃桃酥的最佳工藝。

3 結(jié)論

在桃酥常規(guī)配方的基礎(chǔ)上，用黃桃粉替代部分低筋面粉，用糖醇代替糖粉，通過單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面法優(yōu)化試驗(yàn)，得出優(yōu)化后的參數(shù)，即黃桃粉27%、玉米油54%、山梨糖醇30%、全蛋液15%、雙效泡打粉1.2%和蘇打粉1.2%，制作山梨糖醇黃桃桃酥。在此條件下，桃酥的感官評定結(jié)果如下。在色澤方面：表面金黃，底部為深棕色，色澤均一，無焦黑；在形態(tài)方面：外形整齊，裂紋均勻，厚度一致，沒有塌陷；在組織結(jié)構(gòu)方面：內(nèi)部較均勻，斷面呈團(tuán)粒狀，無大空洞；在滋味氣味方面：松脆適口，甜味適中，有輕微的黃桃味，不油膩，無異味。