李建新,陳淑靜,閔玉濤,孫于慶,張曉宇

(鄭州工程技術(shù)學(xué)院 化工食品學(xué)院,河南 鄭州 450044)

燒餅是我國北方的特色面點食品之一,不同地區(qū)燒餅的制作工藝也有一定的區(qū)別,有縉云燒餅、油酥肉火燒、武大郎燒餅、芝麻餅、黃橋燒餅等100多個花樣[1-3],深受消費者歡迎。近些年雜糧類食品脫穎而出,尤其是面點類和糕點類食品,如全麥面包等,受到消費者的青睞[4]。例如玉米面蘊含豐富的多類亞油酸,能夠有效預(yù)防一些心腦血管疾病[5];綠豆具有抗腫瘤、抗氧化、預(yù)防糖尿病、降糖降脂、促進人體血液循環(huán)等保健功效[6-9],綠豆與谷物結(jié)合可實現(xiàn)氨基酸平衡[10],提高產(chǎn)品的營養(yǎng)和功能特性[11]。本實驗以面粉為主要原料,在其中添加適量的綠豆玉米面制成燒餅,提升其營養(yǎng)價值,得出綠豆玉米面燒餅的最佳配比,使燒餅成品達到最佳狀態(tài)。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

小麥粉:鄭州金苑面業(yè)有限公司;綠豆面、玉米面:市售;干酵母:安琪酵母股份有限公司;食用油:中糧福臨門食品營銷有限公司;膨松劑、調(diào)味料:平頂山市李大廚食品有限公司。

1.2 主要儀器設(shè)備

和面機、醒發(fā)箱、電烤箱:新麥(無錫)機械有限公司;電子天平:福州華志科學(xué)儀器有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 燒餅制作工藝

燒餅配方:面粉150 g,酵母2 g,食用油4 g,食鹽3 g,膨松劑3 g,水80 g。

制作工藝[12]:稱料→面團調(diào)制→發(fā)酵→切割搟制整形→醒發(fā)→烘烤→冷卻→成品。

操作要點:準(zhǔn)確稱取上述原材料,混合均勻,和面時先低速攪拌1.5 min,改為中速攪拌3 min(攪拌1 min后倒入稱好的食用油),置于發(fā)酵箱發(fā)酵45 min;取出搟制整形,室溫下醒發(fā)20 min,放入烤箱(上火220 ℃,底火210 ℃)烘烤10 min,取出室溫至冷卻,得到成品。

1.3.2 感官評價標(biāo)準(zhǔn)

選擇10名感官評價人員(5男5女),根據(jù)表1的標(biāo)準(zhǔn)對相應(yīng)成品的結(jié)構(gòu)、彈性、色澤、氣味等進行感官評價,評價總分為100分,最后結(jié)果取平均值。

表1 綠豆玉米面燒餅感官評分表

1.3.3 雜糧粉配比

以1.3.1中的配方保持不變,控制雜糧粉質(zhì)量分別占配方總質(zhì)量的10%,15%,20%和25%,其中綠豆面與玉米面的比例為 11不變,依次進行試驗。當(dāng)雜糧粉比例為10%時,燒餅面團柔軟性降低,成品中香氣不足;當(dāng)雜糧粉比例為25%時,面團的柔軟度極低,彈性較差,難以整形,烘烤后成品雖然雜糧香氣充足,但是蓬松度較差;當(dāng)雜糧粉比例為15%和20%時,面團的柔軟度雖然不高,但是能夠進行基礎(chǔ)整形,烘烤后的成品香氣和雜糧香氣明顯,蓬松度良好。為了提升成品的營養(yǎng)價值,最終選擇雜糧粉占比為20%,據(jù)此設(shè)定玉米面和綠豆面的比例分別為21,31和41,成品感官評價得分見表2。綜合以上實驗,最終選擇玉米面和綠豆面比例為31。

表2 玉米面綠豆面不同比例得分

1.4 單因素實驗設(shè)計

在優(yōu)化綠豆玉米面燒餅傳統(tǒng)工藝的試驗中,分別選取水添加量、水溫、發(fā)酵時間和發(fā)酵溫度4個因素來測試其對綠豆玉米面燒餅的品質(zhì)影響。

1.4.1 水添加量對綠豆玉米面燒餅品質(zhì)的影響

按照基礎(chǔ)配方不變,控制水溫為31 ℃,發(fā)酵時間為45 min,發(fā)酵溫度為34 ℃,在此基礎(chǔ)上設(shè)置水添加量(70,75,80,85,90 g),研究水的不同添加量對綠豆玉米面燒餅品質(zhì)的影響,確定適宜的水添加量。

1.4.2 水溫對綠豆玉米面燒餅品質(zhì)的影響

設(shè)置加水量80 g,發(fā)酵時間45 min,發(fā)酵溫度34 ℃,其他配方保持不變,研究不同水溫(27,29,31,33,35 ℃)對綠豆玉米面燒餅品質(zhì)的影響,確定適宜的水溫。

1.4.3 發(fā)酵時間對綠豆玉米面燒餅品質(zhì)的影響

按照基礎(chǔ)配方不變,控制加水量為80 g,水溫為31 ℃,發(fā)酵溫度為34 ℃,研究不同發(fā)酵時間(35,40,45,50,55 min)對綠豆玉米面燒餅品質(zhì)的影響,確定適宜的發(fā)酵時間。

1.4.4 發(fā)酵溫度對綠豆玉米面燒餅品質(zhì)的影響

按照基礎(chǔ)配方不變,控制加水量為80 g,水溫為31 ℃,發(fā)酵時間為45 min,研究不同發(fā)酵溫度(30,32,34,36,38 ℃)對綠豆玉米面燒餅品質(zhì)的影響,確定適宜的發(fā)酵溫度。

1.5 響應(yīng)面優(yōu)化設(shè)計

在單因素實驗的基礎(chǔ)上,以水添加量、水溫、發(fā)酵時間、發(fā)酵溫度為響應(yīng)變量,以感官評分為響應(yīng)值,在Design Expert 8.0.6上采用Box-Behnken 試驗設(shè)計(BBD)進行響應(yīng)面分析。響應(yīng)面試驗因素與水平設(shè)計如表3所示。

表3 Box-Behnken 因素與水平

1.6 數(shù)據(jù)處理

利用SPSS26.0進行數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計,進行單因素方差分析(One-Way ANOVA),采用Design-Expert 8.0.6 對試驗數(shù)據(jù)進行響應(yīng)面分析,繪制3D曲面圖。

2 結(jié)果和分析

2.1 單因素實驗結(jié)果分析

2.1.1 水添加量對綠豆玉米面燒餅品質(zhì)的影響

由圖1得知,綠豆玉米面燒餅隨著水添加量的增加品質(zhì)出現(xiàn)先增長后下降的趨勢。當(dāng)加水量為70 g時,和面后面團硬度較高,夾帶有生粉,發(fā)酵45 min后,面團硬度沒有改善,烘烤后成品較為粗糙;當(dāng)加水量為75 g時,和面后面團偏硬,發(fā)酵后,整形時可以明顯感到面團柔軟度的下降,但烘烤過后成品口感良好;當(dāng)加水量為80 g時,面團柔軟度較好,接近純面粉面團,發(fā)酵后整形時柔軟度變化不大,烘烤過后成品口感良好,有明顯的燒餅香氣,所得到的感官評分最高;當(dāng)加水量為85 g時,面團柔軟度較高,但稍微黏手,發(fā)酵后仍未改善,柔軟度過高直接影響了整形階段,烘烤過后成品口感良好,但是燒餅香氣略有遜色。

圖1 水添加量對綠豆玉米面燒餅品質(zhì)的影響

2.1.2 水溫對綠豆玉米面燒餅品質(zhì)的影響

由圖2得知,當(dāng)水溫為27 ℃時,面團稍微變軟,發(fā)酵45 min后柔軟度增加,但彈性還是較差;當(dāng)水溫為29 ℃時,面團柔軟度適中,發(fā)酵后柔軟度良好,但彈性一般,烘烤過后成品蓬松度一般,口感良好;當(dāng)水溫為31 ℃時,面團柔軟度良好,發(fā)酵后整形彈性保持不變,可拉伸性較高,烘烤過后成品蓬松度好,口感好,所得到的感官評分最高;當(dāng)水溫為33 ℃時,面團柔軟度下降,烘烤后成品蓬松度、口感均有一定程度的下降;當(dāng)水溫為35 ℃時,面團柔軟度進一步下降,面團發(fā)黏,無法整形,烘烤后成品蓬松度、口感較差。

圖2 水溫對綠豆玉米面燒餅品質(zhì)的影響

2.1.3 發(fā)酵時間對綠豆玉米面燒餅品質(zhì)的影響

由圖3得知,當(dāng)發(fā)酵時間為35 min時,面團發(fā)硬,烘烤后成品蓬松度、口感較差;當(dāng)發(fā)酵時間為40 min時,面團微軟,烘烤后成品蓬松度、口感一般;當(dāng)發(fā)酵時間為45 min時,面團柔軟度好,按下后能復(fù)原,烘烤過后成品蓬松度、口感均好,感官評分最高;當(dāng)發(fā)酵時間為50 min時,面團柔軟度過高,按下后無法復(fù)原,難以整形,烘烤后成品蓬松度一般,口感一般。

圖3 發(fā)酵時間對綠豆玉米面燒餅品質(zhì)的影響

2.1.4 發(fā)酵溫度對綠豆玉米面燒餅品質(zhì)的影響

由圖4得知,當(dāng)發(fā)酵溫度為30 ℃時,面團沒有完全發(fā)酵,烘烤后成品蓬松度、口感較差;當(dāng)發(fā)酵溫度為32 ℃時,面團柔軟度較好,面團按下無法完全復(fù)原,烘烤后成品蓬松度良好,口感一般;當(dāng)發(fā)酵溫度為34 ℃時,面團柔軟度、發(fā)酵程度均好,烘烤后成品蓬松度、口感達到最佳值,感官評分最高;隨著發(fā)酵溫度上升,面團開始進一步變軟,有些塌陷,烘烤后成品蓬松度、口感均開始下降。

圖4 發(fā)酵溫度對綠豆玉米面燒餅品質(zhì)的影響

2.2 響應(yīng)面分析優(yōu)化結(jié)果

根據(jù)單因素試驗結(jié)果,確定較優(yōu)水平,利用Box-Benhnken中心組合試驗設(shè)計,將綠豆玉米面燒餅的感官評分作為響應(yīng)值進行響應(yīng)面測試,見表4。

表4 響應(yīng)面實驗設(shè)計及結(jié)果

以水添加量(A),水溫(B),發(fā)酵時間(C),發(fā)酵溫度(D)為響應(yīng)變量,最終以成品的感官評價得分為響應(yīng)值,對四種影響因素進行模型擬合,通過Design Expert 8.0.6進行分析可以得到模擬回歸方程為Y=95.78+0.042B+0.12C+D-0.25AB+2.50AC-1.00AD+0.25BC+2.13BD+1.12CD-5.01A2-3.33B2-6.45C2-9.01D2,結(jié)果見表5。

表5 感官評分響應(yīng)面方差分析結(jié)果

由表5可知,模型P<0.0001,模型達到極顯著,說明模型設(shè)計合理;失擬P=0.07344(>0.05),說明此模型擬合度較好。通過顯著性分析可知,回歸模型的一次項D為顯著(P< 0.05),交互項AC表現(xiàn)為極顯著(P<0.01),BD表現(xiàn)為顯著(P<0.05)。二次項 A2、B2、C2、D2均表現(xiàn)為極顯著(P<0.01)。4個因素對綠豆玉米面燒餅加工工藝的影響程度大小的順序為發(fā)酵溫度(D)>發(fā)酵時間(C)>水溫(B)>水添加量(A)。

2.3 響應(yīng)面交互作用分析

各因素交互作用對綠豆玉米面燒餅感官評分的影響如圖5所示。響應(yīng)曲面的曲線斜率愈大,對響應(yīng)值的影響程度就愈大[13]。在圖5中,響應(yīng)值即感官評分隨著各因素添加量的增大均出現(xiàn)先增后降的變化,發(fā)酵時間和水添加量交互作用極為顯著,發(fā)酵溫度和水溫交互作用比較顯著。

圖5 各交互作用對綠豆玉米面燒餅感官評分影響的響應(yīng)面圖

2.4 最佳配方的確定與驗證實驗

采用Design Expert 8.0.6軟件優(yōu)化了本試驗項目,結(jié)果表明綠豆玉米面燒餅的最佳工藝參數(shù)為:水添加量77.5g、水溫32.1 ℃、發(fā)酵溫度33.2 ℃和發(fā)酵時間42.6 min,在此條件下制作燒餅的感官評價得分為95.6分,與預(yù)測值(95.8分)基本一致,這說明本試驗項目較為可靠,具有一定的應(yīng)用價值。

3 結(jié)論

本實驗在普通燒餅的制作工藝基礎(chǔ)上,通過添加綠豆面和玉米面兩種雜糧,制作雜糧燒餅,進行工藝改良,以水添加量、水溫、發(fā)酵時間和發(fā)酵溫度為改變量,進行單因素實驗和響應(yīng)面分析對制作工藝進行優(yōu)化,以感官評價為依據(jù),研究結(jié)果顯示,4個因素對綠豆玉米面燒餅加工工藝的影響程度大小的順序為發(fā)酵溫度(D)>發(fā)酵時間(C)>水溫(B)>水添加量(A),綠豆玉米面燒餅的最佳工藝參數(shù)為水添加量77.5 g、水溫32.1 ℃、發(fā)酵溫度33.2 ℃和發(fā)酵時間42.6 min時,在此條件下制作燒餅的感官評價得分為分95.6分,與預(yù)測值(95.8分)基本一致,這說明本試驗項目較為可靠,具有一定的應(yīng)用價值,使用此參數(shù)進行產(chǎn)品制作,得到的成品色澤金黃,口感優(yōu)良,營養(yǎng)價值有所提升。