響應(yīng)面法優(yōu)化香芋土豆餅干工藝

響應(yīng)面法優(yōu)化香芋土豆餅干工藝

香芋頭營(yíng)養(yǎng)豐富，具有一定的藥用價(jià)值，主要種植于中國(guó)珠江流域。每100g香芋中含淀粉約21g、粗蛋白3.5g、鈣含量約為52mg、硒2.2mg、維生素C約7mg1材料和方法1.1儀器、設(shè)備和測(cè)試箱香芋、豌豆、雞蛋、小蘇打、黃油：市售；白砂糖：北京中糖世紀(jì)食品有限公司。HH-S8數(shù)顯恒溫水浴鍋：常州市儀都儀器有限公司；800Y高速多功能粉碎機(jī)：永康市鉑歐五金制品有限公司；AL204型電子天平：上海精密儀器儀表有限公司；101-A1型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：廣州市索科生物科技有限公司；SEC-2Y電子紅外烤箱：珠海三麥機(jī)械有限公司。1.2測(cè)試方法1.2.1原材料預(yù)處理將香芋清洗去皮切丁，豌豆清洗去皮，分別放置于鼓風(fēng)干燥箱中50℃烘6h，再用粉粹機(jī)粉粹，80目過(guò)篩成香芋粉和豌豆粉。1.2.2工藝黃油軟化+糖粉→攪打1min～2min發(fā)白即可→分3次加入雞蛋攪拌2min～3min→香芋粉、豌豆粉、低筋面粉1.2.3單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)1.2.3.1.黃油添加量對(duì)干果品質(zhì)的影響固定香芋粉40g、豌豆粉20g、低筋粉40g、白砂糖35g、雞蛋黃25g，考察黃油添加量1.2.3.雞蛋黃的添加量對(duì)成品品質(zhì)的影響固定香芋粉40g、豌豆粉20g、低筋粉40g、黃油50g、白砂糖35g，考察雞蛋黃添加量分別為20、25、30、35、40g對(duì)成品品質(zhì)的影響1.2.3.白砂糖添加量的確定固定香芋粉40g、豌豆粉20g、低筋粉40g、黃油50g、雞蛋黃25g，考察白砂糖添加量分別為25、30、35、40、45g對(duì)成品品質(zhì)的影響1.2.3.4-香茶粉和塔豆粉的質(zhì)量比對(duì)干果質(zhì)量的影響固定白砂糖35g、雞蛋黃25g、黃油50g、低筋粉40g、固定香芋粉和豌豆粉總量為60g，考察香芋粉與豌豆粉質(zhì)量比1.2.4響應(yīng)面上的試驗(yàn)設(shè)計(jì)在單因素基礎(chǔ)上進(jìn)行Box-Benhnken中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以香芋粉與豌豆粉質(zhì)量比、白砂糖、雞蛋黃3個(gè)因素為自變量，以感官評(píng)分為指標(biāo)1.3官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)化參照GB7100—2015《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)餅干》中感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)選由10位具有食品專(zhuān)業(yè)背景的組成感官評(píng)定人員，男女各占一半，對(duì)產(chǎn)品形態(tài)（20分）、顏色（30分）、滋味和口感（30分）、結(jié)構(gòu)（20分）進(jìn)行綜合評(píng)分1.4統(tǒng)計(jì)分析與處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，運(yùn)用MicrosoftExcel2016和Minitab17統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析和處理，顯著性水平為0.05,P<0.05表示差異顯著，P<0.01表示差異極顯著。2結(jié)果與討論2.1單因素試驗(yàn)2.1.1黃油添加量對(duì)餅干品質(zhì)的影響黃油的添加量對(duì)香芋豌豆餅干的感官品質(zhì)影響見(jiàn)圖1。由圖1可知，隨著黃油添加量增加，餅干的感官評(píng)分越高然后趨于平穩(wěn)，主要原因是黃油在淀粉顆粒與蛋白質(zhì)表面形成一層薄膜，阻礙面筋吸水作用2.1.2雞蛋黃的添加量影響著香甘薯甘薯樹(shù)干的感官質(zhì)量從圖2可以看出，隨著雞蛋黃添加量的增加，香芋豌豆餅干感官品質(zhì)先上升然后下降，加入過(guò)多的雞蛋黃，餅干的形態(tài)越來(lái)越不完整2.1.3增加白色堅(jiān)果的感官質(zhì)量影響香甘薯甘薯的口感如圖3所示，隨著白砂糖的添加增大，餅干感官評(píng)分先增加后降低，可能由于白砂糖過(guò)量會(huì)限制面筋蛋白的形成2.1.4質(zhì)量比對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響在固定香芋粉和豌豆粉總量為60g，考察不同香芋粉與豌豆粉質(zhì)量比對(duì)品質(zhì)的影響，如圖4所示。在香芋粉與豌豆粉質(zhì)量比7∶3時(shí)，由于香芋粉過(guò)高，餅干硬度會(huì)增加導(dǎo)致感官品質(zhì)最低，隨著質(zhì)量比中豌豆粉的增加，面筋蛋白含量增加提高面團(tuán)的延展性和黏度2.2反應(yīng)分析與評(píng)價(jià)2.2.1香芋豌豆餅干的二次多渠道回歸模型方差分析基于單因素試驗(yàn)結(jié)果，按照Box-Behnken試驗(yàn)方案進(jìn)行三因素三水平試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表3。將所得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Minitab17軟件進(jìn)行多元回歸擬合，得到以感官評(píng)分為目標(biāo)函數(shù)的二次多項(xiàng)回歸方差：香芋豌豆餅干感官品質(zhì)（Y）對(duì)A香芋粉與豌豆粉質(zhì)量比、B白砂糖添加量、C雞蛋黃添加量的二次多項(xiàng)回歸方程：感官評(píng)分值Y=-413.3+92.19A+9.56B+8.68C-7.850A回歸模型方差分析見(jiàn)表4。由表4回歸模型方差分析結(jié)果可知，F(xiàn)值為37.53,P值<0.0001，表示該模型具有極顯著性。并且失擬項(xiàng)F值為1.77,P=0.381不顯著，說(shuō)明該回歸方程對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了較好擬合，可以用該模型分析和預(yù)測(cè)香芋豌豆餅干的感官評(píng)分結(jié)果，對(duì)模型回歸方程系數(shù)的顯著性試驗(yàn)表明A、B、C、A2.2.2白砂糖添加量對(duì)餅干的影響響應(yīng)曲面坡變化和等高線能反映因素的交互作用，三維空間曲面圖越陡峭，說(shuō)明各因素對(duì)響應(yīng)值影響越顯著由圖5可知，在雞蛋黃添加量為30g時(shí)響應(yīng)曲面的坡度較陡，表明香芋粉與豌豆粉質(zhì)量比和白砂糖添加量對(duì)感官評(píng)分的交互作用顯著。表明香芋粉與豌豆粉質(zhì)量比的變化比白砂糖的影響大，選擇香芋粉與豌豆粉質(zhì)量比在6∶4～5.5∶4.5之間，白砂糖添加量在34g～40g之間可以取得較好的感官評(píng)分。由圖6可知，在白砂糖添加量為35g時(shí)，隨著豌豆粉比例和雞蛋黃添加量的增加，餅干感官評(píng)分先升高后降低，響應(yīng)面相對(duì)陡峭，表明香芋粉與豌豆粉質(zhì)量比和雞蛋黃添加量對(duì)感官評(píng)分的影響較大，但豌豆粉比例過(guò)高，感官評(píng)分下降，因此選擇香芋粉與豌豆粉質(zhì)量比在6∶4～5.5∶4.5之間，雞蛋黃添加量在28g～33g之間可以取得較好的感官評(píng)分。由圖7可知，在香芋粉與豌豆粉質(zhì)量比為6∶4時(shí)，響應(yīng)曲面的坡度較平緩，表明雞蛋黃和白砂糖對(duì)餅干感官評(píng)分的交互作用不顯著。由響應(yīng)面圖可知，當(dāng)白砂糖添加量一定時(shí)，隨著雞蛋黃添加量的增加，感官評(píng)分值增大再下降。當(dāng)雞蛋黃添加量不變，隨著白砂糖增大，感官評(píng)分先升高再下降。當(dāng)白砂糖添加量在34g～40g，雞蛋黃添加量在28g～33g，餅干感官評(píng)分較佳。2.2.3香芋谷物餅干的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)Box-Benhnken試驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)結(jié)果和回歸方程，使用Minitab17軟件處理數(shù)據(jù)，可以獲得香芋豌豆餅干最優(yōu)配方：香芋粉與豌豆粉質(zhì)量比為5.8081∶4.1919、白砂糖添加量為36.6667g、蛋黃添加量31.2626g，在此條件下得到香芋谷物餅干的感官評(píng)分預(yù)測(cè)值為91.0075。為驗(yàn)證響應(yīng)面法的可行性，同時(shí)考慮到提試驗(yàn)的可控性和可行性，對(duì)最佳條件進(jìn)行修正：香芋粉與豌豆粉質(zhì)量比為6∶4、白砂糖添加量為37g、蛋黃添加量31g。按上述試驗(yàn)條件進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn)，與預(yù)測(cè)值比較可知，響應(yīng)面法所得的豌豆餅干參數(shù)準(zhǔn)確可靠，具有實(shí)用價(jià)值。3雞蛋黃添加量對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響本文以香芋粉豌豆粉、雞蛋黃和白砂糖為主要原料，采用感官評(píng)定得方法，通過(guò)單因素和Box-Behnken中心組合試驗(yàn)方案，進(jìn)行響應(yīng)面分析結(jié)合實(shí)際確定最佳工藝條件為：香芋粉與豌豆粉質(zhì)量比為6∶4（香芋粉豌豆粉添總量為60g）、白砂糖添加量為37g、蛋黃添加量31g、黃油添加量55g。香芋粉與豌豆粉質(zhì)量比、白砂糖添加量、蛋黃添加量對(duì)餅干得感官評(píng)分值的效果影響極顯著；香芋粉與豌豆粉質(zhì)量比和白砂糖添