響應(yīng)面法優(yōu)化百香果全果面包配方

響應(yīng)面法優(yōu)化百香果全果面包配方

香果獨(dú)特、豐富。它含有、堿性和黃酮類化合物，具有一定的藥理作用和保健功能。本研究充分利用富含膳食纖維、果膠和花青素的百香果果殼，通過單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面優(yōu)化設(shè)計(jì)，考察果殼粉添加量、水與果漿比例、白砂糖添加量對面包感官品質(zhì)的影響，并對百香果全果面包品質(zhì)進(jìn)行分析，旨在為百香果全果營養(yǎng)健康型產(chǎn)品開發(fā)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、食鹽、雞蛋及百香果（淡紫色），均為市售食品級。重鉻酸鉀、無水乙醚、無水乙醇、碘、碘化鉀、三氯甲烷、冰乙酸、硫代硫酸鈉，均為分析純。1.2酵箱、hh-2、fw00FR224CN電子天平（奧豪斯儀器（上海）有限公司）；DL-T06A面包機(jī)（廣東東菱電器有限公司）；YSN-F32D發(fā)酵箱（廣州優(yōu)連食品加工機(jī)械有限公司）；HH-2數(shù)顯恒溫水浴鍋（金壇市科析儀器有限公司）；FW100高速萬能粉碎機(jī)（天津市泰斯特儀器有限公司）；LG0.2型真空冷凍干燥試驗(yàn)機(jī)（新陽速凍設(shè)備制造有限公司）；T3-L3818電烤箱（廣東美的廚房電器制造有限公司）；J-BL25B3美的多功能料理機(jī)；DHG-9070A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥機(jī)（上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司）。1.3面包生產(chǎn)1.3.1成品、發(fā)酵、冷卻原輔料預(yù)處理→第一次調(diào)制面團(tuán)→第一次發(fā)酵→第二次調(diào)制面團(tuán)→醒發(fā)→第二次發(fā)酵→烘焙→冷卻→成品。根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果，確定面包基礎(chǔ)配方為：高筋面粉100g、果殼粉10g、果漿水（水與果漿比例為3:1)60g、白砂糖20g、酵母1.75g、食鹽1g、玉米油10g及全蛋液10g。1.3.2面團(tuán)整形和面坯制備(1）原輔料預(yù)處理：百香果切開后將果皮海綿層刮下加入果肉中打漿，即為百香果果漿。除去海綿層的果殼真空冷凍干燥后粉碎過80目篩，即為百香果果殼粉。(2）第一次調(diào)制面團(tuán)和第一次發(fā)酵：將40g果漿水和3g白砂糖倒入面包機(jī)中，待糖稍溶解后加入酵母、全蛋液和77g混合粉（高筋面粉和果殼粉混合物，下同）。和面3min使之成團(tuán)，放置10min后揉至面團(tuán)表面光滑成型，取出放入27℃、70%RH醒發(fā)箱中發(fā)酵120min。(3）第二次調(diào)制面團(tuán)：將剩余的糖、果漿水及鹽充分混勻，加入剩余混合粉，將第一次發(fā)酵的面團(tuán)按壓排氣并剪成小塊加入面包機(jī)，二次揉面至成團(tuán)后加入玉米油攪拌至面筋擴(kuò)展。取出滾揉、摔打至面團(tuán)變硬，保鮮膜覆蓋放置2min，拉扯面團(tuán)呈現(xiàn)“手套膜”即可整形。將面團(tuán)分割成大約20g的劑子，搓圓至面坯表面光滑，用手按壓至稍微扁平，每個(gè)面坯厚度一致，直徑在4～5cm。(4）中間醒發(fā)和第二次發(fā)酵將整形好的面坯用保鮮膜蓋住，室內(nèi)醒發(fā)15min后揭下保鮮膜，放入35℃、80%RH醒發(fā)箱中發(fā)酵60min。(5）烘焙、冷卻：將面坯在上火、下火均為160℃的電烤箱焙烤13min，表面呈棕黃色時(shí)，取出室溫下冷卻。1.4試驗(yàn)設(shè)計(jì)1.4.1水和果漿比試驗(yàn)以感官評分?jǐn)?shù)據(jù)為參考，進(jìn)行如下單因素試驗(yàn)，研究各因素對面包感官品質(zhì)的影響。(1）高筋面粉量100g、果漿水60g（水與果漿比例為3:1，下同）、白砂糖20g、酵母1.75g、全蛋液10g、玉米油10g、食鹽1g，分別添加1g、5g、10g、15g、20g的百香果殼粉進(jìn)行試驗(yàn)。(2）高筋面粉添加量100g、果殼粉10g、果漿水60g、白砂糖20g、酵母1.75g、全蛋液10g、玉米油10g、食鹽1g，選取水和果漿比分別為3:1、1:1、1:3、1:5、1:7進(jìn)行試驗(yàn)。(3）高筋面粉添加量100g、果殼粉10g、果漿水60g、酵母1.75g、全蛋液10g、玉米油10g、食鹽1g，分別添加10g、20g、30g、40g、50g的白砂糖進(jìn)行試驗(yàn)。(4）高筋面粉添加量100g、果殼粉10g、果漿水60g、白砂糖20g、全蛋液10g、玉米油10g、食鹽1g，分別添加1.25g、1.5g、1.75g、2g、2.25g的酵母進(jìn)行試驗(yàn)。1.4.2反應(yīng)優(yōu)化試驗(yàn)根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行Box-Behnken中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)，試驗(yàn)因素和水平見表1。1.5感覺評估參照GB7099-2015《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)糕點(diǎn)、面包》、GB/T20981-2007《面包》以及參考文獻(xiàn)1.6指標(biāo)檢測過氧化值檢測：參考GB5009.227-2016；酸價(jià)檢測：參考GB5009.229-2016；比容測定：小米填充法。1.7數(shù)據(jù)處理分析采用Origin8.0和Design-ExpertV8.0.6軟件對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析及做圖。2結(jié)果與分析2.1單因素試驗(yàn)2.1.1果汁粉添加量對面包品質(zhì)的影響果殼粉添加量對面包感官品質(zhì)的影響見圖1。由圖1可知，隨著果殼粉添加量的增加，面包的感官評分先上升、后下降，當(dāng)添加10g時(shí)評分最高。果殼粉富含膳食纖維2.1.2水與果漿比例對面包品質(zhì)的影響水與果漿比例對面包感官品質(zhì)的影響見圖2。由圖2可知，隨著水與果漿比例的增加，面包的感官評分先上升、后下降，在水與果漿比例為3:1時(shí)評分最高。百香果果漿是由果肉和果皮海綿層混合制成，果皮海綿層富含果膠2.1.3白砂糖添加量對面包品質(zhì)的影響白砂糖添加量對面包感官品質(zhì)的影響見圖3。由圖3可知，隨著白砂糖添加量的增加，面包的感官評分先上升、后下降，當(dāng)添加20g時(shí)評分最高。在面包制作中，白砂糖不僅能夠提供甜味，而且能發(fā)生焦糖化反應(yīng)，形成面包特有的風(fēng)味和誘人的色澤。當(dāng)添加量增加到20g之后，面團(tuán)越來越粘，且不易成形，當(dāng)添加量為50g時(shí)，面團(tuán)基本無法塑形加工。確定白砂糖適宜添加量為20g。2.1.4酵母添加量對面包品質(zhì)的影響酵母添加量對面包感官品質(zhì)的影響見圖4。由圖4可知，隨著酵母添加量的增加，面包的感官評分先平緩上升、后下降，當(dāng)添加2g時(shí)評分最高。隨著酵母添加量增加，面團(tuán)發(fā)酵時(shí)間縮短，面包比容積增大，添加過多則加速面團(tuán)膜薄化，產(chǎn)生過熟現(xiàn)象2.2反應(yīng)法的優(yōu)化試驗(yàn)2.2.1回歸方程結(jié)果分析試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見表3。以感官評分為響應(yīng)值（Y），各因素及其交互作用為自變量，采用Design-Expert軟件對表3中數(shù)據(jù)進(jìn)行二次多項(xiàng)式回歸擬合，得到以下回歸方程：由表4可知，回歸模型極顯著（p<0.01），失擬項(xiàng)不顯著（p>0.05）。模型一次項(xiàng)A、B不顯著，C極顯著（p<0.01），顯著順序?yàn)镃（白砂糖添加量）>A（果殼粉添加量）>B（水與果漿比例）；二次項(xiàng)AB不顯著，AC、BC均極顯著（p<0.01);A2.2.2響應(yīng)面曲面圖分析根據(jù)表3做出各因素及其交互作用響應(yīng)面如圖5所示。綜合各圖結(jié)果可知，隨著果殼粉添加量、水與果漿比例、白砂糖添加量的增大，面包的感官評分都呈現(xiàn)先上升、后下降的變化趨勢，各因素的影響與單因素的影響結(jié)果一致。圖5(a）果殼粉添加量與（水與果漿）比例的交互作用中，A的坡度大于B，說明果殼粉添加量對響應(yīng)值的影響大于水與果漿比例。圖5(b）果殼粉與白砂糖的交互作用中，C的坡度大于A，說明白砂糖添加量對響應(yīng)值的影響大于果殼粉添加量。圖5(c）（水與果漿比例）與白砂糖添加量的交互作用中，C的坡度大于B，說明白砂糖添加量對響應(yīng)值的影響大于水與果漿比例。2.2.3白砂糖添加量對感官評分的影響響應(yīng)面優(yōu)化法獲得百香果全果面包配方最佳參數(shù)為：每100g高筋粉，百香果殼粉添加量10.54g、水與果漿比例2.53:1、白砂糖添加量26.74g。在此條件下感官評分預(yù)測值為87.65。為便于實(shí)際操作和以健康營養(yǎng)為理念開發(fā)本產(chǎn)品，將以上參數(shù)調(diào)整為：百香果殼粉添加量11g、水與果漿比3:1、白砂糖添加量26g，并進(jìn)行3次重復(fù)驗(yàn)證試驗(yàn)，得到面包感官評分分別為88.00,88.91,89.46，平均為88.79，與預(yù)測值相比其誤差為1.14。2.3產(chǎn)品品質(zhì)分析2.3.1色、氣孔采用調(diào)整后參數(shù)制作面包，其形態(tài)較完整飽滿；棕黃色和淡紫色，顏色均勻一致；有彈性，切面氣孔較均勻；稍粗糙和苦澀味，不黏牙，百香果風(fēng)味明顯。2.3.2物理和化學(xué)指標(biāo)的測定結(jié)果百香果全果面包理化指標(biāo)測定結(jié)果見表5，符合GB7099-2015相應(yīng)規(guī)定。3果漿水復(fù)合面包在面包制作中添加百香果殼粉和果漿水，在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上結(jié)合響應(yīng)面法優(yōu)化，確定百香