試驗(yàn)設(shè)計(jì) 原料：低筋小麥粉；胡蘿卜粉；抗性淀粉；低聚木糖；植物油；泡打粉；食鹽。 餅干基礎(chǔ)配方：通過預(yù)試驗(yàn)設(shè)定基礎(chǔ)配方：低筋小麥粉100 g，胡蘿卜粉35 g，抗性淀粉10 g，低聚木糖2 g，植物油20 g，泡打粉1 g，食鹽0.5 g。 工藝流程：面團(tuán)調(diào)制→輥軋→成型→烘烤→冷卻→成品。 單因素試驗(yàn)：在固定基礎(chǔ)配方的條件下，對胡蘿卜粉、抗性淀粉和低聚木糖添加量分別設(shè)計(jì)6個(gè)不同水平的試驗(yàn)，具體見表1，探討其對餅干感官品質(zhì)的影響。 餅干制作響應(yīng)面試驗(yàn)：在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以胡蘿卜粉、抗性淀粉和低聚木糖添加量為自變量，以餅干感官評分為指標(biāo)，使用Design Expert軟件的Box-Behnken進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，因子與水平及編碼見表2；根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，以餅干的感官評分為響應(yīng)值，以胡蘿卜粉、抗性淀粉和低聚木糖添加量為考察因素，進(jìn)行Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)。
感官評價(jià)指標(biāo)：以餅干的色澤、風(fēng)味、口感、外形及組織結(jié)構(gòu)為評定指標(biāo)，由10位經(jīng)過一定感官分析訓(xùn)練的人士根據(jù)設(shè)計(jì)的感官質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行評分，具體評定指標(biāo)見表3。
試驗(yàn)結(jié)果 （1）單因素試驗(yàn)結(jié)果與分析 由圖1可知，胡蘿卜粉添加量為40 g時(shí)，餅干感官評分最高，此時(shí)餅干的疏松性較好，表面光滑，有淡淡的胡蘿卜香味；當(dāng)胡蘿卜粉添加量較小時(shí)，餅干的胡蘿卜香味較小，且餅干口感稍硬；隨著胡蘿卜粉添加量的增加，餅干口感逐漸變好，且面團(tuán)也易成型；當(dāng)胡蘿卜粉超過40 g后，餅干的胡蘿卜味較重且有少許苦味，口感變差；在不影響餅干品質(zhì)的前提下，為達(dá)到盡可能多的增加胡蘿卜用量，試驗(yàn)中胡蘿卜粉最佳添加量在40 g左右。
由圖2可知，當(dāng)抗性淀粉添加量達(dá)到12 g時(shí)，餅干的感官得分達(dá)到最高，此時(shí)制得的餅干顏色均勻，香味純正，酥脆性較好，口感細(xì)膩；當(dāng)抗性淀粉較少時(shí)，口味變化不明顯；當(dāng)抗性淀粉超過12 g后，隨著抗性淀粉的繼續(xù)增加，餅干的顏色變淺，表面裂紋開始增多，試驗(yàn)中抗性淀粉最佳添加量在12 g左右。
由圖3可知，當(dāng)?shù)途勰咎怯昧繛?.5 g時(shí)，餅干感官評分最高，餅干甜度適中；當(dāng)?shù)途勰咎怯昧啃∮?.5 g時(shí)，甜度不足；當(dāng)?shù)途勰咎怯昧看笥?.5 g時(shí)，有甜膩感，鑒于胡蘿卜功能性餅干研制時(shí)要求盡量少糖，試驗(yàn)中低聚木糖最佳添加量在2.5 g左右。
（2）Box-Behnken 試驗(yàn)結(jié)果與分析 模型的建立及方差分析：由表4可知，響應(yīng)值（Y）對A、B、C的響應(yīng)值回歸方程：Y=88.79-0.34A+0.81B-0.76C-1.53AB-0.83AC-0.10BC- 6.68A2-6.80B2-3.64C2。
由圖8可知，殘差數(shù)據(jù)表現(xiàn)為分散無規(guī)律性，表明殘差與試驗(yàn)運(yùn)行過程無直接關(guān)系，同樣表明了試驗(yàn)?zāi)Ｐ头匠痰目煽啃暂^高，方程的擬合度較好，可以用試驗(yàn)擬合方程對試驗(yàn)進(jìn)行分析和預(yù)測。
響應(yīng)面優(yōu)化結(jié)果驗(yàn)證：利用Box- Behnken設(shè)計(jì)對響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化，試驗(yàn)預(yù)測的最優(yōu)配方為：胡蘿卜粉添加量39.87 g，抗性淀粉添加量12.06 g，低聚木糖添加量2.45 g，餅干感官評分為88.86；利用最優(yōu)配方進(jìn)行3次重復(fù)性驗(yàn)證試驗(yàn)，制作的胡蘿卜功能性餅干表面光滑，酥脆性較強(qiáng)，口感細(xì)膩，有胡蘿卜的清香，3次試驗(yàn)餅干感官評分平均為88.31，基本接近預(yù)測值，表明響應(yīng)面法優(yōu)化配方的可靠性較高。 試驗(yàn)結(jié)論 以低筋小麥粉、胡蘿卜粉、抗性淀粉、低聚木糖為主要原料制作胡蘿卜功能性餅干，通過單因素試驗(yàn)分析胡蘿卜粉、抗性淀粉、低聚木糖添加量對餅干品質(zhì)的影響；在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以餅干感官評分為指標(biāo)，采用響應(yīng)面Box-Behnken試驗(yàn)對配方進(jìn)行優(yōu)化，確定最優(yōu)配方為：低筋小麥粉100 g，胡蘿卜粉39.87 g，抗性淀粉12.06 g，低聚木糖粉2.45 g，植物油20 g，泡打粉1 g，食鹽0.5 g，以此配方制作的胡蘿卜功能性餅干表面光滑，酥脆性較強(qiáng)，口感細(xì)膩，有胡蘿卜的清香；利用Box- Behnken設(shè)計(jì)優(yōu)化的最佳配方進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，測得胡蘿卜功能性餅干品質(zhì)平均值與預(yù)測值基本吻合。
參考資料： 張守花,張新海.響應(yīng)面法優(yōu)化胡蘿卜功能性餅干工藝研究[J].現(xiàn)代面粉工業(yè),2021,35(06):16-22. |
