張秀南，賈亞娟,唐建華,李光磊

(1.河南科技學(xué)院 食品學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003; 2.揚(yáng)州大學(xué) 旅游烹飪學(xué)院,江蘇 揚(yáng)州 225127)

莧菜屬草本年生植物，在我國(guó)古代被作為野菜食用，具有一定的藥膳食療作用[1-4]。在《本草衍義補(bǔ)遺》《壽親養(yǎng)老新書》及《隨息居飲食譜》中都有關(guān)于莧菜的記載[5]。傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)認(rèn)為，莧菜性涼、味甘，入肺、大腸經(jīng)，具有清熱解毒、通利下竅的作用[6]?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明，莧菜營(yíng)養(yǎng)豐富，其中氨基酸、脂肪酸及維生素的含量較大[7]。每100 g新鮮野莧菜含18種氨基酸(其中有8種必需氨基酸)、218 kJ熱量；每100 g刺莧含1.23 mg胡蘿卜素、0.36 mg維生素B2、52 mg VC[8]。

在國(guó)外，莧菜的利用率較高。除了將莧菜老葉、莖稈用作飼料外,還將籽粒直接用于糖果、蜜餞的加工，或者烘烤并碾磨成莧菜粉添加于玉米餅、薄面餅、面包、杏仁軟糖等食品中[9]。早在20世紀(jì)80年代中期,美國(guó)就將莧菜粉用作食品配方[10]。然而，在我國(guó)莧菜的利用率較低，鮮有關(guān)于將莧菜用于食品生產(chǎn)的報(bào)道。為了更好地開發(fā)、利用莧菜的營(yíng)養(yǎng)、食療價(jià)值，為食品企業(yè)生產(chǎn)提供理論依據(jù)，課題組將經(jīng)過工藝處理的莧菜用于新型餅干的研制。成品富含氨基酸、脂肪酸和維生素，具有一定的營(yíng)養(yǎng)保健作用。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

黃油、雞蛋、檸檬、糖粉、莧菜、低筋面粉、食鹽等原料均購(gòu)自河南新鄉(xiāng)聯(lián)華超市，符合國(guó)家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

所使用的設(shè)備有電子天平(ACS)、美的高速攪碎機(jī)(PB80easy218)、美的冰箱(BCD-231WTM)、麗格蘭高級(jí)遠(yuǎn)紅外線食品烤爐、烤盤、網(wǎng)篩、刀具、模具和烤盤紙。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

莧菜餅干制作工藝流程如圖1所示。

圖1 莧菜餅干制作工藝流程

1.2.2 操作要點(diǎn)

1.2.2.1 莧菜的處理

所選莧菜為新鮮紅莧菜，根莖脆嫩，葉子新鮮。將莧菜清洗干凈后去除根部，取莖、葉備用。在莧菜清洗過程中，需要注意清洗的力度，切忌用力揉搓以免汁液和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失。將清洗后的莧菜晾干并粉碎，取汁液備用。

1.2.2.2 面粉、糖粉的處理

實(shí)驗(yàn)所選面粉必須為低筋面粉。為保證面團(tuán)及成品的質(zhì)量，防止結(jié)塊，需要將面粉及糖粉進(jìn)行過篩處理，篩除不符要求的部分。

1.2.2.3 蛋液的去腥處理

為保證成品的品質(zhì)，在攪打蛋液時(shí)，需要進(jìn)行去腥處理?？稍诘耙褐屑尤脒m量的檸檬汁進(jìn)行攪打[11]。

1.2.2.4 面團(tuán)的調(diào)制處理

先充分?jǐn)嚢杼幚砗玫牡耙骸ⅫS油，然后加入面粉、糖粉拌勻，最后加入莧菜汁調(diào)制面團(tuán)。反復(fù)揉搓面團(tuán)，充分排出面團(tuán)中的氣體，使油脂充分包裹面粉顆粒，保證成品酥脆，同時(shí)，使面筋網(wǎng)絡(luò)均勻分布，保證成品質(zhì)地均勻，表面平整、光亮[12]。

1.2.2.5 面團(tuán)的冷凍處理

為了更好地對(duì)坯團(tuán)進(jìn)行刻模處理，需要將調(diào)制好的面團(tuán)冷藏30 min或冷凍10 min。

1.2.2.6 坯品的烤制處理

在坯品入爐烤制之前，需要對(duì)烤箱進(jìn)行預(yù)熱。待烤箱溫度達(dá)到180 ℃后，再將坯品放入。對(duì)烤箱進(jìn)行預(yù)熱，既可以對(duì)烤箱進(jìn)行殺菌處理，也可以保證成品品質(zhì)[13]。如果不提前預(yù)熱，那么烤箱內(nèi)溫度上升不均勻會(huì)導(dǎo)致坯品受熱不均勻，進(jìn)而破壞坯品的形狀，甚至出現(xiàn)不均勻膨大和破碎現(xiàn)象[14]。在烤制坯品時(shí)，要設(shè)定加熱的時(shí)間并對(duì)坯品進(jìn)行觀察。中途不要打開烤箱，以免溫度不均勻影響成品質(zhì)量。

1.3 單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

在傳統(tǒng)餅干制作工藝的基礎(chǔ)上，以莧菜、糖粉、黃油和蛋液為研究對(duì)象，通過單因素實(shí)驗(yàn)來探究不同添加量對(duì)成品品質(zhì)的影響。通過感官得分篩選最優(yōu)的添加比例。

1.3.1 黃油添加量

在其他條件不變的情況下，在100 g低筋面粉中，分別添加28%、31%、34%、37%、40%黃油。通過對(duì)成品質(zhì)量的分析，探究莧菜汁的最佳添加量。

1.3.2 蛋液添加量

在其他條件不變的情況下，在100 g低筋面粉中，分別添加21%、24%、27%、30%、33%蛋液。通過對(duì)成品質(zhì)量的分析，探究莧菜汁的最佳添加量。

1.3.3 糖粉添加量

在其他條件不變的情況下，在100 g低筋面粉中，分別添加14%、17%、20%、23%、26%糖粉。通過對(duì)成品質(zhì)量的分析，探究莧菜汁的最佳添加量。

1.3.4 莧菜添加量

在其他條件不變的情況下，在100 g低筋面粉中，分別添加7%、10%、13%、16%、19%莧菜汁。通過對(duì)成品質(zhì)量的分析，探究莧菜汁的最佳添加量。

1.4 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

為了探究在多因素條件下不同原料添加量的最佳組合方式，實(shí)驗(yàn)組在100 g低筋面粉的基礎(chǔ)上，分別選取31%、34%、37%的黃油，24%、27%、30%的雞蛋，17%、20%、23%的糖粉，10%、13%、16%的莧菜汁進(jìn)行多因素實(shí)驗(yàn)。如表1所示，通過Design-expert(8.06)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)水平設(shè)計(jì)，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行方差和顯著性分析[15]。

1.3.1 設(shè)備 飛利浦大孔徑的螺旋CT，網(wǎng)狀熱可塑體膜，瓦里安600C/D及23EX的直線加速器，瓦里安Eclipse的治療計(jì)劃系統(tǒng)。

表1 響應(yīng)面因素與水平設(shè)計(jì)表

1.5 感官評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)

為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性并滿足成品的質(zhì)量要求，需要對(duì)成品進(jìn)行科學(xué)、規(guī)范、專業(yè)、客觀的評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)組設(shè)計(jì)了感官評(píng)價(jià)得分表(如表2所示)，分別從色澤、氣味、口感、組織形態(tài)等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。邀請(qǐng)10位專業(yè)人士分別進(jìn)入不同的房間對(duì)成品進(jìn)行品評(píng)和打分，取平均分作為各項(xiàng)指標(biāo)最終得分[16]。

表2 感官評(píng)分設(shè)計(jì)表

1.6 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2013、SPSS17軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

2.1.1 不同黃油添加量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

由圖2可知，當(dāng)黃油添加量為28%時(shí)，感官得分最低。黃油在餅干制作中的主要作用是包裹面粉顆粒、降低面筋含量、增強(qiáng)成品酥脆感。當(dāng)黃油添加量較少時(shí)，成品的筋性太強(qiáng)，酥性不足，口感較硬[17]。隨著添加量的增加，得分逐漸增高。當(dāng)添加量為34%時(shí)，感官得分最高，成品口感最好。隨著添加量繼續(xù)增加，感官得分卻逐漸降低，因?yàn)檫^多的黃油添加量導(dǎo)致成品酥性太強(qiáng)，塑性降低，形狀不整齊，易破裂。

圖2 不同黃油添加量對(duì)感官得分的影響

2.1.2 不同蛋液添加量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

由圖3可知，當(dāng)?shù)耙禾砑恿繛?1%時(shí)，感官得分較低，成品質(zhì)地偏硬，香氣不足。蛋液在餅干制作中的主要作用是增酥、增香、增加營(yíng)養(yǎng)。當(dāng)?shù)耙禾砑恿枯^低時(shí)，成品香氣不足，酥性較差[18]。隨著添加量的增加，感官得分逐漸增高。當(dāng)添加量為27%時(shí)，出現(xiàn)得分峰值。此時(shí)，成品蛋香濃郁，口感酥脆。但隨著蛋液添加量繼續(xù)增加，感官得分逐漸降低。成品筋性較低，質(zhì)地酥松，形狀有破損。

圖3 不同蛋液添加量對(duì)感官得分的影響

2.1.3 不同糖粉添加量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

由圖4可知，當(dāng)糖粉添加量為14%時(shí)，感官得分最低。此時(shí)，成品色澤暗淡，甜味不足。添加糖粉主要是為了調(diào)節(jié)口味、脹潤(rùn)度和著色[19]。當(dāng)糖粉添加量較少時(shí)，成品甜度不足，口感較差，風(fēng)味不足。隨著添加量增加，感官得分逐漸增加。當(dāng)添加量為20%時(shí)，感官得分最高。此時(shí)，成品呈紫紅色，甜度適中，口感較好。但隨著添加量逐漸增加，感官得分快速下降，成品色澤逐漸變深，甜度過高，適口度降低。在烘焙過程中糖粉產(chǎn)生的美拉德和焦糖化過度反應(yīng)會(huì)損壞產(chǎn)品的色澤，降低口味[20]。

圖4 不同糖粉添加量對(duì)感官得分的影響

2.1.4 不同莧菜添加量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

由圖5可知，當(dāng)莧菜添加量為7%的時(shí)候，感官得分最低。當(dāng)莧菜添加量較少時(shí)，成品顏色較淺，莧菜風(fēng)味不足。隨著添加量的增加，感官得分逐漸增高。當(dāng)莧菜的添加量為13%時(shí)，感官得分最高。此時(shí)，成品呈紫紅色，莧菜氣味濃郁。隨著添加量不斷增加，感官得分逐漸降低。此時(shí)，成品色澤較重，品質(zhì)下降，而且味道苦澀，口感較差。

圖5 不同莧菜添加量對(duì)感官得分的影響

2.2 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

根據(jù)表1的響應(yīng)面編碼水平設(shè)計(jì)表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到的結(jié)果如表3所示。對(duì)表3進(jìn)行響應(yīng)面分析，得到的結(jié)果如表4所示。

表3 響應(yīng)面設(shè)計(jì)方案及實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表4 回歸模型方差分析

續(xù)表4：

響應(yīng)面系統(tǒng)軟件導(dǎo)出的二次回歸方程為：Y=+8.66-0.023A-9.167E-003B-0.021C-0.023D+0.000AB+0.000AC-7.500E-003AD+0.013BC+0.000BD+0.025CD-0.071A2-0.024B2-0.12C2-0.11D2。

由表4可知，Model的F值<0.0001，表現(xiàn)為極顯著，表明模型設(shè)計(jì)合理，具有可行性。失擬項(xiàng)F值接近1，P值>0.05，說明此模型擬合度較好，各因素之間交互作用好。方差分析表中的A、C、D的P值均小于0.01，表現(xiàn)為極顯著，B的P值>0.05表現(xiàn)為不顯著；交互項(xiàng)AB、AC、AD、BC、BD的P值>0.05，表現(xiàn)為不顯著，交互項(xiàng)CD的P值<0.01，表現(xiàn)為極顯著；二次項(xiàng)A2、B2、C2、D2的P值均小于0.01，表現(xiàn)為極顯著。由表4可知，單因素變量對(duì)感官得分的影響顯著性為A=D>C>B。圖5—10均是由響應(yīng)面系統(tǒng)導(dǎo)出的3D響應(yīng)圖。

在圖6中，等高線呈橢圓形，說明黃油添加量和蛋液添加量的交互作用對(duì)感官得分影響較明顯。A的等高線分布較密集，表明黃油添加量變化對(duì)感官得分的影響較大。感官得分隨著黃油和蛋液的添加量增加呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)。當(dāng)黃油添加量為33%～35%、蛋液添加量為25%～28%時(shí)，餅干感官得分較高。

在圖7中，等高線呈橢圓形，說明黃油添加量和糖粉添加量的交互作用對(duì)感官得分影響較明顯。A的等高線分布較密集，表明黃油添加量變化對(duì)感官得分的影響較大。感官得分隨著黃油和糖粉的添加量增加呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)。當(dāng)黃油添加量為33%～35%、糖粉添加量為19%～21%時(shí)，餅干感官得分較高。

圖7 黃油、糖粉添加量對(duì)感官得分的影響

在圖8中，等高線呈橢圓形，說明黃油添加量和莧菜添加量的交互作用對(duì)感官得分的影響較明顯。D的等高線分布較密集，表明莧菜添加量變化對(duì)感官得分的影響較大。感官得分隨著黃油和莧菜的添加量增加呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)。當(dāng)黃油添加量為33%～35%、莧菜添加量為12%～14%時(shí)，餅干感官得分較高。

圖8 黃油、莧菜添加量對(duì)感官得分的影響

在圖9中，等高線呈橢圓形，說明蛋液添加量和糖粉添加量的交互作用對(duì)感官得分的影響較明顯。C的等高線分布較密集，表明糖粉添加量變化對(duì)感官得分的影響較大。感官得分隨著蛋液和糖粉的添加量增加呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)。當(dāng)?shù)耙禾砑恿繛?5%～28%、糖粉添加量為19%～21%時(shí)，餅干感官得分較高。

圖9 蛋液、糖粉添加量對(duì)感官得分的影響

在圖10中，等高線呈橢圓形，說明蛋液添加量和莧菜添加量的交互作用對(duì)感官得分的影響較明顯。D的等高線分布較密集，表明莧菜添加量變化對(duì)感官得分的影響較大。感官得分隨著蛋液和莧菜的添加量增加呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)。當(dāng)?shù)耙禾砑恿繛?5%～28%、莧菜添加量為12%～14%時(shí)，餅干感官得分較高。

圖10 蛋液、莧菜添加量對(duì)感官得分的影響

在圖11中，等高線呈圓形，說明糖粉添加量和莧菜添加量的交互作用對(duì)感官得分的影響不明顯。D的等高線分布較密集，表明莧菜添加量變化對(duì)感官得分的影響較大。感官得分隨著糖粉和莧菜的添加量增加呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)。當(dāng)糖粉添加量為19%～21%、莧菜添加量為12%～14%時(shí)，餅干感官得分較高。

圖11 糖粉、莧菜添加量對(duì)感官得分的影響

2.3 響應(yīng)面優(yōu)化結(jié)果

通過分析系統(tǒng)響應(yīng)面得出的莧菜餅干的最佳工藝配方為：在每100 g低筋粉中添加33.55%黃油、26.33%蛋液、19.66%糖粉、12.68%莧菜。感官得分為8.67分。為了方便實(shí)際操作，將上述工藝條件設(shè)置為34%黃油、26%蛋液、20%糖粉、13%莧菜。按照上述配方進(jìn)行3次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，得到的感官得分是8.6分。與系統(tǒng)優(yōu)化得分接近，誤差為0.8%，說明系統(tǒng)分析較合理、可靠。

3 結(jié)論

通過單因素實(shí)驗(yàn)得到單因素變量的最佳添加量，再通過響應(yīng)面進(jìn)行多因素分析，并經(jīng)過試驗(yàn)后得到的莧菜餅干配方是：在每100 g低筋面粉中添加34%黃油、26%蛋液、20%糖粉、13%莧菜、0.8%食鹽。得到的成品香氣濃郁、色澤均勻、口感純正、質(zhì)地均勻。