何玲玲*，倪團(tuán)結(jié)，謝曉娜，楊鄭州，何俊賀，石月峰

1. 百色學(xué)院農(nóng)業(yè)與食品工程學(xué)院（百色 533000）；2. 廣西芒果生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（百色 533000）；3. 廣西壯族自治區(qū)環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院（南寧 530022）

中國是世界上第二大香蕉生產(chǎn)國，品種多樣，主要分布于兩廣、福建、海南等區(qū)域[1-3]。我國香蕉主要用以鮮食或進(jìn)行香蕉深加工產(chǎn)品開發(fā)[4-6]。香蕉皮約占香蕉鮮重的30%～50%，其營養(yǎng)價(jià)值高，富含黑色素、果膠、低聚糖、纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等膳食纖維，還含有蛋白質(zhì)、水溶糖分、脂肪、多種維生素和多種無機(jī)鹽等營養(yǎng)成分[7-8]。大量的香蕉皮不處理或處理不當(dāng)均會(huì)制約香蕉企業(yè)或蕉農(nóng)種植業(yè)的健康發(fā)展，且造成環(huán)境污染，資源浪費(fèi)[9-10]。

膳食纖維作為人類“第七大營養(yǎng)素”，具有降低血液中膽固醇水平、調(diào)節(jié)血糖、防止便秘、預(yù)防結(jié)腸癌等多種功能，被廣泛應(yīng)用于功能性食品的開發(fā)[10-12]。隨著居民生活節(jié)奏加快，面包成為最受歡迎的早餐之一。模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)法具有客觀性、全面性，此次試驗(yàn)應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)研制一款香蕉皮膳食纖維面包，以期提高香蕉加工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，減少香蕉皮對(duì)環(huán)境造成的污染，并滿足消費(fèi)者對(duì)高膳食纖維食物的需求。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

香蕉（南天黃）、食鹽、伊利純牛奶、綿白糖、鮮雞蛋、小米（市售）；高筋面粉（新鄉(xiāng)市新糧油加工有限責(zé)任公司）；黃油（恒天然商貿(mào)有限公司）；耐高糖活性干酵母（安琪酵母股份有限公司）；無水檸檬酸（食品級(jí)，鄭州九庭化工產(chǎn)品有限公司）。

ATX-224電子分析天平（常州市天之平儀器設(shè)備有限公司）；E1200Y-2電子天平（常州市天之平儀器設(shè)備有限公司）；101-3AB型電熱鼓風(fēng)干燥箱（天津市泰斯特儀器有限公司）；SEC-3Y電烤箱（珠海式廣州三麥機(jī)械設(shè)備有限公司）；FW-80高速萬能粉碎機(jī)（上海勝啟有限責(zé)任公司）；SX-300馬福爐（上海博迅實(shí)業(yè)有限公司）；TA.XTplus質(zhì)構(gòu)儀（英國Stable Micro System公司）；LRH-250生化培養(yǎng)箱（上海一恒科學(xué)儀器有限公司）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 工藝流程

原輔材料→預(yù)處理→面團(tuán)調(diào)制→面團(tuán)發(fā)酵→整形→醒發(fā)→烘烤→冷卻→包裝→成品

1.2.2 配方

1.2.3 操作要點(diǎn)

1.2.3.1 預(yù)處理

挑選新鮮香蕉皮，清洗，去除兩端，剪切成2 cm小塊，浸泡護(hù)色液（0.3%檸檬酸，煮沸2 min），取出平鋪燒烤紙，于60 ℃烘干，粉碎貯藏自封袋于干燥器；所有粉料、蛋液均過0.106 mm（140目）篩；干酵母于35 ℃溫水中活化5 min，和面用水溫度調(diào)節(jié)至32 ℃。

1.2.3.2 調(diào)制

先攪拌固體粉料至均勻，然后加入牛奶、蛋液、溫水，最后加入黃油。

1.2.3.3 發(fā)酵

將揉搓至光滑有彈性的面團(tuán)放入發(fā)酵箱，發(fā)酵溫度為35 ℃，發(fā)酵箱內(nèi)放置熱水，使相對(duì)濕度調(diào)控至60%～70%，發(fā)酵至面團(tuán)體積膨脹2倍。

1.2.3.4 整形

把面團(tuán)分割成20 g質(zhì)量的面坯，搓圓，整形為面包形狀。

1.2.3.5 烘烤

面包放在吸油紙上，表面刷花生油，在烤箱醒發(fā)80 min，開始時(shí)上火150 ℃，下火170 ℃，烘烤8 min，然后調(diào)上火至200 ℃，上色后烘烤1 min即可。

1.2.4 香蕉皮膳食纖維面包配方的正交試驗(yàn)

根據(jù)香蕉皮膳食纖維面包預(yù)試驗(yàn)和單因素試驗(yàn)配方，選取香蕉皮粉添加量、干酵母添加量、綿白糖添加量、發(fā)酵時(shí)間為考察因素，利用L9(34)正交設(shè)計(jì)表優(yōu)化面包生產(chǎn)配方，正交試驗(yàn)的因素和水平設(shè)計(jì)見表2。

表2 正交試驗(yàn)因素和水平設(shè)計(jì)

1.2.5 感官評(píng)價(jià)

由10位人員組成感官評(píng)定小組，要求評(píng)定前24 h不吸煙、不飲酒、不食用辛辣等刺激性食物。每次評(píng)定樣品需用30 ℃左右的溫水漱口，評(píng)定間隔時(shí)間設(shè)為15 min，感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表3所示。

表3 面包評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.2.6 面包感官評(píng)價(jià)模糊數(shù)學(xué)法模型的建立

評(píng)價(jià)因素集是由香蕉皮膳食纖維面包質(zhì)量相關(guān)的主要因素集合，評(píng)價(jià)因素集W=（外觀，口感，組織形態(tài)，色澤）；評(píng)價(jià)因素權(quán)重集采用用戶調(diào)查法及二元比對(duì)法，確定外觀、口感、組織形態(tài)、色澤的權(quán)重。隨機(jī)選取20位不同年齡段消費(fèi)者，對(duì)面包品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析，重要因素得1分，次要得0分，自身對(duì)比得1分。各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)得分與總分200的比重即為權(quán)重，計(jì)算可得面包感官指標(biāo)的權(quán)重X={0.12，0.38，0.28，0.22}；評(píng)價(jià)得分集V=（優(yōu)，良，中，差）=（90，80，70，60）。食品感官指標(biāo)綜合評(píng)判結(jié)果用Y表示，Y=X×R，其中X表示感官指標(biāo)權(quán)重，R為模糊矩陣。

1.2.7 面包成品相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定

水分測(cè)定參照GB 5009.3—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測(cè)定》，酸度測(cè)定參照GB 12456—2008《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中總酸的測(cè)定》，比容測(cè)定參照GB/T 20981—2007《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 面包》，膳食纖維測(cè)定參照GB 5009.88—2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中膳食纖維的測(cè)定》，微生物（菌落總數(shù)、大腸菌群、霉菌）測(cè)定參照GB 4789—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn)》，致病菌測(cè)定參照GB 29921—2013《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中致病菌限量》，面包質(zhì)構(gòu)采用TA質(zhì)構(gòu)儀檢測(cè)。

2 結(jié)果與分析

2.1 香蕉皮粉添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

控制耐高糖活性干酵母添加量2 g、綿白糖添加量20 g、發(fā)酵時(shí)間120 min，不同香蕉皮粉添加量對(duì)香蕉皮膳食纖維面包品質(zhì)影響見表4。香蕉皮粉添加量為4.0 g時(shí)，面包品質(zhì)較優(yōu)，面包的內(nèi)部均勻，孔洞細(xì)密，無結(jié)塊且成型好，口感松軟細(xì)膩呈均一的巧克力色。香蕉皮粉添加量低于4.0 g時(shí)，面包外觀飽滿度不足，表皮無光澤，面包內(nèi)部色澤較淺，松軟度不夠。香蕉皮粉添加量過多，面包表面出現(xiàn)裂痕、塌陷，內(nèi)部面包色澤偏深，口感較差，因此香蕉皮粉添加量選取4.0 g。

表4 香蕉皮粉對(duì)面包品質(zhì)的影響

2.2 耐高糖活性干酵母添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

控制香蕉皮粉添加量4.0 g、綿白糖添加量20 g、發(fā)酵時(shí)間120 min，不同耐高糖活性干酵母添加量對(duì)香蕉皮膳食纖維面包品質(zhì)影響見表5。耐高糖活性干酵母添加量為2.0 g時(shí)，面包品質(zhì)較優(yōu)，面包的內(nèi)部均勻，孔洞細(xì)密，無結(jié)塊且成型好，口感松軟細(xì)膩呈均一的巧克力色。耐高糖活性干酵母添加量低于2.0 g時(shí)，面包發(fā)酵很慢，面包的內(nèi)部有少量結(jié)塊，成型較差。耐高糖活性干酵母添加量過多，面包隨著酵母添加量加大而產(chǎn)生少許酸味，口感較差，因此耐高糖活性干酵母添加量選取2.0 g。

表5 耐高糖活性干酵母添加量對(duì)面包品質(zhì)的影響

2.3 綿白糖添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

控制香蕉皮粉添加量4.0 g、耐高糖活性干酵母添加量2.0 g、發(fā)酵時(shí)間120 min，不同綿白糖添加量對(duì)香蕉皮膳食纖維面包品質(zhì)影響見表6。綿白糖添加量為20 g時(shí)，面包品質(zhì)較優(yōu)，面包的內(nèi)部均勻，孔洞細(xì)密，無結(jié)塊且成型好，口感松軟細(xì)膩呈均一的巧克力色。綿白糖添加量低于20 g時(shí)，面包外面逐漸出現(xiàn)脫皮，甚至裂痕現(xiàn)象，且面包會(huì)出現(xiàn)孔洞較粗大的現(xiàn)象，而且綿白糖太少會(huì)影響到面包口感。當(dāng)添加量過多時(shí)，面包表面有輕微脫皮現(xiàn)象，口感偏甜發(fā)膩，因此綿白糖添加量選取20 g。

表6 綿白糖添加量對(duì)面包品質(zhì)的影響

2.4 發(fā)酵時(shí)間對(duì)面包品質(zhì)的影響

控制香蕉皮粉添加量4.0 g、耐高糖活性干酵母添加量2.0 g、綿白糖添加量20 g，不同發(fā)酵時(shí)間對(duì)香蕉皮膳食纖維面包品質(zhì)影響見表7。發(fā)酵時(shí)間為120 min時(shí)，面包品質(zhì)較優(yōu)：面包的內(nèi)部均勻，孔洞細(xì)密，無結(jié)塊且成型好，口感松軟細(xì)膩呈均一的巧克力色。發(fā)酵時(shí)間少于120 min時(shí)，面包內(nèi)部孔洞較粗大，口感粗糙，表面有裂痕、塌陷，成型差。發(fā)酵時(shí)間高于120 min時(shí)，面包表面出現(xiàn)脫皮現(xiàn)象，口味偏酸。因此發(fā)酵時(shí)間選取120 min。

表7 發(fā)酵時(shí)間對(duì)面包品質(zhì)的影響

2.5 模糊感官評(píng)定及模糊矩陣建立

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用L9(34)正交設(shè)計(jì)表設(shè)計(jì)制備9組香蕉皮膳食纖維面包，由10名評(píng)價(jià)人員對(duì)其外觀、口感、組織形態(tài)、色澤分別進(jìn)行等級(jí)評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果見表8。

表8 面包正交試驗(yàn)感官評(píng)價(jià)結(jié)果

將表4中各個(gè)樣品質(zhì)量因素各個(gè)等級(jí)評(píng)價(jià)人數(shù)除以總評(píng)價(jià)人數(shù)得到模糊矩陣，樣品1～9號(hào)的模糊矩陣為Rj。

表9 面包配方綜合結(jié)果

2.6 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

模糊綜合評(píng)價(jià)總分由表9的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果分別乘以其對(duì)應(yīng)的分值（優(yōu)90分、良80分、中70分、差60分）并進(jìn)行加和，得樣品1～9號(hào)的感官總分，見表10。

表1 面包基本配方 單位：g

表10 面包配方正交試驗(yàn)結(jié)果和分析

通過正交試驗(yàn)結(jié)果分析，得到最優(yōu)香蕉皮膳食纖維面包生產(chǎn)配方A2B2C3D1（評(píng)定結(jié)果屬于“良好”）；極差分析得到最優(yōu)百香果凍生產(chǎn)配方A2B2C2D2。極差R大小表明各因素對(duì)于產(chǎn)品品質(zhì)影響主次順序?yàn)锳＞C＞D＞B，香蕉皮粉添加量、綿白糖添加量和發(fā)酵時(shí)間對(duì)面包品質(zhì)影響較顯著，其次是耐高糖活性干酵母添加量。

根據(jù)正交優(yōu)化得到最佳配方A2B2C3D1，以及依據(jù)極差分析最優(yōu)生產(chǎn)果凍配方A2B2C2D2，針對(duì)兩種配方進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，3組平行試驗(yàn)，工藝配方A2B2C3D1和A2B2C2D2感官得分分別為88.65和85.34分。配方A2B2C3D1制備的面包外觀有少許裂痕無脫皮，顏色呈巧克力色，切開面包，其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)均勻，孔洞細(xì)密，松軟有彈性，口感略甜，具有香蕉皮的獨(dú)特風(fēng)味，無其他異味，備受感官評(píng)價(jià)員喜愛。因此，香蕉皮膳食纖維面包的最佳配方為香蕉皮粉添加量4.0 g、耐高糖活性干酵母添加量2.0 g、綿白糖添加量30 g、發(fā)酵時(shí)間110 min。

2.7 驗(yàn)證試驗(yàn)

2.8 香蕉皮膳食纖維面包成品質(zhì)量指標(biāo)

對(duì)香蕉皮膳食纖維面包成品各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)定結(jié)果見表11。

由表11可知：通過對(duì)香蕉皮膳食纖維面包成品進(jìn)行品質(zhì)分析，其各項(xiàng)指標(biāo)均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，且成品面包中膳食纖維含量13.08%、硬度5.63、黏附性1.87、膠黏性4.13、彈性20.03、咀嚼性37.05，面包產(chǎn)品吃起來爽口不粘牙，松軟有彈性，面包外觀飽滿完整，有光澤呈鮮亮的巧克力顏色，同時(shí)能作為消費(fèi)者一款膳食纖維補(bǔ)充食品。

表11 面包成品質(zhì)量指標(biāo)

3 結(jié)論

采用模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)法研制出香蕉皮膳食纖維面包，最優(yōu)面包配方為香蕉皮粉添加量4.0 g、耐高糖活性干酵母添加量2.0 g、綿白糖添加量30 g、發(fā)酵時(shí)間110 min。產(chǎn)品外觀飽滿完整無裂痕，脫皮，內(nèi)部孔洞細(xì)密均勻，松軟有彈性，口感細(xì)膩，具有獨(dú)特香蕉皮風(fēng)味。產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)符合GB 20981—2007《面包》。該生產(chǎn)工藝簡單，設(shè)施條件要求不高，為香蕉深加工企業(yè)及膳食纖維面包開發(fā)提供參考，同時(shí)減少環(huán)境污染，可適用于家庭小型制作或工業(yè)化生產(chǎn)。