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响应面法优化莜麦馍片的工艺



全 文 :《食品工业》2014 年第35卷第 9 期 166
响应面法优化莜麦馍片的工艺
汪磊1,2,吴燕1,游新勇1,2,莎娜1,2,云月英1,2,王国泽1,2*
1. 内蒙古科技大学数理与生物工程学院(包头 014010);
2. 内蒙古科技大学生物工程与技术研究所(包头 014010)
摘 要 尝试以莜麦馒头为原料开发一种莜麦馍片的休闲食品。研究烘烤温度、馍片厚度和烘烤时间对莜麦馍片
品质的影响, 并采用响应面法对莜麦馍片的工艺进行优化, 结果表明莜麦馍片的最佳工艺参数为: 烘烤温度209 ℃,
馍片厚度5 mm, 烘烤时间18 min。
关键词 莜麦; 馍片; 工艺优化; 响应面
Optimization of Process for Naked Oat Steamed Bread Slices Using Response
Surface Methodology
Wang Lei1,2, Wu Yan1, You Xin-yong1,2, Sha-Na1,2, Yun Yue-ying1,2, Wang Guo-ze1,2*
1. School of Mathematics, Physics and Biological Engineering, Inner Mongolia University of Science and Technology
(Baotou 014010); 2. The Institute of Bioengineering and Technology Inner Mongolia University of Science
and Technology (Baotou 014010)
Abstract Attempt to develop a snack food with naked oat steamed bread as the main raw material. The object was to study
the effects of the baking temperature, steamed bread slices thickness, and baking time on the quality of naked oat steamed
bread slices. The optimum parameters were obtained with response surface methodology (RSM). The results showed the
optimum parameters are 209 ℃, steamed bread slices thickness 5 mm, and baking time 18 min.
Keywords naked oats; steamed bread slices; process optimization; response surface methodology
莜麦馍片是以面粉和莜麦粉为主要原料,配以相
应辅料经发酵、蒸制、烤制而成的一种口感酥脆的休
闲食品。莜麦馍片为碱性食品,可以中和人体内的
酸,缓解疲劳;此外莜麦馍片细密多孔、膳食纤维含
量高,在人体内可以吸收大量的唾液和胃液,促进了
消化酶功效的发挥,有利于肠胃蠕动加快[1]。
莜麦又称裸燕麦,是内蒙古地区特产谷类。莜麦
营养丰富[2],且颇具保健疗效[3-5],尤其是其富含赖氨
酸,与小麦粉搭配制作馍片,可以有效弥补小麦粉
中赖氨酸含量不足的缺陷,从而起到蛋白质互补的
功效[6]。试验采用响应面法对莜麦馍片的工艺进行优
化,为莜麦开发利用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
塞川莜面:武川粮油总公司;高筋小麦粉:内蒙
古五原县三宝面业有限公司:安琪酵母:安琪酵母股
份有限公司;卡拉胶:海星食品工业有限公司;羧甲
基纤维素钠:上海申光食用化学品有限公司;黄原
胶:淄博中轩生化有限公司;白砂糖:内蒙古正北食
品有限公司;食用调和油:益海嘉里(武汉)粮油工
业有限公司。
1.2 主要仪器设备
PSX 智能型恒温恒湿培养箱:宁波莱福科技有限
公司;3102 型电子天平:上海跃平科学仪器有限公
司;MC-SH215 型美的电磁炉:广东美的生活电器制
造有限公司,FKB-2 远红外电热食品烤炉:佛山市顺
德区陈村镇华兴实业有限公司。
1.3 试验内容及方法
1.3.1 馒头的制作工艺[7]
面粉、水

酵母、糖、水→活化→混合→和面→醒发→分割

莜面→加热水和面
→成型→蒸制→冷冻→切片→烤制→莜麦馍片
1.3.2 操作要点
(1)莜麦馒头:称量各种原辅料,将原辅料混
匀采用一次和面法和面15 min,在温度为34 ℃,相对
湿度为85%的恒温恒湿箱中醒发90 min,发酵后的面
团分割成100 g/个的馒头坯,将馒头皮搓成圆柱形后
放于蒸锅中蒸制30 min,取出冷却后即得馒头成
品[8];(2)切片:莜麦馒头冷却后冷冻60 min,切成
一定厚度的片状;(3)烤制:在馍片表面均匀刷一
层油后放入烤箱中烤制。
1.4 产品的感官评价
*通讯作者;基金项目:内蒙古科技大学创新基金项目
(2012NCL052);内蒙古科技大学产学研培育基金(PY-2013008)
工艺技术
《食品工业》2014 年第35卷第 9 期 167
评分人员评分前,先用温水漱口,再按评分方法
和评分标准对产品各个指标评分,一次评分完后,再
用温水漱口,进行下一次评分,评完后在备注中写下
总体意见,包括产品感官评价标准上列出的(见表
1)和未列出的[8]。
表1 感官质量评分标准
项目(50) 评分标准
外观(10) 外形完整 , 厚薄均匀 , 不变形 , 不收缩 (9 ~ 10)
外形较完整 , 厚薄基本均匀 , 收缩和变形小 (6 ~ 8)
外形不太完整 ,厚薄不太均匀 ,收缩和变形大 (3~ 5)
外形不完整 , 厚薄不均匀 , 收缩和变形大 (1 ~ 2)
色泽(10) 呈金黄色 ,色泽均匀有光泽 ,无过焦 ,过白现象(9~ 10)
有较好的金黄色 , 色泽基本均匀 , 光泽不明显 , 有很少
过白过焦现象 (6 ~ 8)
金黄色不明显 , 色泽不太均匀 , 光泽感差 , 有少量过白
过焦现象 (3 ~ 5)
无金黄色 , 色泽不均匀 , 光泽感很差 , 有大量过白过焦
现象 (1 ~ 2)
口感(20) 口感松脆 , 不黏牙 (16 ~ 20)
口感不太松脆 , 不黏牙 (11 ~ 15)
口感不太松脆 , 有点黏牙 (6 ~ 10)
口感不松脆 , 黏牙 (1 ~ 5)
组织结
构 (5)
断面结构呈多孔状 , 细密 , 无孔洞 (5)
断面结构呈多孔状 , 较细密 , 孔洞小 (4)
断面结构呈多孔状 , 不细密 , 有大的孔洞 (3)
断面结构无多孔状 (1 ~ 2)
气味 (5) 有正常气味 , 无异味 (5)
有轻微异味 (4)
有异味 (3)
有很大异味 (1 ~ 2)
1.5 统计处理
数据处理采用Excel软件、SPSS软件和Designer-
Expert软件,显著性分析采用Duncan检验。
2 结果与分析
2.1 烘烤温度对产品品质的影响
半成品放于远红外电热食品烤箱中烘烤,烘烤
温度分别为:190 ℃,200 ℃,210 ℃,220 ℃和230
℃,研究不同烘烤温度对产品品质的影响。试验结果
见表2。
结果表明:烘烤温度对产品品质影响显著。当温
度低时,水分蒸发慢,而导致产品颜色浅,内部发
粘;当温度过高时,产品表面会发生焦糖的碳化,而
使产品颜色变暗甚至发黑[10];烘烤温度为210 ℃时,
莜麦馍片的感官评分显著高于其它组。
表2 烘烤温度对莜麦馍片感官评分的影响
烘烤温度 /℃ 感官评分
190 32.75±2.22c
200 42.00±1.41b
210 45.50±1.00a
220 40.33±1.15b
230 33.33±1.53c
2.2 馍片厚度对产品品质的影响
馍片厚度是影响莜麦馍片感官评分的重要因素之
一,试验研究不同馍片厚度对产品品质的影响,结果
见表3。
结果表明:馍片厚度对产品质量影响显著。在一
定的烘烤温度和时间下,当馍片较薄时,产品表面易
焦糊,口感偏硬;如果馍片过厚,则产品内部发黏。
可能的原因是当馍片薄时,由于外表温度高,水分蒸
发快,表皮焦糖碳化导致产品颜色深且干硬;当馍片
厚时,产品内部温度低,水分蒸发慢,内部发黏[10],
馍片厚度为5 mm时制成的莜麦馍片质量最优。
表3 馍片厚度对莜麦馍片感官评分的影响
馍片厚度 /mm 感官评分
3 33.33±1.53cd
5 43.00±1.15a
7 39.25±1.71 b
9 35.25±1.50c
11 31.25±1.50d
2.3 烘烤时间对产品品质的影响
试验研究不同烘烤时间对产品品质的影响,烘
烤时间分别为:14 min,17 min,20 min,23 min,27
min,结果见表4。
结果表明:烘烤时间对产品质量影响显著。在一
定烘烤温度和厚度下,当时间较短时,产品表面温度
未达到焦化作用温度,馍片颜色浅,水分蒸发慢,产
品内部发黏;当烘烤时间长时,产品表面由于温度过
高而发生焦糖碳化,产品易焦糊。
表4 烘烤时间对莜麦馍片感官评分的影响
烘烤时间 /min 感官评分
14 26.50±1.91c
17 43.25±0.957a
20 40.00±2.16b
23 24.50±0.707c
27 20.00±1.15d
2.4 响应面试验
在单因素试验的基础上采用响应面法对莜麦馍片
工艺进行优化,具体试验方案见表5。
表5 Box-Behnken方案设计的因素和水平编码值表
因素
编码水平 (xi)
-1 0 1
A 烘烤温度 /℃ 200 210 220
B 馍片厚度 /mm 3 5 7
C 烘烤时间 /min 14 17 20
以莜麦馍片感官评分为响应值,响应面优化试验
结果见表6。
利用Design-Expert对表6的数据进行多元回归拟
合,得到莜麦馍片感官评分对烘烤温度(A)、馍片
厚度(B)和烘烤时间(C)的回归方程:
Y=42.51-0.26A+0.30B+2.05C+3.47AB-4.08AC+
2.89BC-7.08A2-6.23B2-5.29C2
工艺技术
《食品工业》2014 年第35卷第 9 期 168
表6 试验方案与试验结果
试验编号 A B C 感官评分 预测值
1 -1 -1 0 32.83 32.63
2 1 -1 0 25.83 25.15
3 -1 1 0 25.60 26.27
4 1 1 0 32.50 32.70
5 -1 0 -1 24.60 24.26
6 1 0 -1 31.75 31.90
7 -1 0 1 36.67 36.52
8 1 0 1 27.50 27.83
9 0 -1 -1 31.00 31.53
10 0 1 -1 26.67 26.33
11 0 -1 1 29.50 29.84
12 0 1 1 36.75 36.22
13 0 0 0 42.20 42.51
14 0 0 0 42.33 42.51
15 0 0 0 43.00 42.51
16 0 0 0 43.00 42.51
17 0 0 0 42.00 42.51
对回归模型方差进行分析,具体结果见表7。
由表7可知,模型p<0.000 1,试验所选用的模型
具有高度的显著性,失拟项p=0.148 9>0.05不显著,
决定系数R2=0.996 0,说明拟合程度良好,试验误差
小,模型可以用来预测莜麦馍片的感官评定值,模型
中一次项C极显著,A和B不显著;二次项和交互项均
极显著。
表7 回归方程的方差分析
变异来源 平方和 自由度 均方 F值 p值
模型 732.91 9 81.43 195.52 < 0.000 1
A 0.56 1 0.56 1.35 0.283 5
B 0.70 1 0.70 1.67 0.237 1
C 33.62 1 33.62 80.72 < 0.000 1
AB 48.30 1 48.30 115.97 < 0.000 1
AC 66.59 1 66.59 159.87 < 0.000 1
BC 33.52 1 33.52 80.49 < 0.000 1
A2 211.24 1 211.24 507.17 < 0.000 1
B2 163.58 1 163.58 392.75 < 0.000 1
C2 117.96 1 117.96 283.22 < 0.000 1
残差 2.92 7 0.42
失拟项 2.05 3 0.68 3.14 0.148 9
纯误差 0.87 4 0.22
总和 735.83 16
根据分析结果做出响应面曲面图,结果如图1~图
3所示。
由图1~图3可以看出各因素对莜麦馍片感官评分
影响大小分别为烘烤时间、馍片厚度和烘烤温度。优
化后的莜麦馍片的工艺为:烘烤温度:209.27 ℃,膜
片厚度:5.12 mm,烘烤时间17.71 min,预测感官评
分为42.77。调整为:烘烤温度:209 ℃,膜片厚度:
5 mm,烘烤时间18 min,验证试验结果表明,按照该
工艺制成莜麦馍片感官评分为42.67,与理论预测值
吻合,因此基于响应面法所得的优化工艺参数准确
可靠。
图1 Y=f(A,B)的响应面
图2 Y=f(A,C)的响应面
图3 Y=f(B,C)的响应面
3 结论
烘烤温度、馍片厚度、烘烤时间对莜麦馍片的品
质有显著影响,且影响大小分别为烘烤时间、馍片厚
度和烘烤温度。采用响应面优化试验得到莜麦馍片
的最佳工艺参数:烘烤温度:210 ℃,膜片厚度:5
mm,烘烤时间18 min。
参考文献:
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不同盐度养殖条件对凡纳滨对虾品质特性的影响
俞冰博1,查广才2,林丹銮2,吴国城2,莫梓媚2,傅力2*
1. 新疆农业大学食品科学与药学学院(乌鲁木齐 830052);2. 韩山师范学院生物系(潮州 521041)
摘 要 以分别养殖90 d和120 d的淡水 (盐度0.05%)、低盐度海水 (盐度0.69%) 和半海水 (盐度1.85%) 凡纳滨对虾为
原料, 对凡纳滨对虾的物理指标、生化指标和菌落总数进行测定。结果表明: 养殖90 d时, 低盐度海水虾的粗蛋白含
量显著高于淡水虾和半海水虾 (p<0.05), 淡水虾水分显著高于半海水虾和低盐度海水虾 (p<0.05)。养殖120 d时,淡
水虾的粗蛋白含量显著高于半海水虾 ( p<0.05), 淡水虾与低盐度海水虾水分显著高于半海水虾 ( p<0.05)。养殖120
d的不同养殖盐度对虾的体长、体重、壳重和壳厚度均大于养殖90 d的对虾。不同养殖盐度下养殖90 d和120 d对虾
的粗脂肪含量无显著差异 ( p>0.05)。氨基酸、氨基酸总量、必需氨基酸和鲜味氨基酸含量差异不大, 其中谷氨酸
含量均为最高。
关键词 盐度; 养殖; 凡纳滨对虾; 品质特性
Effects of Breeding Conditions in Different Salinities on the Quality of
Penaeus vannmei
Yu Bing-bo1, Zha Guang-cai2, Lin Dan-luan2, Wu Guo-cheng2, Mo Zi-mei2, Fu Li2*
1. College of food Pharmaceutical Science, Xinjiang Agricultural University (Urumqi 830052);
2. Department of Biology, Hanshan Normal University (Chaozhou 521041)
Abstract The samples of Penaeus vannamei of freshwater (0.05%), the saltwater (0.69%) and the seawater (1.85%) were
respectively cultured for 90 d and 120 d. The physical indexes, biochemical indexes and the total number of Penaeus vannmei.
The results indicated that the contents of crude protein breeded for 90 d of prawns in the saltwater were signifi cantly higher than
that of prawns in the freshwater and the seawater (p<0.05), the contents of the water of prawns in the freshwater were signifi cantly
higher than that of prawns in the saltwater and seawater (p<0.05). The contents of crude protein breeded for 120 d of prawns in
the freshwater were signifi cantly higher than that of prawns in the seawater (p<0.05), the water content of prawns in the
freshwater and the saltwater were signifi cantly higher than that of prawns in the seawater (p<0.05). The body length, weight, shell
weight and thickness of the shell of prawns among samples breeded for 120 d under different salinities were signifi cantly higher
than that breeded for 90 d. The contents of the crude fat showed no obvious differences between samples breeded for 90 d and 120
d (p>0.05). The total amino acids, the essential amino acid and the delicious amino acid showed no difference among samples,
and the contents of the glutamic acid was the highest among 17 kinds of amino acids under different salinities.
Keywords salinity; breeding; Penaeus vannmei; quality
凡纳滨对虾(Penaeus vannmei)也叫南美白
对虾(L i t o p e n a e u s v a n n a m e i),和中国对虾
(P .Chinese)、斑节对虾(P.monoclon)并列,是
世界养殖虾类产量最高的三大种类之一[1]。凡纳滨对
虾具有广盐性、食性杂、生长快的特点,而且出肉率
高,对水环境抗逆性、抗病能力强,高蛋白质、低脂
肪、维生素及矿物质含量丰富,含有人类所需的全部
必需氨基酸,肉质鲜美[2]。文国樑等[3]的研究结果显
示,海水养殖凡纳滨对虾的营养价值随着每尾虾质量
的增大而提高;在蛋白质、灰分、鲜味氨基酸和虾味
氨基酸含量上,海水养殖对虾高于每尾相同质量的淡
水养殖对虾。陈琴等[4]的研究得出淡水养殖的南美白
对虾营养成分比咸水养殖的略低的结论。中国是凡纳
滨对虾低盐度及淡水水域驯化养殖的大国,为了更好
32-33.
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