試驗設(shè)計 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：通過預試驗設(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：面團調(diào)制→輥軋→成型→烘烤→冷卻→成品。 單因素試驗：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6個不同水平的試驗，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：在單因素試驗的基礎(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，使用Design Expert軟件的Box-Behnken進行響應(yīng)面優(yōu)化試驗，因子與水平及編碼見表2；根據(jù)單因素試驗結(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，進行Box-Behnken試驗設(shè)計。
感官評價指標：以餅干的色澤、風味、口感、外形及組織結(jié)構(gòu)為評定指標，由10位經(jīng)過一定感官分析訓練的人士根據(jù)設(shè)計的感官質(zhì)量指標進行評分，具體評定指標見表3。
試驗結(jié)果 （1）單因素試驗結(jié)果與分析 由圖1可知，胡蘿卜粉添加量為40 g時，餅干感官評分最高，此時餅干的疏松性較好，表面光滑，有淡淡的胡蘿卜香味；當胡蘿卜粉添加量較小時，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，且面團也易成型；當胡蘿卜粉超過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，為達到盡可能多的增加胡蘿卜用量，試驗中胡蘿卜粉最佳添加量在40 g左右。
由圖2可知，當抗性淀粉添加量達到12 g時，餅干的感官得分達到最高，此時制得的餅干顏色均勻，香味純正，酥脆性較好，口感細膩；當抗性淀粉較少時，口味變化不明顯；當抗性淀粉超過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，試驗中抗性淀粉最佳添加量在12 g左右。
由圖3可知，當?shù)途勰咎怯昧繛?.5 g時，餅干感官評分最高，餅干甜度適中；當?shù)途勰咎怯昧啃∮?.5 g時，甜度不足；當?shù)途勰咎怯昧看笥?.5 g時，有甜膩感，鑒于胡蘿卜功能性餅干研制時要求盡量少糖，試驗中低聚木糖最佳添加量在2.5 g左右。
（2）Box-Behnken 試驗結(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，表明殘差與試驗運行過程無直接關(guān)系，同樣表明了試驗?zāi)Ｐ头匠痰目煽啃暂^高，方程的擬合度較好，可以用試驗擬合方程對試驗進行分析和預測。
響應(yīng)面優(yōu)化結(jié)果驗證：利用Box- Behnken設(shè)計對響應(yīng)面試驗結(jié)果進行優(yōu)化，試驗預測的最優(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)配方進行3次重復性驗證試驗，制作的胡蘿卜功能性餅干表面光滑，酥脆性較強，口感細膩，有胡蘿卜的清香，3次試驗餅干感官評分平均為88.31，基本接近預測值，表明響應(yīng)面法優(yōu)化配方的可靠性較高。 試驗結(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；在單因素試驗的基礎(chǔ)上，以餅干感官評分為指標，采用響應(yīng)面Box-Behnken試驗對配方進行優(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，口感細膩，有胡蘿卜的清香；利用Box- Behnken設(shè)計優(yōu)化的最佳配方進行驗證試驗，測得胡蘿卜功能性餅干品質(zhì)平均值與預測值基本吻合。
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. |
