紫苏籽粕桃酥制备工艺的优化

李占君 刘运伟 郭兴 徐宜彬 马珂 杨逢建

摘 要：为研究紫苏籽粕桃酥的制备工艺，本文按照国标对紫苏籽粕主要成分进行测定和分析，应用响应面对影响紫苏籽粕桃酥综合感官的影响因素予以优化。研究结果得出最佳制备工艺为：小苏打1%，泡打粉1%，低筋粉90%，紫苏籽粕10%，大豆油40%，绵白糖30%，全蛋液25%，面坯塑形（厚度1 cm），烤箱预热、烘烤15 min （上、下两层温度为210 ℃和180 ℃）。验证结果88.54 ± 0.16分，与理论预期值88.7分吻合。结果证明，通过对影响因素的优化和研究，紫苏籽粕桃酥的综合感官得到改善，响应面优化合理、有效。

关键词：响应面;优化;紫苏籽粕;桃酥;感官评价

中图分类号：S759.89; TS213.2  文献标识码：A  文章编号：1006-8023（2021）01-0045-08

Abstract：In order to research the preparation technology of Perilla seed meal walnut cake， according to the national standard， the main components of Perilla seed meal were determined and analyzed. And the influence factors on the comprehensive sensory of Perilla seed meal walnut cake were optimized by response surface methodology. The results showed that the best influencing factors were： 1% baking soda， 1% baking powder， 90% low gluten powder， 10% Perilla seed meal， 40% soybean oil， 30% fine white sugar， 25% whole egg liquid， dough shaping 1 cm thick， the oven was preheated and baked for 15 min （the upper and lower layers were 210 ℃ and 180 ℃）. The experiments score of 88.54 ± 0.16 coincided with the expected score of 88.7. The results showed that， through the optimized and researched of influencing factors， the comprehensive sensory of the walnut cake were improved， and the response surface optimization was reasonable and effective.

Keywords：Response surface; optimization; Perilla seed meal; walnut cake; sensory evaluation

0 引言

桃酥糕点因其固有的美食风味、易食用等特点，在中国深受社会百姓的喜爱[1-3]。桃酥的常规主要配料有面粉、白糖、奶油和鸡蛋，富含大量的碳水化合物、蛋白质、多种人体所需维生素、矿物质、膳食纤维和脂肪类物质[4-7]。近年来，随着科学的进步、人们健康意识的不断提升，桃酥工艺的改良也备受广大学者的关注，已开展营养保健类的薏苡仁、木耳桃酥等方面的研究[8-13]。

紫苏（Perilla frutescens （L.） Britt.）是一种东北林下经济植物，其紫苏籽中脂肪含量较高，所含不饱和性脂肪酸含量占总脂肪酸含量的90%以上，同时紫苏籽中含有多种人體所需维生素、纤维和蛋白质成分，具有降糖、降脂和消炎的功效[13-14]。经过榨油处理的紫苏籽粕仍含有一定量油脂，其营养价值可观，但现阶段该种资源没有得到重视与应用。因此将紫苏籽粕作为辅料添加于桃酥中，一方面可以改变紫苏籽粕资源浪费的现状，实现其高效深度应用;另一方面，该种桃酥因紫苏籽粕的添加，对其内部结构和综合感官等方面的改善具有积极进步的意义，利于人体健康。

本研究是针对桃酥工艺加以优化改进，以榨油剩余的紫苏籽粕为辅料，并对其主要营养成分予以分析测定。将该种紫苏籽粕合理、适量地添加到桃酥原料中，在单因素实验的基础上，应用响应面对影响桃酥品质的各原料配比予以优化改进。研究原料在不同配比情况下对桃酥综合感官的影响，研制出一种健康、可口的紫苏籽粕桃酥，为桃酥食品研究领域的综合开发与应用提供现实参考依据。

1 材料与仪器

1.1 主要材料及药品

紫苏籽粕（自制），烘焙低筋粉、大豆油、绵白糖、鸡蛋、泡打粉和小苏打为市面上购买。

石油醚（沸程30～60 ℃）、95%乙醇、硫酸铜、硫酸钾和硼酸等药品均为分析纯，乙腈（色谱级）、标准品（葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖、乳糖）等。

1.2 实验仪器

电子分析天平（型号：UH 620 H，日本SHIMADZU岛津）;微型中药粉碎机（型号：HC-250 T，浙江河城工贸有限公司）;理化干燥箱（型号：LG 100 B，上海仪器总厂）;机械榨油机（型号：ZYJ-420，东莞市房太电器有限公司）;电烤箱（型号：CRTF32K，广东伟仕达电器科技有限公司）;自动凯氏定氮仪（型号：KDN-1000，上海双旭电子有限公司）;索氏提取器（型号：250 mL，盐城新明特玻璃仪器有限公司）;数控超声波清洗器（型号：KQ-100DE，昆山市超声仪器有限公司）;液相色谱仪（型号：1220 Infinity II，美国安捷伦）等。

2 实验方法

2.1 紫苏籽粕的制备

为了减少水分对紫苏籽机械压榨的影响，将紫苏籽置于恒温鼓风烘箱60 ℃烘干12 h，并对榨油机预热10 min，预热完毕再将紫苏籽倒入榨油机中以完成紫苏籽油和大块紫苏籽粕的制备，分离完成后待大块紫苏籽粕自然冷却至室温，再以粉碎机30 000 r/min高速粉碎1 min（粒径不做区分），最终完成紫苏籽粕粉末的制备[15]。

2.2 紫苏籽粕的测定

蛋白质：参照国标GB 5009.5—2016第一法测定。

脂肪：参照国标GB 5009.6—2016第二法测定。

总糖：参照国标GB 5009.8—2016第二法测定。

粗纤维：参照国标GB/T 5009.10—2003测定。

维生素E：参照国标GB 5009.82—2016第一法测定。

2.3 桃酥的制作

桃酥制作按照具体实验参数进行，低筋粉与紫苏籽粕的混合粉100 g，全蛋液25%，再对混合完成的面团予以分坯，塑形厚度1 cm，烤箱预热，烘烤时烤箱上、下两层温度分别为210 ℃和180 ℃，烘烤15 min，取出置于室温冷却[16]。

2.4 单因素实验

对烘焙操作过程中影响感官品质突出的小苏打含量、泡打粉含量、紫苏籽粕含量、大豆油含量以及绵白糖含量展开实验研究[17-19]。

2.4.1 小苏打的影响

面粉与紫苏籽粕的混合粉总量100 g为实验参数基准，其中，紫苏籽粕15%，大豆油45%，绵白糖40%，全蛋液25%，泡打粉1%，研究0.5%、1%、1.5%、2%、2.5% 的小苏打对桃酥感官的影响。

2.4.2 泡打粉的影响

面粉与紫苏籽粕的混合粉总量100 g为实验参数基准，其中紫苏籽粕15%，大豆油45%，绵白糖40%，全蛋液25%，小苏打1%，研究0.5%、1%、1.5%、2%、2.5% 的泡打粉对桃酥感官的影响。

2.4.3 紫蘇籽粕的影响

面粉与紫苏籽粕的混合粉总量100 g为实验参数基准，其中大豆油45%，绵白糖40%，泡打粉1%，全蛋液25%，小苏打1%，研究5%、10%、15%、20%、25% 的紫苏籽粕含量对桃酥感官的影响。

2.4.4 大豆油的影响

面粉与紫苏籽粕的混合粉总量100 g为实验参数基准，其中紫苏籽粕15%，绵白糖40%，全蛋液25%，小苏打1%，泡打粉1%，研究30%、35%、40%、45%、50% 的大豆油对桃酥感官的影响。

2.4.5 绵白糖的影响

面粉与紫苏籽粕的混合粉总量100 g为实验参数基准，其中紫苏籽粕15%，大豆油45%，全蛋液25%，小苏打1%，泡打粉1%，研究10%、20%、30%、40%、50% 的绵白糖对桃酥感官的影响。

2.5 影响因素的优化

在单因素实验数据基础上，应用响应面对影响因素分析优化;紫苏籽粕桃酥感官评价、水平因素代码分别见表1和表2。

3 结果与分析

3.1 紫苏籽粕的测定

由表3可知，紫苏籽粕中每100 g含有蛋白质20.9 g、脂肪9.0 g、总糖6.3 g、维生素E 2.08 mg、粗纤维5.1%。说明榨过油的紫苏籽粕中营养成分含量可观，特别是高含量的蛋白质、粗纤维;由于紫苏籽经过压榨脱油处理，因此维生素E含量会因油脂的脱离而有所降低，与实际情况相符。

3.2 因素分析实验

3.2.1 小苏打的影响

由图1可知，小苏打用量低于1%时，桃酥内部结构过于致密、蜂窝气孔少，起发效果不好，口感过硬。当小苏打用量达到1%时，此时感官处于最佳水平。小苏打用量为1%～2.5%，此时会因小苏打过量，而使得桃酥过于蓬松、破碎、不易成型，且碱的苦涩味浓烈、刺激，整体感官不佳，不适宜食用。因此，以小苏打用量1%这一配料值为基础，展开实验研究。

3.2.2 泡打粉的影响

由图2分析得知，当泡打粉用量低于1%时，桃酥内部结构致密、无蜂窝气孔、质地较硬、口感不佳。随着泡打粉的加入，桃酥感官水平逐渐得以改善，泡打粉用量为1%时，此时整体感官处于最佳水平。当泡打粉用量多于1%时，由于泡打粉的过量使用，在高温烘焙环境下，产生大量气体，致使桃酥内部蜂窝气孔过大，表面破裂、易碎，整体感官不佳。因此考虑以泡打粉使用量1%这一配料值为基础，展开实验研究。

3.2.3 紫苏籽粕的影响

由图3分析得知，当混合粉中紫苏籽粕低于15%时，此时桃酥的口感与外观感官评价程度会因紫苏籽粕含量增加而得到改善;15%时桃酥的颜色、口感粗糙程度、结构状态等感官评价提升幅度最佳;当紫苏籽粕用量由15%增加至25%时，混合粉中紫苏籽粕的含量高于最佳使用临界值，此时使得桃酥颜色发黑，粗纤维含量过高，口感过于粗糙、口感发黏、难以咀嚼和下咽。因此以紫苏籽粕15%这一临界值，开展优化实验的研究。

3.2.4 大豆油的影响

图4为大豆油添加影响实验，当大豆油用量低于45%时，桃酥的综合感官程度会因大豆油使用量的增加而得到较好的改善;45%时桃酥的干燥程度、酥脆特性以及粗糙感的提升幅度均处于最佳水平;当大豆油用量高于 45%增加至50%时，综合感官水平有下降的趋势发生，由于大豆油的过量使用，大豆油的味道掩盖住紫苏籽粕的香味，油量过高会使得桃酥变得极为松散、内部过软、粘口和形态稳定性不好，并伴有油分的渗出。因此考虑以大豆油使用量45%这一临界值，开展优化实验的研究。

3.2.5 绵白糖的影响

由图5分析得知，当绵白糖用量低于40%时，此时桃酥的感官评价程度会因绵白糖质量增加而得到改善;40%时感官评价提升幅度最佳;当绵白糖用量由40%增加至50%时，这时会导致桃酥整体过甜，同时会伴有颜色焦糖色过深、回酸感明显。综合研究分析得出以绵白糖40%这一临界值，进行优化实验的研究。

3.3 优化实验

3.3.1 响应面优化

应用Design-Expert V 8.0.6软件，遵循Box-Behnken试验设计原则，对表2中紫苏籽粕（A）、大豆油（B）和绵白糖（C）3个影响因素予以三水平优化。优化因素代码、中心组合优化实验分别见表2和表4，研究影响因素优化得出回归方程：

Y=88.30-0.49A+1.50B+1.46C-0.075A·B-

2.45A·C+0.025B·C-9.15A2-5.78B2-2.80C2。

对模型数据方差分析（表5）得知，影响因素A、B、C，AB、AC、BC和A2、B2、C2，多种因素之间存在互扰关系，同时对感官评价Y值具有不同程度上的影响。其中单一因素影响程度依次为：B > C > A，组合型因素影响程度依次为：AC > AB > BC，A2> B2>C2;3种不同类型组合影响因素中显著性影响程度最高的分别为：B、AC和A2。

由表5中模型P Model < 0.000 1，模型失拟项对应P为0.153 7> 0.05，表明该实验优化过程中所建立起的模型整体呈现差异性极显著，失拟项表现差异性不显著，模型整体具有较高的吻合度。

表6分析得知，R2和调整R2数值分别为：0.995 5和0.989 8，进一步证实该种优化实验模型的拟合程度和线性关系均处于较高水平，对优化响应值Y的设计和预测率为99.55%。优化实验中因素影响伞状图和等高线如图6所示。

优化实验过程中，通过对响应值感官评价Y进行模型式设计、优化，又对实验组中互扰因素AB、AC、BC所对应的伞状图和等高线图进行研究、分析，根据回归模型和响应值之间的变化规律，最终拟合、优化得出最佳生产工艺为：小苏打1%，泡打粉1%，低筋粉90%，紫苏籽粕10%，大豆油40%，绵白糖30%，全蛋液25%，面坯塑形（厚度1 cm），烤箱预热、烘烤15 min（上、下两层温度分别为210 ℃和180℃），理论预期感官评价88.7分。

3.3.2 验证实验

对模型优化所得优化实验参数进行验证性实验，最终验证实际结果（感官评价）88.54 ± 0.16分与理论预期值88.7分高度吻合，表明该优化方法对整体实验的优化合理、有效。

4 结论与讨论

烘焙过程中影响桃酥口感、颜色、外观程度和蓬松程度等多种感官水平常见因素包括：小苏打、泡打粉、面粉、大豆油、绵白糖和全蛋液等，这些影响因素通过彼此之间不同比例的配合影响最终烘焙感官效果。应用响应面对需要优化的影响因素予以分析优化，对实际研究紫苏籽粕桃酥的综合感官能够起到积极的改善，响应面法优化紫苏籽粕桃酥配方的前期研究，具有积极进步意义。

本研究在对榨油后紫苏籽粕营养成分测定的基础上，对一种紫苏籽粕桃酥制作工艺进行优化。紫苏籽粕主要营养成分有：每100 g蛋白质为20.9 g、脂肪9.0 g、总糖6.3 g、维生素E 2.08 mg、粗纤维5.1%。响应面优化最佳生产工艺为：小苏打1%，泡打粉1%，低筋粉90%，紫苏籽粕10%，大豆油40%，绵白糖30%，全蛋液25%，面坯塑形（厚度1 cm），烤箱预热、烘烤15 min （上、下两层温度为210 ℃和180℃）。验证性实验得出：验证结果88.54±0.16分与理论预期值88.7分高度吻合，紫苏籽粕桃酥因混合面粉、配料成分配比的优化调整，整体感官得到大幅度提升。该项研究能够为食品研究领域提供合理、有效的理论基础和数据支撑。

【参 考 文 献】

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