山藥發糕的配方優化

田盼盼，朱照武，程超

（湖北民族學院生物科學與技術學院，湖北恩施445000）

山藥發糕的配方優化

田盼盼，朱照武，程超*

（湖北民族學院生物科學與技術學院，湖北恩施445000）

以山藥粉、小麥粉為主要原料生產發糕，采用感官鑒評和質構分析兩種方法對配方進行優化。結果發現，山藥發糕的最佳配方為山藥粉與小麥粉比例5∶1，白砂糖14%，發酵劑0.25%，山藥粉小麥粉比例對山藥發糕的品質影響最大。山藥發糕最佳保水劑為0.1%單甘酯，0.1%蔗糖酯，0.05%β-環狀糊精和0.2%的乳酸鈣，此條件下生產的山藥發糕品質最優。

山藥粉；小麥粉；白砂糖；發酵劑；保水劑

山藥是植物薯蕷（Dioscorea opposita Thunb.）的地下塊莖[1]，富含淀粉、蛋白質[2]和游離氨基酸[3]等營養成分，還含有Zn、Fe、Mn、Cu、Se和Ca等礦物質元素[4-5]。山藥中以山藥多糖為主的活性成分，具有抗氧化、延緩衰老[6-7]、降血糖、降血脂[8]、抗腫瘤、抗突變和良好的免疫調節作用[9-10]，還能調節脾胃[11]，具有很好的保健作用。食品發酵是通過利用微生物的作用以豐富和改善原產品的風味、質地和營養價值，增加食品的穩定性，并可產生許多功能性物質或降低原料中的有害物質，賦予食物更多的功能性，并提高其經濟價值[12]。目前山藥主要是作為蔬菜類開發，作為類似發糕類產品的開發還未見，因此本試驗利用感官和質構分析兩種評價方法研究了山藥發糕配方，旨在為山藥充分利用提供一些理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

山藥、優質白砂糖、小麥粉、安琪高活性干酵母（食用級）：當地超市；檸檬酸、抗壞血酸、單甘脂、蔗糖酯、β-環狀糊精、乳酸鈣（分析純）：國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

RT-02A型2兩裝粉碎機：榮聰精密科技有限公司；ZX-9140MBE電熱鼓風干燥機：上海博迅實業有限公司醫療設備廠；TA.XT.PLUS質構分析儀：美國Stablele Micro System公司；SHY-2A數顯水浴恒溫振蕩器：金壇市科興器廠。

1.3 試驗方法

1.3.1 山藥發糕加工工藝流程

1.3.2 質構特性分析

采用TA.XT.PLUS型質構分析儀，p/50平底柱形探頭。質構分析（texture profile analysis，TPA）測定條件：測前速率2 mm/s，測試速率1 mm/s，測后速率2 mm/s，形變75%；兩次壓縮停留時間3 s；數據采集速率為250 pps；觸發值是5 g。得到表征質構狀況的評價參數：硬度、黏著性、彈性、黏聚性、膠黏性、咀嚼性、回復性[14-16]。

1.3.3 產品感官評價指標

用定量描述和感官剖面檢驗法中的獨立法對所得各產品進行感官鑒定與分析，由10人組成的評定小組依據產品的色澤、外形、表皮、內部組織和口感進行評分，每項感官20分，滿分100分，各項評及最終結果均保留一位小數。評分依據見表1。

表1 山藥發糕感官評分標準Table 1 Sensory evaluation standard of fermented yam cake

2 結果與分析

2.1 發酵劑添加量對山藥發糕的影響

在山藥粉70%，小麥粉14%，白砂糖14%條件下添加不同量發酵劑，制作成山藥發糕，其感官評定和質構分析結果見表2。

表2 發酵劑添加量對山藥發糕感官和質構特性的影響Table 2 Effect of fermentation starter addition on sensory and texture characteristic of fermented yam cake

由表2可以看出，隨著發酵劑用量增加，山藥發糕的彈性逐漸增加，當發酵劑用量為0.15%時彈性達到最大，硬度最小，如果發酵劑用量繼續增加，彈性下降，硬度上升，可能是由于發酵劑用量過高，產氣量過大，導致山藥發糕的面筋網被過大拉伸，從而使其持氣性下降。但是0.20%發酵劑產品感官評分略高于0.15%，但統計分析二者無顯著差異，因此添加0.20%發酵劑綜合指標較好。

2.2 加糖量對山藥發糕的影響

在山藥粉70%，小麥粉14%，發酵劑0.20%條件下添加不同量的白砂糖，制成的山藥發糕的感官評分和質構分析結果見表3。

由表3可以看出，隨著白砂糖添加量的增加，山藥發糕的硬度逐漸減小，彈性、黏聚性等均呈現增加趨勢，這可能是因為糖用量增加，酵母的產氣量增加，因此彈性增加，硬度下降。但當白砂糖的添加量為14%時山藥發糕的硬度反而增加，可能是因為糖用量過大，會產生高滲透壓，從而導致酵母發酵受阻，產氣量下降，導致硬度增加，彈性等指標下降。因此最佳白砂糖添加量為12%。

表3 白砂糖添加量對山藥發糕的感官和質構特性的影響Table 3 Effect of sugar addition on sensory and texture characteristic of fermented yam cake

2.3 山藥粉與小麥粉的比例對山藥發糕的影響

在山藥粉70%，白砂糖12%，發酵劑0.20%條件下，按照不同比例添加小麥粉，制成的山藥發糕的感官評分和質構分析結果如表4。

表4 山藥粉與小麥粉比例對山藥發糕感官和質構特性的影響Table 4 Effect of the yam powder and flour ratio on sensory and texture characteristic of fermented yam cake

由表4可以看出，隨山藥粉用量增加，山藥發糕硬度逐漸增加，可能是因為小麥粉用量下降，面筋蛋白形成的面筋網逐漸減少，發酵過程產生的CO2氣體不能保留，導致糕點的硬度增加，但是當山藥粉和小麥粉比為7∶1時，由于小麥粉用量過少，面筋網不能形成，故山藥發糕外觀失去依托，硬度急劇下降。因此結合感官評價，山藥粉與小麥粉比選擇5∶1。

2.4 山藥發糕配方確定正交試驗

選取發酵劑添加量、山藥粉與小麥粉比例、白砂糖添加量這3個因素進行正交試驗，正交試驗結果見表5，方差分析見表6。由表5可以看出，影響山藥發糕品質的因素大小為山藥粉與小麥粉比例＞發酵劑用量＞白砂糖用量。山藥發糕最佳配方為A3B2C3，即發酵劑用量0.25%，山藥粉與小麥粉比為5∶1，白砂糖用量14%。在最佳配方條件下進行驗證試驗，產品的感官評分為81.4分。產品質構分析數據顯示，制得的山藥發糕硬度較小2 621.418 g，彈性較大0.864 g，黏聚性較大0.448 g，咀嚼性較大1 741.872 g，回復性較小0.334 g，具有較好的品質[17]。

表5 山藥發糕配方優化正交試驗結果與分析Table 5 Factors and levels of orthogonal experiment for yam cake formula optimization

表6 山藥發糕配方優化正交試驗結果方差分析Table 6 Variance analysis of orthogonal experiment for yam cake formula optimization

由表6可以看出，山藥粉、小麥粉比主要影響山藥發糕的外觀形狀、表皮、內部組織狀態等，達到了極顯著水平；發酵劑用量主要影響山藥發糕的口感，達到了極顯著水平。

2.5 山藥發糕保水劑確定正交試驗

表7 山藥發糕保水劑優化正交試驗結果與分析Table 7 Factors and levels of orthogonal experiment for yam cake water retention agent optimization

表8 山藥發糕保水劑優化正交試驗結果方差分析Table 8 Variance analysis of orthogonal experiment for yam cake water retention agent optimization

單獨由2.4優化的原料加工成的山藥發糕易老化，因此以2.4優化配方為基礎，對其保水劑進行研究，根據參考文獻[18-21]，選取單甘酯、蔗糖酯、β-環狀糊精、乳酸鈣為4個因素，采用4因素3水平[22]進行正交試驗，結果見表7和表8。由表7可知，山藥發糕保水劑最佳組合為單甘酯0.1%、蔗糖酯0.1%、β-環狀糊精0.05%、乳酸鈣0.2%，即單甘酯、蔗糖酯、β-環狀糊精、乳酸鈣比例為2∶2∶1∶4，在此條件下進行驗證試驗，山藥發糕的感官評分為84.7分。4種保水劑對山藥發糕品質影響的主次順序為單甘酯＞乳酸鈣＞β環狀糊精>蔗糖酯。

由表8可知，β-環狀糊精對產品外形、表皮和口感的影響最大。這可能是因為β-環狀糊精溶解度較大，在水溶液中可同時與親水性物質和疏水性物質結合，具有較高持水性[23]，同時可以改善食品風味，脫除不良氣味和對人體有害的物質[24]。蔗糖酯對產品色澤和口感影響較大，因為蔗糖酯能進入直鏈淀粉螺旋結構形成復合物，從而抑制淀粉結晶，防止淀粉老化[25]。乳酸鈣對產品內部組織影響最大，且對產品色澤、表皮、口感影響也較大。可能因為乳酸鈣可保持食品水分、調節酸度和抗氧化[26]。

3 結論

通過單因素以及正交試驗得出山藥發糕最佳配方為山藥粉與小麥粉比例5∶1，白砂糖14%，發酵劑0.25%。此種山藥發酵粉的最佳乳化劑配方為單甘酯0.1%、蔗糖酯0.1%、β-環狀糊精0.05%、乳酸鈣0.2%，按照配方所制得的山藥發糕的顏色為淡麥黃色，表面光滑，無斑點，內部氣孔均勻，無塌陷和隆起，無糖粒疙瘩，無生粉，黏度合適，甜度適中，山藥味合適，入口綿軟香甜，松軟可口。

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Formula optimization of fermented yam cake

TIAN Panpan,ZHU Zhaowu,CHENG Chao*
(School of Biological Science and Technology,Hubei University for Nationalities,Enshi 445000 China)

Using yam powder and wheat flour as main raw materials to produce fermented yam cake,the formula was optimized by sensory evaluation and texture analyzer method.The results showed the optimal formula was as follows:yam powder and wheat flour ratio 5∶1,sugar 14%and fermentation starter 0.25%.The proportion of yam powder and wheat flour had largest effect on the quality of fermented yam cake.The optimal water retention agent formula of fermented yam cake was monoglyceride 0.1%,sucrose ester 0.1%,β-cyclodext-rine 0.05%and calcium lactate 0.2%.Under this condition,the product had the optimal quality.

yam powder;wheat flour;sugar;starter culture;water retention agent

TS205.5

A

0254-5071（2014）10-0161-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2014.10.039

2014-08-04

湖北省教育廳青年項目（Q20122903）

田盼盼（1989-），女，碩士研究生，研究方向天然產物開發。

*通訊作者：程超（1976-），女，副教授，博士，研究方向食品化學及生物資源開發利用。