紫薯司康餅的研制

曹誠，寇福兵，李一勃，王海燕

（湖北文理學院食品科學技術學院·化學工程學院，湖北襄陽441053）

紫薯，俗稱黑薯[1]，其薯皮呈現紫黑色，薯肉呈現紫色。紫薯除了含有普通甘薯的營養成分外，還含有豐富的硒、碘和花青素，其中花青素對疾病有預防作用，曹東旭等[2]通過MTT試驗證明了紫薯花色苷對人肝癌HepG2細胞有顯著抑制效果；馬淑青等[3]采用鏈脲佐菌素（streptozocin，STZ）尾靜脈建立糖尿病模型，發現紫甘薯花色苷對大鼠肝臟有良好的保護效果；Yuzhi Jiao等[4]研究發現紫薯花色苷對DPPH自由基和超氧陰離子自由基具有明顯的抗氧化作用，并且還抑制脂質過氧化合物的形成；王關林等[5]在研究中證明了甘薯塊根花青素（sweet potato anthocyanin，SPAC）的抑菌作用和抑菌機理。除此之外，紫薯中富含的膳食纖維，有助于腸道蠕動，具有減肥效果[5]。故紫薯被世界衛生組織（World Health Organization，WHO）評為“十大最佳蔬菜”之一。

司康餅（scone），即英式快速面包（quick bread），最初是以燕麥為主要材料，將燕麥做成的米團放在淺鍋中烘烤制成。流傳到現代，主要材料改為小麥粉，將面團放入烤箱中烘烤而成，通常呈現圓形、方形或菱形等形狀[6]。

隨著社會經濟發展，人們開始注重飲食的營養與健康，本試驗研究的紫薯司康餅，改變了原有的配方，賦予其誘人的紫薯色澤和香味，豐富了司康餅的營養成分，同時拓寬了紫薯市場，為紫薯的開發利用提供了一條新的思路。

1 材料和方法

1.1 材料、儀器設備

紫薯粉：康華食品有限公司；低筋小麥粉（蛋白質8.0 g/100 g）：肇慶市福加德面粉有限公司；酵母：安琪酵母（赤峰）有限公司；鹽：湖北鹽業集團有限公司；全脂甜奶粉：內蒙古伊利實業集團股份有限公司；砂糖：億龍源食品有限公司；威士寶黃油：威士蘭乳業（上海）有限公司。

CRTF52W烤箱：佛山市偉仕達電器實業有限公司；YP1509161電子秤：上海佑科儀器儀表有限公司；HH-1數顯恒溫水浴鍋：金壇市榮華儀器制造有限公司。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程和制作要點

先在低筋粉中依次加入紫薯粉、鹽、糖、奶粉，充分攪拌均勻。然后把黃油切成一個個小塊，無需軟化，加入到混合好的低筋粉中并揉搓成如玉米粉狀（將玉米粒曬干后磨成粉狀一般大小的顆粒）一般大小的顆粒。再將雞蛋和活化后的酵母液一起加入低筋粉中，可用手揉成面團，也可用刮刀攪拌，但面團無需過多揉搓，防止生成面筋，因為紫薯中的花青素在偏堿性的溶液中呈現藍綠色[7]，而泡打粉發生起泡作用的同時會使產品呈現偏堿性，若兩者同時使用會使得產品最終顏色呈現不正常的綠色，所以在新工藝中用酵母粉代替了泡打粉。接著把成型的面團稍微壓扁，放入保鮮袋中，在38℃左右發酵1 h，而原工藝是冷藏醒發0.5 h。發酵結束后，將干低筋粉撲在案板上，把面團放上去搟開，搟成厚薄均一的面團，再用模具整形后放在墊了油布的烤盤上，在表面涂上一層雞蛋液，松弛10 min后，最后放入預熱好的烤箱中，200℃，中層，烤9 min 即可[6]。

1.2.2 單因素試驗

在單因素試驗開始之前，對基礎配方[6]進行預試驗，確定較合適的改良配方，低筋粉200 g，紫薯粉12 g，黃油40 g，雞蛋60 g（雞蛋和水的總質量120 g），奶粉12 g，砂糖 50 g，鹽 2 g，酵母粉 4 g，烘烤溫度 200 ℃和烘烤時間11 min。然后對黃油、紫薯粉、雞蛋添加量以及烘烤溫度4個因素進行單因素試驗。

分別考察黃油添加量，紫薯粉添加量，雞蛋添加量（雞蛋與水的總質量為120 g）和烘烤時間對紫薯司康餅品質的影響，固定低筋粉200 g，奶粉添加量12 g，砂糖50 g，鹽2 g，酵母粉4 g和烘烤時間11 min等因素，分別改變黃油添加量（20、30、40、50、60 g），紫薯粉添加量（4、8、12、16、20 g），雞蛋的添加量（40、50、60、70、80 g）和烘烤溫度（170、180、190、200、210 ℃）進行試驗（當沒考察該變量時均取中間值進行試驗），最后對產品進行評定。

1.2.3 正交試驗

在單因素試驗的基礎上，選擇紫薯粉添加量（A）、黃油添加量（B）、雞蛋添加量（C）和烘烤溫度（D）4個因素為影響產品品質的主要因素，每個因素設立3個水平，采用L9（34）正交試驗設計，以感官評分為指標，最后確定紫薯司康餅的最優配方。

1.2.4 感官評定

將制成的紫薯司康餅進行感官檢驗，從紫薯司康餅的顏色、香味、松軟度、口感和質感5個方面進行評定[8]，選出8個評定人進行培訓，8個評定人男女參半，培訓后對產品的感官特性進行評價，結果取平均值，其評分標準見表1。

表1 評分標準表Table 1 Score standard table

1.2.5 理化指標的測定

菌落總數的檢測：按照GB 4789.2-2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗菌落總數測定》[9]；

大腸菌群的檢測：按照GB 4789.3-2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗大腸菌群計數》[10]；

霉菌的檢測按照：按照GB 4789.15-2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗霉菌和酵母計數》[11]。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 黃油添加量對紫薯司康餅品質的影響

黃油添加量對紫薯司康餅品質的影響見圖1。

圖1 黃油添加量對紫薯司康餅的影響Fig.1 Effect of different dosage of butter on purple sweet potato scones

如圖1所示，隨著黃油添加量的增多，產品的感官評分呈現出先從14分增大到17.9分然后再減小到17.4分的變化趨勢，當黃油添加量為50 g時，產品具有濃郁的紫薯和黃油的雙重香味，口感細膩，內部組織緊密，外表皮光滑，無明顯龜裂；當黃油添加量小于50 g時，紫薯司康餅的組織結構隨黃油的添加而愈加緊密均勻，且奶香味逐漸增大，外表皮從粗糙無光澤轉變為光滑；當黃油添加量大于50 g時，黃油味過于濃郁，遮蓋了紫薯的香味，并且油脂過多對健康不利，使得喜好度下降，感官評分下降。這與王小英等[12]關于黃油添加量對紫薯曲奇餅干的品質影響的研究有相似之處。因此，黃油的最適添加量為50 g。

2.1.2 紫薯粉添加量對紫薯司康餅品質的影響

紫薯粉添加量對紫薯司康餅品質的影響見圖2。

如圖2所示，隨著紫薯粉的添加量的增多，紫薯司康餅的感官評分呈現出先從15.7分增大到18.2分然后再減小15.6分的變化趨勢，當紫薯粉添加量為16 g時，感官評分最高，此時紫薯司康餅有鮮艷的紫紅色，烤好后有濃郁的紫薯香味和淡淡的奶香味，松軟度適中，口感細膩；當紫薯粉添加量少于16 g時，產品色澤和薯香味隨著紫薯粉添加量增加而增多，致使喜好度也逐漸提高，其次逐漸改善產品的組織結構，使得產品口感愈加細膩，但外形變化不明顯；當紫薯粉添加量大于16 g時，產品色澤和薯香味過于濃郁，導致喜好度下降，其次產品松軟度下降，產品過于松軟，感官評分下降。這與陳潔等[13]、孫曉俠等[14]的研究結果相似。因此，16 g是紫薯粉的最適添加量。

圖2 紫薯粉添加量對紫薯司康餅的影響Fig.2 Effect of different dosage of purple sweet potato powder on purple sweet potato scones

2.1.3 雞蛋添加量對紫薯司康餅品質的影響

雞蛋添加量對紫薯司康餅品質的影響見圖3。

圖3 雞蛋添加量對紫薯司康餅的影響Fig.3 Effects of different dosage of egg on purple sweet potato scones

如圖3所示，隨著雞蛋添加量的增多，紫薯司康餅的感官評分呈現出先從17.3分增大到18.9分然后再減小到16分的變化趨勢，當雞蛋的添加量為50 g時，產品的外形較為飽滿，上下表面不產生龜裂，口感細膩，色澤正常飽滿；當雞蛋添加量小于50 g時，產品蓬松度不佳，表面出現少量裂痕；當雞蛋添加量大于50 g時，雞蛋的腥味變重，破壞了產品的整體香味，且雞蛋過多時，產品有不正常的淡綠色斑點產生，因為雞蛋是弱堿性，紫薯中花青素在偏堿性溶液中呈現藍綠色[7]，從而導致感官評分明顯下降。孫玉清等[15]研究純紫薯蛋糕配方時探討了雞蛋對蛋糕品質的影響，得出相似的現象。因此，最適雞蛋的添加量為50 g。

2.1.4 烘烤溫度對紫薯司康餅品質的影響

烘烤溫度對紫薯司康餅品質的影響見圖4。

圖4 烘烤溫度對紫薯司康餅的影響Fig.4 Effect of baking temperature on purple sweet potato scones

如圖4所示，隨著烘烤溫度的升高，紫薯司康餅的感官評分呈現出先從17.3分增大到18.9分再減小到16分的變化趨勢，當烘烤溫度達到190℃時，紫薯司康餅品質最佳，外形光滑有色澤，口感細膩，外脆內軟；當烘烤溫度過低時，產品糊化未完全，使得內部組織發黏，口感下降；當烘烤溫度過高時，產品外表面出現焦糊現象，口感粗糙，質地干燥，感官評分下降。這與段秋虹等[16]研究烘烤溫度對紫薯營養餅干品質的影響相似。因此，最適烘烤溫度為190℃。

2.2 正交試驗

在單因素試驗的基礎上，通過正交試驗優化紫薯司康餅的配方，并分別用A、B、C和D表示黃油添加量、紫薯粉添加量、雞蛋添加量和烘烤溫度，每個因素選擇3個水平，分別用1、2、3表示，如表2所示。正交試驗結果見表3，方差分析見表4。

表2 正交試驗因素水平表Table 2 Factors and levels of orthogonal table

表3 紫薯司康餅正交試驗結果Table 3 Orthogonal experimental results of purple sweet potato cake

續表3 紫薯司康餅正交試驗結果Continue table 3 Orthogonal experimental results of purple sweet potato cake

表4 方差分析表Table 4 Variance analysis table

由表4可知，烘烤溫度對紫薯司康餅品質的影響最顯著，其次是紫薯粉的添加量，雞蛋添加量對紫薯餅影響的顯著相關性最小，同時由表3可知，各因素對紫薯司康餅品質影響的主次為D＞B＞A＞C，即烘烤溫度＞紫薯粉添加量＞黃油添加量＞雞蛋添加量，烘烤溫度對紫薯司康餅品質的影響最大，雞蛋對產品品質的影響最小，并通過極差分析得到最優組合：A3B2C3D2，即紫薯司康餅的最佳配方為黃油60 g，紫薯粉16 g，雞蛋60 g，烘烤時間190℃。做驗證試驗，最優組合為A3B2C3D2，對其做3組平行試驗，制得的產品色澤鮮艷，外表皮光滑無龜裂，內部組織緊密，口感細膩，并且薯香味和奶香味并重，無沖突，感官評分為20.1分，高于正交試驗，因此，最佳配方為黃油60 g，紫薯粉16 g，雞蛋60 g，烘烤時間190℃。

2.3 理化指標

將產品進行理化指標的測定，從菌落總數、大腸菌群計數和霉菌計數3個方面進行了檢測，檢驗結果：紫薯司康餅菌落總數為8 CFU/g（國標10 000 CFU/g），大腸菌群計數為0 CFU/g（國標100 CFU/g），霉菌計數為8 CFU/g（國標50 CFU/g），符合國家標準，屬于合格產品。

3 結論

結合單因素試驗和正交試驗的結果分析，紫薯司康餅的最佳配方是：低筋粉200 g，紫薯粉16 g，黃油60 g，雞蛋 60 g，水 60 g，鹽 2 g，砂糖 50 g，奶粉 12 g，酵母粉4 g，烘烤時間11 min，烘烤溫度190℃。此配方制得的產品品質最佳，紫薯司康餅色澤呈現紫紅色，顏色分布均勻，無明顯深色斑點分布，外表面光滑無龜裂，內部組織緊密，無明顯大氣孔，口感細膩，無粗糙感和干燥感，烤出后有濃郁的紫薯香味和奶香味，2種香味無明顯沖突。綜上所述，兼具美食與營養的紫薯司康餅將會有良好的市場前景。