響應面優化金山翠芽茶粉桃酥配方

洪文龍，張春雨，陸智媛，李樹炎，宣文芳

江蘇農林職業技術學院（鎮江 212400）

金山翠芽綠茶是我國江蘇省鎮江市特產，其滋味鮮濃、湯色翠綠明亮，香高持久，是一種名優茶品種[1]。它含有人體所必需的營養成分和微量元素，其主要成分茶多酚是茶葉中重要的生物活性物質，具有多種保健藥理功能，應用領域廣泛，對于烘焙這種高油高鹽的食物也是一種很好的搭配[2-4]。另外，由于生產標準較高，每年鎮江地區在生產該茶葉的過程中，會產生很多的廢料，為了解決廢料再利用這一問題，試驗研發了新型的金山翠芽茶粉桃酥，幫助農民增收。薄荷是一種風味助劑，薄荷的加入有利于改善桃酥的口味。

桃酥是人們日常喜愛的一種食品，由于其高油高糖的特性，對現代人身體有一定的影響，金山翠芽粉和薄荷的加入既可以提高口味、緩解油膩，還能延長產品的保質期等[5-7]。

試驗以金山翠芽粉、薄荷為主要添加成分，研究新型低糖低油桃酥，為新型桃酥產品提供新思路。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

低筋面粉（南京福新面粉有限公司）；薄荷粉（福建南安市華閩糧油有限公司）；金山翠芽茶粉（鎮江金山翠芽茶業股份有限公司）；糖粉（廣東宏源食品有限公司）。

1.2 儀器與設備

YH-M0.001電子秤（英衡電子稱重設備系統有限公司）；OMG-4/16-4X6食品烤箱（廣東歐美佳食品機械有限公司）；Stable Micro Systems TA.XT Express質構儀（北京微訊超儀儀器技術有限公司產品）；粉碎機L18-P510（九陽股份有限公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗流程

原材料選擇→加原材料預處理→攪拌→成型→烘烤→冷卻→包裝

1.3.2 試驗操作要點

1.3.2.1 茶粉的制作

金山翠芽茶葉邊角料，烘干，將水分含量控制在3%以下，加入粉碎機中進行粉碎后，過0.075 mm篩，密封保存備用。

1.3.2.2 桃酥制作[8-9]

稱量：準確稱取180 g低筋面粉、100 g起酥油、20 g雞蛋液、80 g糖粉、5 g金山翠芽茶粉、3 g薄荷粉、1 g小蘇打和2 g泡打粉。

攪拌：在酥油中加入稱量好的糖粉，攪拌至糖粉融化，再加入稱量好的雞蛋快速攪拌至黏稠且有紋路，再加入過篩后的面粉、金山翠芽茶粉、薄荷粉、小蘇打、泡打粉，用刮刀攪拌均勻，切勿長時間攪拌產生面筋。拌勻后靜置5 min。

成型：將面團按照30 g/個的質量稱量分塊，搓成小球，模具壓制成型。

烘烤：將桃酥放入烤爐，上火溫度180 ℃，下火溫度130 ℃，焙烤15 min。

冷卻、包裝：出爐后自然冷卻，密封包裝。

1.3.3 硬度測定方法

利用質構儀P/2探頭測定桃酥餅干的硬度；測定參數[10]：測前速度2.5 mm/s，測定速度2.0 mm/s，測后速度10.0 mm/s；壓縮測試類型；目標測試距離5 mm。五組樣品每個樣品分別測定5次結果取平均值。

1.3.4 單因素試驗設計

選取金山翠芽茶粉用量，薄荷粉用量和糖粉用量3個因素進行單因素試驗，以制作產品的感官評分為指標，確定各個單因素的最佳值[11]。

1.3.5 響應面試驗設計

采用Design-Expert 8.0.6 Trial軟件進行響應面設計[12]，采用Box-Behnken模型，選擇金山翠芽茶粉用量、薄荷粉用量和糖粉用量3個因素為自變量，成品感官評分和硬度為考察指標，其中試驗自變量因素及水平見表1。

表1 響應曲面試驗因素水平表 單位：g

1.3.6 感官評價方法

由15名感官鑒員對產品進行評分，評分采用百分制，結果值取平均分，評分標準[13-16]如表2所示。

表2 感官評價標準

1.3.7 保質期測定方法

試驗采用室溫20 ℃、標準大氣壓101 kPa、濕度70%[17-18]，以感官評價和硬度為指標，對金山翠芽茶粉桃酥進行保質期試驗。

2 結果與分析

2.1 單一因素金山翠芽茶粉用量對桃酥的影響

由圖1可知，感官評分隨著金山翠芽茶粉用量呈現先增加后降低的變化趨勢，出現這樣的原因是金山翠芽茶粉用量在7 g之前金山翠芽茶香味不足，導致感官評分呈現逐漸上升的趨勢，而達到7 g時金山翠芽茶粉用量達到了峰值，超過這個程度會隨著金山翠芽茶粉用量的增加，導致桃酥口味變得越來越苦，導致感官評分下降，在用量7 g時，茶香、薄荷香、酥脆程度適宜。

圖1 金山翠芽茶粉用量對桃酥的影響

2.2 單一因素糖粉用量對桃酥的影響

由圖2可知，當糖粉用量在65和70 g的時候，糖粉用量較少，桃酥甜味不足，口感較差，色澤較差，當綿白糖粉用量過高時，桃酥甜膩，存在甜后“酸尾”現象，且色澤偏深。影響了金山翠芽、薄荷原有的味道。當糖粉用量為80 g時，桃酥的感官和酥脆程度都達到了峰值，顏色較為鮮亮，外觀較為立體，金山翠芽茶粉及薄荷的香味較為濃郁，所以此用量為糖粉的最適用量。

圖2 糖粉用量對桃酥的影響

2.3 單一因素薄荷粉用量對桃酥的影響

由圖3可知，當薄荷粉用量在5～9 g時，做出來的桃酥有股中藥味，難以讓人的感官所接受，由于薄荷粉的用量越高，桃酥的硬度也越來越高，口味比較干，所以感官評分越來越低，硬度也越來越高。當用量在3 g時薄荷粉適于人的感官，此時的桃酥口味茶香、掩蓋了薄荷的中藥味道，感官評分比較高的原因得益于此。

圖3 薄荷粉用量對桃酥的影響

2.4 響應面試驗的結果與分析

在單因素試驗數據及分析的基礎上，進行響應面試驗設計與制作[18]，設計與感官、硬度結果如表3所示。

表3 響應面曲面試驗設計與結果

2.4.1 回歸模型的建立及其結果的分析

用Design-Expert 8.0.6 Trial軟件對表4所得的數據再進行結果分析，得出主要影響因素的感官和硬度的回歸方程如下所示：

Y（感官）=90.60-3.75A-1.37B+6.38C-1.25AB-0.25AC+0.00BC-6.30A2-4.55B2-6.05C2

Y（硬度）=4.024-0.096 25A-0.16B+0.021 25C-0.002 5AB+6.938 891 0-18AC+0.017 5BC+0.238A2+0.225 5B2+0.068C2

由表4可知：感官評分模型P＜0.01，極顯著，失擬項P值為0.425，不顯著，感官評分模型決定系數R2=0.939 0，調整決定系數=0.906 5。說明可用于分析與預測薄荷金山翠芽茶粉桃酥研制的試驗結果，由此可以證明此次建立的試驗模型可行，試驗設計與制作結果合理。根據表4中F值可知，對感官評分影響大小的因素從大到小為C＞A＞B。

表4 感官評分回歸方程方差分析

由表5可知：硬度模型P＜0.000 2，極顯著，失擬項P值為0.532 3，不顯著。此外，硬度模型決定系數R2=0.970 2，調整決定系數=0.932 0，均達0.930 0以上，說明模型擬合度較好，誤差較小，所以可以采用響應曲面設計的薄荷金山翠芽茶粉桃酥的初步分析和預測。根據表5中F值可知，對硬度影響大小的因素從大小到為B＞A＞C。

表5 硬度回歸方程方差分析

2.4.2 響應面感官評分與硬度圖形及分析

由圖4可知，等高線圖比較強，兩因素交互作用較強。響應曲面對應的等高曲線傘形，說明金山翠芽茶粉和薄荷粉添加量的交互作用對桃酥感官評分的影響不大。

圖4 金山翠芽茶粉和薄荷粉交互影響感官評定價值的響應面投影

由圖5可知，2D平面圖形狀呈扁平橢圓形，在響應曲面曲線近乎于傘形，當糖粉和金山翠芽茶粉的用量一定時，隨著薄荷粉用量的增加，3D上面的曲線的變化不太明顯，曲線坡度較緩，說明薄荷粉的用量對于桃酥的整體硬度而言影響不大，其原因是薄荷粉的用量較少。

圖5 薄荷粉和金山翠芽茶粉交互影響硬度評響應曲面投影

2.4.3 配方的優化組合及驗證

通過二次多回歸方程，以感官指標為主，參考硬度指標，根據表3，選擇最佳配方A1B1C2，即表3中的序號11（糖粉用量80 g、金山翠芽茶粉用量5 g、薄荷粉用量1 g），因為在此條件下，硬度達到了最高值，感官評分也在一個適當的分數，所以選擇這組。在此條件下進行驗證試驗，感官評分測定值為86分，理論值為87.4分，硬度測算值為4.78，理論值為4.74。實際值和理論值結果基本吻合，表明該模型可行。

2.4.4 最佳配方產品品質對比

由圖6可知，新型桃酥外形比普通桃酥美觀、色澤鮮亮，結構比原本的桃酥更加酥脆，口感風味多變，接受程度也比普通桃酥更受歡迎，說明試驗結果有效。

圖6 桃酥QDA圖

2.4.5 新型桃酥的保質期對比

由表6可知，添加了薄荷粉和茶粉的桃酥保質期明顯延長，硬度也較其他組變化慢，考慮是茶多酚成分對產品的影響，所以兩種成分的加入對桃酥的保質期有明顯提高作用[19-22]。

表6 不同添加成分對桃酥感官和硬度的影響

3 結論

試驗在單因素的基礎上，采用響應面試驗，對回歸方程進行方程分析，結果顯示模型擬合度較高，能很好地預測新型桃酥隨各因素變化的規律，根據感官因素判斷：各因素影響大小為糖粉用量＞金山翠芽茶粉用量＞薄荷粉用量；根據硬度因素判斷：各因素影響大小為薄荷粉用量＞金山翠芽茶粉用量＞糖粉用量。以感官評分為主要判斷指標，結合硬度指標，最終得出的最佳配方：低筋面粉180 g，酥油100 g，糖粉85 g，金山翠芽茶粉粉5 g，薄荷粉3 g，雞蛋40 g，泡打粉2 g、小蘇打1 g。該配方下的桃酥口感、色澤等方面都優于普通桃酥，且薄荷、金山翠芽茶粉桃酥的加入有利于延長桃酥的保質期。