響應面法優化山梨糖醇黃桃桃酥加工工藝

羅麗琴，王健華，羅江南，蔣文潔，謝 瑋

（銅仁學院 材料與化學工程學院，貴州銅仁 554300）

桃屬于薔薇科，李屬，主要起源于我國的西北高原，后廣泛分布于亞洲、非洲、歐洲、美洲和澳洲等地[1]。桃的品種根據果實肉色可分為白肉桃、黃肉桃、紅肉桃、綠肉桃4種，但果肉呈綠色的桃子資源較少[2]。其中，黃桃因果肉呈金黃色而得名，它的肉質細嫩，口感脆，色澤飽和度也高，成熟之后酸甜適口，肉質軟，所以廣受大眾喜愛[3]。黃桃有豐富的維生素C和大量的人體所需要的纖維素、胡蘿卜素、番茄黃素、紅素及多種微量元素，營養價值豐富。由于黃桃為典型的呼吸躍變型水果，在采摘過后果肉會因環境與自身乙烯釋放因素，發生腐爛壞果等，大大降低了果農的經濟效益。我國的桃主要以鮮食為主，加工產品僅占原料總產量的18%，不足以滿足市場的大量需求[4]。我國桃果的精深加工能力還需提高，目前國內外的桃果制品主要有桃汁、桃醬、桃罐頭、桃果脆片以及桃果丹皮等[5]。

玉屏自治縣素有“中國黃桃之鄉”美譽。玉屏黃桃于1999年引進，改良適應玉屏氣候后因口感、外觀和滋味等突出聞名于省內外，并在當地打造且注冊了“玉屏皇桃”的知名品牌[6]。結合目前國內外桃產品精深加工的現狀，同時為了提升黃桃帶來的經濟效益，需要開展黃桃深加工技術。在桃酥常規配方的基礎上，采用黃桃粉代替部分低筋面粉，糖醇代替糖粉，通過單因素試驗和響應面法優化試驗，研究了黃桃粉對山梨糖醇黃桃桃酥感官品質的影響，確定了山梨糖醇黃桃桃酥的加工工藝和最佳配方，旨在為黃桃產業健康發展提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

低筋面粉、玉米油、雞蛋和蘇打粉，均購自于貴州省銅仁市合力超市；玉屏黃桃，采自貴州省銅仁市玉屏侗族自治縣；山梨糖醇，廣東真味源食品配料有限公司；雙效泡打粉，廣東真味源食品配料有限公司。

1.2 儀器設備

酷貝KB-C01電子技術秤，永康市艾瑞貿易有限公司；DHG-9070A電熱鼓風干燥箱，常州普天儀器制造有限公司；K35FC825型蘇泊爾電烤箱，浙江蘇泊爾股份有限公司；OLD-800A多功能粉碎機，揭陽空港區豪展五金制品廠。

1.3 試驗方法

1.3.1 基礎配方

低筋面粉73 g、黃桃粉27 g、玉米油54 g、山梨糖醇30 g、全蛋液15 g、雙效泡打粉1.2 g和蘇打粉1.2 g。

1.3.2 制作方法及注意事項

山梨糖醇黃桃桃酥的制作方法為山梨糖醇、玉米油、全蛋液、蘇打粉、雙效泡打粉混合攪拌→加入黃桃粉和低筋面粉→攪拌成團→分坯→按壓成型→焙烤→冷卻→包裝→成品。

1.3.3 山梨糖醇黃桃桃酥注意事項

（1）原料處理。黃桃切碎為0.1 cm大小的立方體，在80 ℃干燥箱中干燥12 h后放入多功能粉碎機粉碎，趁熱過40目篩。以100 g配合了黃桃粉和低筋面粉的混合粉為基準，分別稱量雙效泡打粉、山梨糖醇、全蛋液、玉米油和蘇打粉備用。

（2）面團調制。將山梨糖醇、玉米油、全蛋液、蘇打粉和雙效泡打粉混合攪拌。將低筋面粉、黃桃粉混勻后，立即與上述混合體混合、攪拌。為了防止面筋的產生，在沒有固體粒子、顏色均勻、面團變得光滑之前，可以通過重疊和切拌的動作攪拌面團。

（3）分裝、擺盤。把面團分成多個約25 g的生坯。將小面團壓成0.5 cm厚度的扁平圓形，再用大拇指按下一定的凹陷，放入烤盤，注意擺放保持一定間隔。

（4）烘烤時間及溫度。烘烤前先將電烤箱預熱至165 ℃，降至160 ℃，將烤盤放入電烤箱中，烘烤9 min。

1.3.4 黃桃桃酥感官評定

在陳瓊玲等[7]建立的桃酥感官評價標準的基礎上，根據產品特性制定感官評價標準，從顏色、形態、組織結構、味道進行評分，評價基準參照表1。

表1 黃桃桃酥感官評分標準

1.3.5 單因素試驗設計

隨機抽取9名食品專業的同學（5男4女）進行感官評分，取平均值作為最終依據，研究各因素對黃桃桃酥感官品質的影響。

（1）黃桃粉添加量的影響。分別取21%、24%、27%、30%和33%黃桃粉進行感官評價，確定最佳添加水平。

（2）山梨糖醇添加量的影響。分別取20%、25%、30%、35%和40%山梨糖醇進行感官評價，確定最佳添加水平。

（3）玉米油添加量的影響。分別取45%、48%、51%、54%和57%玉米油進行感官評價，確定最佳添加水平。

1.3.6 響應面優化法試驗設計

由前面的單因素試驗結果，分別選取黃桃粉添加量（A）、山梨糖醇添加量（B）、玉米油添加量（C）作為自變量，并運用Design- Expert 8.0.6.1數據分析軟件進行3因素3水平共17個試驗點的Box-Behnken中心組合試驗，優化山梨糖醇黃桃桃酥的配方參數。試驗因素和水平設計見表2。

表2 試驗因素和水平

1.3.7 數據處理及分析

運用Origin 2021對單因素試驗結果進行分析和作圖，再利用響應面分析軟件對響應面試驗結果進行數據處理和方差分析。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 黃桃粉添加量的確定

由圖1可知，混合粉中黃桃粉添加量小于27%時，黃桃桃酥的口感和外觀感覺評分會因黃桃粉添加量的增加而提高；當黃桃粉添加量為27% 時，桃酥顏色、口感粗糙度、結構狀態等感官評價最好；黃桃粉用量由27%增加到33%時，混合粉中黃桃粉含量高于最佳使用臨界值，此時桃酥顏色變黑，口感過于粗糙、發黏、不易咀嚼或吞咽。因此，選擇黃桃粉添加量為24%、27%、30%這3個水平開展響應面優化試驗研究。

2.1.2 山梨糖醇添加量的確定

由圖2可知，山梨糖醇添加量小于30%時，桃酥的感官評分隨山梨糖醇添加量增加而提高；當山梨糖醇添加量為30%時，桃酥的感官評價最好；當山梨糖醇用量由30%增加到40%時，桃酥整體過甜，同時桃酥焦糖色過深、回酸感明顯。綜合研究分析，選擇山梨糖醇添加量為25%、30%、35%這3個水平開展響應面優化試驗的研究。

2.1.3 玉米油添加量的確定

由圖3可知，當玉米油添加量小于54%時，桃酥的綜合感官評分隨玉米油添加量的增加而增大；當玉米油添加量為54%時，桃酥的干燥程度、酥脆特性及粗糙感均處于最佳水平；當玉米油添加量在54%～57%時，桃酥的綜合感官評分有下降的趨勢。這是由于玉米油的過量使用而掩蓋了黃桃粉的香味。此外，油量過高導致桃酥松散變形、內部過軟、粘牙，并伴隨有油分滲出。因此，選擇玉米油添加量為51%、54%、57%這3個水平開展響應面優化試驗的研究。

2.2 響應面優化試驗結果

2.2.1 響應面曲面結果及方差分析

根據單因素試驗結果，運用響應面分析法對3個因素和各指標之間進行回歸擬合，具體結果見表3。通過數據進行回歸分析，得到回歸方程為Y=85.187-0.458 75A-B-1.458 75C-0.165AB-2.027 5AC-0.055BC-1.547 75A2-1.685 25B2-3.602 75C2。

表3 Box-Behnken試驗設計及結果

由表4可知，回歸模型顯著（P＜0.05），失擬項不顯著（P＞0.05），即模型擬合性好；R2=0.894 5，表示模型響應值變化的89.45%來自所選擇的變量，方法是可行的；R2adj=0.758 9，表明模型可信度良好；變異系數CV=1.79%，較低，模型能很好地反映實際值；C顯著（P＜0.05）；A、B不顯著（P＞0.05）；AC顯著（P＜0.05）；AB、BC不顯著（P＞0.05）；C2極顯著（P＜ 0.01）；A2、B2不顯著（P＞ 0.05）。故在試驗范圍內，各個因素對桃酥感官品質的影響大小次序為C（玉米油添加量）＞B（山梨糖醇添加量）＞A（黃桃粉添加量）。

表4 回歸模型方差分析

2.2.2 因素交互作用分析

響應面曲面圖和等高線圖可以直觀地反映兩個因素之間的交互作用[8]。響應面圖的斜率越大，說明兩個參數之間的交互作用對響應值的影響越顯著。由圖4可知，圖像呈開口朝下的傘狀曲面，說明感官評分存在極值[9]。等高線圖趨于橢圓，交互作用越顯著，趨于圓形則交互作用弱，所以黃桃粉添加量和玉米油添加量交互作用顯著，黃桃粉添加量和山梨糖醇添加量、山梨糖醇添加量和玉米油添加量交互作用弱[10]。該結果與方差分析結果一致。

2.2.3 響應面優化山梨糖醇黃桃桃酥最佳工藝

響應面優化軟件中Box-Behnken分析表明，該桃酥的最佳配方參數分別為黃桃粉添加量27%，玉米油添加量53.8%，山梨糖醇添加量29.71%，黃桃桃酥的理論預測響應值為85.47分。經過綜合考量決定將最佳參數調整為黃桃粉添加量27%，玉米油添加量54%，山梨糖醇添加量30%。

2.2.4 驗證試驗

考慮到調整后參數的可靠性，需進行驗證試驗，即在參數調整后的條件下平行反復試驗3次，得到3組數據，分別為85.56分、85.33分和85.78分，取平均分為85.56分，與理論預測響應值相比，僅相差0.09分，結果與預測值相近，說明調整過后的參數可靠，可將調整后的參數作為山梨糖醇黃桃桃酥的最佳工藝。

3 結論

在桃酥常規配方的基礎上，用黃桃粉替代部分低筋面粉，用糖醇代替糖粉，通過單因素試驗和響應面法優化試驗，得出優化后的參數，即黃桃粉27%、玉米油54%、山梨糖醇30%、全蛋液15%、雙效泡打粉1.2%和蘇打粉1.2%，制作山梨糖醇黃桃桃酥。在此條件下，桃酥的感官評定結果如下。在色澤方面：表面金黃，底部為深棕色，色澤均一，無焦黑；在形態方面：外形整齊，裂紋均勻，厚度一致，沒有塌陷；在組織結構方面：內部較均勻，斷面呈團粒狀，無大空洞；在滋味氣味方面：松脆適口，甜味適中，有輕微的黃桃味，不油膩，無異味。