红薯红芸豆蜜酥配方的工艺优化

（吕梁学院 生命科学系，山西吕梁033000）

红薯又叫地瓜。红薯中富含人体必需的氨基酸、淀粉、天然果胶以及各种维生素和矿物质等微量元素，同时也被称为长寿食品[1-2]。在世界范围广泛种植，在我国红薯主要分布于山西、山东、河北、天津等地[3]。红薯中含有丰富的膳食纤维，其含量是普通粮食作物的10倍之多，能加速胃肠蠕动、帮助排便、清洁消化道。因此红薯是一种理想的减肥食品[4-6]。

蜂蜜原名石蜜，别名蜜糖、蜂糖。作为食品，它有很高的营养价值。蜂蜜外用还可以治疗烫伤，保湿皮肤和防冻[7-8]。沙棘（sea-buckthorn）隶属沙棘科，主要种植在山西一带，其维生素C的含量很高[9]。红芸豆（red kidney bean）属于山西特有的产品，颗粒硕大，色泽鲜艳，有丰富的药用价值。红芸豆中含有丰富的花青素和皂角苷，有明显的抗炎作用，对关节炎患者可起到缓解疼痛、消炎的作用[10]。

红薯蜜酥是由低筋面粉为原料制成面团，再包上红薯与红芸豆制成的馅料烤制而成的。其成品香甜、酥脆、风味独特、营养丰富。红薯蜜酥的营养丰富，并且能够被人体所利用。红薯经过预煮后，淀粉发生改变，能够有效的促进排便[11-12]。传统制备红薯蜜酥的工艺是高温油炸使其迅速脱水，为了有效防止红薯中的营养成分流失，选择一种非油炸，减少有害物质产生的加工工艺很有必要。本试验以红薯和红芸豆为主要材料，在单因素试验基础上设计响应面试验，研制出色泽鲜艳、口感酥松的蜜酥，满足市场与大众对美味保健食品的需求，开发新产品，提高红薯利用率，为蜜酥的应用推广提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

红薯：山西省吕梁市离石区，挑选无病虫害、大小相近的红薯；红芸豆、低筋面粉、蜂蜜、植物油、沙棘粉：市售。

MG38CB-AA烤箱、C21-Simple103电磁炉：广东美的电器股份有限公司；WT电子天平、DK-98-Ⅱ恒温水浴锅：杭州万特衡器有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 工艺流程

1.2.2 操作要点

筛选红薯、红芸豆：选取无腐坏、无破损的红薯，进行清洗；挑选形状完整的红芸豆进行浸泡6 h。

预煮：将红薯切成小块，放入锅中，加水没过红薯，煮熟后出锅晾凉，红芸豆放入锅中进行预煮，待红芸豆彻底煮熟后晾凉去皮，与红薯一起压成泥备用。

调制面团：低筋面粉适量、蜂蜜适量、植物油适量，加水揉成团后放入水浴锅中进行醒发。用一定量的面粉加植物油进行调制，制成硬度大小合适的油酥备用[13-16]。

上衣：将醒发好的面团切分为约2 cm×2 cm的面团，包入油酥擀制成面饼后包入红薯和红芸豆制成的馅料，然后将其揉成圆形面团。

生胚烘烤：将做好的蜜酥放在盘上，选上下火，180℃加热13 min。

1.2.3 单因素试验设计及响应面优化试验

分别以不同筋度的面粉（低筋面粉、中筋面粉、高筋面粉）、面粉的添加量（20%、30%、40%、50%、60%、70%）、蜂蜜添加量（2%、4%、6%、8%、10%、12%）、植物油添加量（6%、9%、12%、15%、18%、21%）、沙棘粉添加量（1%、2%、3%、4%、5%、6%）、焙烤时间（9、11、13、15、17 min）、焙烤温度（160、165、170、175、180、185℃）为单因素进行试验，并在此基础上采用Box-Behnken模型设计三因素三水平的响应面优化红薯红芸豆蜜酥的制作配比[17-19]。

1.3 测定方法

1.3.1 红薯蜜酥的感官评价标准

根据蜜酥的形态、色泽、滋味与口感、组织结构这4个方面作为评价标准，进行感官评价。感官评分见表1。随机选取10个年龄不同，性别不同的人进行评价，根据感官评价表进行评分，结果取平均值。

表1 感官评价评分表Table 1 Scale for sensory evaluation

1.3.2 微生物检测

1.3.2.1 菌落总数的测定

菌落总数：根据GB 4789.2-2016《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》中的平板菌落计数法检验。

1.3.2.2 大肠杆菌的测定

大肠菌群：根据GB 4789.3-2016《食品安全国家标准食品微生物学检验大肠菌群计数》中的大肠菌群平板计数法测定。

1.3.2.3 致病菌的测定

致病菌：根据GB 4789.10-2016《食品安全国家标准食品微生物学检验金黄色葡萄球菌检验》中金黄色葡萄球菌检验方法进行测定。

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 不同筋度的面粉对蜜酥口感的影响

不同筋度的面粉对蜜酥口感的影响见图1。

图1 不同筋度的面粉对蜜酥口感的影响Fig.1 Effect of different gluten flour on the quality of product

不同筋度的面粉制作出的蜜酥口感不同，当选择低筋面粉时，感官分值达到最高；当为中筋面粉时，感官评分分值开始下降，这是因为面粉中的筋度增加，成品的口感松软，不符合大多数人对蜜酥口感的期望值；当面粉改为高筋面粉时，感官评分分值又有所上升，因高筋面粉的蛋白质含量高于低筋面粉和中筋面粉，经掺水搅拌揉捏后延展性提高，口感筋道但不酥脆，故将面粉选定为低筋面粉。

2.1.2 面粉添加量对蜜酥口感的影响

面粉添加量对蜜酥口感的影响见图2。

图2 面粉添加量对蜜酥口感的影响Fig.2 Effect of the additive amount of flour on the quality of product

由图2可知，当低筋面粉添加量为50%时，感官评分分值最高。当低筋面粉添加量在20%～50%范围内时，蜜酥的感官分值随着低筋面粉的增加而升高。分析原因为面粉添加量过低时，无法将红薯与红芸豆馅完全包裹，导致成品形态不完整有裂痕，使得感官分值较低。当低筋面粉添加量超过50%时，感官分值开始下降，这是因为添加过量的面粉，掩盖了馅料的味道，影响蜜酥的口感，因此低筋面添加量为50%为最佳。

2.1.3 蜂蜜添加量对蜜酥口感的影响

蜂蜜添加量对蜜酥口感的影响见图3。

图3 蜂蜜添加量对蜜酥口感的影响Fig.3 Effect of the additive amount of honey on the quality of product

由图3可知，当蜂蜜的添加量为10%时，感官评分分值达到最高。当蜂蜜的添加量在2%到10%范围内时，红薯红芸豆蜜酥的感官分值随着蜂蜜添加量的增加而升高。分析原因为：在一定范围内，蜂蜜的添加可以适当的增加蜜酥的甜度并在最后焙烤的过程中，使蜜酥表皮金黄松脆。当蜂蜜的添加量超过10%时，感官评分开始下降，原因为过量的蜂蜜使得成品过甜，影响口感，故将蜂蜜的添加量定为10%。

2.1.4 植物油添加量对蜜酥口感的影响

植物油添加量对蜜酥口感的影响见图4。

图4 植物油添加量对蜜酥口感的影响Fig.4 Effect of the additive amount of vegetable oil on the quality of product

由图4可知，当植物油的添加量为15%时，感官分值达到最高。当植物油的添加量在6%到15%范围内时，蜜酥的感官分值随着添加量的增加而升高。分析原因为：适量植物油的加入可以使制品组织柔软，表面光亮；当添加量超过15%后，蜜酥的感官分值随着添加量的增加而降低，原因在于过量的植物油会导致油味掩盖住红薯特有的风味，感官品质不佳，故将植物油的添加量定为15%。

2.1.5 沙棘粉添加量对蜜酥口感的影响

沙棘粉添加量对蜜酥口感的影响见图5。

图5 沙棘粉添加量对蜜酥口感的影响Fig.5 Effect of the additive amount of seabuckthorn powder on the quality of product

由图5可知，当沙棘粉的添加量为3%时，感官分值达到最高。当沙棘粉添加量在1%～3%范围内时，红薯蜜酥的感官分值随着沙棘粉添加量的增加而升高。分析原因为：添加适量的沙棘粉，使得蜜酥口感酸甜，有明显沙棘香味。当沙棘粉添加量超过3%后，蜜酥的感官分值随着沙棘粉添加量的增加而降低，原因在于过量的沙棘粉会导致成品过酸，沙棘的味道掩盖住了红薯特有的风味，感官品质不佳，故将沙棘粉的添加量定为3%。

2.1.6 焙烤时间对蜜酥口感的影响

焙烤时间对蜜酥口感的影响见图6。

图6 焙烤时间对蜜酥口感的影响Fig.6 The effect of baking time on the quality of product

由图6可知，当焙烤时间为13 min时，感官分值达到最高。当焙烤时间在9 min～13 min范围时，红薯蜜酥的感官分值随着焙烤时间增加而升高。当焙烤时间超过13 min时，红薯蜜酥的感官分值随着添加量的增加而降低，原因在于焙烤时间过长会导致成品的表面呈现焦黑色，影响色泽与口感，故将焙烤时间定为13 min。

2.1.7 焙烤温度对蜜酥口感的影响

焙烤温度对蜜酥口感的影响见图7。

图7 焙烤温度对蜜酥口感的影响Fig.7 The effect of baking temperature on the quality of product

由图7可知，焙烤温度为180℃时，感官分值达到最高。当焙烤温度在160℃～180℃范围时，蜜酥的感官分值随着焙烤时间增加而升高。当焙烤温度超过180℃时，红薯蜜酥的感官分值随着添加量的增加而降低，原因在于过高的焙烤温度会导致成品的表面呈现焦黑色，故将焙烤温度定为180℃。

2.2 响应面试验结果与分析

2.2.1 响应面试验结果

利用Design-expert 8.0中的Box-Behnken建立试验设计[20]，见表 2。

表2 响应面设计因素水平Table 2 Factors and levels of response surface experiment

取感官评分（Y）为响应值，选取A（低筋面粉添加量）、B（蜂蜜添加量）、C（植物油添加量）3个因素进行响应面优化试验。基于试验中的3个因素和3个水平，共有17个试验点，试验结果见表3，表4为回归方程方差分析。

利用Box-Behnken 8.7.6软件对分析结果进行多元回归拟合，得到方程Y=86.02-1.00A-3.19B+0.24C-1.44AB+1.07AC-0.83BC-5.09A2-5.33B2-3.39C2。

表3 响应面试验设计及结果分析Table 3 Design and results of response surface test

表4 回归方程方差分析表Table 4 Variance analysis of response surface model

续表4 回归方程方差分析表Continue table 4 Variance analysis of response surface model

该模型的p值<0.000 1，说明该模型是极显著的。失拟项p值为0.91>0.05，说明失拟项与纯误差之间的差异不显著，可以接受该模型。B蜂蜜添加量的影响p<0.000 1（极显著），A低筋面粉添加量与B蜂蜜添加量的交互相AB影响p=0.016 6<0.05（显著）。根据F值的大小，得到各因素对红薯蜜酥感官品质评分影响的主次顺序为：蜂蜜添加量（B）＞低筋面粉添加量（A）＞植物油添加量（C）。

2.2.2 响应面分析

蜂蜜和低筋面粉添加量对红薯蜜酥的响应面及等高线图见图8，植物油和低筋面粉添加量对红薯蜜酥的响应面及等高线图见图9，蜂蜜和植物油添加量对红薯蜜酥的响应面及等高线图见图10。

由图8可以看出，曲线变化较大，说明低筋面粉与蜂蜜2个因素的交互作用对蜜酥的影响大，即蜜酥随着低筋面粉添加量和蜂蜜添加量的增加，都出现先增加后减少的趋势，故存在极值，可以看出蜂蜜的影响程度大于低筋面粉的影响程度。

由图9可以看出，曲线较平缓，说明低筋面粉与植物油2个因素的交互作用对蜜酥的影响不大，即蜜酥随着低筋面粉添加量和植物油添加量的增加，都出现由增加到减少的现象，故存在极值，可以看出低筋面粉对蜜酥的影响程度大于植物油对蜜酥的影响程度。

由图10可以看出，曲线较平缓，说明蜂蜜与植物油2个因素的交互作用对蜜酥的影响不大，蜜酥随着蜂蜜量和植物油量的增加，都出现由增加到减少的趋势，故存在极值。根据响应面模型得到多次二项回归方程可得知BC项具有负效应，当植物油和蜂蜜共同影响蜜酥口感时，由植物油产生的正效应要小于蜂蜜产生的负效应，因此，在制作蜜酥时，可以适宜提高植物油添加量。

图8 低筋面粉添加量与蜂蜜的添加量对蜜酥感官评价的影响Fig.8 Effect of the additive amount of flour and honey on the quality of product

图9 低筋面粉与植物油的添加量对蜜酥感官评价的影响Fig.9 Effect of the additive amount of flour and vegetable oil on the quality of product

图10 植物油与蜂蜜的含量对蜜酥感官评价的影响Fig.10 Effect of the additive amount of vegetable oil and honey on the quality of product

运用Design-Expert响应面分析中的优化功能，使用最大值优化分析得出红薯蜜酥的最佳配比参数为低筋面粉50.02%，蜂蜜10.05%，植物油15.45%。为了减少实际操作中的误差，将实际操作中的局限性考虑在内，将其最佳配比参数修正为低筋面粉添加量50%，蜂蜜添加量10%，植物油添加量15.5%。

2.2.3 回归模型的验证试验

为了验证该方法的可行性，在最佳条件下进行试验，进行3次平行试验，最终得分为85.17分，与预测值86分相比，仅有0.83的误差，因此可以采用响应面法优化得到可靠的最优条件。

2.3 产品质量评价

2.3.1 感官评价结果

取优化后的配比，即低筋面粉添加量50%、蜂蜜添加量10%、植物油添加量15.5%，制备红薯蜜酥，其感官评价结果：蜜酥形状完整，表面光亮，具有浓郁的红薯红芸豆味道，口感酥脆。

2.3.2 微生物检测结果

微生物检测结果见表5。

表5 微生物检测结果Table 5 Microbiological results

本试验中菌落总数≤1 000 cfu/g，GB/T 7099-2015《糕点、面包卫生标准》规定≤1 500 cfu/g，大肠菌群≤30 MPN/100 g，在GB 4789.3-2016《食品安全国家标准食品微生物学检验 大肠菌群计数》中规定≤30 MPN/100 g。致病菌未检出。说明本试验制得的蜜酥，符合国家标准，是安全、卫生的糕点。

3 结论

通过采用响应面Box-Behnken方法得出，红薯蜜酥的工艺配方为低筋面粉添加量50%、蜂蜜添加量10%、食用植物油添加量15.5%，沙棘粉添加量3%，烘焙时间13 min，焙烤温度180℃。通过此工艺制得的红薯蜜酥外表光滑口感浓郁，红薯味足，表面金黄，无杂质出现。

随着现代社会的发展，人们越来越注重食品的营养与健康。本试验通过添加红薯、红芸豆和沙棘粉使得整体的营养价值得到了极大的提升，并用焙烤代替传统的油炸方法，使得整个产品对人体的健康更加有益。