馬鈴薯云腿月餅加工工藝的響應面法優化

張俊祥，陸王惟，崔 芮，朱碧芬，閆加桐，覃宇悅

（1.玉溪丫瞇綠色休閑食品有限公司，云南玉溪 652604；2.昆明理工大學農業與食品學院，云南昆明 650550）

馬鈴薯是茄目茄科植物，別名洋芋、土豆，是僅次于水稻、小麥和玉米的第四大糧食作物[1]。馬鈴薯營養價值較高，富含膳食纖維、維生素、蛋白質和優質淀粉等營養物質[2]。我國是馬鈴薯種植大國，產量穩居世界前列[3]。馬鈴薯在云南省已有悠久的種植歷史。但是，受到其特殊風味和當地居民飲食習慣的影響，目前馬鈴薯主要以鮮食為主，種類單一。

云腿月餅是選用云南精制宣威火腿，加入豬油、白砂糖、蜂蜜等輔料制成的餡料，再以餅坯包心烘焙而成，口感甜咸適中，油而不膩，火腿香味濃郁，外殼口感酥而不散，故稱“硬殼云腿月餅”[4]。馬鈴薯全粉以馬鈴薯為原料，經蒸煮、破碎等工序制作而成，呈小顆粒狀或粉末狀[5]。雖然馬鈴薯全粉不含面筋蛋白，不易形成網狀結構，但是馬鈴薯全粉中的直鏈淀粉含量較高、吸水性能優異，添加到烘焙食品中能有效提高產品的感官品質[6]。例如，李松林等人[7]將馬鈴薯和玉米淀粉以3∶1的比例制作馬鈴薯脆餅，感官評分最高。包鴻慧等人[8]制作馬鈴薯曲奇餅干，發現馬鈴薯全粉含量為25%時品質最佳。

有關馬鈴薯新產品的開發已成為研究熱點。試驗以馬鈴薯全粉、小麥粉、云南精制火腿為主要原料，通過中心設計響應面法優化馬鈴薯云腿月餅的工藝參數，旨在為馬鈴薯烘焙產品的開發提供理論指導。

1 材料與方法

1.1 材料和設備

馬鈴薯全粉，購自云南省昆明市東川區；小麥粉，昆明市虹山面粉廠提供；精制火腿，購自云南省宣威市；蜂蜜、一級白砂糖、豬油，均為市售。

SMJ-80J型和面機、SM-603型烤箱，無錫勝麥機械有限公司產品。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

①餅皮：馬鈴薯全粉、小麥粉→加入水混勻→加入蜂蜜、白砂糖、豬油→混勻；

②餡料：云南宣威精制火腿切丁→加入蜂蜜、白砂糖、豬油→加入炒熟面粉混勻；

①+②→包入餡料→成型→烘烤→冷卻→成品。

1.2.2 操作要點

①原料處理。小麥粉（中筋面粉）、馬鈴薯全粉分別過篩備用。②面團制作。將小麥粉和馬鈴薯全粉混合均勻放入和面機，依次加入水、蜂蜜、白砂糖、豬油，其中以面粉含量為100%計算，水相對含量為25%，白砂糖相對含量為3.5%，蜂蜜相對含量為6.5%，小蘇打相對含量為0.125%，和面至面團有一定的韌性且不黏手即可。③靜置。將面團于室溫下醒發30 min，使面團性能保持一定的穩定性。④餡料選擇。精選肥瘦適中、肉質細膩、香氣濃郁、咸香適口的云南宣威火腿，切丁備用。⑤餡料混合。加入蜂蜜、白砂糖、豬油混合均勻，其中豬油呈黏稠狀且有一定的流動性。⑥面粉炒制。小火翻炒，略微發黃。⑦餡料調制。將拌好的火腿丁加入炒熟后的面粉，揉搓至無干粉狀態。⑧包餡。將餅皮和火腿餡料按比例分割，云腿餡料包入餅皮后，整形成半圓形，收口朝下。⑨烘烤。在成型后的馬鈴薯云腿月餅的餅坯表面刷蜂蜜蛋液，放入烤箱，上火200℃，下火185℃，烘制15 min[9]。

1.3 單因素試驗

分別考查馬鈴薯全粉與小麥粉的配比（10∶90，15∶85，20∶80，25∶75，30∶70），豬油相對含量（10%，15%，20%，25%，30%），云腿餡料與餅皮面團配比 （40∶60，45∶55，50∶50，55∶45，60∶40）對馬鈴薯云腿月餅感官品質的影響。

1.4 響應面試驗

綜合單因素試驗結果，以馬鈴薯全粉與小麥粉配比、豬油相對含量、云腿餡料與餅皮面團配比為試驗因素，以感官評定為指標，進行響應面分析。

1.5 感官評定

選擇馬鈴薯全粉與小麥粉的配比、豬油的相對含量、云腿餡料與餅皮面團配比，參照國標GB/T 19855—2015《月餅》及相關文獻[10-13]，將形態、組織、色澤、雜質、滋味與口感等作為指標進行感官評分，滿分100分。10名（男女各5名）評價員組成評定小組，取10人感官評分的平均值進行分析。

感官評定標準見表1。

1.6 數據處理

采用Design Expert 11進行響應面分析，Microsoft Excel 2016進行方差分析，Spass statistic 19.0軟件進行數據分析和顯著性分析，各因素在相同條件下平行測定3次。

2 結果與分析

2.1 馬鈴薯云腿月餅單因素試驗結果

2.1.1 馬鈴薯全粉與小麥粉的配比對月餅感官評分的影響

表1 感官評定標準

選取馬鈴薯全粉與小麥粉配比分別為10∶90，15∶85，20∶80，25∶75，30∶70進行試驗，豬油相對含量20%，云腿餡料與餅皮面團配比50∶50。

馬鈴薯全粉與小麥粉的配比對月餅感官評分的影響見圖1。

圖1 馬鈴薯全粉與小麥粉的配比對月餅感官評分的影響

由圖1可知，當馬鈴薯全粉的配比升高時，感官評分先升高后降低，在馬鈴薯全粉與小麥粉的配比達到20∶80時，感官評分分數最高為92.5分。這可能是由于面團中添加的馬鈴薯全粉破壞了面團中的面筋，讓餅皮更加酥松綿軟，改善了月餅的口感和組織結構；但隨著馬鈴薯全粉的配比的升高，導致面團缺乏黏性和彈性，不易成型，組織結構松散，破壞了月餅的外觀、口感和組織結構[13]。

2.1.2 豬油相對含量對月餅感官評分的影響

選取豬油相對含量分別為10%，15%，20%，25%，30%進行試驗，馬鈴薯全粉與小麥粉配比20∶80，云腿餡料與餅皮面團配比50∶50。

豬油相對含量對月餅感官評分的影響見圖2。

圖2 豬油相對含量對月餅感官評分的影響

由圖2可知，隨著豬油相對含量的升高，感官評分先升高后逐漸降低。當豬油在面團中的相對含量為20%時，感官評分最高為90.6分。當豬油相對含量不超過20%時，隨著豬油相對含量的升高，餅皮的組織結構、形態、色澤和口感滋味都得到了改善，這可能是由于油脂在面筋蛋白與淀粉微粒之間形成了一層薄油膜，破壞了面團的面筋蛋白，使面團在烘烤后口感酥軟。但隨著豬油相對含量的升高，感官評分逐漸下降，這可能是由于較高的豬油含量，使得餅皮在烘烤后口感油膩且在烘烤時容易焦煳。

2.1.3 云腿餡料與餅皮面團配比對月餅感官評分的影響

選取云腿餡料與餅皮面團配比分別為40∶60，45∶55，50∶50，55∶45，60∶40進行試驗，馬鈴薯全粉與小麥粉的配比20∶80，豬油相對含量20%。

云腿餡料與餅皮面團配比對月餅感官評分的影響見圖3。

圖3 云腿餡料與餅皮面團配比對月餅感官評分的影響

由圖3可知，隨著云腿餡料與餅皮面團配比的升高，感官評分逐步升高，當云腿餡料與餅皮面團配比為50∶50時，感官評分最高為93.9分。這可能是由于在該配比時，月餅外形完整、無露餡現象、火腿丁分布均勻且有火腿的香氣，當云腿餡料與餅皮面團配比超過該比例時，感官評分開始下降，這可能是由于餡料過多，月餅出現露餡現象，形態不完整。

2.2 馬鈴薯云腿月餅響應面試驗結果

2.2.1 響應面試驗設計與結果

響應面試驗設計與結果見表2。

選取馬鈴薯全粉與小麥粉的配比（A）、豬油相對含量（B） 和云腿餡料與餅皮面團配比（C） 這3個因素作為自變量，云腿月餅的感官評分作為因變量，依據Box-Behnken中心組合設計原理，對馬鈴薯云腿月餅的制作加工工藝進行優化。

表2 響應面試驗設計與結果

對表2進行方差分析，得響應面回歸方程為

2.2.2 回歸方程的顯著性檢驗及方差分析

回歸方程的顯著性檢驗及方差分析見表3。

表3 回歸方程的顯著性檢驗及方差分析

使用 Design Expert 11軟件，得到表3。對上述模型進行顯著性檢驗，分析p值可知，模型差異為極顯著（p＜0.01），說明方程擬合度較高，可以較好地反映得分與各因素之間的關系。失擬項差異為不顯著（p＞0.05）[14]，說明其他因素對試驗影響較小，此模型可用于馬鈴薯云腿月餅工藝條件的優化。由表3可知，馬鈴薯全粉與小麥粉配比、豬油相對含量對馬鈴薯月餅的加工工藝影響顯著，對馬鈴薯火腿月餅的感官評分影響較大；云腿餡料與餅皮面團配比對馬鈴薯月餅的加工工藝影響不顯著，對馬鈴薯火腿月餅的感官評分影響較小。此外，由表3可知，一次項A2，B2為極顯著（p＜0.01）；一次項C2和二次項AB，AC，BC為不顯著。表3的F值可判斷各個因素對綜合感官評分強弱的影響，影響程度大小次序為馬鈴薯全粉與小麥粉的比例＞豬油相對含量＞云腿餡料與餅皮面團配比。

2.2.3 各因素交互作用的響應面分析

各因素交互作用的響應面見圖4。

圖4 各因素交互作用的響應面

響應面圖中，曲面的陡峭程度可以用來表示變量對綜合得分的影響程度，曲面越陡峭表明影響越大，曲面越平緩表明影響越??；等高線圖反映了各因素之間的交互作用強弱，橢圓形表示各因素之間交互作用顯著，圓形表示因素之間交互作用不顯著[14]。對感官評分進行響應面分析，并繪制三維圖形。分析結果表明，綜合感官評分存在最大值，由圖4所示，最大值對應的坐標軸即是馬鈴薯全粉與小麥粉的配比、豬油相對含量、云腿餡料與餅皮面團配比3個因素的最佳組合。由此可以得到，馬鈴薯云腿月餅的最佳制作加工工藝參數為馬鈴薯全粉與小麥粉的配比21∶79，豬油相對含量21%，云腿餡料與餅皮面團配比50∶50。

2.2.4 驗證試驗結果

通過Design Expert 11軟件，得到馬鈴薯云腿月餅的最佳加工工藝參數為馬鈴薯全粉與小麥粉的配比21∶79，豬油相對含量21%，云腿餡料與餅皮面團配比50∶50。但受實際條件限制，將加工工藝條件調整為馬鈴薯全粉與小麥粉的配比 20∶80，豬油相對含量 20%，云腿餡料與餅皮面團配比50∶50。進行6次試驗，得到感官評分的平均值為 85.8分，與預測值87.9分相差2.4分。與理論預測值的差異不顯著，說明此回歸模型可靠。

3 產品品質標準

根據 GB/T 19855—2015，DBS 53/003—2015等標準[15]及相關參考文獻[16]，制定企業生產產品品質標準。

（1）感官指標。①形態。外形圓整，無露餡現象，底部無明顯焦斑。②色澤。餅面褐黃色，餅底棕黃不焦。③組織。餅皮厚薄均勻，斷面餡料與餅皮分明，火腿丁均勻分布，無夾生、糖塊。④滋味與口感。餅皮酥軟，有面粉香味、火腿丁香氣。⑤雜質。無肉眼可見的外來雜質。

（2） 理化指標。酸價（以脂肪計） （KOH） 餅皮≤5 mg/g，過氧化值（以脂肪計） 餅皮≤0.25 g/100 g，餡料≤0.40 g/100 g，亞硝酸鹽（以NO2計）餡料≤4 mg/kg，干燥失質量10～18 g/100 g，總糖（以蔗糖計） 15～30 g/100 g，脂肪 15～30 g/100 g，餡料含量≥40 g/100 g，云腿丁含量≥11 g/100g，黃曲霉毒素 B1≤5 μg/kg。

（3） 微生物指標。菌落總數＜1 500 CFU/g，大腸菌落＜300 MPN/100 g，霉菌計數＜100 CFU/g，致病菌不得檢出。

4 結論

試驗通過單因素篩選工藝因素范圍，響應面法優化得到最佳工藝條件為馬鈴薯全粉與小麥粉的配比21∶79，豬油相對含量21%，云腿餡料與餅皮面團配比50∶50。但在實際生產過程中，受條件所限，將工藝參數調整為馬鈴薯全粉與小麥粉的配比20∶80，豬油相對含量20%，云腿餡料與餅皮面團配比50∶50。在此條件下，馬鈴薯云腿月餅具有良好的外觀形態、滋味口感和組織結構。