紫薯司康饼的研制

曹诚，寇福兵，李一勃，王海燕

（湖北文理学院食品科学技术学院·化学工程学院，湖北襄阳441053）

紫薯，俗称黑薯[1]，其薯皮呈现紫黑色，薯肉呈现紫色。紫薯除了含有普通甘薯的营养成分外，还含有丰富的硒、碘和花青素，其中花青素对疾病有预防作用，曹东旭等[2]通过MTT试验证明了紫薯花色苷对人肝癌HepG2细胞有显著抑制效果；马淑青等[3]采用链脲佐菌素（streptozocin，STZ）尾静脉建立糖尿病模型，发现紫甘薯花色苷对大鼠肝脏有良好的保护效果；Yuzhi Jiao等[4]研究发现紫薯花色苷对DPPH自由基和超氧阴离子自由基具有明显的抗氧化作用，并且还抑制脂质过氧化合物的形成；王关林等[5]在研究中证明了甘薯块根花青素（sweet potato anthocyanin，SPAC）的抑菌作用和抑菌机理。除此之外，紫薯中富含的膳食纤维，有助于肠道蠕动，具有减肥效果[5]。故紫薯被世界卫生组织（World Health Organization，WHO）评为“十大最佳蔬菜”之一。

司康饼（scone），即英式快速面包（quick bread），最初是以燕麦为主要材料，将燕麦做成的米团放在浅锅中烘烤制成。流传到现代，主要材料改为小麦粉，将面团放入烤箱中烘烤而成，通常呈现圆形、方形或菱形等形状[6]。

随着社会经济发展，人们开始注重饮食的营养与健康，本试验研究的紫薯司康饼，改变了原有的配方，赋予其诱人的紫薯色泽和香味，丰富了司康饼的营养成分，同时拓宽了紫薯市场，为紫薯的开发利用提供了一条新的思路。

1 材料和方法

1.1 材料、仪器设备

紫薯粉：康华食品有限公司；低筋小麦粉（蛋白质8.0 g/100 g）：肇庆市福加德面粉有限公司；酵母：安琪酵母（赤峰）有限公司；盐：湖北盐业集团有限公司；全脂甜奶粉：内蒙古伊利实业集团股份有限公司；砂糖：亿龙源食品有限公司；威士宝黄油：威士兰乳业（上海）有限公司。

CRTF52W烤箱：佛山市伟仕达电器实业有限公司；YP1509161电子秤：上海佑科仪器仪表有限公司；HH-1数显恒温水浴锅：金坛市荣华仪器制造有限公司。

1.2 方法

1.2.1 工艺流程和制作要点

先在低筋粉中依次加入紫薯粉、盐、糖、奶粉，充分搅拌均匀。然后把黄油切成一个个小块，无需软化，加入到混合好的低筋粉中并揉搓成如玉米粉状（将玉米粒晒干后磨成粉状一般大小的颗粒）一般大小的颗粒。再将鸡蛋和活化后的酵母液一起加入低筋粉中，可用手揉成面团，也可用刮刀搅拌，但面团无需过多揉搓，防止生成面筋，因为紫薯中的花青素在偏碱性的溶液中呈现蓝绿色[7]，而泡打粉发生起泡作用的同时会使产品呈现偏碱性，若两者同时使用会使得产品最终颜色呈现不正常的绿色，所以在新工艺中用酵母粉代替了泡打粉。接着把成型的面团稍微压扁，放入保鲜袋中，在38℃左右发酵1 h，而原工艺是冷藏醒发0.5 h。发酵结束后，将干低筋粉扑在案板上，把面团放上去擀开，擀成厚薄均一的面团，再用模具整形后放在垫了油布的烤盘上，在表面涂上一层鸡蛋液，松弛10 min后，最后放入预热好的烤箱中，200℃，中层，烤9 min 即可[6]。

1.2.2 单因素试验

在单因素试验开始之前，对基础配方[6]进行预试验，确定较合适的改良配方，低筋粉200 g，紫薯粉12 g，黄油40 g，鸡蛋60 g（鸡蛋和水的总质量120 g），奶粉12 g，砂糖 50 g，盐 2 g，酵母粉 4 g，烘烤温度 200 ℃和烘烤时间11 min。然后对黄油、紫薯粉、鸡蛋添加量以及烘烤温度4个因素进行单因素试验。

分别考察黄油添加量，紫薯粉添加量，鸡蛋添加量（鸡蛋与水的总质量为120 g）和烘烤时间对紫薯司康饼品质的影响，固定低筋粉200 g，奶粉添加量12 g，砂糖50 g，盐2 g，酵母粉4 g和烘烤时间11 min等因素，分别改变黄油添加量（20、30、40、50、60 g），紫薯粉添加量（4、8、12、16、20 g），鸡蛋的添加量（40、50、60、70、80 g）和烘烤温度（170、180、190、200、210 ℃）进行试验（当没考察该变量时均取中间值进行试验），最后对产品进行评定。

1.2.3 正交试验

在单因素试验的基础上，选择紫薯粉添加量（A）、黄油添加量（B）、鸡蛋添加量（C）和烘烤温度（D）4个因素为影响产品品质的主要因素，每个因素设立3个水平，采用L9（34）正交试验设计，以感官评分为指标，最后确定紫薯司康饼的最优配方。

1.2.4 感官评定

将制成的紫薯司康饼进行感官检验，从紫薯司康饼的颜色、香味、松软度、口感和质感5个方面进行评定[8]，选出8个评定人进行培训，8个评定人男女参半，培训后对产品的感官特性进行评价，结果取平均值，其评分标准见表1。

表1 评分标准表Table 1 Score standard table

1.2.5 理化指标的测定

菌落总数的检测：按照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》[9]；

大肠菌群的检测：按照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》[10]；

霉菌的检测按照：按照GB 4789.15-2016《食品安全国家标准食品微生物学检验霉菌和酵母计数》[11]。

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 黄油添加量对紫薯司康饼品质的影响

黄油添加量对紫薯司康饼品质的影响见图1。

图1 黄油添加量对紫薯司康饼的影响Fig.1 Effect of different dosage of butter on purple sweet potato scones

如图1所示，随着黄油添加量的增多，产品的感官评分呈现出先从14分增大到17.9分然后再减小到17.4分的变化趋势，当黄油添加量为50 g时，产品具有浓郁的紫薯和黄油的双重香味，口感细腻，内部组织紧密，外表皮光滑，无明显龟裂；当黄油添加量小于50 g时，紫薯司康饼的组织结构随黄油的添加而愈加紧密均匀，且奶香味逐渐增大，外表皮从粗糙无光泽转变为光滑；当黄油添加量大于50 g时，黄油味过于浓郁，遮盖了紫薯的香味，并且油脂过多对健康不利，使得喜好度下降，感官评分下降。这与王小英等[12]关于黄油添加量对紫薯曲奇饼干的品质影响的研究有相似之处。因此，黄油的最适添加量为50 g。

2.1.2 紫薯粉添加量对紫薯司康饼品质的影响

紫薯粉添加量对紫薯司康饼品质的影响见图2。

如图2所示，随着紫薯粉的添加量的增多，紫薯司康饼的感官评分呈现出先从15.7分增大到18.2分然后再减小15.6分的变化趋势，当紫薯粉添加量为16 g时，感官评分最高，此时紫薯司康饼有鲜艳的紫红色，烤好后有浓郁的紫薯香味和淡淡的奶香味，松软度适中，口感细腻；当紫薯粉添加量少于16 g时，产品色泽和薯香味随着紫薯粉添加量增加而增多，致使喜好度也逐渐提高，其次逐渐改善产品的组织结构，使得产品口感愈加细腻，但外形变化不明显；当紫薯粉添加量大于16 g时，产品色泽和薯香味过于浓郁，导致喜好度下降，其次产品松软度下降，产品过于松软，感官评分下降。这与陈洁等[13]、孙晓侠等[14]的研究结果相似。因此，16 g是紫薯粉的最适添加量。

图2 紫薯粉添加量对紫薯司康饼的影响Fig.2 Effect of different dosage of purple sweet potato powder on purple sweet potato scones

2.1.3 鸡蛋添加量对紫薯司康饼品质的影响

鸡蛋添加量对紫薯司康饼品质的影响见图3。

图3 鸡蛋添加量对紫薯司康饼的影响Fig.3 Effects of different dosage of egg on purple sweet potato scones

如图3所示，随着鸡蛋添加量的增多，紫薯司康饼的感官评分呈现出先从17.3分增大到18.9分然后再减小到16分的变化趋势，当鸡蛋的添加量为50 g时，产品的外形较为饱满，上下表面不产生龟裂，口感细腻，色泽正常饱满；当鸡蛋添加量小于50 g时，产品蓬松度不佳，表面出现少量裂痕；当鸡蛋添加量大于50 g时，鸡蛋的腥味变重，破坏了产品的整体香味，且鸡蛋过多时，产品有不正常的淡绿色斑点产生，因为鸡蛋是弱碱性，紫薯中花青素在偏碱性溶液中呈现蓝绿色[7]，从而导致感官评分明显下降。孙玉清等[15]研究纯紫薯蛋糕配方时探讨了鸡蛋对蛋糕品质的影响，得出相似的现象。因此，最适鸡蛋的添加量为50 g。

2.1.4 烘烤温度对紫薯司康饼品质的影响

烘烤温度对紫薯司康饼品质的影响见图4。

图4 烘烤温度对紫薯司康饼的影响Fig.4 Effect of baking temperature on purple sweet potato scones

如图4所示，随着烘烤温度的升高，紫薯司康饼的感官评分呈现出先从17.3分增大到18.9分再减小到16分的变化趋势，当烘烤温度达到190℃时，紫薯司康饼品质最佳，外形光滑有色泽，口感细腻，外脆内软；当烘烤温度过低时，产品糊化未完全，使得内部组织发黏，口感下降；当烘烤温度过高时，产品外表面出现焦糊现象，口感粗糙，质地干燥，感官评分下降。这与段秋虹等[16]研究烘烤温度对紫薯营养饼干品质的影响相似。因此，最适烘烤温度为190℃。

2.2 正交试验

在单因素试验的基础上，通过正交试验优化紫薯司康饼的配方，并分别用A、B、C和D表示黄油添加量、紫薯粉添加量、鸡蛋添加量和烘烤温度，每个因素选择3个水平，分别用1、2、3表示，如表2所示。正交试验结果见表3，方差分析见表4。

表2 正交试验因素水平表Table 2 Factors and levels of orthogonal table

表3 紫薯司康饼正交试验结果Table 3 Orthogonal experimental results of purple sweet potato cake

续表3 紫薯司康饼正交试验结果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，烘烤温度对紫薯司康饼品质的影响最显著，其次是紫薯粉的添加量，鸡蛋添加量对紫薯饼影响的显著相关性最小，同时由表3可知，各因素对紫薯司康饼品质影响的主次为D＞B＞A＞C，即烘烤温度＞紫薯粉添加量＞黄油添加量＞鸡蛋添加量，烘烤温度对紫薯司康饼品质的影响最大，鸡蛋对产品品质的影响最小，并通过极差分析得到最优组合：A3B2C3D2，即紫薯司康饼的最佳配方为黄油60 g，紫薯粉16 g，鸡蛋60 g，烘烤时间190℃。做验证试验，最优组合为A3B2C3D2，对其做3组平行试验，制得的产品色泽鲜艳，外表皮光滑无龟裂，内部组织紧密，口感细腻，并且薯香味和奶香味并重，无冲突，感官评分为20.1分，高于正交试验，因此，最佳配方为黄油60 g，紫薯粉16 g，鸡蛋60 g，烘烤时间190℃。

2.3 理化指标

将产品进行理化指标的测定，从菌落总数、大肠菌群计数和霉菌计数3个方面进行了检测，检验结果：紫薯司康饼菌落总数为8 CFU/g（国标10 000 CFU/g），大肠菌群计数为0 CFU/g（国标100 CFU/g），霉菌计数为8 CFU/g（国标50 CFU/g），符合国家标准，属于合格产品。

3 结论

结合单因素试验和正交试验的结果分析，紫薯司康饼的最佳配方是：低筋粉200 g，紫薯粉16 g，黄油60 g，鸡蛋 60 g，水 60 g，盐 2 g，砂糖 50 g，奶粉 12 g，酵母粉4 g，烘烤时间11 min，烘烤温度190℃。此配方制得的产品品质最佳，紫薯司康饼色泽呈现紫红色，颜色分布均匀，无明显深色斑点分布，外表面光滑无龟裂，内部组织紧密，无明显大气孔，口感细腻，无粗糙感和干燥感，烤出后有浓郁的紫薯香味和奶香味，2种香味无明显冲突。综上所述，兼具美食与营养的紫薯司康饼将会有良好的市场前景。