小杂粮酸奶松饼的制作工艺研究

陈守超 李慧敏 胡亚群

摘要：松饼是生活中常见的一种营养价值较高的食物，深受消费者尤其是青少年和儿童的喜爱，以荞麦粉、黑米粉、黑豆粉、玉米粉按一定比例代替小麦粉制作酸奶松饼，通过单因素试验和响应面试验优化得出最佳工艺为鸡蛋用量56.84 g，酸奶用量84.20 g，白砂糖用量11.92 g，小杂粮用量57.74 g，小杂粮添加配比1∶1∶1∶1（黑豆粉∶玉米粉∶黑米粉∶荞麦粉），此工艺制作的小杂粮酸奶松饼色泽诱人、富有弹性、甜度适中、感官评价较高。

关键词：小杂粮;黑米;荞麦;酸奶;松饼

中图分类号：TS213.2     文献标志码：A    doi：10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2020.01.011

Abstract：Muffins are common in life rich in nutritious food，deeply loved by consumers，especially teenagers and children，this experiment selected buckwheat flour，black rice flour，black bean powder，corn flour in a certain proportion instead of wheat flour as the main material for the production of yoghurt muffins，through single-factor and response surface experiments optimization to obtain the best process：egg added 56.84 g，yogurt added 84.20 g，sugar added 11.92 g，grain added 57.74 g，grain added ratio 1∶1∶1∶1（black bean powder∶corn flour∶black rice flour∶buckwheat powder），the grain yogurt muffin made in this process bright color，elastic，moderate sweet sensory evaluation was high.

Key words：minor cereals;black rice;back wheat;yogurt;muffins

0   引言

小杂粮具有生长期短、产量低等特点，生活中常见的小杂粮主要有小米、黑米、荞麦、黑豆等。小杂粮通过一系列加工工艺成为饭桌上的主食，杂粮中丰富的营养成分为人体提供必需的能量，有着不可取代的重要性，成为平衡膳食中新鲜的“血液”[1]。《黄帝内经》中记载“五谷为养，五果为助，五畜为益，五菜为充，气味合而服之，以补养精气”，表明平衡膳食的重要性[2]。

目前，酸奶松饼已经被消费者接受并喜欢食用，由于简单方便的制作工艺也逐渐成为家庭厨房中的烹饪美食，酸奶具有促进肠道蠕动、改善肠道内环境等保健功能，日益受到人们的认可。

试验用小杂粮粉代替传统的小麦粉，进一步添加酸奶、鸡蛋、白砂糖制作而成，特别是在习近平总书记提出的“健康中国战略”背景下，更具有营养价值的食品成为人们的追求，小杂粮酸奶松饼满足了人体营养需求，补充了人体需要的能量，成为家庭烘焙中的“新宠”。

1   材料与方法

1.1   材料

鸡蛋、酸奶（蒙牛原味酸奶）、白砂糖（食品级白糖）、荞麦粉、黑米粉、黑豆粉、玉米粉，均购于好又多超市。

1.2   仪器

小型高速粉碎机，北京开创同和科技发展有限公司产品;平底锅，苏泊尔有限公司产品;电磁炉，中山市诺洁仕电器有限公司产品;电子分析天平诸暨市超泽衡器设备有限公司产品。

1.3   试验方法

称取一定量的小杂粮粉，加入一定量的白砂糖、鸡蛋、酸奶，用打蛋器搅拌至黏稠状无结块，将平底锅预热刷少许食用油，将混合好的样品倒入平底锅中，自然形成圆形松饼状，松饼表面有较多小气泡冒出后即可翻面继续加热，待两面出现金黄色即可。

1.4   小杂粮酸奶松饼单因素试验

1.4.1   小杂粮添加配比对小杂粮酸奶松饼感官品质的影响

小杂粮用量50 g，鸡蛋用量50 g，酸奶用量80 g，白砂糖用量10 g，小杂粮添加配比（黑豆粉∶玉米粉∶黑米粉∶荞麦粉）分别为1∶1∶1∶1，1∶2∶1∶2，2∶2∶2∶1，3∶2∶1∶1，考查不同小杂粮添加配比对小杂粮酸奶松饼感官品质的影响。

1.4.2   小杂粮用量对小杂粮酸奶松饼感官品质的影响

小杂粮添加配比为1∶1∶1∶1，鸡蛋用量50 g，酸奶用量80 g，白砂糖用量10 g，小雜粮用量分别为30， 50，80，100 g，考查不同小杂粮粉用量对小杂粮酸奶松饼感官品质的影响。

1.4.3   鸡蛋用量对小杂粮酸奶松饼感官品质的影响

小杂粮添加配比为1∶1∶1∶1，小杂粮用量  50 g，酸奶用量80 g，白砂糖用量10 g，鸡蛋用量分别为30，50， 80，100 g，考查不同鸡蛋用量对小杂粮酸奶松饼感官品质的影响。

1.4.4   酸奶用量对小杂粮酸奶松饼感官品质的影响

小杂粮添加配比为1∶1∶1∶1，鸡蛋用量50 g，小杂粮用量50 g，白砂糖用量10 g，酸奶用量分别为50，80， 100，120 g，考查不同酸奶用量对小杂粮酸奶松饼感官品质的影响。

1.4.5   白砂糖用量对小杂粮酸奶松饼感官品质的影响

小杂粮添加配比为1∶1∶1∶1，鸡蛋用量50 g，酸奶用量80 g，小杂粮用量50 g，白砂糖用量分别为5，10， 15，20 g，考查不同白砂糖用量对小杂粮酸奶松饼感官品质的影响。

1.5   小杂粮酸奶松饼的感官评价方法

寻找具有食品专业背景经过食品感官评价训练的学生对小杂粮酸奶松饼进行感官评价，评价内容分别为色泽、形态、口味、柔软度、孔隙度。其中，色泽为20分，形态为15分，口味为30分，柔软度为20分，孔隙度为15分，满分为100分。

小杂粮酸奶松饼的感官评分标准见表1。

1.6   小杂粮酸奶松饼制作工艺优化

通过响应面试验设计，确定小杂粮酸奶松饼的最佳工艺，采用中心组合试验设计方案，以感官评分（Y）为响应值，以小杂粮用量（A）、酸奶用量（B）、鸡蛋用量（C）、白砂糖用量（D）为考查因素对工艺参数进行优化。

响应面设计试验因素与水平见表2。

2   结果与分析

2.1   小杂粮酸奶松饼单因素试验结果分析

2.1.1   小杂粮添加配比对小杂粮酸奶松饼感官评分的影响

小杂粮添加配比对小杂粮酸奶松饼的影响见图1。

通过预试验选出1∶1∶1∶1，1∶2∶1∶2， 2∶2∶2∶1，3∶2∶2∶1作为不同小杂粮添加配比研究其对小杂粮酸奶松饼的感官品质影响。由图1可以看出，随着小杂粮添加配比的不断变化，感官评分不断下降。可能是由于随着黑豆粉配比的增加，影响面团的孔隙度、弹性、色泽，导致小杂粮酸奶松饼的感官评价也随之下降;面团中黑豆粉含量越多，严重影响面团的弹性、黏合性，以及面团的成型效果也会下降，小杂粮酸奶松饼的硬度变大，弹性、黏合性变小，并且影响小杂粮酸奶松饼的品质[3]。在小杂粮添加配比为1∶1∶1∶1（黑豆粉∶玉米粉∶黑米粉∶荞麦粉）时小杂粮酸奶松饼的品质最佳。

2.1.2   小杂粮用量对小杂粮酸奶松饼感官评分的影响

小杂粮用量对小杂粮酸奶松饼的影响见图2。

由图2可以看出，随着小杂粮用量不断增加，感官评分先增加后减少，因为小杂粮用量较大，使得配制的面糊较干，制作出的成品孔隙较多，几乎没有弹性，口感比较粗糙，因此小杂粮用量为50 g时感官评价分数最高，此时小杂粮酸奶松饼的品质最佳。

2.1.3   鸡蛋用量对小杂粮酸奶松饼感官评分的影响

鸡蛋用量对小杂粮酸奶松饼的影响见图3。

由图3可以看出，随着鸡蛋用量增加，感官评分先增加后减少，原因可能是由于鸡蛋中含有较多的蛋白质、脂肪等，随着鸡蛋用量不断增加，使得小杂粮酸奶松饼的感官评价不断下降，起初破坏鸡蛋中酪蛋白的凝胶性能，随着用量不断增加，凝胶的性能不断凸显出来，严重影响小杂粮酸奶松饼的弹性[4]。当鸡蛋用量为50 g时，小杂粮酸奶松饼的品质最佳。

2.1.4   酸奶用量对小杂粮酸奶松饼感官评分的影响

酸奶用量对小杂粮酸奶松饼的影响见图4。

由图4可以看出，随着酸奶用量的增加，感官评分先增加后减少，原因是因为酸奶用量不断增加影响小杂粮酸奶松饼的风味，出现微酸的口感，较多的酸奶可以使面糊稠度严重下降，产品不易成型，弹性下降，色泽亮度下降。由此可知，酸奶用量为80g时小杂粮酸奶松饼的品质最佳。

2.1.5   白砂糖用量对小杂粮酸奶松饼感官评分的影响

白砂糖用量对小杂粮酸奶松饼的影响见图5。

由图5可以看出，随着白砂糖用量增加，感官评分先增加再降低，糖有着色功效，能让松饼产生诱人的色泽，增加食欲[5]，并能增加松饼的柔软性，糖能缩短烘焙时间，减少水分在加工过程中的散失;随着白砂糖用量的不断变化，感官评分先增加后减少，原因是由于白砂糖用量较多对小杂粮酸奶松饼的甜度影响较大，甜度较甜，其次在加热时会发生美拉德反应，严重影响产品的色泽，使其由金黄色变成棕黑色，造成小杂粮酸奶松饼的品质下降。由此可知，当白砂糖用量为10 g时品质最佳。

2.2   小杂粮酸奶松饼响应面试验结果分析

以小杂粮用量（A）、酸奶用量（B）、鸡蛋用量（C）、白砂糖用量（D）为考查因素，进行感官评分（Y）。

中心复合响应面试验设计编码与试验结果见表3。

采用Design Except 8.06软件对表3试验数据进行多元回归拟合，获得的感官评分（Y）、小杂粮用量（A）、鸡蛋用量（B）、酸奶用量（C）、白砂糖用量（D）真实值的二次线性回归模型方程为：

Y= 94.40+1.25A+0.75B-0.25C-0.25D-2.50AB-

3.50AC-3.75AD+2.50BC-2.25BD-3.75CD-

6.53A2-4.03B2-3.53C2-4.78D2.

響应面试验的方差分析见表4。

由表4可知，对总分的回归模型进行方差分析，结果所示模型是显著的（p<0.05）[6]。由响应面软件的方差分析可得出回归模型方程的校正系数R2为0.943 5，即表明该模型能够解释94.35%的变化，试验值与预测值之间的相关性较强[7]，具有良好的代表性，表明用该回归模型预测小杂粮用量、鸡蛋用量、酸奶用量、白砂糖用量的关系是可行的。

小杂粮用量和酸奶用量与总分的关系见图6，小杂粮用量和鸡蛋用量与总分的关系见图7，鸡蛋用量和酸奶用量与总分的关系见图8，鸡蛋用量和白砂糖用量与总分的关系见图9，酸奶用量和白砂糖用量与总分的关系见图10，小杂粮用量和白砂糖用量与总分的关系见图11。

响应面图是所拟合的数值模型在数据区域的图形化表征[8]。在响应面分析中，若观察某2个因素同时对响应值的影响可借助降维分析，即在其他因素条件固定的零水平的情况下，观察2个因素对响应值的影响并得到影响的二次方程，以及响应面图和等高线图[9]。等高线图能直观反映因素交互作用对响应值的影响，圆形表示因素间交互作用不明显，椭圆形则表示交互作用显著[10]。由图6 ～图11可以看出，AB，AC，BC，BD，CD和AD交互作用明显（p< 0.05），说明各因素之间相互作用比较明显。

2.3   响应面试验设计曲面图分析

鸡蛋用量与小杂粮用量关系的响应面曲面图见图12，酸奶用量与小杂粮用量关系的响应面曲面图见图13，白砂糖用量与小杂粮用量关系的响应面曲面图见图14，酸奶用量与鸡蛋用量关系的响应面曲面图见图15，白砂糖用量与鸡蛋用量关系的响应面曲面图见图16，白砂糖用量与酸奶用量关系的响应面曲面图见图17。

通过3D曲面图可以发现，不同因素对总分的影响效果不同，图形越陡峭即倾斜度越高，则说明交互越明显，其中小杂粮添加量对试验结果影响较大，相对于其他条件白砂糖添加量对试验结果影响较小。

根据图12的响应面可知，当小杂粮用量较小时，逐步增加鸡蛋用量，小杂粮酸奶松饼的感官评分逐渐增加，当鸡蛋用量增加到一定程度时，感官分值最大，然后又逐渐降低;在逐步增加小杂粮用量后，小杂粮酸奶松饼的评分在鸡蛋用量的基础上又逐渐增加，当小杂粮用量达到一定水平后，分值达到最大，随后又降低。由图7可以看出，等高线呈椭圆形说明小杂粮用量与鸡蛋用量作用较强，對小杂粮酸奶松饼感官评分显著。可知小杂粮用量的变化趋势明显快于鸡蛋用量变化趋势，这说明小杂粮相对于鸡蛋对小杂粮酸奶松饼的感官评分影响比较显著。

根据图13的响应面可知，当添加小杂粮用量较小时，逐步增加酸奶用量，小杂粮酸奶松饼的感官评分逐渐增加，当酸奶用量增加到一定程度时，感官分值最大，然后又逐渐降低;在逐步增加小杂粮用量后，小杂粮酸奶松饼的评分在酸奶添加量的基础上又逐渐增加，当小杂粮用量达到一定水平后，分值达到最大，随后又降低。由图6可以看出，等高线呈椭圆形说明小杂粮用量与酸奶用量作用较强，对小杂粮酸奶松饼感官评分显著。可知小杂粮用量的变化趋势明显快于酸奶用量变化趋势，这说明小杂粮相对于酸奶对小杂粮酸奶松饼的感官评分影响比较显著。

根据图14的响应面可知，当小杂粮用量较小时，逐步增加白砂糖用量，小杂粮酸奶松饼的感官评分逐渐增加，当白砂糖用量增加到一定程度时，感官分值最大，然后又逐渐降低;在逐步增加小杂粮用量后，小杂粮酸奶松饼的评分在白砂糖用量的基础上又逐渐增加，当小杂粮用量达到一定水平后，分值达到最大，随后又降低。由图11可以看出，等高线呈椭圆形说明小杂粮添加量与白砂糖添加量作用较强，对小杂粮酸奶松饼感官评分显著。可知小杂粮用量的变化趋势明显快于白砂糖用量变化趋势，这说明小杂粮相对于白砂糖对小杂粮酸奶松饼的感官评分影响比较显著。

根据图15的响应面可知，当鸡蛋用量较小时，逐步增加酸奶用量，小杂粮酸奶松饼的感官评分逐渐增加。当酸奶用量增加到一定程度时，感官分值最大;在逐步增加鸡蛋用量后，小杂粮酸奶松饼的评分在酸奶用量的基础上又逐渐增加，当鸡蛋用量达到一定水平后，分值达到最大，随后又降低。由图8可以看出，等高线呈椭圆形说明酸奶用量与鸡蛋用量作用较强，对小杂粮酸奶松饼感官评分显著。可知鸡蛋用量的变化趋势明显快于酸奶用量变化趋势，这说明鸡蛋相对于酸奶对小杂粮酸奶松饼的感官评分影响比较显著。

根据图16的响应面可知，当鸡蛋用量较小时，逐步增加白砂糖用量，小杂粮酸奶松饼的感官评分逐渐增加，当白砂糖用量增加到一定程度时，感官分值最大，然后又逐渐降低;在逐步增加鸡蛋用量后，小杂粮酸奶松饼的评分在白砂糖用量的基础上又逐渐增加，当鸡蛋用量达到一定水平后，分值达到最大，随后又降低。由图9可以看出，等高线呈椭圆形说明白砂糖用量与鸡蛋用量作用较强，对小杂粮酸奶松饼感官评分显著。可知鸡蛋用量的变化趋势明显快于白砂糖用量变化趋势，这说明鸡蛋相对于白砂糖对小杂粮酸奶松饼的感官评分影响比较显著。

根据图17的响应面可知，当酸奶用量较小时，逐步增加白砂糖用量，小杂粮酸奶松饼的感官评分逐渐增加，当白砂糖用量增加到一定程度时，感官分值最大，然后又逐渐降低;在逐步增加酸奶用量后，小杂粮酸奶松饼的评分在白砂糖用量的基础上又逐渐增加，当酸奶用量达到一定水平后，分值达到最大，随后又降低。由图10可以看出，等高线呈椭圆形说明酸奶用量与白砂糖用量作用较强，对小杂粮酸奶松饼感官评分显著。可知酸奶用量的变化趋势明显快于白砂糖用量变化趋势，这说明酸奶相对于白砂糖对小杂粮酸奶松饼的感官评分影响比较显著。

利用Maxima 5.20.1规划求解得到小杂粮酸奶松饼的最佳配方为小杂粮用量57.74 g，鸡蛋用量56.84 g，酸奶用量84.20 g，白砂糖用量11.92 g，在此条件下，小杂粮酸奶松饼的感官评分为94.508 8分，说明用响应面分析法得到的4个因素的量均合理。

3   结论

通过单因素试验与响应面试验优化得制作小杂粮酸奶松饼的最佳配方为小杂粮用量57.74 g，小杂粮添加配比1∶1∶1∶1（黑豆粉∶玉米粉∶黑米粉∶荞麦粉），鸡蛋用量56.84 g，酸奶用量84.20 g，白砂糖用量11.92 g，小杂粮酸奶松饼的总评分为94.508 8分，此条件下制作的产品色泽诱人、质地松软、甜度适中、感官评分较高。

参考文献：

Lakshmi Devi N，Shobha S，Alavi S，et al. Utilization of extrusion technology for the development of millet based complementary foods[J]. Journal of Food Science and Technology，2014，51（10）：2 845-2 850.

胡广甫. 杂粮谷物营养成分分析及杂粮复合营养面条预混合粉研究[D]. 郑州：河南农业大学，2018.

王华东，温纪平，张慧. 不同比例黑麦粉对黑麦面包品质的影响[J]. 粮食与饲料工业，2015（2）：6-9.

齐晓晖，李兴民，佘国庆. 鸡蛋添加量对鸡蛋干酪品质的影响[J]. 中国乳品工业，2010，38（9）：18-20.

王明，刘建伟，张国栋. 面包质构特性测定方法的研   究[J]. 粮食储藏，2013（2）：28-31.

王明海，姜庆杰，刘大响，等. 超声扭转振动铣削C/SiC复合材料表面粗糙度研究[J]. 组合机床与自动化加工技术，2015（6）：12-16.

万国福，张兰. 莲子芯杏仁蛋白饮料研制[J]. 食品科技，2015，40（2）：95-99.

金梅，赵瑞昌，姜东，等. 响应面法优化麦麸蛋白超声波-酶法提取工艺[J]. 中国粮油学报，2010，25（8）：6-14.

李玉珍，肖怀秋，杨涛，等. 响应面优化低值豆粕液态制备多肽工艺[J]. 大豆科学，2012，31（4）：649-654.

肖怀秋，李玉珍，林亲录，等. 响应面优化冷榨花生粕酶法制备多肽工艺的研究[J]. 中国粮油学报，2013， 28（9）：50-55. ◇