柚子皮饼干制作工艺优化分析

◎ 李天一，尹凯静，孙浩浩，苏 超

（芜湖职业技术学院食品与生物工程学院，安徽 芜湖 241006）

柚子是我国特色水果之一，其果肉饱满酸甜，不仅具有较高的营养价值、有助于肠道的消化吸收，而且具有抗氧化[1]、降血压等药用价值。随着柚子大面积的种植，其副产物大量产生。其中，柚子皮占柚子的40%左右。柚子皮中含有丰富的营养物质，如膳食纤维、果胶、黄酮类化合物、柠檬苦素类似物、精油等[2]，具有抑菌、解毒、抗炎、降火等功效[3]。合理利用柚子皮，不仅能解决资源浪费、环境污染等问题，还可以提高柚子的经济效益。

随着人们的生活水平逐渐提高，休闲食品逐渐受到大家的追捧，饼干因营养价值较高，便于携带、储藏等优点受到多数人的喜爱[4]。通过市场调查发现，传统饼干中水果口味的较少。因此，将营养价值、医用价值较高的柚子皮作为辅料，生产一款新型的饼干，具有重要意义。基于此，本文针对柚子皮饼干的制作工艺进行优化分析，得到最佳的制作工艺，生产符合食用条件的，且味道较好、营养价值较高的饼干，以期为新型休闲食品饼干的开发生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

低筋面粉、白糖、小苏打粉、玉米油、黄油、鸡蛋、食盐，均购于芜湖市大润发超市。

1.2 仪器与设备

C22-IH30E9 电磁炉（苏泊尔股份有限公司）；CGC-400C 电子天平[赛多利斯科学仪器（北京）有限公司]；KC82EA220C 冰箱（西门子有限责任公司）；XYF-3K 远红外线食品烤炉（广州红菱电热设备有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 饼干的制作工艺流程

1.3.2 制作饼干的操作要点

选择优质的面粉、白砂糖、黄油、玉米油及柚子皮粉等原辅料，先将糖、油、蛋液等充分混合，形成均匀的乳液。然后，加入面粉、柚子皮粉、小苏打等，揉至成面团状。让面团静置30 min 后，采用辊印的方式进行辊轧成型[5]。饼干放入烤箱中，烘烤温度控制在150～210 ℃，烘烤时间在10 min左右。饼干烤好后通常采用自然冷却的方法，温度为20～25 ℃为宜。按照上述操作方法，即可完成柚子皮粉饼干的生产。

1.3.3 制作工艺优化研究

（1）单因素实验。在饼干的制备过程中，考察油脂中黄油占比（A）、小苏打添加量（B）、柚子皮粉添加量（C），对饼干品质的影响，以饼干的感官评分做标准。考察的因素：黄油所占的比例1 ∶25、3 ∶25、5 ∶25、7 ∶25、9 ∶25；小苏打添加量0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 g；柚子皮粉添加量1%、3%、5%、7%、9%。

（2）响应面实验设计。为进一步确定饼干的最佳工艺参数，在单因素实验的基础上，选取油脂中黄油占比（A）、小苏打添加量（B）、柚子皮粉添加量（C），以饼干的感官评分为响应值，设计三因素三水平响应面实验，优化最佳工艺参数，具体因素及水平见表1。

表1 响应面试验因素与水平编码表

1.3.4 指标的测定

根据实验方案，按工艺要点制备相应产品。从20名学生中选出10 名学生组成评委，对产品的外观、结构、味道、颜色、香气等5 个方面进行评分，全部以整数作为评价分数，打分标准如表2 所示。

表2 感官评定标准表

1.4 数据统计与分析

本研究主要采用SPSS 22.0 对数据进行差异性分析，采用Origin.9 软件作图，利用Design-E expert 10.0软件进行响应面实验方差分析。单因素实验均重复3次，取平均值。

2 结果与分析

2.1 饼干配方实验影响单因素分析

2.1.1 油脂中黄油占比对饼干品质的影响

随着黄油占比的逐渐增大，感官评分呈逐渐上升的趋势，在黄油占比为3 ∶25 时，达到最高值；随着添加量的逐渐增加，评分下降，如图1 所示。当黄油占比较低时，饼干的香味较轻；当黄油占比过高时，饼干口感较油腻。

图1 黄油/总油脂的比例分数对饼干品质的影响图

2.1.2 小苏打添加量对饼干品质的影响

随着小苏打添加量的增加，感官评分呈逐渐上升的趋势，在添加量为0.4 g 时，达到最高值；随着添加量的逐渐增加，评分下降，如图2 所示。当添加过少的小苏打时，饼干的硬度加大，没有酥脆性，口感粗糙；当添加过多的小苏打时，饼干会出现苦涩的味道，脆性增加，不易保存。

图2 小苏打添加量对饼干品质的影响图

2.1.3 柚子皮粉添加量对饼干品质的影响

随着柚子皮粉添加量的增加，感官评分呈逐渐上升的趋势，在添加量为5%时，达到最高值；随着添加量的逐渐增加，评分下降，如图3 所示。当柚子皮粉添加量过大时，不仅饼干的色泽会产生影响，而且柚子皮粉自身的口感掩盖了饼干的奶香味道；当柚子皮粉的添加量为3%时，饼干的口感最佳。

图3 柚子皮粉添加量对饼干品质的影响图

2.2 柚子皮饼干最佳制作工艺参数确定

2.2.1 响应面数据处理

采用三因素三水平进行Box-Behnken 试验，对饼干的制作工艺进行优化，确定最优工艺参数，详细的设计方法如表3 所示，得到关于感官评分的二次多项回归方程：

表3 响应面优化设计方案及实验结果表

回归方程=86.2+2.38A+2.63B+4.5C-2.5AB+0.25AC-2.75BC-0.35A2+1.15B2+2.9C2

由表4可知，P值＜0.01，表明该回归模型是理想的，显著性较高，实验方法可靠；失拟项P值＞0.05，证明该回归模型的准确性较高；R2值为0.895 3，说明该模型的计算结果与实验数据结果具有良好的一致性。同时，调整系数R2Adj值为0.947 0，表明该回归模型与实验结果基本吻合。由表4 可知，A、B、C、AB、BC、C2具有显著性。

表4 方差分析表

2.2.2 各因素交互作用分析

响应面可以较好地反映不同参数之间的相互作用程度，如图4 所示。从图4 可以看出，油脂中黄油的比例与小苏打的加入量之间，存在显著的交互作用；油脂中黄油的比例与柚子皮粉的添加量之间的交互作用显著；小苏打的添加量与柚皮粉添加量之间的交互作用不显著。

图4 等高线分析图

2.2.3 验证实验

综合分析响应面实验结果并依据回归模型，确定柚子皮饼干的最佳工艺参数：黄油占比为3 ∶25、小苏打添加量为0.3 g、柚子皮粉添加量7%，此配方下，柚子皮饼干的感官评分为99 分。为了验证回归模型的准确性，按照上述优化参数进行3 次平行实验，得到饼干的感官评分为97 分，相对误差为2.06%。结果表明，本研究采用的回归模型，在饼干的制作中得以成功应用，具有显著性和适用性，有一定的参考价值。

3 结语

在考察不同油脂中黄油占比、小苏打添加量、柚子皮粉添加量对饼干品质影响的单因素实验基础上，本研究通过响应面软件，对制作工艺进行优化分析，得到最佳的工艺参数为黄油占比3 ∶25、小苏打添加量0.3 g、柚子皮粉添加量7%。采用此配方，饼干的感官评分为99 分，饼干口感酥松、细腻，有浓郁的香味、色泽均匀，没有过焦、过白现象。因此，本研究得出的柚子皮饼干优化工艺参数，具有一定参考价值。