刘国凌，林建行

（韶关学院 食品学院，广东 韶关 512005）

随着生活水平不断提高，人民对优质大米制品食品需求也日益增加，也相继开发出了方便米粥、自热米饭、米发糕等大米制品［1］. 米发糕在我国南方历史悠久，底蕴深厚［2-3］，是以大米为原料，经发酵、汽蒸等工艺制成的特色糕点，融合了米香和酵香，绵软清香、营养丰富、易于吸收［4］，深受人民喜爱. 南瓜富含糖类、蛋白质、脂肪、维生素、矿物质如铁、锌、钙等营养物质，同时钠含量低［5］，长期食用南瓜有利于预防骨质疏松、高血压等，有防病和治病功效［6］；红枣也富含维生素、氨基酸、多糖以及黄酮类化合物等多种营养物质［7］，常食用红枣能维持毛细血管的通透性、改善微循环、防治高血压，同时具有抗癌、保肝护肝等作用［8］.

目前市面上发糕多以小麦粉为原料，口感单一，并多依赖经验生产，缺少品控标准，导致质量稳定性差、大规模生产难，阻碍了产业发展及壮大. 针对以上问题，笔者在传统米发糕基础上添加红枣及南瓜粉，采用响应面等试验法，建立了一套红枣南瓜米发糕工艺参数标准，为历史传统米发糕制作的工艺现代化、技术高新化、生产标准化、规模工业化、品质安全化提供试验依据，为继承、提升和发扬传统饮食文化提供参考［9］.

1 材料方法

1.1 主要材料及设备

粘米粉：泰国初兴米粉厂有限公司；南瓜粉：兴化市华泰食品厂；红枣粉：沧州顺康食品有限公司；酵母：安琪酵母股份有限公司；蔗糖：江门市江海区金辉隆食品有限公司.

ZG 01 蒸锅：中山市新生代电器科技有限公司；90 mL 硅胶模具：肆月文化传播有限公司.

1.2 试验方法

1.2.1 工艺流程及操作要点

1.工艺流程如图1.

图1 红枣南瓜米发糕工艺流程

2.主要操作要点

配料：以粘米粉为基准（质量分数100%，下同），将各原辅料按相应重量称取出来，备用；

酵母活化：将称好的1%酵母，溶解在30 ℃的水中制成酵母水，备用［10］；

混合：将酵母水与称好的南瓜粉、红枣粉、粘米粉、蔗糖混合均匀制成水米糊；

发酵：将混合好的水米糊在温度34 ℃，湿度70%的发酵箱中发酵，形成面糊；

排气：搅拌发酵好的面糊至无大气泡；

倒模：将面糊倒入模具中，每个模具倒入约40 g；

蒸制：将装有面糊的模具放进蒸锅中蒸制；

脱模：将蒸制好的发糕趁热脱膜；

包装：将冷却至室温后的发糕进行包装.

1.2.2 红枣南瓜米发糕感官评价

选取10 名具有食品专业知识的评委，对冷却至室温的成品红枣南瓜米发糕的色泽、外形、组织结构、气味及滋味、口感5 个方面进行同时感官评价，取平均评分为评价结果，如表1［11］.

表1 红枣南瓜米发糕的感官评分标准

1.3 单因素试验设计

1.3.1 发酵时间的确定

以粘米粉为基准，固定添加南瓜粉40%、红枣粉20%、水200%、蔗糖20%，固定汽蒸时间为20 min，以感官评分为指标，考察发酵时间（30、60、90、120、150 min）对产品感官品质的影响.

1.3.2 水添加量的确定

以粘米粉为基准，固定添加南瓜粉40%、红枣粉20%、蔗糖30%，固定发酵时间为90 min、汽蒸时间为20 min，以感官评分为指标，考察水添加量（160%、180%、200%、220%、240%）对产品感官品质的影响.

1.3.3 南瓜粉添加量的确定

以粘米粉为基准，固定添加红枣粉20%、蔗糖30%、水200%，固定发酵时间为90 min、汽蒸时间为20 min，以感官评分为指标，考察南瓜粉添加量（0、20%、40%、60%、80%）对产品感官品质的影响.

1.3.4 红枣粉添加量的确定

以粘米粉为基准，固定添加南瓜粉40%、蔗糖30%、水200%，固定发酵时间为90 min、汽蒸时间为20 min，以感官评分为指标，考察红枣粉添加量（0、10%、20%、30%、40%）对产品感官品质的影响.

1.3.5 蔗糖添加量的确定

以粘米粉为基准，固定添加南瓜粉40%、红枣粉20%、水200%，固定发酵时间为90 min、汽蒸时间为20 min，以感官评分为指标，考察蔗糖添加量（10%、20%、30%、40%、50%）对产品感官品质的影响.

1.3.6 汽蒸时间的确定

以粘米粉为基准，固定添加南瓜粉40%、红枣粉20%、水200%、蔗糖30%，固定发酵时间为90 min，以感官评分为指标，考察汽蒸时间（10、15、20、25、30 min）对产品感官品质的影响.

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 发酵时间对米发糕感官品质的影响

从图2 可知，伴随发酵延长，红枣南瓜米发糕感官评分逐渐升高，90 min 达到最高，而后评分迅速下降，说明适当发酵时间有助于提高产品评分. 发酵可使米发糕形成松软结构，形成绵软口感和独特风味［12］；发酵后主辅料粒径变小并趋于大小一致、均匀，糊化并形成稳定细腻的凝胶，降低硬度，增强弹性和柔韧性［13］. 当发酵少于90 min 时，酵母发酵产生CO2、酸、酶等较少，支链淀粉分子脱支、断链反应较少，此时淀粉水合能力较弱，无法维持稳定结构；加上反应时间少导致直链淀粉分子还未完全聚合老化，凝胶强度不足，使得产品发酵风味不足、组织紧实无弹性、切面气泡少且不均、口感不爽. 发酵时间过长则会使酵母产生CO2、酸、酶等过多，使结构崩塌、重组，变成较硬的块状质构，体现在成品米发糕发酸、有酒精味、持气性减弱、口感变差、弹性减小，严重影响商业品质. 综合上述，确定90 min 为红枣南瓜米发糕的最适发酵时间.

图2 发酵时间对红枣南瓜米发糕感官品质的影响

2.1.2 水添加量对米发糕感官品质的影响

从图3 可知，当水较少时，米糊糊化困难，结构过于刚性，发酵不完全，感官评分较低. 当水添加量为180%时，感官评分最高 75.2 分，此时的红枣南瓜米发糕表面光滑，膨松柔软气孔均匀. 当水的添加量高于180%时，感官评分下降，可能是加水过多导致凝胶结构崩塌，直链淀粉减少，相应氢键交联减少，导致强度不足而使米发糕发软，同时口感不爽，出现粘牙［14］. 综合来看，180%是红枣南瓜米发糕最适的水添加量.

图3 水添加量对红枣南瓜米发糕感官品质的影响

2.1.3 南瓜粉添加量对米发糕感官品质的影响

从图4 可知，当南瓜粉添加量低于40%时，由于红枣粉为固形物，增加南瓜粉添加量，会使发糕的南瓜风味增加，颜色加深，水含量降低，凝胶强度增加，硬度增加；当南瓜粉添加量为40%时，感官评分最高，为83.0，此时产品的风味协调，呈棕黄色，弹性较好，口感松软爽口，不粘牙；当南瓜粉添加量高于40%时，感官评分下降，是由于添加过多会使产品含水量大幅下降，进而使得发酵不完全且淀粉糊化困难，凝胶结构过于刚性，硬度过大，发糕的南瓜味过于突出，组织紧实不松软，口感不爽口，出现粘牙现象. 综上所述，40%是红枣南瓜米发糕最适的南瓜粉添加量.

图4 南瓜粉添加量对红枣南瓜米发糕感官品质的影响

2.1.4 红枣粉添加量对米发糕感官品质的影响

添加红枣粉，可使发糕颜色加深，水含量适度降低，凝胶强度增加，硬度增加，红枣风味增加，弹性增加. 如图5所示，当红枣粉添加量为20%时，感官评分最高，为81.8，此时的发糕风味协调，呈棕黄色，组织弹性较好，口感松软爽口，不粘牙. 添加过多红枣粉，也会使发糕水含量大幅度下降，使发酵不完全且糊化困难，凝胶过于刚性，硬度过大，颜色过深，红枣风味过于突出，组织紧实不松软，口感不爽口. 综上所述，可以确定红枣南瓜米发糕的最适红枣粉添加量为20%.

图5 红枣粉添加量对红枣南瓜米发糕感官品质的影响

2.1.5 蔗糖添加量对米发糕感官品质的影响

加入蔗糖可以使大米淀粉黏度增大，同时降低各种成分的活性，减小水和体系中其他成分的相互作用，还能为酵母提供更直接发酵碳源，使醒发更充分、发糕气孔增多、组织蓬松、硬度下降. 结果见图6，当蔗糖添加量为20%时，由于蔗糖添加量较少，酵母的直接碳源较少，产气量较少，导致红枣南瓜米发糕的甜度不足，气孔较少，回弹性较差；当蔗糖添加量为30%时，感官评分最高，为78.7，此时红枣南瓜米发糕的甜度适中，质地均匀，回弹性好；当蔗糖添加量大于30%时，感官评分下降，可能原因一是蔗糖过多会产生过高渗透压和“反水化”作用，导致发酵受阻、产气减少［15］，二是蔗糖过多会阻碍面筋形成网络结构，产品弹性下降、糖多甜腻［16］. 综上所述，确定30%为红枣南瓜米发糕的最适添加量.

图6 蔗糖添加量对红枣南瓜米发糕感官品质的影响

2.1.6 汽蒸时间对米发糕感官品质的影响

酵母发酵会产生大量挥发性物质，而在汽蒸时会因热降解作用进一步产生挥发性风味物，进而形成了红枣南瓜米发糕的独特风味［17］. 由图7 可以看出，当汽蒸时间为10 min 时，感官评分为54.5，此时淀粉还未完全糊化，红枣南瓜米发糕还未蒸熟，内部有粉块，气孔偏小，几乎无弹性，出现粘牙现象；当汽蒸时间为15 min 时，感官评分最高，为75.0，此时的红枣南瓜米发糕组织松软有弹性，气孔均匀，无粉块，爽口不粘牙；继续加大汽蒸时间，感官评分下降，红枣南瓜米发糕顶部会出现较多水分导致软塌，影响口感，因此，确定红枣南瓜米发糕最适的汽蒸时间为15 min.

2.2 试验结果与分析讨论

2.2.1 响应面法试验模型的建立及显著性检验

在单因素试验结果基础上，采用Design Expert 11.0 软件设计响应面法模型试验. 利用Box-Behken 原理［18-20］，以产品感官评分（Y）为响应值，以对红枣南瓜米发糕影响较大的3 个因素南瓜粉添加量（Α）、水添加量（B）和蔗糖添加量（C）为考察因素，设计响应面法优化试验的因素与水平见表2，试验结果见表3.

表2 响应面法试验因素与水平

表3 响应面法优化试验结果

对模型试验结果采用Design Expert 软件进行二次多元回归，可拟合得到回归方程为：

得到方程的相关系数R2为0.974 6、为0.941 9，从中可知方程拟合度优良、模型可以用来对红枣南瓜米发糕感官评分进行预测. 由表4 的二次回归方程的方差分析结果可知，模型的P＜0.000 1，表明模型极显著（P＜0.01），同时失拟项为不显著（P=0.788＞0.05），进一步说明该模型的拟合度高. 综上可用此模型对该试验进行模拟及预测. 表4 还可看出，一次项Α、B、C、BC对响应值（红枣南瓜米发糕感官评分）影响为显著（0.01≤P＜0.05）. 交互项ΑB及二次项Α2、B2、C2对响应值的影响为极显著（P＜0.01）.

表4 回归方程方差分析

2.2.2 因素间交互作用的响应面结果及分析

通过响应面图、等高线图可更好地判断各因素间交互作用是否显著［18-20］. 由图8 可知，随着南瓜粉添加量和水添加量增加，红枣南瓜米发糕的感官评分由82.8 分，先上升到89.5 分达到最大值后再下降至83.4 分的趋势，且响应面的曲面陡峭、等高线接近椭圆形，表明南瓜粉添加量和水添加量这两因素间交互作用极显著. 由图9 可知，随着南瓜粉添加量、蔗糖添加量的增加，产品感官评分先上升后下降，响应面的曲面较平缓、等高线近似圆形，表明南瓜粉添加量和蔗糖添加量两因素间交互作用相对不显著.由图10 可知，随着水添加量、蔗糖添加量的增加，产品感官评分先上升再下降，响应面的曲面较为陡峭、等高线较为接近于椭圆，表明水添加量和蔗糖添加量两因素间交互作用显著［18-20］.

图8 南瓜粉添加量和水添加量对产品感官评分的响应面

图9 南瓜粉添加量和蔗糖添加量对产品感官评分的响应面

图10 水添加量和蔗糖添加量对产品感官评分的响应面

2.2.3 验证性试验

通过软件回归模型预测得到红枣南瓜米发糕的最优制取条件为：南瓜粉添加量36.7%、水添加量181%、蔗糖添加量31%；理论上在此工艺参数条件下红枣南瓜米发糕感官评分最高为89.6 分. 为检验该模型预测结果的准确性，按该条件重复3 次试验进行验证，制得的产品感官评分均值为88.9，与理论预测值相近，误差不超过1.0%，证明该回归模型可靠度高，可用于红枣南瓜米发糕的工艺优化.

3 结论

研究以单因素试验结果为基础，通过响应面法优化，确定红枣南瓜米发糕最优配方条件为：以粘米粉为基准，添加南瓜粉36.7%、红枣粉20%、水181%、蔗糖31%，发酵温度34 ℃、湿度70%、发酵时间90 min、汽蒸时间15 min. 在此条件下制得的红枣南瓜米发糕表面有光泽，外表及剖面呈棕黄色，色泽均匀，不粘模具，无破碎，表面开花，组织松软有弹性，切面呈细密的蜂窝状，小气孔均匀，无大孔洞，无糖粒，无粉块，香味纯正浓郁，南瓜味和红枣味协调，无异味，口感松软，爽口，不粘牙，感官评价分达88.9 分. 此红枣南瓜米发糕生产过程中，未添加其他原料及食品添加剂，具有良好的营养价值与市场发展前景.