糖是食品工业中的重要原料之一，常用的有蔗糖、饴糖、葡萄糖浆、淀粉糖浆等。 糖的作用不仅仅体现在提供甜味和调节面团的软硬度，主要还表现在以下几方面：①限 制和面时面筋的形成，调节面团中面筋的胀润度；②加快成品的回软回油速度；③提高 食品的色泽和香味，增加月饼烘烤时的上色程度；④抗氧化作用[7]。

由于传统的月饼蔗糖（白砂糖）含量很高，食用过多易引发糖尿病及肥胖，不利于 身体健康。但是糖在月饼中又起着很重要的作用，所以我们需要寻找一种蔗糖的替代品， 在保证月饼的口感及风味不受很大影响的前提下适当的减少白砂糖或糖浆的用量。目 前，市场上很多的产品都采用糖醇[8]来代替白砂糖以在提高甜味的基础上还具有保健功 能，如在口香糖领域应用比较多的麦芽糖醇及木糖醇等，山梨糖醇也因其良好的性能而 作为食品添加剂在食品界广泛应用且易于获得，故本实验可以此为参考，考虑用适量的 糖醇与葡萄糖浆进行复配来代替白砂糖。

葡萄糖浆是一种以淀粉为原料在酶或酸的作用产生的一种淀粉糖浆。葡萄糖浆无色 透明，具有温和适中的甜度、良好的抗结晶性、抗氧化性、适中的粘度、良好的化学稳 定性、较高的吸湿性和保湿性等优点，可以改善产品口味及延长产品保质期，广泛应用 于糖果、冷饮、面包、糕点类食品的生产中。本实验考虑以葡萄糖浆为水晶月饼饼皮的 主要糖原料。

3. 3 油

油脂按照其来源可分为植物油脂和动物油脂。在月饼的制作过程中，油是不可或缺 的主要成分之一。它的主要功能表现在：①产生润滑作用；②提供了起酥性，因为油脂 的憎水性，可限制面团中面筋的形成，加上油脂的隔离作用，使面团弹性韧性下降，可 使月饼表皮松软；③改善月饼的质构适口性、风味及增加光泽；④提供热量及营养；⑤ 油脂本身具有防腐能力[9]。虽然在一些传统月饼的制作中，主要用猪油来起到以上润滑、 改善结构等作用，但是随着人们对健康水平认识的提高，动物油脂中饱和脂肪酸含量较 大，很多消费者开始更青睐植物油脂类的产品。

玉米油是在玉米加工中从提取的玉米胚芽中制取的食物油。玉米油具有独特的性 质，营养保健价值极高。玉米油除了具有一般食用植物油的用途之外由于玉米油的脂肪 酸组成，同一般食用植物油有所不同，因而带来若干特点： 5

脂肪酸的大部分(86%)是不饱和脂肪酸，而且全是油酸(30%)和亚油酸(56%)。因 为脂肪酸的组成简单、整齐，所以油的味道好，清淡容易消化和吸收；

玉米油含有丰富的营养成分。除了维生素A、D以外，还有被称为维生素原的0- 胡萝卜素；

玉米油有较高的抗氧化能力；

玉米油具有独特良好的味道和香气。

此外，玉米油还可以抑制血中胆固醇升高，降低血压，防止动脉硬化[10]。所以玉米 油是本实验优先考虑的油类原料。

油脂是食品中热量最高的，高脂饮食会引起肥胖症。当今社会，对健康意识很强的 顾客而言，最主要的要求就是降低热量和油脂，因此需要寻找方法来改变和减少糕点制 品中的油脂，以改善营养。油脂替代品不失为一种好的选择，它既能提供油脂的所含有 的部分功能特性，又可以降低制品中的油脂含量。有报道显示，使用乳化剂和亲水胶体 来降低脂肪用量已获得很大成功[11]。

3. 4瓜尔豆胶

瓜尔豆胶是目前世界上使用比较广泛，生产成本较低的一种胶体。它具有很强的吸 水特性，在冷水和热水中都有较好的溶解性，可以很好的吸收食品中的水分，是一种较 好的食品保水剂[12]。可以广泛应用于食品、石油、日化、造纸、纺织、建筑、医药、陶 瓷等工业[13]。

3. 5单甘酯

单甘酯又称甘油单硬脂酸，无味、无臭，溶于乙醇、油脂，属于脂肪酸甘油脂类乳 化剂[14]，被广泛的应用于食品加工中，特别是在冰淇淋的加工中，分子蒸馏单甘酯已经 成了不可或缺的一部分，能够很好的提高品质、改善性能[15]。添加0.3%的单甘酯能够 使得失水率减慢，可以很好的减缓板栗面包的老化[16]。也有报道指出，单甘酯在水晶饼 的加工上具有抗老化作用[17]。

1.4水晶月饼的工艺研究

4. 1常压蒸煮

6

蒸主要依靠热蒸汽的传导和对流使制品成熟，而传导起主要作用。当成型的生坯进 入蒸笼后即受到热蒸汽作用，蒸汽以热传导的方式将热量传递给制品，制品外部的高压 蒸汽逐步向内部低温低压区推进，使制品内部逐层受热成熟[18]。

煮是将成型坯投入沸水锅中，利用水的传导和对流作用使制品成熟，其原理和蒸制 基本相同[18]。

4. 2烘箱烘烤

烤箱被广泛用于面包、蛋糕及饼干等的制作中，传统的月饼不论是京式的还是广式 的均采用烤箱烘培。在烘培[19]前要在待烘培的物质表面刷一层油，以使烘培产品获得较 好的外观且不易粘在托盘上。

实验采用微波工作站进行试验，不仅是对月饼加工工艺的改进、对新加工方法的探 索，还可以得到月饼在加工过程中的温度变化曲线，为以后进一步改进月饼的加工工艺 提供可靠依据。

4. 3微波处理技术 1.4.3. 1微波杀菌

杀菌作为食品加工的一个重要操作单元，现阶段使用最多的杀菌方法为热力杀菌 [20]。传统热力杀菌所产生的热量是由食品表面向中心传递，其传递速率取决于食品的传 热特性，因此该杀菌方法能够造成食品表层与中心的温度差与杀菌的时间差，从而延长 了食品整体杀菌所需要的总时间。其次，单纯依靠热力的作用，会增加对食品中耐热性 较强的芽孢杆菌的杀灭难度。另外，食品的初温、形状、大小、黏度及包装均对热力杀 菌总时间产生影响，尤其是对传导、传热型食品初温的影响最为明显。因此，传统的热 杀菌方法不仅杀菌时间长、热量消耗大，而且，对于热敏性物料来说，营养成分[21-22] 和风味损失也大。

微波杀菌技术作为微波技术与食品生产工艺相结合的新成就[23]，近年来，微波杀菌 技术[24]已越来越广泛地应用于食品工业之中。微波杀菌下，食品本身成为加热体，食品 内外同时升温，不需要利用传热介质传导和对流传热。因此，相对于传统的热力杀菌来 说，微波杀菌具有杀菌时间短、升温速度快、能量消耗少、杀菌均匀、食品营养成分和 风味物质破坏和损失少等特点；与化学方法杀菌相比，微波杀菌因没有化学物质残留而 使其安全性大大提高。由于它与常规蒸汽、紫外线等热力杀菌相比不仅操作工艺简单、

7

操作方便、投资少、见效快，而且处理温度也较低、作用时间较短，有利于保存食品的 营养成分和原有风味，在大大延长了保存期的情况下，又不含防腐剂，食用安全卫生。 因此，食品的微波杀菌技术已越来越受更多的食品生产厂家青睐并采用。

1.4. 3.2微波工作站

微波工作站的工作原理[25]微波炉光纤测试系统是利用光纤（FISO传感器)在线监 测微波场中食品的温度变化。它不同于热电偶实施的温度监控，能够完全抗电磁、微波、 射频等干扰；也不像红外测温仪只能测量食品表面的温度且很容易受水蒸气等外界的干 扰。微波工作站除有微波箱机体外，还有机顶的转盘装置，该转盘连有8通道的光纤到 机体内，可以在线实时监测微波箱中微波过程里食物内8个不同位点的温度变化。其温 度测量范围为-4〜250e，精度为1e。微波工作站可以通过电脑直接控制，其Microwave Workstation Commander软件可实现工作站控制和会话管理。微波箱功率分为四档，分别 是 300、500、650 和 1000W，频率为 915MHz。

微波加热温度曲线的测定[25]将水晶月饼置于微波箱体专用的托盘里，放入工作站 的微波炉中，将测温光纤插入不同的月饼部位，采用FISO Microwave Workstation Commander软件电脑实时记录样品的温度变化，记录的频率为5ms。

1.5水晶月饼饼皮中淀粉的老化机理和影响因素

5. 1淀粉的老化机理

淀粉的老化又叫凝沉、回生，是淀粉的一个重要的物理性质，是淀粉糊化的逆过程， 也是一个不可逆过程。经过长时间贮存的淀粉食品会出现不同程度的老化。老化主要是 指，淀粉食品中已经分散了的、在糊化温度以上通过吸水、加热产生的无定形态的淀粉， 重新变成一种不溶解的、聚集的形式。一般而言，老化是直链淀粉及支链淀粉的直线部 分趋于平行排列，从无定形态回复到结晶体，这样会使体系能量最低，更加稳定。老化 的过程就是随着分子重新排列的进行，淀粉糊化后的交替结构被迫坏，吸水能力降低， 水分析出。从而导致食品的水分散失、硬度增大、品质大幅下降[26]。

5. 2淀粉老化的影响因素

影响淀粉老化的因素有很多。本论文结合水晶月饼饼皮的原、辅料和大量的实验研 宄结果进行分析，大致总结出以下几个影响水晶月饼饼皮老化的主要因素：

8

1. 5. 2. 1淀粉分子结构

淀粉按分子结构的不同可分为直链淀粉和支链淀粉。直链淀粉（图1-1)仅含有 a-1，4糖苷键的聚葡萄糖化合物，呈螺旋状，在溶液中空间障碍相对较小，易于取向， 发生凝沉；支链淀粉（图1-2)是在分支处经由a-1,6糖苷键连接，呈树枝状，在溶液 中空间障碍大，不易凝沉[27]。所以，在水晶月饼饼皮的制作过程中，为了减轻和延缓饼 皮的老化，应选择支链较多的淀粉作为原料，如木薯淀粉、马铃薯淀粉等。

1. 5. 2. 2水分含量

淀粉类食物中均含有一定的水分。水分的挥发作用及重新分布会促进老化。食物中 食物中淀粉含水量在30%-60%时易老化；含水量小于10%时不易发生老化现象；当水分 含量在70%以上时，食物中的淀粉糊化较彻底，老化程度也比较缓慢[28]。

在淀粉类食物发生老化的过程中，绝大多数食物会伴有变硬现象，甚至能使一些食 物老化后产生粉质化。水晶月饼的饼皮也不例外。这些现象归因于在加工制作淀粉类食 物时，总需要添加一定量的水，经过人为地混合或捏合，在加热时淀粉颗粒开始膨胀， 淀粉分子结构松散，水分子进入食物中的淀粉分子中并与其缔合。当食物制作成熟食后， 在冷却及贮存的过程中，由于淀粉分子与水分子之间的氢键很不稳定，易断裂，从而使 淀粉分子之间重新形成稳定的氢键。在这个过程中，就有一部分水从食物中被排挤出来， 出现脱水收缩现象，致使淀粉类食物发生变硬、变脆等不良现象，口感很快降低。

9

1.5.2. 3乳化剂

乳化剂对淀粉具有一定的络合作用。大多数乳化剂分子中具有线型的脂肪酸长链， 可与直链淀粉连接而成为螺旋状复合物，从而降低淀粉分子的结晶程度，并进入直链淀 粉内部，阻止直链淀粉的凝聚，从而阻止淀粉制品的老化回生[29-30]。而乳化剂对于支链 淀粉并没有相同的效果，所以仍会在贮存过程中导致内部组织的硬化，并不会减缓水分 由淀粉类食物内部到外皮的移动，所以乳化剂可以作为面团的增强剂和外皮的软化剂。

5. 2. 4亲水月父体

亲水胶体本身具有较强的吸水性，将其添加于食品后可以使其保持一定的水分含 量，因此也具有延缓淀粉制品老化的作用。

1.6水晶月饼品质的评价指标 1. 6. 1质构特性

质地是评价月饼品质的一个重要指标，利用TPA仪器模拟人类口腔运动，通过2 次压缩得到相应的7个物质参数[31]。仪器分析因其以数据量化的形式变现出来，简单、 方便和稳定，具有客观、快速与准确的特点，越来越成为食品质量评价领域的研宄热点， 并具有较高的价值[32]。水晶月饼作为一种新型产品，消费者对其的口感评价较少、评价 标准不够统一，因此，系统综合的鉴定水晶月饼质地有重要意义。

2感官评价

感官评价作为一种最直观的评价手段，起源与发展已由来已久。因其可以为食品提 供直接、可靠、便利的信息，故作用与地位也愈来愈凸显。感官检验目前已被广泛的应 用于食品检测中并有相关的标准[32]，是一种通过视、嗅、听、味觉而感知食品特性的科 学方法。本实验通过感官评定人员对不同配方水晶月饼的打分来获得相应数据，旨在利 用感官评价来分析水晶月饼的品质。

3质量变化

水晶月饼在储藏期间会发生由失水、失油等物化反应而引起的质量变化。本实验采 用电子天平对保藏期间各样品质量进行测量并通过计算、分析得出结论，可以反映水晶 月饼的某些物性。

10

1.7本课题的研究意义和主要研究内容

1本课题的研究意义和目的

水晶月饼作为一种新型月饼，起步较晚。虽然近年市场上可以看见少数几家品牌有 出售，并且以其漂亮的外观吸引消费者的眼球，倍受消费者的追捧。然而目前市场上的 水晶月饼存在很多的问题，诸如饼皮老化、皮厚馅少、保水性差、口感似胶体、过于粘 稠及防腐剂添加量多等。本课题的研宄意义和目的在于，建立水晶月饼感官评价与质构 特性的相关性分析，为以后有关水晶月饼的研发、生产及评价提供参考依据；通过大量 的实验和分析测定，对水晶月饼饼皮的配方进行优化，从而改善市售水晶月饼品质的不 足，提升口感；并将微波技术运用到水晶月饼的后杀菌工艺中，与传统焙烤相比较，从 生产技术上进一步提高水晶月饼的加工工艺，来推动我国月饼市场的多元化发展。

1. 7. 2本课题的主要研究内容

建立水晶月饼感官品质与仪器测定的相关性分析，以市场上售卖的水晶月饼产 品为研宄对象，采用传统的感官评定和质构剖面感官分析法（TPA，Texture Profile Analysis)分别评定水晶月饼的质地，并将得到的各项参数利用统计学方法进行处理， 用于研宄水晶月饼感官指标之间与仪器分析之间的关系，并构建水晶月饼部分质构感官 性状预测模型，以期正确合理地评价水晶月饼的质构特性；

主要研宄水晶月饼饼皮的制作，包括加工方法与组成成分。以感官评价、硬度、 变化、重量变化的测定为评价指标，对水晶月饼饼皮中的淀粉、水、糖、油、乳化剂和 亲水胶体等原料的种类和用量进行研宄和分析，从而延缓和减轻水晶月饼饼皮的老化、 提高口感，同时抑制微生物的生长繁殖，最终达到提高水晶月饼的品质、延长水晶月饼 保质期的目的；

比较传统焙烤加热杀菌和微波杀菌对水晶月饼品质的影响，以感官外观变化、 微生物为主要评价指标测定，同时研宄在两种杀菌方式下水晶月饼的升温曲线，来探讨 确立水晶月饼的后杀菌工艺。

水晶月饼作为一种新型月饼，因其别具一格的外型、独特新颖的口感、健康营养的 原料搭配以及绿色安全的加工工艺，成为了我国月饼市场的新生力量。然而作为一种新 型产品，与传统的广式月饼相比，消费者对其的口感评价较少、评价标准不够统一，因 此，系统综合的鉴定水晶月饼质地有重要意义。

质地是评价月饼品质的一个重要指标，其最直接的评价方法是进行感官评定[1]，然 而感官评定一般存在程序复杂、耗时多和花费大等缺点，同时因个人主观性差异而导致 结果很难稳定[2]，不便于经常、广泛地开展[3]。仪器分析因其以数据量化的形式变现出 来，简单、方便和稳定，具有客观、快速与准确的特点[4,5]，越来越成为食品质量评价领 域的研宄热点[6,7]。

本实验以市场上售卖的水晶月饼产品为研宄对象，采用传统的感官评定和质构剖面 感官分析法（TPA，Texture Profile Analysis)分别评定水晶月饼的质地，并将得到的各 项参数利用统计学方法进行处理，用于研宄水晶月饼感官指标之间与仪器分析之间的关 系，并构建水晶月饼部分质构感官性状预测模型，以期正确合理地评价水晶月饼的质构

特性。

2材料与方法

2. 1实验原料与仪器设备

表2-1水晶月饼的形状、规格 Table 2-1 Crystal moon cakes5 shape and specifications

样品编号样品种类质量m/g直径R_高度h/mm取样量n/个

1安琪60.08±0.7150.74±0.6220.31±0.1215

2荣诚59.87±0.8549.84±0.7320.03±0.1515

3海口59.95±0.5350.03±0.3719.92±0.2415

4琪旺60.23±0.3849.95±0.5819.76±0.3315

5克莉丝汀58.96±0.8448.97±0.8120.24±0.2015

14

从超市选购5种市售水晶月饼，生产商家分别为：安琪水晶月饼、荣诚水晶月饼、 海口喜来登水晶月饼、琪旺水晶月饼、克莉丝汀水晶月饼。选择的月饼形状及规格大小 一致，情况如表2-1所示。

2. 2实验方案与设计

2. 2. 2. 1水晶月饼质地的感官评定

按照国标GB/T16860的要求并参照有关文献的方法进行[8-11]。测试样品用四分法 切开，置于干净、洁白的托盘中。邀请本学院10名食品专业的研宄生（5名男性、5名 女性）组成感官评定小组。在实验前，对品评员进行针对性的培训[12]。测试的每个样品 呈送顺序和品评顺序随机，感官评分数据为去掉最高和最低评分后其余数值的算术平均 值。本试验使用0〜15点标尺来进行定量，0和15分别表示非常小和非常大[13]。

质地指标的描述词汇、定义及评分标准见下表2-2:

表2-2水晶月饼感官评定描述词汇、定义及评分标准

Table2-2 Vocabulary, definition and evaluate standards for sensory attributes of crystal

moon cakes

质地指标定义参照样品

粗糙度样品表面的颗粒状物的含量果冻=0.0,马铃薯片=8.0,黑麦华孚饼 干=15.0

黏着度样品表面黏附在嘴唇上的程度楼桃番茄=0.0,牛乳糖=4.0,大米花及 其制品=15.0

弹性将样品放在白齿间进行局部压 迫，取消压迫并评价样品恢复变 形的速度和程度奶油奶酪=0. 0,棉花软糖=9. 5,果冻 =15. 0

硬度在臼齿之间压迫样品的力奶油奶酪=1.0,法兰克福香肠=7.0,硬 糖=14. 5

粘牙性样品粘在牙齿上的程度胡萝卜=1.0,全麦饼干=7. 5,果胶软糖 =15. 0

残留颗粒咀嚼和吞咽后，口腔内的残留情 况奶油奶酪=1.0,热狗=7.0,幼麦面包 =12. 0

15

2. 2. 2. 2水晶月饼质地的仪器分析

采用英国SMS公司的TA-XT2i型物性测试仪进行对样品的仪器分析。测定参数如 表2-3所示，本实验采用相似于广式蓉沙类月饼的评价指标体系来描述水晶月饼的特性

，即从TPA所提供的8个参数中选取5个作为代表性指标参数，这些指标的名称与 计算方法如图2-1所示，仪器测试条件统一在室温下（25。0进行[15]。

表2-3水晶月饼质地的质构仪测定参数设置 

Table 2-3 Determination parameters settings of instrument of crystal moon cakes

操作参数设置条件

探头型号P100

压缩比30. 00%

测前速率1. 00mm/s

测试速率5. 00mm/s

测试后速率5. 00mm/s

触发力Auto-10. 0g

间隔时间2s

数据获取速率200PPS

图2-1为典型的凝胶体的质构曲线TPA (Texture Profile Analysis)，本实验要测的 参数可定义如下[17,18]:

硬度（Hardness): F2,第一次压缩循环中出现峰值所代表的力，代表使样品变形所 需要的力。

 弹性（Springiness): t4:5: t1:2，第一次压缩的结束与第二次压缩的开始间样品所能恢

复

的高度，表示物体在外力作用下发生的形变，当外力撤去后恢复原来状态的能力。

粘聚性（Cohesiveness): A4:6:A1:3，第二次压缩出现的峰面积与第一次压缩的峰面积 的比值；表示形成样品形态所需要的内部结合力。

阻嚼性（Chewiness):粘性（Gumminess)与弹性(Springiness)的乘积；表示把固体样

品咀嚼成能够吞咽状态所需要的能量。

回复性（Resilience):第一次压缩循环中返回样品所释放的弹性能与压缩时探头的耗 能之比。

应用SPSS 17. 0统计软件对实验数据进行统计分析。对感官评定所得结果进行方差 分析和主成分分析，并计算出不同水晶月饼品牌样品质构的感官评定结果及其与仪器分 析结果之间的皮尔逊(Pearson)相关系数，采用逐步回归法进行回归分析，建立主要感官 性状的预测模型。

3结果与分析

3. 1水晶月饼质构的感官评定及仪器分析结果

表2-4水晶月饼质构的感官评定结果（x土s，n=10)

Table 2-4 Sensory evaluation results of Crystal moon cakes (x±s, n=10)

样品粗糙度黏着性弹性硬度粘牙性残留颗粒

13.93±0.07a8.93±0.07a7.90±0.21a7.50±0.29a7.50±0.00a9.16±0.17a

24.67±0.17b9.67±0.17b7.83±0.17a7.93±0.23ab7.50±0.29a8.77±0.14a

33.87±0.13a8.93±0.23a7.50±0.29a7.17±0.17a6.67±0.17b8.97±0.14a

44.10±0.06a9.73±0.14b6.83±0.17b7.67±0.09ab7.33±0.17a8.80±0.21a

54.17±0.17a9.83±0.17b6.33±0.17b8.17±0.17b7.50±0.29a8.83±0.17a

注：同一栏中字母不同者表示有显著性差异(P<0. 05)

17

水晶月饼的感官评定结果如表2-4所示：5种品牌在残留颗粒方面没有显著性差异， 在粗糙度、黏着性、弹性、硬度和粘牙性方面，部分品牌的水晶月饼之间存在一定显著 性差异（P<0.05)，其中安琪牌和海口喜来登各项感官评分之间除粘牙性以外，无显

著差异。

水晶月饼质构的仪器分析结果见表2-5。该仪器分析结果中各品牌水晶月饼的硬度、 弹性差异显著，且某些品牌之间的粘聚性、咀嚼性具有一定差异。而除了安琪牌外，其 余各品牌样品的回复性指标之间无显著差异。结合表2-4和表2-5可见，水晶月饼感官评 定和仪器分析结果之间具有一定差异。

表2-5水晶月饼质构仪器分析（TPA)测定结果(X土s，n=6) Table 2-5 TPA determination results of Crystal moon cakes (x±s, n=6)

样品硬度/g弹性粘聚性/g咀嚼性回复性

12430.40±70.46a0.70士 0.01a0.46士 0.01a487.99士14.76a0.08士0.00a

22999.97±11.93b0.76士 0.02b0.51士 0.00b557.36士 9.16b0.09士 0.01b

32409.90士36.44a0.67士 0.01a0.45士0.01a478.68士12.12a0.09士 0.01b

42662.85士50.22c0.58士 0.01c0.49士0.01c513.10士5.29a0.09士 0.00b

53167.39士 51.27d0.62士 0.00d0.50士 0.00b415.59士5.04c0.10士 0.00b

注：同一栏中字母不同者表示有显著性差异(P<0. 05)

2.3.2水晶月饼感官评定的主成分分析

对水晶月饼的感官评定指标做主成分分析（PCA)测定：在所得到的4个主成分中， 前2个主成分的方差贡献率分别为52. 72%和20. 12%，累计贡献率达到72. 84%。对方差 贡献率较大的前两个成分绘制载荷图，得到图2-2显示的6项感官指标。主成分1中的 主要感官指标是粗糙度、黏着性、硬度、粘牙性和残留颗粒，质地越硬，残留颗粒越多， 粗糙度也越大，抗拒牙齿压力的能力越大，黏着性越高，粘牙性越明显，咀嚼所需要的 能量也越高。成分2中的主要感官指标是弹性。   

1

0.5

Q-I6--^13^

-1

-0.5

0

0

0.51

■

♦粗糙度 ■黏着性 ▲弹性 X硬度 粘牙性 •残留颗粒

-0.5

 

-1

主成分1 (52.72%)

图2-2主成分载荷图

Fig.2-2 Biplot of principal component analysis

3. 3水晶月饼感官评定指标之间的相关性分析

感官评定指标之间的相关性分析见表2-6。月饼质地的硬度与黏着性、粘牙性达到 了极显著正相关（p<0. 01)粗糙度与黏着性、硬度、粘牙性和残留颗粒呈显著正相关 (p<0. 05)，咀嚼吞咽后，口腔内的残留颗粒越大，表明样品粒度越大，即粗糙度越大， 这也与殷俊等对肉丸的感官质地报道相一致[19]。

表2-6感官评定指标之间的皮尔逊相关系数 Table 2-6 Pearson correlation coefficients among the results of sensory evaluation

粗糙度黏着性弹性硬度粘牙性残留颗粒

粗糙度1

黏着性.562*1

弹性.099-.4101

硬度.629*.648**-.2521

粘牙性.585*.314-.093.699**1

残留颗粒.525*-.444.335-.480-.2341

注在0.01水平（双侧）上显著相关，*在0.05水平（双侧）上显著相关

19 

3. 4水晶月饼感官评定与仪器分析之间的相关性分析

表2-7感官评定与质构仪分析结果之间的皮尔逊相关系数 Table 2-7 Pearson correlation coefficients among the results of sensory evaluation and

instrumental analysis

粗糙度黏着性弹性硬度粘牙性残留颗粒

硬度.620*.787**-.480.682**.390-.397

弹性.354-.301.721**-.147.005.114

粘聚性.624*.627*-.366.646**.489-.386

咀嚼性.440-.007.512-.155.054-.160

回复性.179.397-.577*.400.103-.644**

注：**在0.01水平（双侧）上显著相关，*在0.05水平（双侧）上显著相关

感官评定与仪器分析结果之间的相关性见表2-8。仪器分析测定的硬度与感官评定 的黏着性、硬度之间达到了极显著正相关（p<0. 01)，这与多项研宄表明质构仪压缩法 测定的硬度与感官某些指标具有显著相关性的说法保持一致[20-22];仪器分析的弹性与感 官评定的弹性呈极显著正相关（p<0. 01);仪器分析的粘聚性与感官评定的硬度呈极显 著正相关；仪器分析测定的回复性与感官评定的残余颗粒之间达到了极显著负相关（p <0.01)。由此可见，感官评定与质构仪分析的结果之间具有一定相关性。

3. 5水晶月饼仪器分析指标对感官性状的逐步回归分析

表2-8仪器分析指标对感官性状的逐步回归分析

Table 2-8 Stepwise regression to predict sensory properties using instrumental parameters

感官性状复相关系数

R决定系数R2sig.预测模型

硬度0.6820.4650.005SHN=0.001HN+5.008

弹性0.7210.5200.002SSN=7.615SN+2.198

黏着性0.7870.6200.000AN=0.001HN+6.212

残留颗粒0.6440.4150.010RP=-20.341RN+10.71

0

注：HN为硬度（hardness)、SHN为感官硬度（sensory hardness)、SN为弹性（springiness)、

20

SSN 为感官弹性（sensory springiness)、AN 为黏着性（adhesiveness)、RN 为回复性 (resilience)、RP 为残留颗粒（residual particles)、sig•表示显著性水平

对表2-7中具有极显著相关关系的感官评定指标和仪器分析指标之间，以仪器分析 指标为自变量，感官评定指标为因变量，进行逐步回归分析，结果如表2-8。其中，硬 度、弹性、黏着性和残留颗粒得到的最优回归预测模型均具有统计学意义（p<〇. 01)， 方程决定系数R2分别为0.465、0.520、0.620和0.415。说明了仪器分析的弹性、硬度等 指标与感官评定的弹性、硬度等指标均具有一定的线性关系，仪器分析具有一定的可靠 性。

2. 4本章小结

采用质构剖面法（TPA)进行水晶月饼感官分析，为了提高感官评定的准确性及稳 定性，设定参照食品标准，量化评分制度，弱化感官测评人员的主观尺度，使得评分标 准化，进而使感官评定具有较强的可比性[23,24]。

主成分分析显示，前2个主成分的方差贡献率分别为52. 72%和20. 12%,累计贡献 率达到72. 84%。主成分1中的主要感官指标是粗糙度、黏着性、硬度、粘牙性和残留颗 粒，成分2中的主要感官指标是弹性。

感官评定与质构仪分析的结果之间具有一定相关性。仪器分析测定的硬度与感官 评定的黏着性、硬度之间达到了极显著正相关（p<0. 01)，仪器分析的弹性与感官评定 的弹性呈极显著正相关（p<0. 01);仪器分析的粘聚性与感官评定的硬度呈极显著正相 关；仪器分析测定的回复性与感官评定的残余颗粒之间达到了极显著负相关（p<0. 01)。

对具有极显著相关的感官、仪器分析指标之间的关系做逐步回归分析，构建了以 仪器分析指标为自变量、感官指标为因变量的具有统计意义的感官硬度、弹性、黏着性 和残留颗粒预测模型（P<0. 01)，方程决定系数R2分别为0.465、0.520、0.620和0.415。 通过仪器分析测定水晶月饼的硬度、弹性、回复性可以预测感官评定的硬度、黏着性、 弹性及残留颗粒，因此在实际生活生产中，建议采用以感官评定为主，仪器分析为辅以 及两者相互结合的评价体系，来指导水晶月饼的品质评定。

月饼象征着团圆，是中秋佳节必食之品。月饼的制作及食用在我国已经有很长的历 史了，发展到今日，品种更加繁多。水晶月饼，作为一种新型月饼，有着水晶般的闪亮 及月饼般可口，很是受青年消费者的追捧[1]。然而目前，有关水晶月饼制作工艺方面的 研宄却很少，市场上的水晶月饼配方各异，口感差别较大，加工工艺、组分的添加与否 及添加量的多少对产品的品质均有很大影响，本文将重点研宄水晶月饼的加工工艺、各 组分的添加对水晶月饼品质的影响。

变性淀粉，亦称为修饰淀粉或改性淀粉，是指通过物理方法或利用化学反应引入某 些官能基团，以改变原淀粉的结构而得到的具有不同特性的淀粉[2,3]。醋酸酯化淀粉是在 原淀粉的羟基基础上引入羰基，改善淀粉与水的亲和力，具有糊化温度较低、透明度高、 凝沉性弱、储存稳定的特性。

本实验通过对不同加工方法的比较，在确定较优加工方法的基础上，研宄不同的淀 粉比例、加水量及加油量对水晶月饼饼皮的质构和感官品质影响，并利用响应面法通过 对储存21天后水晶月饼的质量下降值和硬度上升值来反映不同原料配比水晶月饼的物 性，同时结合感官评价以确定最优配方。

2材料与方法

2. 1实验原料与仪器设备

木薯淀粉、醋酸酯化淀粉、淀粉糖浆，均为市售；玉米油（刀唛牌，深圳南顺油 脂有限公司）、莲蓉馅(冠源信发牌），购于华南理工大学后勤中心

质构仪，英国Stable Micro System公司；电子天平，常熟双杰测试仪器厂；月饼 模具（50g)，购于月饼模具店

2. 2实验方案

本实验通过硬度、储存性来反映不同原料配比[4,5]水晶月饼的物性，并采用质构仪 TPA测定来获取这些数值。同时，采用感官评定，查看感官与质构仪之间的关系。

24

以水晶月饼饼皮的感官性状、硬度、水分损失为指标，对常压蒸煮法和冷加 工法进行比较，选择确定较优的加工方法；

通过单因素实验，研宄醋酸酯化淀粉比例、加水量及加油量的变化对水晶月 饼饼皮的硬度、贮存过程中的老化情况及感官品质的影响，并采用Box-Behnken设计和 响应面分析法（Response Surface Methodology，RSM)进行探讨和优化，并进行验证 性实验，最终得出比较理想的水晶月饼饼皮主要原料的配方。

2. 3实验设计

3. 2. 3. 1水晶月饼加工方法的研究与比较

目前，水晶月饼的加工方法主要是常压蒸煮法和冷加工法。常压蒸煮法是将包馅、 压模成型后的生月饼进行蒸煮，直至月饼的饼皮和馅料煮熟；冷加工法是将月饼的饼皮 进行蒸煮，待饼皮煮熟冷却后，再进行包馅、压模成型。两种方法各有千秋。本实验对 两种加工方法制作出的水晶月饼进行感官评价和质构测试，综合实验结果对两种方法进 行比较分析，选择较优的一种方法作为下一步水晶月饼饼皮研宄的加工方法。

分组

将样品分为1、11两组。两组均使用醋酸酯化变性淀粉、木薯淀粉配方，在加工工 艺上，I组使用常压蒸煮的加工方式；II组使用冷加工的加工方式。具体配方如下表所 示：

表3-1样品配方表 Table3-1 Sample formula sheet

样品编号II

配料/g醋酸酯化变性淀粉60醋酸酯化变性淀粉60

木薯淀粉40木薯淀粉 40

白砂糖70葡萄糖浆300

沸水120冷水120

玉米油6玉米油6

制作方法

不同工艺的水晶月饼分别通过如下步骤制得:

25

表3-2样品制作方法

按以上配方称取变性淀粉、木薯粉， 将部分冷水加入淀粉中，充分搅拌，混 合均匀后待用；

将剩余的水加入葡萄糖浆中，充分搅 拌并加热至沸腾；

立即将煮沸的糖浆倒入淀粉混合液 中，充分搅拌直至混合液变为均一溶液， 无淀粉颗粒；

将糖浆淀粉混合液进行常压蒸煮 25min,蒸煮完毕后，糖浆淀粉混合液变 为凝胶状；

冷却至50°C左右，适当揉搓成团；

分别称取饼皮30g、馅料20g,包馅、 压模、成型得到样品成品。

按以上配方称取变性淀粉、木薯粉， 混合均匀后，加入沸水，搓揉成团；

按以上配方向面团中加入白砂糖，继 续搓揉面团，直至白砂糖与面团充分混 合；

分别称取饼皮30g、馅料20g,包馅、 压模、成型；

将成型的月饼进行常压蒸煮25min，即 得到样品成品。

测数据

将制作好的每种样品分为2批：第1批当天进行质构测试；第2批常温密封保存3 天后进行质构测试并进行感官评价。

3.2. 3.2单因素实验

醋酸酯化淀粉加入量的变化：以总淀粉添加量为100g计，选定不同醋酸酯化淀粉

与木薯淀粉的比例（9:1、8:2、7:3、6:4、5: 5、4: 6和3:7)，加水量设定为

200g,加油量0g。

加水量的变化：在醋酸酯化淀粉比例一定（6: 4)的条件下，考察了 8种不同加 水量对水晶月饼品质的影响，加水量分别为：220、210、200、190、180、160、150和

120g。

加油量的变化：在醋酸酯化淀粉和加水量一定（淀粉比例6： 4,加水量120g)的 条件下，考察了不同加油量对月饼品质的影响，加油量分别为0、5、8、10、20、30、

26

Table3-2 The production methods of the sample III

35、40 及 45g。

3.3响应面实验

利用前期单因素实验得到的实验结果和数据，采用Box-Behnken设计和响应面分析 法（Response Surface Methodology，RSM)，以醋酸醋淀粉加入量、加水量、加油量为 考察因素优化水晶月饼饼皮制作的主要原料配方。因素水平编码见表3-3。

表3-3中心组合设计因素水平表 Table3-3 Central composite design factors and levels table

实验因素水平

-1 0 1

A醋酸酯淀粉比例506070

/%

B加水量/g120150180

C加油量/g102030

注：以淀粉总用量为100g基准计。

3.4 TPA测定参数

探头型号P100，压缩比30%，测前速率1.0mm/s，测试速率5. 0mm/s，返回速率 5.0mm/s，触发力Auto-10g，间隔时间2s，数据获取速率200PPS。

3. 2. 3. 5质量下降值的测定方法

利用电子天平分别对样品进行原始和存储21d后称重，两者之间的差值即为质量下 降值。每个样品做3组平行。

3. 2. 3. 6感官分析方法

按照国标GB/T16860的要求并参照有关文献的方法进行[9-12]。邀请本学院10名食 品专业的研宄生（5名男性、5名女性）组成感官评定小组。在实验前，对品评员进行 针对性的培训。测试的每个样品呈送顺序和品评顺序随机，感官评分数据为去掉最高和 最低评分后其余数值的算术平均值。

感官指标及评分标准见下表：

27

表3-4水晶月饼感官评定描述词汇、定义及评分标准 Table3-4 Vocabulary, definition and evaluate standard for sensory attributes of crystal

moon cake

感官指标定义评分标准

整体外观事物的整体给人触觉、视觉及嗅觉等方面的综合感觉外观完整=20，整 体还算完整=10， 外观无法接受=0

硬度将样品放在臼齿间，评价第一口咬住样品所施加的力最易接受的硬度 =10,过硬、软彡5

弹性将样品放在白齿间进行局部压迫，取消压迫并评价样 品恢复变形的速度和程度最易接受=10,无 弹性或弹性过大 彡5

口感人的口、牙、舌对食物的综合感觉色香味俱全=20， 色香味均无=0

透明度水体澄清或光线透过的程度，透光越深透明度越大完全透明=20，完 全不透明=0 (水晶 =20，饼干=0)

花纹清晰度对原有模具上花纹的保留程度，保留的越好、和模具 越吻合，花纹越清晰完全吻合=20，完 全走样=0

3结果与讨论

3. 1常压蒸煮法、冷加工法对水晶月饼品质的影响

3. 3. 1. 1不同加工方法下的水晶月饼感官评价

28

表3-5不同加工方法下水晶月饼的感官评价表 Table3-5 Sensory evaluation of crystal moon cakes by different processing methods

编整体外观硬度弹性口感透明度花纹总

号*分

过硬，无颗

外观清晰完偏硬；4分弹性大，韧粒感，不粘+ + +;花纹清80

整；20分劲足；8分牙；10分18分晰；20分分

爽滑，无颗

外观清晰完

I适中，有嚼弹性适中，韧粒感，不粘+ +； 12花纹清83

整，20分劲；8分劲适中；7分牙；16分分晰；20分分

说明：*以+的数目来表示透明程度的高低，+数越多，表示透明度越高。

图3-1两种加工方法的样品图 Fig.3-1 Sample diagrams of the two processing methods

3.3. 1.2不同加工方法下的水晶月饼质构测定

由图3-2所示，常压蒸煮的样品（I组样品）在加工完成之后，硬度测试结果为 4743. 748g,远远高于冷加工样品（II组样品）的硬度1821. 621g。从加工方式的角度考 虑，导致这一结果可能是因为常压蒸煮法所得到的样品淀粉分子获得高能量，当样品从 高温冷却到常温的过程中，大量的淀粉分子因具有较多能量而发生凝沉，导致水晶月饼 的饼皮变硬；而在冷加工法的过程中，样品中淀粉分子因加热所获得能量后，当饼皮从 高温冷却到50°C时，揉搓饼皮成团，干扰了淀粉分子在降温过程中的有序排列，淀粉分

29

子能量发生变化，有效抑制了淀粉分子凝沉，致使水晶月饼的饼皮不易变硬。另外，还 有固形物含量高，糖浆的大量加入使得淀粉分子所占比重小，从而减缓淀粉分子之间相 互作用而发生的重新排列，延缓淀粉老化。

图3-2两组样品的硬度图 Fig.3-2 Hardness of samples

3. 2单因素实验对水晶月饼品质的影响

1不同醋酸酯化淀粉加入比例对月饼品质的影响

1800 1600 1400 1200 1000 800

图3-3样品硬度、4天后样品质量随醋酸酯化淀粉加入比例的变化 Fig.3-3 Changes of hardness and weight after 4 days of the samples between different

proportions of acetylated starch

从图3-3可以看出，醋酸酯化淀粉[6]的加入量对月饼的硬度影响很大，醋酸酯化变 性淀粉所用比例越大月饼的硬度越大。这可能是由于淀粉酯化后吸水能力加强，需要更

30

多的水才能够达到饱和，而在加水量不变的情况下，醋酸酯化淀粉比例越大，面团吸水 越不充分，表现出硬度越大。

再从4天后样品的质量变化方面来看，随着变性淀粉添加量的增加，样品的质量变 化逐渐减小。这是因为醋酸酯化变性淀粉中2, 3, 6-位由原淀粉的羟基变为羰基后，亲水 性、保水性及稳定性加强，可避免淀粉凝沉、老化，使饼皮在保藏中老化速率变慢，从 而提高食品在保藏过程中的稳定性[7]。由于醋酸酯化变性淀粉与木薯淀粉的质量比为 9:1、8:2时，面团的吸水量不足，导致饼皮品质降低。醋酸酯化淀粉加入比例越大，虽 然在理论上抗老化性能越强，但是在实际应用中，醋酸酯化淀粉作为辅料，用量不宜过 大，故本实验没有研宄在醋酸酯化淀粉加入量为8： 2、9： 1时加大水的用量的结果；

当醋酸酯化变性淀粉与木薯淀粉的质量比为5:5、4:6、3:7时，由于变性淀粉添加比例 相对较少，使得月饼饼皮的锁水能力下降，水晶月饼饼皮中的水分损失相对较大。综合 考虑，当醋酸酯化变性木薯淀粉与木薯淀粉的质量比为7:3、6:4时，水晶月饼饼皮的 质量变化较小。

图3-4不同醋酸酯化淀粉比例样品的硬度随贮存时间的变化 Fig.3-4 Changes of hardness of samples between different proportions of acetylated starch

during storage time

本实验用硬度变化来表示月饼的老化情况，硬度变化越大说明样品老化的越快[7]。 理论上，醋酸酯化淀粉的加入在一定程度上可减缓产品的老化速度。从图3-4可以看出， 前三天样品老化速度均较快，随后老化速度变慢。醋酸酯化淀粉比例为9: 1和8: 2的，

31

由于需水量较大，在加入相同比例的水下，水分不足很快于第二天失水开裂，用质构仪 测得的数据失真，故在上图中各自只有一个起始点；7: 3和6: 4样品的老化速度则是 随变性淀粉添加量的减少而略微减缓，当醋酸酯化淀粉量低于6： 4时，样品老化速度 随变性淀粉所占比例的减小而增加。

■整体外观■口感■透明度■花纹淸晰度■硬度■弹性

llllllll

满分 9: 18： 27： 36： 45： 54： 63： 7

醋酸酯化淀粉：木菖淀粉

图3-5不同醋酸酯化淀粉比例的样品感官评价 Fig.3-5 Sensory evaluation of samples between different proportions of acetylated starch

感官评定小组对不同变性淀粉加入量样品的评分结果如图3-5所示。整体外观、口 感、透明度及花纹清晰度满分为20分，弹性和硬度均为10分，以上六个因素组成了的 柱形图可以看出：从图中可以看出在醋酸酯化淀粉为6： 4和7： 3时，达到峰值，感官 效果最好，这与质构仪测定结果相符。

3. 3. 2. 2不同加水量对水晶月饼品质的影响

图3-6样品硬度、存放4天后质量随不同水加入量的变化 Fig.3-6 Changes of hardness and weight aiter 4 days of the samples between different amounts of water added

从图3-6可以看出：加水量的变化对样品硬度有一定的影响。样品加水量越少，硬

32

度越大。导致这一现象的主要原因是随着加水量的增加，饼皮中淀粉糊化更充分，形成 淀粉凝胶，提高了饼皮的柔软度。

从质量损失方面看，常温保存4天之后，随着加水量的减少，样品的质量变化也逐 渐减小。这可能是因为加水量越高，饼皮的含水量越高，糊化后的淀粉分子老化越快， 减小了对水分子的结合力，这与淀粉老化机理[8,9]基本吻合。另一方面，饼皮表面由于暴 露在空气中，表皮水分蒸发，这导致水晶月饼饼皮内部的湿度大于饼皮表面的湿度，在 饼皮内部和表面形成了湿度梯度，促使游离水分子向饼皮表面迀移；又由于饼皮表面与 保存环境之间存在蒸汽压差，促使饼皮表面的游离水分子向环境中蒸发，最终导致饼皮 内部游离水分的流失，质量明显下降[10]。当加水量为120g、150g、160g时，样品的质 量变化差别不大，可以推测当加水量在此范围时，大部分水分子都能被饼皮中的淀粉分 子充分结合，游离水分子数量少，水分从内部到表皮的迀移速度慢，故质量减少数值小， 这与淀粉类产品在水分含量在小于30%时老化速度相对减缓相符[11]。

33

贮存过程中，糊化后淀粉束会自动向有序的晶束方向排列，即发生老化，且水分含量越 高越有利于直连淀粉的游动。研究表明，水分含量在30%-60%时，淀粉较易老化，且速 度较快；水分含量在30%以下时，淀粉分子链的迀移困难内部淀粉不易老化[7]。所以为 了延缓水晶月饼饼皮的老化和变硬速度，提高产品品质，应把加水量控制在较低水平 (120-180g)。同时还可以抑制微生物的生长繁殖，延长产品的保质期。

图3-8不同加水量样品的感官评价

Fig.3-8 Sensory evaluation of samples between different amounts of water added

从图3-8可以看出，不同含水量样品的柱形图所示面积差别不大，说明加水量对水 晶月饼的感官品质影响作用不大。但分段来看，水加入量越小，样品的整体外观、透明 度和花纹清晰度均下降，而口感、弹性和硬度则越易于接受，月饼的Q感增强，口感提

升。

3. 3. 2. 3不同加油量对水晶月饼品质的影响

5

4

o

4

 3

o

3

o

2

o

1—H

2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600

图3-9样品硬度、4天后质量随油的加入量变化 Fig.3-9 Changes of hardness and weight after 4 days between different amounts of oil added

34

如图3-9所示，样品的硬度随着玉米油添加量的增加而减小。导致这一现象的主要 原因是油脂的憎水性，可限制面团中淀粉链的伸展，再加上油脂的隔离作用，面团没有 得到充分舒展而不能形成网状结构，促使面团弹性韧性下降、月饼饼皮松软、硬度下降。

从质量变化方面看，随着添油量的增多，样品质量损失呈现先减少后增多的趋势， 加油量为20g时样品质量变化最低。油脂的隔离作用[12-14]会对面团中的水分维持起保护 作用，形成油封，油量越多保水性越好。但当加油量超过20g后，质量损失反而越高， 这可能是由于过多的加油量使得油的吸收达到饱和，多余的油很难再被面团吸收，这时 样品损失不仅为水分的减少，还有油的外漏。

图3-10不同油加入量的样品硬度随贮存时间的变化 Fig.3-10 Changes of hardness of samples between different amounts of oil added during

storage time

从图3-10来看，不同加油量的所有样品硬度变化不明显，口感仍在可接受范围内。 但在操作过程中，随着加油量的增多，面团流动性增强，过于柔软，难以成型包裹，操 作难度增加。综合考虑，加油量在10、20、30g无论是样品的口感还是操作都易于接受。

35

图3-11不同加油量样品的感官评价

Fig.3-11 Sensory evaluation of samples between different amounts of oil added 图3-11表明：加油量对水晶月饼的品质有较大的影响；加油量过大，月饼透明度虽 有提升，但弹性和硬度明显减小，导致口感变差，无咀嚼感；加油量20g时感官品质最 佳，这与质构仪测定结果也相符。

3. 3响应面实验对水晶月饼品质的影响

3. 3. 3. 1水晶月饼质量下降值的响应面分析

模型建立

以水晶月饼质量下降值为响应值(Y1),根据Box-Behnken设计进行三因素三水平实 验，实施方案和结果如表3-6所示。

对下表在不同条件下所得的质量下降值，利用Design expert7.1统计软件进行回归 拟合，得到相应的二次多元回归方程为：

Y1=+3.53+0.16A-0.34B-0.15C-0.083AB-0.014AC+0.038BC+0.11A2+0.51B2+0.31C2

36

表3-6实验设计及结果 Table3-6 Experimental designs and results

实验号ABCY1质量下 降值/g

1-1013.68

20-114.55

3-1-104.14

4-10-13.98

50-1-14.89

6-1103.72

70003.45

801-14.05

91103.97

100113.86

110003.60

1210-14.22

130003.46

140003.44

151013.86

160003.67

171-104.72

模型方差分析

对上述回归模型进行方差分析，结果见表3-7。

由表3-7可知，对水晶月饼质量变化所建立的回归模型极显著（P < 0. 01)，水晶月饼加工关键技术对质量影响的研究，失拟项 不显著（P>0. 05),该模型的复相关系数R2=0. 9728，表明该模型与实际情况拟合较好。 在所选的各因素水平范围内，各因素对水晶月饼质量下降值的影响顺序为：加水量〉醋 酸变性淀粉加入量〉加油量。表3-7显示，一次项A、B、C，二次项B2、C2对月饼质量 下降的影响极为显著（P< 0.01) [16];交互项AB、AC、BC，二次项A2对结果影响不 显著（P > 0. 05)。

37

表3-7回归模型方差分析 Table3-7 The ANOVA results of regression model

变异来源平方和自由度均方F值P值显著性

模型2.9690.3327.850.0001* *

A0.1910.1916.470.0048* *

B0.9010.9076.70<0.0001* *

C0.1810.1814.840.0063* *

AB0.02710.0272.310.1725

AC8.028E-00418.028E-0040.0680.8017

BC5.878E-00315.878E-0030.500.5030

A20.04810.0484.060.0839

B21.0811.0891.93<0.0001* *

C20.3910.3933.380.0007* *

残差0.08370.012

失拟性0.04030.0131.250.4024不显著

纯误差0.04340.011

总变异3.0416

注：（1) P<0.01为极显著，用**表示；P<0.05为显著，用*表示；P>0.05为不显著;

(2) R2=0. 9728, Adj. R2=0. 9379。

响应曲面分析

响应面优化模型中A、B、C (醋酸酯淀粉添加量、加水量、加油量）交互作用对 水晶月饼质量下降值的影响如图3-12、3-13、3-14所示。

由图3-12可知，在加油量一定的条件下，随加水量的增大，月饼质量下降值显著 减少到一定值后，略微上升。这可能是因为在加水量较少的情况下，淀粉面团没有充分 吸水展开，糊化程度不足，与水结合程度低，水分向空气中扩散速度快，导致储放过程 中质量下降值大。随着加水量的不断增多，淀粉吸水糊化愈加充分，淀粉分子得以充分 舒展，面团的束水能力逐渐提高，淀粉老化速度减小，故月饼质量下降值呈减小趋势。 当加水量增加至150-160g时，淀粉分子吸水达到饱和，此时，下降值为最低值，约为 3. 4g。而随着加水量的进一步增大，饼皮的含水量增高，游离水的含量增加，在存放过

38

程中容易蒸发失去。另外，由于淀粉的含水量超过30%时，老化速度会明显加快[8]，故 加水量超过160g后（水分含量为31. 4%)，随加水量的增加，饼皮的老化速度增大，水 分被排出淀粉分子束成为游离水，容易蒸发失去，质量下降值随之增加。当加水量不变 时，随着醋酸酯淀粉用量的增加，月饼的质量下降值差异不大，总体呈平缓上升的趋势。 这是因为随着醋酸淀粉用量增加，糊化需水量较大，而在加入相同质量的水下，水分的 不足使得水晶月饼易失水开裂，质量下降值增大。

120.00 50.00

图3-12醋酸酯淀粉添加量与加水量对月饼质量下降值影响的响应面 Fig.3-12 Effect of decline in quality value on moon cake by different amounts of acetylated

starch and water

图3-13显示，在加水量一定的条件下，加油量不变时，随着醋酸酯淀粉用量的增 加，月饼质量下降值逐渐增加，但变化不明显，这可能是因为醋酸酯化淀粉吸水量大于 普通淀粉，故醋酸酯淀粉用量越大，达到相同的糊化程度所需要的水量越大，在加水量 固定的条件下，随醋酸酯化淀粉用量的不断增大面团的糊化程度逐渐降低，造成质量下 降值逐渐增加；当醋酸酯淀粉用量不变时，月饼的质量下降值随加油量的增加呈先减少 后增加的趋势，总体变化也不大。由响应立体图底面的等高线可以看出，偏向于醋酸酯 变性淀粉因素的等高线密集程度高，说明醋酸酯变性淀粉用量相对于加油量来说对响应 值的贡献大，影响显著，这也与表3-7的结果保持一致。

模型建立

以水晶月饼硬度上升值为响应值(Y2),根据Box-Behnken设计进行三因素三水平实 验，实施方案和结果如表3-8所示。

表3-8实验设计及结果 Table3-8 Experimental designs and results

实验号ABCY2硬度上升值/g

1110292.862

20-11180.389

3-1-10195.599

4000215.766

510-1295.128

6101283.887

7-101316.512

801-1360.375

9-10-1340.863

10000214.641

11000201.37

12000201.779

130-1-1141.837

14000205.561

151-10127.891

16-110379.756

17011321.828

利用Design Expert对表3-8数据进行二次多元回归拟合，得到硬度上升值（Y2) 对实验因素A、B、C的二次多项回归方程：

Y2=+207.82-29.12A+88.64B-4.45C-4.80AB+3.28AC-19.27BC+49.60A2-8.39B2+51.68C2 (2)模型方差分析

41

表3-9回归模型方差分析结果 Table3-9 The ANOVA results of regression model

变异来源平方和自由度均方F值P值显著性

模型94250.22910472.2567.09< 0.0001* *

A6783.9216783.9243.460.0003* *

B62853.74162853.74402.70< 0.0001* *

C158.311158.311.010.3474

AB92.03192.030.590.4677

AC42.97142.970.280.6160

BC1486.0611486.069.520.0177

A210357.29110357.2966.36< 0.0001* *

B2296.621296.621.900.2105

C211244.35111244.3572.04< 0.0001* *

残差1092.577156.08

失拟性899.713299.906.220.0549不显著

纯误差192.86448.22

总变异95342.7916

注：（1)P〈0.01为极显著，用**表示；P<0.05为显著，用*表示；P>0.05为不显著;

(2) R2=0. 9885, Adj. R2=0. 9738。

由表3-9可知，对水晶月饼硬度上升值所建立的回归模型是极显著的（P< 0.01); R2=0. 9885表明模型响应值的变化98. 85%来自所选因变量，预测值与实测值之间具有高 度的相关性。模型的失拟性方差分析可以看出，失拟项不显著（P>0. 05)，表明模型是 稳定的，能很好的预测实际月饼硬度上升值的变化。由表3-9的F值可知，在所选的各 因素水平范围内，各因素对水晶月饼硬度上升值的影响顺序为：加水量〉醋酸变性淀粉 加入量〉加油量。A、B、A2、C2项的影响是极显著的。回归方程的各项方差分析结果表 明：一次项、二次项都有显著性因素，因此各实验因子对响应值的影响不是简单的线性 关系。

响应曲面分析

响应面优化模型中A、B、C (醋酸酯淀粉添加量、加水量、加油量）交互作用对

42

水晶月饼硬度上升值的影响如图3-15、3-16、3-17所示。

t品老化的越快[8]。 变时，月饼的硬度 I因为加水量越高， •量在30%-60%时， 迀移困难内部淀粉 增大，但硬度绝对 硬度上升值随醋酸 在醋酸酯淀粉添加 中加水量对月饼质

的响应面

nts of acetylated

43

本实验用硬度变化来表示月饼的老化情况，硬度变化越大说明样 从图3-15可以看出，在加油量一定的情况下，当醋酸酯淀粉用量不 上升值随着加水量的增大而显著增高，数值增幅约为200g。这可能是 饼皮的含水量越高，糊化后的淀粉分子老化越快。研宄表明，水分含 淀粉较易老化，且速度较快；水分含量在30%以下时，淀粉分子链的 不易老化[8]。这与淀粉老化机理[9，12]基本吻合，故样品的硬度上升值 值对水晶月饼的感官影响仍在可以接受的范围内。当加水量不变时， 酯淀粉的增加呈先减少后增大的趋势。说明了加油量不变的条件下， 量变化的一定范围内，加水量对硬度变化起主导作用，这与图3-12 量变化值的影响显著保持一致。

图3-16醋酸酯淀粉添加量与加油量对月饼硬度上升值影响的响应面 Fig^.3-16 Effect of increase in hardness on moon cake by different amounts of acetylated

starch and oil

图3-17加水量与加油量对月饼硬度上升值影响的响应面 Fig.3-17 Effect of increase in hardness on moon cake by different amounts of water and oil 从图3-16可知，加水量不变，月饼硬度上升值随醋酸酯淀粉添加量和加油量的增 加均出现先平缓下降后缓慢上升的趋势，但总体硬度上升值的大小变化都不大。理论上， 醋酸酯化淀粉的加入在一定程度上可减缓产品的老化速度。但随着醋酸酯用量的不断增 多，加水量成为受限因素，饼皮中淀粉糊化不够充分，不能形成淀粉凝胶，饼皮的柔软 度降低，硬度提高。同样，油的加入对面团延展性提高，柔软度增强[12，13]，硬度减小； 但过多的加油量会使油封作用加大，水分子被油分子包围而无法充分与淀粉分子结合，

44

以致糊化不充分，老化加快，从而硬度增加。

由图3-17得出，在醋酸酯淀粉添加量及加油量保持不变的情况下，月饼的硬度上 升值随加水量的增加而显著上升，表现为曲线较陡。加水量为120g-150g时，硬度上升 的变化值约为50g;加水量为150g-180g时，硬度上升的变化值为100g左右。总体上看， 样品的加水量越多，硬度的变化就越大。这是因为淀粉制品在冷却及贮存过程中，糊化 后淀粉束会自动向有序的晶束方向排列，即发生老化，且水分含量越高越有利于直连淀 粉的游动。而在醋酸酯淀粉添加量及加水量保持不变的情况下，月饼的硬度上升值随着 加油量的变化平缓变化，且变化幅度不明显。这与表3-9所示结果一致，也说明了加水 量与加油量的交互作用不明显且加水量对响应值的贡献大。

3. 3. 3. 3验证实验

在以上实验结果分析及模型拟合的基础上，根据“Design-Expert”软件中的 Optimization分析得出优化结果，使水晶月饼质量下降值最小的最佳配方为：醋酸酯淀 粉53.89g、加水量158.19g、加油量22.10g，月饼质量下降预测值约为3.42g。硬度上 升值较小的配方为：醋酸酯淀粉62. 49g、加水量120g、加油量18. 49g,月饼硬度上升 预测值为106. 627g。根据最佳条件，分别做三组验证性实验，验证结果为：其质量下降 的平均值为3. 417g、硬度上升的平均值为108. 913g。

由验证结果可以看出，在所得的最佳配方条件下水晶月饼的质量下降值和硬度上升 值均与预测值接近，因此进一步验证了实验结果。由于本实验用硬度变化值来表示月饼 的老化情况，硬度变化越大说明样品老化的越快[8]，同时也考虑到质量变化所带来的影 响以及在两种配方作用下生产水晶月饼的感官评价。一般来说，加水量越多，水晶月饼 越晶莹透亮，透明度越高，饼皮弹性越大，咀嚼性越好，口感更佳且成本越低。故综合 考虑，所选取的最优配方为醋酸酯淀粉和加油量分别取两者的均值，即：醋酸酯淀粉 58. 19g、加水量150g、加油量20. 29g,此时水晶月饼的质量下降值和硬度上升值均在 可接受范围内，分别为3.29g、122.376g。

4本章小结

本实验结果表明：

相对于常压蒸煮法，冷加工法生产水晶月饼老化速度明显减缓，故选用冷加 工法加工水晶月饼饼皮；

45

醋酸酯化淀粉的加入比例、水和油的加入量对水晶月饼的硬度均有影响；醋 酸酯化淀粉的加入比例对水晶月饼的贮存抗老化特性有显著影响；以总淀粉量为100g 计，醋酸酯化淀粉与木薯淀粉加入比例为6:4，水的加入量为120-180§，加油量为10-30§ 时感官和质构仪分析品质最好；

用响应面分析法对水晶月饼饼皮制作的工艺参数进行优化，水晶月饼加工关键技术对质量影响的研究，根据回归模型， 综合考虑成本及感官等评价指标，确定水晶月饼饼皮制作的最佳工艺参数：醋酸酯淀粉 58.19g、木薯淀粉41.81g、淀粉糖浆300g、加水量150g、加油量20.29g。在此条件下， 水晶月饼的质量下降值和硬度上升值分别为3. 29g、122. 376g。各因素对水晶月饼质量 下降值和硬度上升值的影响顺序保持一致，为：加水量〉醋酸变性淀粉加入量〉加油量。

响应面分析法优化的水晶月饼饼皮制作工艺参数为：醋酸酯淀粉58. 19g、木薯淀粉 41.81g、淀粉糖浆300g、加水量150g、加油量20.29g。因醋酸酯淀粉为变性淀粉，在 优化配方中所占淀粉总量的58. 19%，加入量较大，成本较高，且较大的加入量在主观上 也为人们难以接受，不便于工业生产，故为降低变性淀粉的使用量及本着节约成本的原 则，本章将以澄粉部分替代醋酸酯淀粉，同时加入单甘酯、瓜尔豆胶，拟进一步提高水 晶月饼的外型美观及口感性能。

2材料与方法

2. 1实验原料与仪器设备

木薯淀粉、醋酸酯化淀粉、淀粉糖浆，均为市售；玉米油（刀唛牌，深圳南顺油脂 有限公司）、莲蓉馅(冠源信发牌），购于华南理工大学后勤中心.

质构仪，英国Stable Micro System公司；电子天平，常熟双杰测试仪器厂；月饼模 具（50g)，购于月饼模具店.

2. 2实验方案

由于月饼在储存过程中，会随着淀粉的老化硬度值增大，故月饼的老化情况可以用 硬度变化来表示[1]。同时，储藏期间月饼也会发生由失水、失油等物化反应而引起的质 量变化。本实验通过储存21天后水晶月饼的质量下降值和硬度上升值来反映不同原料 配比水晶月饼的物性[2,3]，并采用电子天平和质构仪TPA测定来获取这些数值。利用正 交助手优化得出最优值，同时结合感官评价以确定最优配方。

2. 3实验设计

4.2. 3. 1单因素实验

澄粉加入比例的变化：选定不同添加澄粉比例替代醋酸酯化淀粉，澄粉与醋酸酯

48

化淀粉的比例为1: 5、2: 4、3: 3、4: 2和5: 1，加水量为150g，加油量20. 29g。

分子蒸馏单甘酯加入量的变化：在澄粉与醋酸酯化淀粉的比例一定（3: 3)的条 件下，考察了 4种不同单甘酯用量对水晶月饼品质的影响，用量分别为：0.1g、0.3g、 0• 5g、和 1g。

瓜尔豆胶加入量的变化：在澄粉与醋酸酯化淀粉的比例一定和单甘酯加入量一定 (淀粉比例3: 3,单甘酯用量0.3g)的条件下，考察了不同瓜尔豆胶用量对月饼品质

的影响，用量分别为0.5g、1g、1.5g及2g。

4. 2. 3. 2正交实验

根据单因素实验结果，采用L9(34)正交设计，以硬度上升值和质量下降值为指标， 确定水晶月饼制作配方的最佳工艺。因素水平见表4-1。

表4-1正交实验因素水平表L9 (34)

Table 4-1 Factors and levels of L9 orthogonal tests (34)

因素

水平A澄粉添加比例B单甘酯C瓜尔豆胶

( m: m)(g)(g)

13:30. 10. 5

24:20. 31

35: 10. 51.5

4.2.3.3 TPA测定参数

探头型号P100，压缩比50%，测前速率1.0mm/s，测试速率5.0mm/s，返回速率 5.0mm/s，触发力Auto-10g，间隔时间2s，数据获取速率200PPS。

4. 2. 3. 4重量变化的测定方法

利用电子天平分别对样品进行当天和存储21d后称重，两者之间的差值即为重量下 降值。每个样品做3组平行。

3结果与讨论

4.3. 1单因素实验结果与分析

4. 3. 1. 1不同澄粉加入比例对月饼品质的影响

49

2000

1.

图4-1样品硬度、4天后样品质量随澄粉加入比例的变化 Fig.4-1 Changes of hardness and weight after 4 days of samples between different proportions

of wheat starch

从图4-1可以看出，随着澄粉加入比例的增加，样品的硬度值和重量变化值逐渐增 大，硬度变化范围为2235.822g—2943.349g，重量变化的范围为1.99g—2.77g。这可 能是因为在加水量一定时，澄粉比例的不断增加会降低淀粉颗粒的溶胀特性、减少了支 链淀粉从淀粉颗粒上的解离导致结构致密[4]，因而硬度值不断增大；同时，由于澄粉的 保水能力低于醋酸酯化淀粉的保水能力，使得水晶月饼饼皮中的水分损失逐渐增大，表 现为重量变化也逐渐增加。

图4-2不同澄粉加入比例样品的硬度随贮存时间的变化 Fig.4-2 Changes of hardness of samples between different proportions of wheat starch during

storage time 50

由图4-2可知，水晶月饼的硬度随时间的延长均呈上升趋势。其中，按澄粉：醋酸 酯淀粉为1:5和2:4添加量的样品硬度曲线最为陡峭，在21d内硬度值增幅分别为 1020. 729g、751. 808g,说明该比例的样品在存贮期间硬度变化明显，老化快；添加比 例为5:1的样品硬度增幅为380. 137g;而4:2和3:3的样品随时间的变化硬度增加值则 相对平缓，分别为282. 667g和125. 833g。

Table4-2 Sensory evaluation of samples by different proportions of wheat starch

澄粉加入比色泽花纹表面光滑程度透明度*弹性口感

1:5浅白，花纹清晰光滑，无颗粒感+ +好爽口，不粘牙

2: 4浅白，花纹清晰光滑，无颗粒感+ +较好爽口，不粘牙

3: 3浅白，花纹清晰光滑，无颗粒感+ + +适中爽口，不粘牙

4: 2浅白，花纹清晰光滑，无颗粒感+ + +适中爽口，不粘牙

5: 1浅白，花纹清晰光滑，无颗粒感+ + +适中爽口，不粘牙

51

澄粉的加入比例变化对样品的感官特性影响不大，色泽、花纹及变观外形上均没有 明显差别，但随着澄粉加入量的增多，样品显得更加透明晶莹。在口感上，各种样品的 适口性都不错，且爽滑可口。综合考虑，选择3:3、4:2和5:1的添加比例作为分子蒸 馏单甘酯添加量的因素水平。

4.3. 1.2不同分子蒸馏单硬脂酸甘油酯加入量对月饼品质的影响

3.6

Fig.4-4 Changes of hardness and weight between different amounts of monoglyceride added

单甘酯具有良好的亲油性，是乳化性很强的水包油型（W/O)乳化剂，分为含40% 单酯的混合酯和含90%以上的分子蒸馏单甘酯。其中有文献指出，分子蒸馏单甘酯对直 链淀粉的复合指数可从未蒸馏的28提高至92,其乳化剂及保鲜作用提高2倍。在面包 等糕点生产中，能够防老化，同时具有改良组织结构，增强柔性和体积的作用[5]。

图4-4表明，水晶月饼的硬度值随分子蒸馏单甘酯加入量的增加呈不断降低的趋势， 单甘酯加入量越多硬度越低。这可能与单甘酯乳化剂可以调解生理面团，促进结构形成 均匀，改善性能，具有抗硬化作用有关[6]。在所提供的单甘酯用量组别中，重量变化表 现为随单甘酯添加量的增多呈现先减少后增大的变化，但质量损失值均低于对照组样 品。其中，分子蒸馏单甘酯添加量为0.3g时，重量变化值最小。这是因为在饼皮配方 中添加适量的乳化剂能使馅内的部分油脂较快地渗至饼皮而促进月饼回油，从而改善饼 皮的吸水性和持油性[7]。而随着单甘酯用量的增多，造成对面团性能改善影响作用变大， 面团过于柔软坍塌，弹性不足，同时过量的单甘酯可能有抑制淀粉糊化的作用，致使在 同等的加热时间里，面团出现由于不熟而老化更快，水晶月饼失水量增多。

图4-5表明，添加单甘酯的样品三天后的硬度值都出现先下降，而后随着时间的不

52

断延长硬度值缓慢增加，但增幅都不明显。这主要是因为在饼皮配方中添加适量的乳化 剂，一方面可使馅水分迅速向饼皮扩散而使月饼回软[7]，变现为3d后的硬度值下降；而 后因保藏出现的老化问题使得硬度增加。但因为乳化剂的分子中具有线型的脂肪酸长 链，可与直链淀粉链接而成为螺旋状复合物，从而降低淀粉分子的结晶程度，延缓老化

，故硬度增值不明显。其中，单甘酯添加量为1g的样品硬度值低于2000g,样品过软。

图4-5不同单甘酯添加量样品的硬度随贮存时间的变化

图4-6不同单甘酯添加量的样品图

53

对以上样品做感官评定，结果如表4-3:

表4-3不同单甘酯添加量样品的感官评价 Table4-3 Sensory evaluation of samples with different amounts of monoglyceride added

单甘酯添加 量（g)色泽花纹表面光滑程 度透明度*弹性口感

0浅白，花纹清 晰光滑无颗粒 感+ +一般爽口，不粘牙

0. 1浅白，花纹清 晰光滑无颗粒

感+ + +较好爽滑适中，不 粘牙

0. 3浅白，花纹清 晰光滑无颗粒

感+ + +适中爽滑适中，不 粘牙

0. 5白色，花纹清 晰光滑无颗粒

感+ +适中较爽滑，不粘 牙

1乳白，花纹很 清晰光滑无颗粒

感+差爽滑，粘牙

单甘酯用量的增加会使样品的色泽越来越白，造成样品的透明度不断降低，水晶月饼加工关键技术对质量影响的研究，水晶月 饼的通透性大打折扣，极大的影响水晶月饼的美观度。且单甘酯的增多还会导致样品的 弹性下降，粘性增加，过于柔软，缺乏嚼劲，粘牙程度增大，口感变差。综合各因素考 虑，选择〇.1g、〇.3g和0.5g作为分子蒸馏单甘酯添加量的因素水平。

4. 3. 1. 3不同瓜尔豆胶加入量对月饼品质的影响

由图4-7所示，添加瓜尔豆胶的水晶月饼硬度值与对照组相比均明显有所降低，可 能是加入的瓜尔豆胶分子阻止了溶胀淀粉颗粒间的相互作用，弱化了淀粉网络结构，使 月饼硬度降低[8]。由图4-7还可以看到，随瓜尔豆胶用量的增加，水晶月饼的硬度值变 化呈现先增加后减少趋势。其中，添加量为1g时的硬度值最高，为2650. 25g; 2g的加 入量硬度值最低，为1639. 932g。在低加入量时（5 1g)，胶体能够迅速吸收面团中多余 的水分子，面团和胶体均能充分的水化溶胀，可形成较好的凝胶网络[9]。同时由于瓜尔 豆胶是直链非离子型大分子，链上的羟基可与某些亲水胶体及淀粉形成氢键[10]，样品的 硬度值逐渐增加；而当瓜尔豆胶添加量超过1g时，具有强吸水性能的瓜尔豆胶会夺取 淀粉分子所吸收的水分，从而过多的水分被胶体吸走，降低了淀粉颗粒的溶胀特性[4]， 容易出现胶粉“结团”现象，使得面团吸水不足，淀粉分子不能充分舒展，部分因以未

54

能吸水仍以淀粉颗粒的形式存在，故表现为硬度值偏低。

从质量变化方面看，随着瓜尔豆胶添加量的增多，样品质量损失呈现先减少后增多 的趋势，瓜尔豆胶用量为1g时样品质量变化最低，为2. 54g。由于瓜尔胶具有控制胶体 脱水收缩的能力，用于面制品以增强口感，并能在一定程度上延缓老化[10]，故在低于1g 的添加量内，质量变化逐渐减少。但当瓜尔豆胶用量继续增大时，水分的不足成为导致

面团吸水不足的主要因素，样品老化加剧，变现为失水增多， 3100

2900 2700 2500

'QD

2300

则

2100 1900 1700 1500 1300

瓜尔豆胶用量/g

图4-7样品硬度、4天后样品质量随瓜尔豆胶加入量的变化 Fig.4-7 Changes of hardness and weight after 4 days of samples between different amounts of

guar gum added

从图4-8中可以看出，瓜尔豆胶用量在0.5g、1g时，硬度曲线平缓，说明硬度随 贮存时间的变化不明显；1.5g添加量的硬度值随时间的延长逐渐增大；2g用量的瓜尔 豆胶硬度曲线最陡，硬度变化极为明显，老化最严重，在21d内的硬度值从1639. 932g 增加到3850. 521g。这与图4-7所显示的情况一致。

55

图4-8不同瓜尔豆胶添加量样品的硬度随贮存时间的变化 Fig.4-8 Changes of hardness of samples between different amounts of guar gum added during

图4-9不同瓜尔豆胶添加量的样品图 Fig.4-6 Pictures of samples with different amounts of guar gum added

对以上样品做感官评定，结果如表4-4：

56

表4-4不同瓜尔豆胶添加量样品的感官评价 Table4-3 Sensory evaluation of samples with different amounts of guar gum added

瓜尔豆胶

添加量色泽花纹表面光滑程度透明度*弹性口感

(g)

0浅白，花纹清晰光滑，无颗粒 感+ +一般爽口，不粘牙

0. 5浅白，花纹清晰光滑，无颗粒

感+ + +较好爽滑适中，不粘 牙

1浅白，花纹很清 晰光滑，无颗粒

感+ + +好爽滑适中，不粘 牙

1.5浅白，花纹很清

晰光滑，无颗粒

感+ +好爽滑，不粘牙

2浅白，花纹很清

晰有颗粒感+ +一般有颗粒感

一定量的胶体加入会使样品花纹更加清晰，透明度更高，弹性更好，Q感增强，受 欢迎程度提高。然而，在加水量限制的条件下，过多的胶体会使得面团不均一，局部形 成的“结团”现象导致样品有颗粒感，表面光滑程度下降。综合各因素考虑，选择0.5g、 1g和1. 5g作为瓜尔豆胶添加量的因素水平。

3. 2正交实验结果

对存贮21d后样品硬度变化值Y1的正交分析数据显示，因素B (即单甘酯）较显 著，各因素对其影响的先后次序为B>C>A，最佳工艺组合为A2B3C2。对存贮21d后样 品的质量变化值Y2影响的先后次序为A>C>B，最佳工艺组合为A2B1C2。

对A2B3C2做验证性实验（n=3)，得出该条件下的硬度上升值和质量下降值分别为 374. 9g和2. 13g; A2B1C2的最佳工艺组合刚好包括在已做过的9组实验中，该条件下的 硬度上升值和质量下降值分别为299. 1g和2. 37g。

57

表4-5正交实验结果与分析 Table4-5 Results and analysis of orthogonal tests

实验号ABC空白硬度变化值Y1/g质量变化值Y2/g

11111233.71.89

21222347.61.94

31333362.11.8

42123299.12.37

52231336.32.25

62312474.92.23

73132222.42.28

83213337.21.96

93321470.82.22

K1(Y1)314.467251.733348.600346.933

K2(Y1)370.100340.367372.500348.300

K3(Y1)343.467435.933306.933332.800

K1(Y2)1.8802.1822.0292.122

K2(Y2)2.2832.0512.1782.152

K3(Y2)2.1532.0832.1102.043

极差(Y1)55.633184.20065.56715.500

极差(Y2)0.4030.1310.1490.108

因两组最佳工艺组合体现在B因素即单甘酯用量上的差异，而低加入量的单甘酯对 水晶月饼的色泽、表面光滑度、透明度等外观表现上及弹性、粘度等口感上更适于接受， 且操作易于成型，综合感官评价及实际生产操作的考虑，故选取B1的加入量，即最佳 工艺组合为A2BIC2：澄粉：醋酸酯淀粉的添加比例为4:2、单甘酯用量为0.1g、瓜尔 豆胶用量为1g。此条件下所得水晶月饼样品图如下：

58

图4-10最佳工艺条件下的水晶月饼样品

4本章小结

本实验结果表明：在进一步优化水晶月饼配方的基础上，澄粉的加入比例、单甘酯 和瓜尔豆胶的加入量对水晶月饼的硬度及质量均有影响。通过正交试验得出水晶月饼制 作的最佳工艺为：澄粉与醋酸酯淀粉加入比例为4： 2、单甘酯用量为0.1g、瓜尔豆胶 用量为1g，即（以淀粉总用量为100g基准计）澄粉38.79g、醋酸酯淀粉19.4g、木薯 淀粉41. 81g、单甘酯0. 1g、瓜尔豆胶1g、加水量150g、淀粉糖浆300g、加油量20. 29g 时，样品的感官和质构仪分析品质最好。

杀菌是食品加工的一个重要操作单元，目前使用最多的杀菌方法是热力杀菌。一般 来说，传统的加热杀菌方式所需的时间长、能耗大、风味损失严重；微波杀菌技术因 快捷、高效、节能、安全卫生等特点[1]已越来越广泛地应用于食品工业之中。实验所得 的水晶月饼通过包装后必须经过杀菌才能达到市售所需的保藏期。本章将通过采用传统 月饼（广式月饼）制作常用的焙烤方式和新型的微波杀菌方式对水晶月饼进行后杀菌， 并将此两种杀菌方法及其杀菌效果做比较，得出较优的杀菌方式，并探讨该杀菌方式下 最优的工艺条件。

2材料与方法

2. 1实验原料与仪器设备

水晶月饼的规格形状为：质量为100±0.39g的方形体（边长为60.05±0.71mm、高 为 17.75±0.54mm)。

Center309热电偶，台湾群特；电子天平，常熟双杰测试仪器厂；月饼模具（100g)， 购于月饼模具店；远红外线食品烘炉，新南方厨房设备厂；实验型微波工作站，配有 FISO Microwave Workstation Commander 软件，加拿大 FISO 公司；DZ-400/2L 多功

能真空包装机，南通彩星工贸有限公司。

2. 2实验方案

由于采用的是冷加工的方式，为保证产品的质量需要对包装后的水晶月饼进行后杀 菌，采用传统的加热方式和微波加热方式分别进行。通过检测不同杀菌方法下水晶月饼 温度变化，杀菌后月饼外观的变化以及在保藏期间微生物的变化来确定水晶月饼的加热 杀菌工艺。

2. 3实验设计

61

5. 2. 3. 1传统杀菌月饼温度变化曲线测定

将样品放入远红外食品烘炉中，参数设置为:底火温度200°C，面火温度为180°C[2-3]。 间隔3min打开烤炉取出一个样品，立刻测量月饼的中心、表皮和拐角处的温度并进行

记录。

5. 2. 3. 2微波杀菌月饼温度变化曲线测定

水晶月饼通过多功能包装机进行包装后放入微波工作站的微波炉中，在选取的测试 点处与之相对应的包装纸上打有小孔，将温度探头分别插入月饼中心、表皮和拐点处， 在线测量测试点的温度变化。其中，设置1.2秒自动记录一个温度数据。

微波杀菌条件的设定：

(1)不同微波功率：

表5-1不同功率条件的设定 Table5-1 Different conditions of power settings

功率档功率强度（W)功率密度（W/g)杀菌时间（min)

低功率30031

中功率50051

中高功率6506. 51

高功率1000101

(2)不同加热时间:

表5-2不同加热时间的设定

Table-5-2 Differentconditions of heating time

功率档功率强度（W)功率密度（W/g)杀菌时间

40s

中功率500550s

60s

70s

5. 2. 3. 3杀囷效果的评判指标

杀菌后的外观：整体完整、花纹清晰可见即满足要求

杀菌后的保藏日期（发霉的天数）

62

因月饼在保藏期间的优势腐败菌为霉菌[4]，故选用此因素作为杀菌效果的一个评价 指标。

微生物的测定

计算样品杀菌后分别保藏7天、14天、21天、30天时菌落总数和霉菌数 检测方法：菌落总数的测定参照国标GB4789.2 — 2003进行[5]

霉菌计数参照国标GB4789. 15 — 2003进行[6]

检测标准：依据GB19855-2005[7]，国家标准规定月饼中的菌落总数(cfh/g)热加工 时<1500，冷加工时<10000，霉菌数<100。&/§

3结果与讨论

传统月饼是典型的焙烤食品，在焙烤过程中，当月饼的中心温度达到85°C时，水晶月饼加工关键技术对质量影响的研究，饼内 细菌基本杀灭。本实验以此温度为参考，作为衡量水晶月饼的杀菌依据。

3. 1传统杀囷月饼温度变化曲线测定

表5-3焙烤条件下样品的温度变化

Table5-3 Temperature changes of samples under the baking conditions

时间（min)0258111417

中心(C)22. 827. 840. 758. 365. 278. 885. 4

表皮（C)25.238. 254. 763. 57487. 889. 6

拐点（C)23. 131.351.365. 782. 792. 495. 6

63

图5-1焙烤条件下样品的温度变化曲线 Fig.5-1 Temperature chage curves of samples under the baking conditions

由图5-1可知，焙烤条件下，表示样品拐点的曲线最陡，斜率最大，表明拐点处升 温速率最快，表皮处其次，中心点升温最慢，平均每分钟升温幅度在3. 5°C到4. 5°C之 间。在0-7min内月饼的表皮温度高于中心及拐点的温度，7min后拐点的温度高于表皮 及中心温度。但在整个焙烤过程中，中心温度始终低于表皮及拐点温度，17min后，3 个测试点的温度都已达到85C。这是因为，刚开始时热量由外向内传导，表皮处温度升 的快，温度较高；一定时间后，拐点处由于受两边热传导的影响而产生边角效应，致使 其温度升高更快，温度更高；而位于几何中心的中心点温度由于距离效应，升温最慢， 从而温度最低，即为冷点。这与传统的热传导规律相符[8]。

焙烤过程中水晶月饼的外观图如下：

64

图5-2焙烤杀菌过程中月饼的外观图 Fig.5-2 The appearance of moon cakes during the different baking sterilizations 从上图可知在焙烤的前8min里，月饼外观变化不明显，整体性及花纹清晰度均保 持良好。当焙烤到11分钟时，月饼表皮开始出现糖融现象，皮内部出现小泡，花纹开 始模糊。随着时间的逐渐延长，此现象越来越明显。17min时，样品中心点温度达到85°C， 但由于长时间的焙烤，表皮的温度过高，失水过大，表皮层形成了“结壳”层，甚至在 表皮的边缘及棱角处出现“结痂”现象，样品的花纹不再，整体外观已极大受损。对 加热17min后的样品保藏30d后的微生物指标检测，细菌总数（1240 cuf/g)及霉菌数 (68 cuf/g)均达到国标要求。

3. 2微波杀囷月饼温度变化曲线测定

5. 3. 2. 1 300W下月饼温度变化的曲线测定

65

a/s

时间/sec

图5-3 300W加热1min下样品温度变化曲线 Fig.5-3 The temperature change curves of samples by 300w with 1 minute

由图5-3可知，低功率300W条件下，温度变化曲线趋势均比较平缓，表明样品升 温都比较慢。在所选取的三个测试点处，拐点温度最高，中心点其次，表皮温度最低， 故表皮点即为微波杀菌的冷点。在1min的微波杀菌时间里，样品的升温趋势不明显， 幅度在6°C到15°C之间，相对于焙烤加热的杀菌方式而言已有较大的提高。1min后， 最高的拐点温度达到43. 5°C，中心温度达到40. 3°C，表皮温度仅为31. 9°C，很显然远 远低于85C，达不到杀菌要求的温度。

5. 3. 2. 2 500W下月饼温度变化的曲线测定

由图5-4可以看出，中功率500W条件下，温度上升最快的仍为拐点处，其次为中 心点，上升最慢的是表皮处。在1min的微波杀菌时间里，各测试点的升温幅度在60C 到78C之间，拐点温度达到102. 2°C，中心温度达到98. 3°C，表皮温度也已达到91. 3C， 三个测试点的温度均已达到85C的温度要求。

66

a/s

图5-4 500W加热1mn下样品温度变化曲线 Fig.5-4 The temperature change curves of samples by 500w with 1 minute

a/s

5. 3. 2. 3 650W下月饼温度变化的曲线测定

时间/sec

图5-5 650W1min下样品温度变化曲线 Fig.5-5 The temperature change curves of samples by 650w with 1 minute 中高功率650W条件下，相对于中心点及拐点而言，样品的表皮温度依然为冷点温 度，但是拐点温度与中心温度上升的速率基本一致，刚开始时是拐点的快，当加热到第 21秒时，中心的温度升的比拐点温度高，到54秒时又低于拐点的温度。在1min的微 波杀菌时间里，各测试点的升温幅度在73°C到80°C之间，拐点温度达到100.2°C，中心

67

温度达到99. 5°C，表皮温度也已达到93. 3°C，三个测试点的温度均已达到85°C的温度 要求。

5. 3. 2. 4 1000W下月饼温度变化的曲线测定

-■一表皮+中心——拐点

时间/sec

图5-6 1000W1min下样品温度变化曲线 Fig.5-3 The temperature change curves of samples by 1000w with 1 minute 采用高微波功率1000W条件下的杀菌，因微波持续发射、能量高，使得样品受热 比较均匀，表现为表皮、中心、拐点的温度变化曲线趋势基本保持一致：上升最快的为 中心温度，拐点温度次之，表皮温度偏低一点，但紧贴其后。在1min的微波杀菌时间 里，各测试点的升温幅度均保持较高水平，在80C到101C之间。数据显示，在35s时 各测试点的温度基本已达到所要求的85C。1min后，拐点温度达到120. 1C，中心温 度达到108 C，表皮温度也已达到101. 5 C。

通过对不同微波功率下1min加热时间对月饼表皮、中心、拐点的温度分布研宄能 够确定采用微波技术对月饼进行加热杀菌时，月饼的表面温度为冷点温度。这符合微波 加热的特性[9-10]微波具有穿透性，作用后的物体内部受压较大，分子内部能量急剧向外 部扩散，是一种“由内而外”的加热方式，故外部表皮温度较低。通过实验，我们还可 以看到，与传统的焙烤方式对比，因微波加热对食品的作用是物体内外同时升温，且升 温速率高，能大大的降低达到所需温度的时间，所以微波在时效上远远优于前者，这也 再次验证了微波具有快捷、高效的特点。与此同时，微波技术下样品的拐点处温度上升 较快，这也与L. A. Campanone, N. E [11]的研宄成果“立方体形状食品微波升温较快的

68

地方为角上即拐点”相一致。微波杀菌不仅热的效应还有非热效应[12-13]。综合作用时间 长短、产生的效果等因素对水晶月饼杀菌的影响，采用微波杀菌作为水晶月饼后杀菌的 方式，并使用表皮温度（冷点温度）作为下面进行杀菌条件工艺确定的判断依据。

5. 3. 3微波杀菌最佳工艺的确定

a/s

5. 3. 3. 1不同功率相同时间下的杀菌效果

时间/sec

图5-7不同功率下样品表皮温度的变化曲线 Fig.5-7 The temperature curves of samples with different microwave powers

一般说来，随着功率密度的提高，温度升高的越快。图5-7表明，在1min的时间 里，300W条件下的样品表皮温度上升最慢；1000W条件下表皮温度上升速率最快，特 别是在24s-36s内表现最为明显；650W和500W表皮温度上升速率则介于两者之间。 由图5-7还可知，低功率300W杀菌1min样品的表皮温度仅为31. 9°C，远远低于85°C， 中功率500W、中高功率650W和高功率1000W条件下样品的表皮温度则都能满足要求。 不同功率杀囷1min后的样品外观图如下：

69

图5-8不同功率杀菌1min后的样品外观图 Fig.5-8 Appearances of samples with different sterilization microwave powers inlmin 从外观上看，高功率1000W杀菌1 min的样品，水晶月饼加工关键技术对质量影响的研究，出现破皮露馅现象，整体性受损。 其他功率条件下杀菌1 min的样品外观没有较大的影响，样品整体性保持良好。具体感 官评价如下表5-4：

表5-4不同功率微波杀菌后的感官评价

Table5-4 Sensory evaluation of samples by different sterilization microwave powers

功率对照组300W500W650W1000W

冷点温度/°c2531. 991 . 393. 3101.5

外观完整，外观不完

外观完整，外观完整，外观完整，花纹较清整，漏陷表

外观饱满透亮，饱满透亮，花纹清晰，晰，表皮有皮破损，失

花纹清晰花纹清晰表皮较饱满些失水水较多

发霉时间/d5730+30+15

70

不同微波功率杀菌后的微生物指标，经检测发现菌落总数远远低于国家标准的 10000cfu/g。对中功率500W、中高功率650W杀菌条件下的样品保藏30d后测定的细 菌总数分别为556 cfh/g、473 cfh/g，满足国家标准对月饼冷加工细菌总数<10000 cfu/g 的要求。因此这里只讨论霉菌数来作为判断杀菌效果的指标。每隔七天进行一次测定， 当确定其发霉后不再继续进行检测。

表5-5不同功率杀菌1min后样品所含的霉菌量

Table5-5 Fungi counts of samples by different sterilizationmicrowavepowers in 1 min

时间/d霉菌数（cuf/g)

对照组300W500W650W1000W

71251050010

14--8454

21--2520150

28--4030-

由上表可知低功率300W下1min基本没有起到杀菌的作用，7d的霉菌数就已达到 125 cuf/g，超过国标规定的霉菌数< 100cfu/g，虽然此功率条件对样品的外观没有影响。 当功率增大能有效延长样品的保质期，但对样品外观的影响也逐渐显现，高功率1000W 条件下的样品出现糖融现象，表皮破损且失水率过高，皮馅分离，内馅外露，样品的保 质期降低，这可能是由于外露的馅料含糖较多，更易生长霉菌。中功率500W和中高功 率650W对于样品的保质期均有一定的延长，但中高功率下样品表皮存在失水现象，中 功率样品的外观则如初，与对照组差别不大。故选用中功率500W作为微波杀菌的设定 功率。

5. 3. 3. 2 500W下加热不同时间的杀菌效果

表5-6 500W下不同时间微波杀菌后的感官评价

Table5-6 Sensory evaluation of samples by 500w with different times

时间/sec40506070

冷点温度/°c52. 671 . 0591. 3101.3

外观完整外观完整外观完整外观不完整

外观条纹清晰条纹清晰条纹清晰有破皮现象

发霉天数/d142130+30+

在中功率500W时加热40s、50s,样品均保存不了一个月，这不能满足市售对于月

71

饼保质期的要求。加热60s时，样品不仅外观保持良好，而且保藏30d后没有出现霉变 现象，此条件即可达到杀菌要求。当时间提高到70s时，冷点温度超过100°C，但样品 表皮有点干缩变硬，同时出现边缘的破皮现象，产生裂痕，影响外观整体性。故选用中 功率500W加热1min作为微波对水晶月饼最佳的杀菌条件。

500W下不同杀囷时间的样品外观图如下：

图5-9 500W不同杀菌时间后的样品外观图 Fig.5-9 Appearance of samples by 500w with different times

5. 3. 4微波杀菌与传统杀菌的对比

72

图5-10微波杀菌与传统杀菌的对比图

Fig.5-10 Pictures of samples by microwave sterilization and traditional sterilization

由上图可以明显看出，从外观表现上看，在达到杀菌要求的情况下，微波杀菌（中 功率500W、1min)后样品的外观远远优于传统加热杀菌的外观。微波杀菌对水晶月饼 外观基本无影响，传统杀菌当冷点温度到达杀菌要求时，月饼的外表出现了结痂、干块、 起泡现象，外观形状受到严重影响；从所需时间上看，微波加热杀菌所需的时间为1min， 而传统加热的时间为17min。对外观表征及所用时间的综合考虑，得出传统的焙烤杀菌 方式不可行。故最佳的水晶月饼杀菌工艺条件是采用微波技术，在中功率（500W)下 对样品加热1min，即可满足外观、保质期（30d)的要求。

(1)通过对水晶月饼感官评定于质构仪分析的相关性研宄，市售5种品牌的水晶 月饼在残留颗粒方面没有显著性差异，在粗糙度、黏着性、弹性、硬度和粘牙性方面， 部分品牌的水晶月饼之间存在一定显著性差异（P<0. 05)，其中安琪牌和海口喜来登各 项感官评分之间除粘牙性以外，无显著差异。主成分分析显示，前2个主成分的方差贡 献率分别为52. 72%和20. 12%,累计贡献率达到72. 84%。主成分1中的主要感官指标是 粗糙度、黏着性、硬度、粘牙性和残留颗粒，成分2中的主要感官指标是弹性。

(2)感官评定与质构仪分析的结果之间具有一定相关性。仪器分析测定的硬度与感 官评定的黏着性、硬度之间达到了极显著正相关（p<0. 01)，仪器分析的弹性与感官评 定的弹性呈极显著正相关（p<0. 01)仪器分析的粘聚性与感官评定的硬度呈极显著正 相关；仪器分析测定的回复性与感官评定的残余颗粒之间达到了极显著负相关（p<

01)。对具有极显著相关的感官、仪器分析指标之间的关系做逐步回归分析，构建了 以仪器分析指标为自变量、感官指标为因变量的具有统计意义的感官硬度、弹性、黏着 性和残留颗粒预测模型（P<0. 01)，因此在实际生活生产中，建议采用以感官评定及仪 器分析两者结合的评价体系，来指导水晶月饼的品质评定。

(1)相对于常压蒸煮法，冷加工法生产水晶月饼老化速度明显减缓，水晶月饼加工关键技术对质量影响的研究，故选用冷 加工作为水晶月饼的加工手段；

(2)通过单因素，响应面法及正交试验得出水晶月饼饼皮制作的最佳工艺为：（以 淀粉总用量为100g基准计）澄粉38.79g、醋酸酯淀粉19.4g、木薯淀粉41.81g、单甘 酯0.1g、瓜尔豆胶1g、加水量150g、淀粉糖浆300g、加油量20.29g时，样品的感官和

质构仪分析品质最好；

(1)传统的焙烤加热杀菌的冷点为几何中心处，该冷点达到巴氏杀菌要求所需 要的时间为17min，但此时月饼的外观已严重受损，表明传统的焙烤杀菌方式对水晶月

75

饼不可行；

(2)相比于传统的焙烤杀菌，微波杀菌能在很短的时间里将温度提高到杀菌要求温 度，具有快捷、高效的特点。微波杀菌的冷点为月饼的表皮处。对于质量为100g的方 形体水晶月饼而言，最佳的杀菌工艺为：功率密度为5w/g加热1 min。此杀菌条件下， 不仅能使样品外观保持良好，为人们所接受，而且保质期也可达到市售要求。

二、创新之处

研宄了水晶月饼感官评定与质构分析的相关性，并构建了具有统计学意义的硬 度、弹性、黏着性和残留颗粒的最优回归预测模型（p<0.01);

通过对饼皮配方的优化改良，利用响应面和正交设计确定水晶月饼饼皮的最终配 方，同时获得较好的口感；

在不添加任何防腐剂的情况下，采用微波技术应用于水晶月饼的杀菌过程，能 够得到较好的外形及达到市售保质期要求。

三、展望

在我国竞争激烈的月饼市场中，水晶月饼的发展前景存在着很多不确定性。在一定 程度上，这是因为我国目前对水晶月饼的研宄广度和研宄深度还不够。由于实验时间和 实验条件的限制，本论文对水晶月饼的研宄还不够完善、不够深入。还有很多问题没有 进行研宄和探讨。这些问题可能也将成为今后水晶月饼的研宄方向。其中包括：

其他种类的淀粉和变性淀粉对水晶月饼品质的影响；

不同馅料对水晶月饼品质的影响；

保藏期间水晶月饼各指标的变化规律；

水晶月饼微波杀菌模型的建立及该过程对水晶月饼营养成分的影响

随着科学技术的发展，市场竞争的愈演愈烈和消费者对食品要求的提高，水晶月饼 的研宄将成为月饼研宄领域的一个重要课题。这也将推动我国月饼市场的进一步发展， 提高我国月饼行业在国际市场上的竞争力，使我国的月饼市场走向国际化的大舞台。

76

攻读硕士学位期间取得的研究成果

、已发表（包括已接受待发表）的论文，以及已投稿、或已成文打算投稿、或拟

成文投稿的论文情况（只填写与学位论文内容相关的部分):

序

号作者（全体 作者，按顺 序排列）题 目发表或投 稿刊物名 称、级别发表的卷期、年 月、页码相当于学位论文 的哪一部分(章、 节）

1潘柯伊，

芮汉明， 张立彦《响应面法优化 水晶月饼饼皮的 制作工艺》《现代食 品科技》2012.4(28)：

429-433第三章

2皮鹤珍， 芮汉明， 潘柯伊， 张立彦《醋酸酯化淀粉 对水晶月饼饼皮 品质的影响》《食品工 业科技》2012.06(33)：

313-316第三章

3潘柯伊，

芮汉明， 张立彦《复绿海带中叶 绿素稳定性研 宄》《食品工 业科技》2012.01(33)：

141-143

4张立彦， 芮汉明， 潘柯伊《一种低糖板栗 果脯及其生产方 法》申请专利2010年10月

注三：在“发表的卷期、年月、页码”栏

1如果论文已发表，请填写发表的卷期、年月、页码；

2如果论文已被接受，填写将要发表的卷期、年月；

3以上都不是，请据实填写“已投稿”，“拟投稿”。

不够请另加页。

二、与学位内容相关的其它成果（包括专利、著作、获奖项目等)