优化以小米为基础的零食棒，以实现均衡的营养饮食：利用响应面方法提高小米的利用率

《Journal of Culinary Science & Technology》：Optimizing Millet-Based Snack Bars for a Balanced Nutrition Diet: Enhancing the Utilization of Millets Using Response Surface Methodology

本研究采用响应面法优化了爆米花与爆高粱在能量棒中的配比，分析了水分活性、展开比、口感及整体接受度等指标，结果表明最优配比为29.4%米粒、10%坚果、20%种子、30%粘合剂及10.6%其他成分，该配方在营养均衡（12.5g/100g蛋白质，357.52kcal/100g能量）和感官特性（R2值均>0.87）方面表现优异，同时支持循环经济。

　　

摘要

本研究评估了爆米花苋菜和爆米花小米对零食棒物理化学及感官参数的影响，并利用多种统计指标来确定响应模型的拟合优度。通过响应面法（RSM）开发了多种营养棒的配方。实验设计采用了三水平、双因素的中心复合设计，以优化爆米花苋菜（25%–40%）和爆米花小米（25%–40%）的比例。测量的响应指标包括水分活度、涂抹性、口感以及整体接受度。采用二阶多项式模型对响应变量进行分析，同时还分析了各种物理化学性质、质地特征及营养成分。感官接受度由25名经过半培训的评估人员共同评定。响应模型的拟合效果良好，水分活度、涂抹性、口感及整体接受度的R2值分别为0.881、0.909、0.872和0.89。均方误差（MSE）、均方根误差（RMSE）和平均绝对百分比误差（MAPE）较低，Durbin-Watson（DW）值约为2，表明数据无自相关性；AIC和SBC值也处于较低水平，说明模型效率较高。在整体接受度响应变量中存在较高的多重共线性，其方差膨胀因子（VIF）大于10且容忍度（Tolerance）小于0.1，而其他响应变量的多重共线性问题相对较轻。最终优化的配方包含29.4%的小米、10%的坚果、20%的种子、30%的粘合剂以及10.6%的其他成分，实现了营养成分与感官接受度的最佳平衡。该零食棒尺寸为4.8×2.5×2.5厘米，重量为10克，其水分活度为0.39。从营养角度来看，每100克零食棒含有12.5克蛋白质和357.52千卡的能量，并富含多种必需矿物质。所建立的响应模型能够准确预测零食棒的质量参数，表现出良好的预测能力。这种以小米为基础的优化零食棒在物理、光学、质地、营养及感官方面均表现出优异特性，具备商业化的潜力。此外，该产品通过使用小米等耐逆性强的作物，支持循环经济和可持续发展理念，提高了资源利用效率并减少了浪费。