一種黑木耳多糖曲奇餅干的研制

張潤，舒逸凡，陳貴杰，宋克超，吳小軍，曾曉雄*

1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院（南京 210095）；2.南京思農(nóng)生物有機(jī)肥研究院有限公司（南京 211899）；

3.陜西秦峰農(nóng)業(yè)股份有限公司（商洛 711499）

黑木耳（Auricularia auricular-judae）別稱木耳、木菌，是一種大型食用真菌，屬擔(dān)子菌亞門、層菌綱、木耳科、木耳屬[1]，因其形狀與耳朵相似，由此而得名。黑木耳主要分布在中國、日本、韓國等[2]。我國是世界上最大的黑木耳生產(chǎn)國，年產(chǎn)量大約占世界總產(chǎn)量的90%，主要分布在黑龍江、吉林、陜西、廣西、四川、貴州等地[3]。黑木耳質(zhì)地薄而富有彈性，口感豐富，味道鮮美，所以深受廣大消費(fèi)者的歡迎[4-5]。黑木耳作為一種藥食同源的真菌[6]，含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，如多糖、蛋白質(zhì)、黑色素、礦物質(zhì)等[1,7-11]，越來越多的研究表明黑木耳具有抗氧化、抗腫瘤、提高免疫力等作用。黑木耳多糖為黑木耳的主要活性成分，據(jù)報(bào)道黑木耳多糖具有抗氧化、抗腫瘤、降血糖、抗輻射、抗凝血等多種生物活性[12-16]。

目前對(duì)黑木耳多糖的研究主要集中在提取、純化、生物活性方面的研究，對(duì)于其在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用研究報(bào)道較少[17]。曲奇餅干以氣味芳香濃郁、口感酥脆而聞名，近年來受到廣大消費(fèi)者的喜愛。但是在另一方面，曲奇餅干的高糖特點(diǎn)以及人們逐步推崇追求健康食品和功能性食品的理念，曲奇產(chǎn)品就要求向著健康化發(fā)展[18]。因此，此次研究擬以黑木耳、低筋面粉為主要材料，通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)研制黑木耳多糖曲奇餅干，為提高黑木耳的有效利用和開發(fā)風(fēng)味獨(dú)特、營養(yǎng)豐富的新型食品提供新思路。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鮮雞蛋（市售）；低筋面粉（新鄉(xiāng)良潤全谷物食品有限公司）；黃油（新西蘭恒天然集團(tuán)）；糖霜（江西巧嫂食品有限公司）；奶粉（Maxigenes公司）；黑木耳（陜西秦峰農(nóng)業(yè)股份有限公司）。

1.2 儀器與設(shè)備

AY120電子天平（日本島津公司）；ST0006舒帝電動(dòng)打蛋器（珠海家寶德科技有限公司）；電烤箱（珠海家寶德科技有限公司）；HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋（江蘇國華電器有限公司）；TMS-Pro質(zhì)構(gòu)儀（Food Technology Corporation）；PEN3型電子鼻（德國AIRSENSE）。

1.3 方法

1.3.1 黑木耳曲奇餅干制作工藝流程

1.3.2 操作要點(diǎn)

根據(jù)文獻(xiàn)[19-20]報(bào)道的方法并作適當(dāng)修改。

1.3.2.1 黑木耳多糖的制備

黑木耳經(jīng)過分級(jí)、挑選、洗凈并于55 ℃烘干箱中烘干，烘干后用高速粉碎機(jī)粉碎成粉末，密封備用。將黑木耳粉末按照料液比1∶100 g/mL溶脹12 h，并于90 ℃熱水浸提3 h，邊攪拌邊浸提，重復(fù)浸提兩次。然后以2 700g、5 min離心取上清液，真空濃縮至合適體積，加4倍體積乙醇沉淀，沉淀復(fù)溶、透析，濃縮、凍干即為黑木耳多糖。

1.3.2.2 面團(tuán)調(diào)制

將適量黃油軟化至用手輕輕按壓表面壓出痕跡即可，用打蛋器打至羽毛狀，隨后加入一定比例糖霜，分兩次加入雞蛋液進(jìn)行二次攪打，攪打至均勻。將過0.180 mm（80目）篩的低筋面粉加入其中，隨后將適量奶粉以及黑木耳多糖加入其中，攪拌。

1.3.2.3 擠壓擺盤

將調(diào)制好的面團(tuán)裝入裱花器中，擠出大小一致、花紋均勻、薄厚差不多的曲奇餅干，放置于已經(jīng)鋪好吸油紙的烤盤中。注意每個(gè)曲奇之間都要留有一定的空隙，防止烘烤過程中曲奇溶脹粘結(jié)在一起。

1.3.2.4 焙烤成型

將擺放好曲奇餅干的烤盤放入已經(jīng)預(yù)熱好的烤箱中，上火溫度180～190 ℃，下火溫度150～170 ℃，烘烤8 min，使得曲奇餅干快速成型，花紋不易變形，然后維持下火150～170 ℃，將下火調(diào)制160～170 ℃繼續(xù)烘烤6 min，直至餅干成型，表面呈現(xiàn)淺黃色，從烤箱取出冷卻處理，包裝后即得到黑木耳多糖曲奇餅干。1.3.3 基礎(chǔ)配方

黑木耳多糖6 g、低筋面粉75 g、黃油45 g、奶粉

10 g、雞蛋40 g、一級(jí)糖霜25 g。

1.3.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)文獻(xiàn)[21]報(bào)道的方法并作適當(dāng)修改。

1.3.4.1 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

結(jié)合基礎(chǔ)配方，以低筋面粉質(zhì)量為基準(zhǔn)，探討黃油添加量（35，40，45，50和55 g）、黑木耳多糖添加量（3，6，9，12和15 g）和焙烤溫度（160，170，180，190和200 ℃）對(duì)黑木耳多糖曲奇餅干質(zhì)量的影響。

1.3.4.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，以感官評(píng)分結(jié)果為指標(biāo)，設(shè)計(jì)L9(33)正交試驗(yàn)來確定黑木耳多糖曲奇餅干的最優(yōu)工藝，正交試驗(yàn)因素及水平見表1。

表1 正交試驗(yàn)因素水平表

1.3.5 黑木耳多糖餅干品質(zhì)評(píng)價(jià)

1.3.5.1 黑木耳多糖曲奇餅干感官評(píng)分

根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[22]并作適當(dāng)修改。從黑木耳多糖曲奇餅干的色澤、組織狀態(tài)、氣味、口味4個(gè)指標(biāo)（表2）來進(jìn)行感官評(píng)定。感官評(píng)分滿分為80分，由8位具有豐富經(jīng)驗(yàn)的相關(guān)人員進(jìn)行感官評(píng)定，評(píng)分結(jié)果取平均值。

表2 黑木耳多糖曲奇餅干感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.3.5.2 黑木耳多糖曲奇餅干的質(zhì)構(gòu)測定

黑木耳多糖曲奇餅干的質(zhì)構(gòu)分析參照文獻(xiàn)[23-24]的方法進(jìn)行。測試條件：選取1 000 N力量感應(yīng)元件，直徑72 mm圓柱探頭，探頭上升20 mm，檢測前速度60 mm/min，檢測后速度60 mm/min，回程速度120 mm/min，回程距離20 mm，起始力0.3 N，形變量25%，重復(fù)壓縮1次，兩次間隔時(shí)間為0 s，每組重復(fù)3次取平均值。

1.3.5.3 黑木耳多糖曲奇餅干的電子鼻測定

根據(jù)文獻(xiàn)[25]的方法并作適當(dāng)調(diào)整。樣品前處理：首先將曲奇餅干樣品磨碎，稱取5 g樣品置于30 mL頂空瓶中，密封，于25 ℃水浴鍋中靜置30 min。采用頂空吸氣法，電子鼻參數(shù)設(shè)定為：樣品準(zhǔn)備時(shí)間5 s，沖刷時(shí)間300 s，零點(diǎn)計(jì)數(shù)10 s，檢測時(shí)間為180 s，內(nèi)部流量為300 mL/min，進(jìn)樣流量為300 mL/min，載氣為潔凈的空氣。測定時(shí)將進(jìn)氣針和補(bǔ)氣針同時(shí)插入頂空瓶中，每組樣品重復(fù)3次。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有試驗(yàn)結(jié)果均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示，采用SAS V8統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析（One-way ANOVE），Duncan檢驗(yàn)進(jìn)行多組之間的顯著性分析，p＜0.05表示差異顯著。應(yīng)用GraphPad Prism 8.4.3軟件進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1.1 黃油添加量對(duì)曲奇餅干品質(zhì)的影響

黃油是一種很常見的乳制品，能夠改善食物的風(fēng)味，反式脂肪酸少，短鏈脂肪酸較多，比較容易消化[26]。但是過多的黃油攝入會(huì)影響人體健康，因此在制作曲奇餅干的過程中需要控制黃油的添加量。在低筋面粉質(zhì)量75 g、糖霜25 g、雞蛋液40 g、奶粉10 g、黑木耳多糖添加量6 g和焙烤溫度180 ℃的條件下，以黃油添加量為單因素變量，感官評(píng)分作為餅干品質(zhì)的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，探討黃油的最佳添加量。如圖1所示，隨著黃油添加量的增多，黑木耳多糖曲奇餅干的感官評(píng)分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。在黃油添加量為45 g時(shí)感官評(píng)分最高，此時(shí)的餅干質(zhì)地酥脆、風(fēng)味良好；在黃油添加量為35 g時(shí)曲奇餅干質(zhì)地較為堅(jiān)硬；當(dāng)黃油用量為55 g時(shí)餅干不易成型，過于油膩。因此選擇黃油添加量40，45 和50 g作為正交試驗(yàn)的3個(gè)水平。

圖1 黃油添加量對(duì)曲奇餅干品質(zhì)的影響

2.1.2 黑木耳多糖添加量對(duì)曲奇餅干品質(zhì)的影響

黑木耳多糖具有多種生物活性，將其添加到曲奇餅干中可開發(fā)一種益生特性的產(chǎn)品。在控制低筋面粉質(zhì)量75 g、糖霜25 g、雞蛋液40 g、奶粉10 g、黃油添加量45 g和焙烤溫度180 ℃的條件下，以黑木耳多糖添加量為單因素變量，感官評(píng)分作為餅干品質(zhì)的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，探討黑木耳多糖的最佳添加量。如圖2所示，隨著黑木耳多糖量的增加，曲奇餅干的感官評(píng)分呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢。這可能是由于黑木耳多糖本身有一定的特異氣味[27]，同時(shí)添加過多難以溶解，面團(tuán)會(huì)有絮狀物質(zhì)，影響感官評(píng)價(jià)。在黑木耳多糖添加量為6 g時(shí)感官評(píng)分較高，此時(shí)的曲奇餅干沒有明顯的氣味，且能較大程度添加多糖以凸顯黑木耳多糖曲奇餅干的特點(diǎn)。因此選擇多糖添加量3，6和9 g作為正交試驗(yàn)的3個(gè)水平。

圖2 黑木耳多糖添加量對(duì)曲奇餅干品質(zhì)的影響

2.1.3 焙烤溫度對(duì)曲奇餅干品質(zhì)的影響

據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道餅干的烘焙分為4個(gè)階段：脹發(fā)、定型、脫水、上色[28]，這4個(gè)過程伴隨著烘焙的始終，又在不同階段各有側(cè)重，影響著餅干的品質(zhì)。餅干酥脆度由脹發(fā)過程決定；定型過程則進(jìn)一步強(qiáng)化餅干脹發(fā)成果；脫水過程則影響著餅干的貨架期；上色過程影響餅干色澤，顏色金黃使消費(fèi)者更有食欲。在控制低筋面粉質(zhì)量75 g、糖霜25 g、雞蛋液40 g、奶粉10 g、黑木耳多糖添加量6 g和黃油添加量45 g的條件下，以焙烤溫度為單因素變量，感官評(píng)分作為餅干品質(zhì)的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，探討最佳焙烤溫度。如圖3所示，隨著焙烤溫度的升高，黑木耳多糖曲奇餅干的感官評(píng)分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。當(dāng)焙烤溫度為180 ℃時(shí)，感官評(píng)分與160 ℃和200 ℃均有顯著性差異（p＜0.05）。溫度過低則曲奇餅干中心未熟，溫度過高曲奇餅干則會(huì)烤焦。因此選擇焙烤溫度170，180和190℃作為正交試驗(yàn)的3個(gè)水平。

圖3 焙烤溫度對(duì)曲奇餅干品質(zhì)的影響

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

由正交試驗(yàn)表3可知，根據(jù)極差R大小可知影響黑木耳多糖曲奇餅干的因素重要性順序：C＞A＞B，即對(duì)黑木耳曲奇餅干影響最大的是焙烤溫度，其次是多糖添加量，最后是黃油添加量。由均值大小可知理論最優(yōu)組合為A2B3C1，這正好與實(shí)際最優(yōu)組合即感官評(píng)分最高A2B3C1組合一致。所以木耳多糖曲奇餅干的最佳工藝為A2B3C1，即在其他組分恒定不變的情況下，黑木耳多糖添加量為6 g、黃油添加量為50 g、焙烤溫度為170 ℃所制作的曲奇餅干口感、風(fēng)味為最佳。

表3 黑木耳多糖曲奇餅干正交試驗(yàn)表

通過正交試驗(yàn)得出最佳工藝之后，進(jìn)行黑木耳多糖曲奇餅干的全質(zhì)構(gòu)分析。從餅干的硬度、內(nèi)聚性、彈性、膠黏性、咀嚼性等方面進(jìn)行分析測定，考察黑木耳多糖曲奇餅干各方面的口感。如表4所示，正交試驗(yàn)中的9組黑木耳多糖曲奇餅干在硬度、彈性等各方面數(shù)值相差不大，屬于正常范圍。為了更好地反映工藝對(duì)品質(zhì)指標(biāo)的影響，對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了顯著性分析。

表4 黑木耳多糖曲奇餅干正交試驗(yàn)全質(zhì)構(gòu)參數(shù)值

如圖4（A）所示，最優(yōu)組合正交試驗(yàn)6號(hào)的硬度與5號(hào)無顯著性差異外，與其他所有組合均有顯著性差異。咀嚼性是描述將固體食品咀嚼到能夠吞咽時(shí)需要做的功，它綜合反映了曲奇餅干對(duì)咀嚼的持續(xù)抵抗性，并且一般曲奇餅干的咀嚼性低于150 mJ較好[24]。從圖4（B）可以看出，所有正交試驗(yàn)組的咀嚼性口感都較好，正交試驗(yàn)2號(hào)，3號(hào)和9號(hào)咀嚼性較低，與最佳組合6號(hào)有顯著性差異（p＜0.05），說明這三組黑木耳多糖曲奇餅干質(zhì)地偏軟。

內(nèi)聚性是指樣品經(jīng)過第一次壓縮后所展現(xiàn)出對(duì)第二次壓縮的抵抗性，同時(shí)也反映著樣品內(nèi)部的結(jié)合力的大小[24]。從圖4（C）可以看出，所有正交試驗(yàn)組的黑木耳多糖曲奇餅干內(nèi)聚性相差不大，都不易松散。膠黏性是指探頭由于測試樣品的黏著作用所消耗的功，反映了咀嚼時(shí)曲奇對(duì)牙齒、舌頭等接觸面黏著的性質(zhì)[24]。從圖4（D）可以看出，最佳組合6號(hào)的膠黏性數(shù)值居中，說明口腔能夠適度感覺到黑木耳多糖曲奇餅干的黏性但不至于過高而產(chǎn)生粘牙的感覺。

彈性和恢復(fù)程度都反映了樣品被壓縮后還能恢復(fù)過來的程度[24]。從圖4（E）和（F）可以看出，各組試驗(yàn)號(hào)的黑木耳多糖曲奇餅干恢復(fù)程度差不多，個(gè)別組有顯著性差異（p＜0.05），說明黑木耳多糖曲奇餅干組織質(zhì)地較完整。

圖4 正交試驗(yàn)組黑木耳多糖餅干質(zhì)構(gòu)變化

電子鼻是主要模擬人的嗅覺而形成的一種分析技術(shù)，具有簡單、便捷、重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn)[29]。采用電子鼻對(duì)正交試驗(yàn)黑木耳多糖曲奇餅干進(jìn)行風(fēng)味分析，試驗(yàn)中利用 Loading分析法分析某一傳感器橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)的比值：如果該比值接近0，則說明該傳感器的識(shí)別作用較小，可以忽略不計(jì)；如果單個(gè)傳感器的響應(yīng)值偏離于0，偏離越遠(yuǎn)，則說明該傳感器的識(shí)別作用就越明顯[30]。由雷達(dá)圖（圖5）可知：9種正交試驗(yàn)號(hào)的曲奇餅干的電子鼻傳感器雷達(dá)圖輪廓有一定的差別，對(duì)于傳感器6（W1S甲烷）來說，正交試驗(yàn)1號(hào)曲奇餅干響應(yīng)值最高，其次是正交試驗(yàn)3號(hào)，正交試驗(yàn)4號(hào)的曲奇響應(yīng)值較低；正交試驗(yàn)1號(hào)和2號(hào)黑木耳多糖曲奇餅干對(duì)于傳感器10（W3S芳香烷烴）的響應(yīng)值較高，而正交試驗(yàn)5號(hào)和6號(hào)黑木耳多糖曲奇餅干的響應(yīng)值較低。總的來說，黑木耳多糖曲奇餅干的電子雷達(dá)圖顯示，除了W1S甲烷和W3S芳香烷烴氣味較明顯，其余都較為相似。

圖5 黑木耳多糖曲奇餅干的電子鼻雷達(dá)圖

3 結(jié)論

此次研究以黑木耳和低筋面粉為主要原材料成功研制了黑木耳多糖曲奇餅干。以感官評(píng)分為主要參考依據(jù)，通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)優(yōu)化確定黑木耳多糖曲奇餅干的最佳工藝與配方：黑木耳多糖6 g、黃油50 g、低筋面粉75 g、 奶粉10 g、雞蛋40 g、一級(jí)糖霜25 g、焙烤溫度為170 ℃。添加黑木耳多糖的曲奇餅干具有較好的彈性、咀嚼性。電子鼻雷達(dá)圖表明黑木耳多糖曲奇餅干具有明顯的W1S甲烷和W3S芳香烷烴氣味。我國黑木耳資源豐富，黑木耳多糖具有各種生物活性，研究開發(fā)新型黑木耳多糖產(chǎn)品可以提升黑木耳的精深加工，豐富黑木耳制品種類，提高黑木耳的附加值。