一種苦蕎曲奇的配方設計

王 寧，袁靜蕾，楊浩杰，馬麗卿，李和平

(1.河南牧業(yè)經(jīng)濟學院 食品與生物工程學院，河南 鄭州 450046； 2.湖北工業(yè)大學 生物工程與食品學院， 湖北 武漢 430068； 3.河南工業(yè)大學 生物工程學院，河南 鄭州 450001)

1 前言

曲奇餅干是以糖、低筋蛋糕粉、黃油和雞蛋作為基礎(chǔ)配方，再根據(jù)實際情況添加適宜的輔料，經(jīng)烘焙而成的具有多種形狀和花紋的餅干產(chǎn)品[1]?？诟兴炙?、甜而不膩的特點使其深受廣大消費者的喜愛。但是傳統(tǒng)的曲奇餅干往往有高油、高糖的問題，大量攝入易引起肥胖、糖尿病等代謝疾病[2]。加入膳食纖維，既可以保留曲奇餅干的感官品質(zhì)，又可提高其營養(yǎng)價值，降低引起代謝性疾病發(fā)生的幾率[3]，可在基礎(chǔ)配方的基礎(chǔ)上添加富含膳食纖維的輔料，如南瓜、蘋果渣等[4,5]?；虿捎貌糠执娴案夥鄣姆椒?，常見的添加輔料有燕麥粉、蕎麥粉、蓮子粉等[6,7]。

蕎麥(FagopyrumesculentumMoench.)是蓼科蕎麥屬植物，人們廣泛食用的蕎麥品種包括甜蕎麥和苦蕎麥兩種。蕎麥在世界范圍內(nèi)有廣泛分布，包括中國、俄羅斯、波蘭、加拿大、巴西、美國等[8]。苦蕎中富含膳食纖維、黃酮等營養(yǎng)成分[9]，具有較好的抗氧化活性[10]。

本實驗在曲奇餅干的基礎(chǔ)配方中添加適量的苦蕎粉，研究苦蕎對曲奇餅干的抗氧化功效，進而為開發(fā)高膳食纖維、高營養(yǎng)價值的曲奇餅干奠定基礎(chǔ)。

2 材料和儀器

2.1 試驗材料

海蘭褐鮮雞蛋購于鄭州丹尼斯超市；小麥粉、綿白糖和苦蕎顆粒購于河南省世紀聯(lián)華超市；黃油購于京東超市；2-硫代巴比妥酸為分析純購自國藥集團；三氯乙酸為分析純購自天津市光復精細化工。

2.2 主要儀器和設備

質(zhì)構(gòu)儀(CT3，美國Brookfield有限公司)，便攜式色差儀(CR-400，日本柯尼卡美能達有限公司)，熱風循環(huán)電焗爐(YXD-4A，英聯(lián)斯特餐飲設備有限公司)，紫外可見分光光度計(BlueStar B，北京萊伯泰科儀器股份有限公司)。

3 方法

3.1 苦蕎曲奇加工工藝流程

曲奇餅干基礎(chǔ)配方為：面粉56 g，黃油19 g，綿白糖22 g，全蛋液2.5 g，蛋黃14 g。

3.1.1 操作要點

(1)苦蕎粉制備：將四川涼州生苦蕎放于粉碎機進行粉碎處理，成較細粉狀，過100目篩備用。

(2)配粉：將事先稱好的面粉與苦蕎粉攪拌混勻，備用。

(3)打發(fā)：從冰箱中取出黃油切成小塊放于不銹鋼盆中，汽浴軟化(注意不要將黃油軟化過度成為液體)。打發(fā)至體積略有膨脹時加入稱好的綿白糖繼續(xù)打發(fā)，直到空氣充分混入，混合物顏色發(fā)白且較為細膩即可。此時分兩次加入蛋黃和全蛋液，用打蛋器使其充分混勻。

(4)和面：加入混勻后的面粉與苦蕎粉，用手將其與上述混合物混合均勻。此時，面團逐漸成型，且隨著揉捏時間的增加，面團開始呈現(xiàn)光滑細膩的狀態(tài)。但不可揉捏過度，以防破壞餅干的酥性結(jié)構(gòu)。

(5)冷凍：在U型餅干模具中鋪一層保鮮膜，將面塊均勻填充于模具中，然后置于冰箱冷凍約40 min后取出(利于后續(xù)切片操作)。

(6)切片：將冷凍后的面塊放于案板上，切成5 mm厚的均勻塊狀物，并平鋪在烤盤上。

(7)焙烤：將餅干放入烤箱，設置參數(shù)，使焙烤溫度為160 ℃，熱風循環(huán)溫度為150 ℃，焙烤時間為7 min。

(8)冷卻、包裝：焙烤后的餅干應放在烤盤上冷卻，然后裝進一次性塑料杯并覆上保鮮膜。

3.1.2 黃油添加量對苦蕎曲奇餅干品質(zhì)的影響

以黃油添加量為變量，分別添加13 g、16 g、19 g、22 g、25 g黃油制作苦蕎曲奇餅干，研究黃油添加量對餅干的感官評分、硬度、色度等品質(zhì)的影響，確定黃油的適宜添加量。

3.1.3 綿白糖添加量對苦蕎曲奇餅干品質(zhì)的影響

以綿白糖添加量為變量，分別添加18 g、20 g、22 g、24 g、26 g綿白糖，制作苦蕎曲奇餅干，研究綿白糖添加量對餅干的感官評分、硬度、色度等品質(zhì)的影響，確定綿白糖的適宜添加量。

3.1.4 全蛋液添加量對苦蕎曲奇餅干品質(zhì)的影響

以全蛋液添加量為變量，分別添加0 g、1.5 g、3 g、4.5 g、6 g全蛋液，制作苦蕎曲奇餅干，研究全蛋液添加量對餅干的感官評分、硬度、色度等品質(zhì)的影響，確定全蛋液的適宜添加量。

3.1.5 苦蕎粉添加量對苦蕎曲奇餅干品質(zhì)的影響

以苦蕎粉添加量為變量，分別添加0 g、2 g、4 g、6 g、8 g苦蕎粉，制作苦蕎曲奇餅干，研究苦蕎粉添加量對餅干的感官評分、硬度、色度等品質(zhì)的影響，及苦蕎對曲奇餅干中脂質(zhì)的抗氧化作用，確定苦蕎粉的適宜添加量。

3.1.6 正交試驗設計

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，選擇合適的黃油、綿白糖、全蛋液和苦蕎粉添加量，測試餅干的感官評分、硬度、色度和丙二醛(malondialdehyde，MDA)值，進行L9(34)的正交試驗，優(yōu)化苦蕎曲奇餅干的配分。正交試驗因素水平表見表1。

表1 苦蕎曲奇餅干正交試驗因素水平表 g

3.2 曲奇餅干硬度測定

采用質(zhì)構(gòu)儀檢測餅干樣品的硬度。選用TA 39探頭，測試類型為破裂模式，測試目標為stop&load，出發(fā)點負載500 g，測試速度0.5 mm/s，測試循環(huán)一次。每組樣品平行測試5次，取平均值。

3.3 曲奇餅干色度測定

采用CR-400型色差儀對餅干的色澤進行評定。剔除烘烤不均勻的餅干后任選三個餅干對其正面進行測定，記錄L(亮度)、a(紅綠值)、b(黃藍值)值，并取平均值。

3.4 曲奇餅干氧化程度測定

采用MDA法測定苦蕎添加量組餅干的氧化程度(待測餅干需在干燥的環(huán)境下放置一周)。操作方法如下：

(1)10%TCA：10 g TCA用100 mL的水溶解(可用玻璃棒加速其溶解)。

(2)0.6%TBA：0.3 g的TBA用上述TCA溶液溶解并定容至50 mL(水浴攪拌溶解)。

(3)MDA的提?。簩灨蓸悠酚醚欣從ニ楹?，準確稱取1 g于4 mL的離心管中，加入約2 mL配好的TCA溶液混合均勻，之后定容至4 mL。勻漿置于離心機中以4 000 r/min的速度離心10 min，上清液即為提取液。

(4)顯色反應與測定：準確吸取2 mL提取液于離心管中(空白組添加2 mL蒸餾水)，再添加2 mL TBA溶液。然后置于沸水浴中加熱15 min，迅速冷卻后再次離心。在450 nm、532 nm、600 nm處分別測定吸光值。

(5)結(jié)果計算

C=6.45×(A532-A600)-0.56×A450

Y=CV/W

其中，C為MDA濃度，μmol/L；V為提取液體積，mL；W為稱取的餅干重量，g；Y為MDA含量，μmol/g。

3.5 感官評價

選取10名食品專業(yè)的學生與老師按照評分標準[21]，分別從外形、滋氣味、酥脆度、色澤四個方面進行打分，滿分100分。具體評分標準參照表2。

表2 曲奇餅干感官評價表

3.6 統(tǒng)計分析

采用SPSS 20軟件進行方差分析，每組試驗至少重復3次，數(shù)據(jù)在95%水平進行Duncan分析，結(jié)果以Mean±SEM形式呈現(xiàn)。

4 結(jié)果與討論

4.1 黃油添加量對曲奇餅干品質(zhì)的影響

4.1.1 黃油添加量對曲奇餅干感官品質(zhì)的影響

黃油添加量對曲奇餅干感官的影響見圖1。隨著黃油添加量的增加，餅干香味越來越濃郁，但黃油添加量較高時，面團較軟，易粘盆，且有出油現(xiàn)象。而黃油較少時面團又較硬，不利于成型，成品破裂嚴重、不美觀。由圖1可知，黃油添加量對餅干有顯著影響(P<0.05)，隨著黃油添加量的增加，感官評分呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，當黃油添加量為19 g時，感官得分最高。這之后，隨著黃油添加量的增加，感官評分差異不顯著(P<0.05)。

圖1 黃油添加量對曲奇餅干感官品質(zhì)的影響注：字母相同表示差異不顯著(P>0.05)，字母不同表示差異顯著(P<0.05)，下同。

4.1.2 黃油添加量對曲奇餅干硬度的影響

黃油添加量對曲奇餅干硬度的影響見圖2。隨著黃油添加量的增加，餅干的硬度值顯著降低(P<0.05)。這可能是由于黃油影響蛋白質(zhì)和淀粉的連續(xù)性結(jié)構(gòu)，降低了餅干韌性，進而降低了曲奇餅干的硬度[11,12]。

圖2 黃油添加量對曲奇餅干硬度的影響

綜合考慮健康和經(jīng)濟因素，結(jié)合感官評分和硬度的結(jié)果，選擇19 g為正交試驗因素水平的參考值。

4.2 綿白糖添加量對曲奇餅干品質(zhì)的影響

4.2.1 綿白糖添加量對曲奇餅干感官品質(zhì)的影響

綿白糖添加量對曲奇餅干感官品質(zhì)的影響見圖3。隨著綿白糖添加量的增加，感官評分呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢，當綿白糖添加量為22 g時，感官評分顯著高于其他組(P<0.05)。此時，測試人員對曲奇餅干的甜度接受度較高。

圖3 綿白糖添加量對曲奇餅干感官品質(zhì)的影響

4.2.2 綿白糖添加量對曲奇餅干硬度的影響

綿白糖添加量對曲奇餅干硬度的影響見圖4。結(jié)果顯示，隨著綿白糖添加量的增加，曲奇餅干的硬度顯著上升(P<0.05)。這是因為隨著添加量的增加，未溶解的綿白糖逐漸增加，在焙烤過程中，未溶解的綿白糖逐漸融化，導致面團擴散，冷卻后會形成非結(jié)晶玻璃態(tài)，使餅干變酥脆，最終引起餅干硬度的增加[13,14]。

圖4 綿白糖添加量對曲奇餅干硬度的影響

4.2.3 綿白糖添加量對曲奇餅干色度的影響

綿白糖添加量對曲奇餅干色度的影響見表3。結(jié)果顯示，綿白糖添加量為20 g時，餅干的亮度值(L)顯著升高，紅度值(a)和黃度值(b)均顯著降低(P<0.05)?？赡苁怯捎谶^量的綿白糖在面團中未溶解，使餅干有較高的亮度[14]。

表3 綿白糖添加量對曲奇餅干色度的影響

綜上所述，選取綿白糖糖添加量20 g、21 g、22 g作為正交試驗的因素水平。

4.3 全蛋液添加量對曲奇餅干品質(zhì)的影響

4.3.1 全蛋液添加量對曲奇餅干感官品質(zhì)的影響

全蛋液添加量對曲奇餅干感官的影響見圖5。結(jié)果顯示，全蛋液添加量為3 g時，曲奇餅干的感官評分顯著高于其他水平(P<0.05)，此時餅干口感細膩、酥脆爽口。實驗發(fā)現(xiàn)，當不添加全蛋液時，餅干面團特別干，成型有很大困難，且烘烤后餅干口感也較干。而隨著全蛋液的過度添加，面團發(fā)黏，既浪費原料也不利于器具的清理。

圖5 全蛋液添加量對曲奇餅干感官的影響

4.3.2 全蛋液添加量對曲奇餅干硬度的影響

全蛋液添加量對曲奇餅干硬度的影響見圖6。蛋清和蛋黃均可促進面團網(wǎng)絡的形成[15,16]。因此，添加蛋黃可顯著降低曲奇餅干的硬度，且隨著全蛋液添加量的增加，餅干的硬度逐漸降低(P<0.05)。

圖6 全蛋液添加量對曲奇餅干硬度的影響

4.3.3 全蛋液添加量對曲奇餅干色度的影響

從表4可以看出，與空白對照相比，曲奇餅干的亮度值(L)和黃度值(b)變化不顯著，紅度值(a)顯著降低(P<0.05)，這說明隨著全蛋液添加量的增加，綠度值(a)不斷增加，從而對餅干的色澤產(chǎn)生不利影響。

表4 全蛋液添加量對曲奇餅干色度的影響

綜上所述，選取2.5 g、3 g、3.5 g全蛋液添加量作為正交試驗的數(shù)值。

4.4 苦蕎粉添加量對曲奇餅干品質(zhì)的影響

4.4.1 苦蕎粉添加量對曲奇餅干感官品質(zhì)的影響

苦蕎粉添加量對曲奇餅干感官評分的影響見圖7。結(jié)果顯示，苦蕎粉添加量為4 g時，餅干苦蕎風味突出且色澤怡人，感官評分最高。苦蕎粉中不含谷蛋白[9]，因此無法形成面筋網(wǎng)絡，當添加量大于4 g時，雖然餅干保健功能加強，但其表面龜裂現(xiàn)象較為嚴重，奶香味逐漸淡去，有明顯的顆粒感，且色澤逐漸趨于苦蕎色，失去餅干應有的淺黃色。

圖7 苦蕎粉添加量對曲奇餅干感官的影響

4.4.2 苦蕎粉添加量對曲奇餅干硬度的影響

苦蕎粉添加量對曲奇餅干硬度的影響見圖8。已知苦蕎粉中無谷蛋白，無法形成面筋網(wǎng)絡，苦蕎粉的添加會降低面團的吸水能力[9]，使餅干硬度顯著降低(P<0.05)?？嗍w粉的添加會顯著增加面團的硬度[17]，因此，當苦蕎粉添加量較多時，面團的硬度又呈現(xiàn)出顯著上升趨勢(P<0.05)。

圖8 苦蕎粉添加量對曲奇餅干硬度的影響

4.4.3 苦蕎粉添加量對曲奇餅干色度的影響

苦蕎粉添加量對曲奇餅干色度的影響見表5?？嗍w粉的亮度值(L)顯著低于小麥粉，紅度值(a)和黃度值(b)顯著高于小麥粉[18]，隨著苦蕎粉添加量的增加，餅干的亮度值(L)逐漸降低，紅度值(a)和黃度值(b)逐漸升高。

表5 苦蕎粉添加量對曲奇餅干色度的影響

4.4.4 苦蕎粉的抗氧化作用研究

苦蕎粉添加量對曲奇餅干的抗氧化作用見圖9?？嗍w富含多酚類物質(zhì)[9]，其中苦蕎黃酮具有較好的體外抗氧化能力[19]，在面團中添加苦蕎粉可顯著降低餅干的脂質(zhì)氧化情況，且隨著苦蕎粉添加量的增加，餅干的脂質(zhì)氧化程度顯著降低(P<0.05)。

圖9 苦蕎粉添加量與曲奇餅干氧化程度的關(guān)系

綜上所述，選擇2 g、3 g、4 g的苦蕎粉添加量進行正交試驗。

4.5 苦蕎曲奇餅干的配方優(yōu)化研究

4.5.1 極差分析

對正交試驗進行極差分析，如表6所示。極差分析結(jié)果顯示：對于感官評分指標，因素主次順序為：D>B>A>C；對于硬度指標，因素主次順序為：B>D>A>C；對于氧化程度指標，因素主次順序為：D>C>B>A。

表6 極差分析結(jié)果

續(xù)表6 極差分析結(jié)果

4.5.2 方差分析

在實驗數(shù)據(jù)的處理過程中，方差分析是一種非常實用、有效的統(tǒng)計檢驗方法，能用于檢驗實驗過程中，有關(guān)因素對試驗結(jié)果影響的顯著性。

對正交試驗進行方差分析，如下表7所示。

表7 方差分析結(jié)果

由方差分析結(jié)果可知，綿白糖添加量與苦蕎粉添加量對餅干品質(zhì)影響均極顯著(P<0.01)；全蛋液添加量對硬度影響較顯著(P<0.05)。

綜合考慮方差分析和極差分析結(jié)果，得到苦蕎曲奇餅干的最優(yōu)配方為：黃油19 g，綿白糖22 g，全蛋液2.5 g，苦蕎粉4 g。在此條件下制作出的曲奇色澤金黃、甜而不膩、口感酥松且具有較低的脂質(zhì)氧化程度。

5 結(jié)論

本文通過預實驗確定了苦蕎曲奇餅干的基礎(chǔ)配方與工藝條件。然后就黃油添加量、綿白糖添加量、全蛋液添加量、苦蕎粉添加量展開單因素試驗，在單因素試驗的基礎(chǔ)上，設計并分析正交試驗結(jié)果，從而得出苦蕎曲奇餅干的最優(yōu)配方為：黃油19 g，綿白糖22 g，全蛋液2.5 g，蛋黃14 g，苦蕎粉4 g，面粉56 g。最佳工藝條件為：160 ℃下烘烤7 min。在此條件下烘烤的餅干，外型美觀、口感酥脆，苦蕎風味突出的同時又具有十足的奶香味。同時又兼具營養(yǎng)保健功效，并且達到了延長貨架期的效果。

通過實驗發(fā)現(xiàn)，餅干的氧化程度與苦蕎粉的添加量呈負相關(guān)，即苦蕎粉起到了一定的抗氧化作用，這為苦蕎蛋黃曲奇的工業(yè)化生產(chǎn)提供了理論基礎(chǔ)。