無(wú)麩質(zhì)雜糧華夫餅的配方優(yōu)化及品質(zhì)分析

周藝嘉，趙江林*，王燦，林佳慧，譚茂玲，張萍，趙鋼

（1.成都大學(xué)四川省雜糧產(chǎn)業(yè)化工程技術(shù)研究中心，四川 成都 610106；2.環(huán)太生物科技股份有限公司，四川 成都 610213）

苦蕎[Fagopyrum tataricum（L.）Gaertn]又稱“韃靼蕎麥”，是一種特色小宗雜糧?？嗍w含有豐富的蛋白質(zhì)，其中50%以上為清蛋白和球蛋白，該類蛋白質(zhì)與豆類蛋白質(zhì)較為相似，不含面筋結(jié)構(gòu)[1]。此外，苦蕎富含B族維生素和人體所需的多種微量元素，還含有蘆丁、槲皮素、山奈酚和D-手性肌醇等多種功能活性成分[2]。藜麥（Chenopodium quinoa Willd.）又稱藜谷、昆諾阿藜，為藜屬一年生雙子葉植物[3]。藜麥作為無(wú)麩質(zhì)原料，其富含與人體氨基酸組成相似的優(yōu)質(zhì)蛋白，以及黃酮、多酚等多種營(yíng)養(yǎng)功能因子。研究表明，藜麥及其功能活性成分具有抗氧化、改善體內(nèi)酸堿平衡和增強(qiáng)人體免疫力等功效[4-6]。豌豆（Pisum sativum L.）為豆科一年生草本植物，原產(chǎn)于地中海南部及沿岸地區(qū)，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較為全面[7]。豌豆中的蛋白質(zhì)含量高達(dá)20.6%，其中抗?fàn)I養(yǎng)因子和過(guò)敏原含量較少，適合大多數(shù)人群食用[8-9]。在食品中添加豌豆淀粉能夠有效改善產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)特性、提高其穩(wěn)定性[10]。

麩質(zhì)即面筋蛋白，其中包括麥醇蛋白和麥谷蛋白，主要存在于小麥等谷物中[11]。國(guó)際食品法典委員會(huì)（Codex Alimentarius Commission，CAC）規(guī)定麩質(zhì)蛋白含量在20 mg/kg～100 mg/kg范圍內(nèi)可稱為微麩質(zhì)食品，麩質(zhì)蛋白含量小于20 mg/kg，可稱為無(wú)麩質(zhì)食品[12]。乳糜瀉是一種自身免疫性腸病，與食用含麩質(zhì)的食物有較大關(guān)系，這些食物會(huì)損害小腸并干擾其對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收[13]。目前對(duì)于乳糜瀉患者而言，堅(jiān)持無(wú)麩質(zhì)飲食是一種有效的治療方式。近年來(lái)，隨著麩質(zhì)過(guò)敏患者對(duì)無(wú)麩質(zhì)食品的需求日益增加，高營(yíng)養(yǎng)微麩質(zhì)或無(wú)麩質(zhì)食品的開(kāi)發(fā)具有重要意義和市場(chǎng)前景[14]。華夫餅是一種以小麥粉、雞蛋和牛奶等為主要原料加工而成的休閑點(diǎn)心類食品，其深受消費(fèi)者喜愛(ài)。目前我國(guó)市售的無(wú)麩質(zhì)食品主要包括面包、面條和餅干等，品種較為單一，且同質(zhì)化嚴(yán)重，進(jìn)行新型無(wú)麩質(zhì)食品的研發(fā)具有十分重要的意義[15]。本研究以苦蕎粉、藜麥粉和豌豆淀粉3種無(wú)麩質(zhì)雜糧原料代替小麥粉，著重對(duì)主輔料配比進(jìn)行篩選和優(yōu)化，并進(jìn)一步對(duì)所得產(chǎn)品的品質(zhì)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，以期開(kāi)發(fā)適合麩質(zhì)過(guò)敏人群食用的新型雜糧烘焙類休閑食品，從而為無(wú)麩質(zhì)食品的開(kāi)發(fā)利用和提高苦蕎、藜麥等特色雜糧精深加工技術(shù)水平提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

藜麥粉：五常市德禾電子商務(wù)有限公司；苦蕎粉：環(huán)太生物科技股份有限公司；豌豆淀粉、白砂糖：上海楓未實(shí)業(yè)有限公司；黃油：新西蘭乳品牌有限公司；純牛奶：赤峰伊利乳業(yè)有限責(zé)任公司；酵母：安琪酵母股份有限公司；雞蛋：市售。

蘆丁（標(biāo)準(zhǔn)品）：蘇州美侖生物科技有限公司；2，2'-聯(lián)氮-雙（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）二胺鹽[2，2'-azino-bis（3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonate acid），ABTS]：上海麥克林生化科技有限公司；1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（1，1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical，DPPH）：福州飛凈生物科技有限公司；過(guò)硫酸鉀（分析純）：天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；六水三氯化鋁、一水沒(méi)食子酸、無(wú)水碳酸鈉（均為分析純）：成都市科龍化工試劑廠；Cocktail提取液、ELISA試劑盒：德國(guó)拜發(fā)公司。

1.2 儀器與設(shè)備

華夫餅機(jī)（S-T1）：美的集團(tuán)股份有限公司；電子分析天平（FA 2204）：寧波市鄞州華豐電子儀器廠；發(fā)酵箱（SK-12P）：新麥機(jī)械（中國(guó)）有限公司；質(zhì)構(gòu)儀（TA-XT PlusC）：英國(guó)SMS公司；多功能酶標(biāo)儀（Biotek Synergy HTX）：美國(guó)伯騰儀器有限公司；超聲波清洗器（KQ-400DE）：昆山市超聲儀器有限公司；多功能粉碎機(jī)（BJ-800A）：德清拜杰電器有限公司；臺(tái)式高速離心機(jī)（SF-TGL-16M）：上海菲恰爾分析儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 無(wú)麩質(zhì)雜糧華夫餅基礎(chǔ)配方

以100 g雜糧粉為基準(zhǔn)，主輔料添加量分別為苦蕎粉25%、藜麥粉25%、豌豆淀粉50%、白砂糖30%、黃油25%、雞蛋60%、酵母1%、牛奶90%。

1.3.2 工藝流程

1.3.3 操作要點(diǎn)

1.3.3.1 蛋黃糊的制備

1）蛋白、蛋黃分離：取新鮮雞蛋，水洗擦干后，將蛋白和蛋黃分離，保證蛋白中無(wú)蛋黃殘留。將蛋白和蛋黃分別放入無(wú)水、無(wú)油的不銹鋼攪拌盆中靜置備用。

2）黃油融化：將稱量后的黃油置于50℃的水中隔水融化。

3）活化酵母：將稱量后的純牛奶水浴加熱至28℃，加入酵母攪拌均勻，靜置6 min。

4）將蛋黃、黃油、酵母、純牛奶用刮刀攪拌均勻得到蛋黃糊。

1.3.3.2 蛋白糊的制備

將稱量好的白砂糖加入蛋清中，并攪拌至雞蛋清體積增加到原來(lái)的3倍，得到蛋白糊。

1.3.3.3 雜糧面糊的制備

稱取混合后的苦蕎粉、藜麥粉和豌豆淀粉，過(guò)篩后與蛋黃糊混合均勻得到雜糧面糊。

1.3.3.4 華夫餅面糊的制備

將雜糧面糊加入蛋白糊中，為避免蛋白消泡，用刮刀從底部向上緩慢翻拌。充分混勻后，在發(fā)酵箱中靜置45 min，設(shè)置溫度為36℃，濕度為72%。

1.3.3.5 裝模與烘烤

將華夫餅機(jī)預(yù)熱3 min后，取少量玉米油，將模具涂抹均勻。量取50 mL面糊，倒入預(yù)熱后的華夫餅機(jī)中，加熱3.5 min，待表面網(wǎng)格紋路清晰、色澤金黃即可，翻面再加熱2.5 min脫模。

1.3.3.6 冷卻與包裝

將華夫餅從模具中緩慢取出，放在網(wǎng)架上冷卻至室溫25℃即可包裝。

1.3.4 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在前期預(yù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，每組試驗(yàn)在烘烤溫度為上火160℃、下火180℃，烘烤時(shí)間6 min的工藝條件下，以感官評(píng)分和硬度為評(píng)價(jià)指標(biāo)，考察復(fù)合粉質(zhì)量比（苦蕎粉、藜麥粉、豌豆淀粉添加量質(zhì)量比為15∶15∶70、20 ∶20 ∶60、25 ∶25 ∶50、30 ∶30 ∶40、35 ∶35 ∶30）、白砂糖添加量（20%、25%、30%、35%、40%）、黃油添加量（15%、20%、25%、30%、35%）、雞蛋添加量（0%、30%、60%、90%、120%）和酵母添加量（0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%）對(duì)無(wú)麩質(zhì)雜糧華夫餅品質(zhì)的影響。

1.3.5 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上結(jié)合Box-Behnken中心組合試驗(yàn)，以復(fù)合粉質(zhì)量比（A）、白砂糖添加量（B）、黃油添加量（C）3個(gè)影響較大的因素為自變量，以感官評(píng)分（Y）為指標(biāo)，利用Design-Expert.V8.0.6.1設(shè)計(jì)三因素三水平的響應(yīng)面試驗(yàn)，因素水平編碼見(jiàn)表1。

表1 Box-Behnken因素水平編碼Table 1 Coding of factors and levels in Box-Behnken design

1.3.6 品質(zhì)分析

1.3.6.1 感官評(píng)定

感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)參照GB 7099—2015《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)糕點(diǎn)、面包》[16]中的感官要求進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)選10名（5男5女）具有食品專業(yè)背景的感官評(píng)價(jià)人員，分別對(duì)產(chǎn)品外觀、風(fēng)味、口感和組織進(jìn)行綜合評(píng)分。結(jié)果取平均值，以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示，感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2 無(wú)麩質(zhì)雜糧華夫餅感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory rating scale of gluten-free multigrain waffles

1.3.6.2 質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定

用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)華夫餅的質(zhì)構(gòu)特性（硬度、彈性、膠著性、咀嚼性和內(nèi)聚性）進(jìn)行測(cè)定。將華夫餅切成長(zhǎng)為30 mm、寬為30 mm、高為15 mm的長(zhǎng)方體[17]。采用圓柱型探頭P/36R，測(cè)試方式為質(zhì)地多面分析（texture profile analysis，TPA）模式。試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置為觸發(fā)點(diǎn)負(fù)載5 g、測(cè)試距離20 mm、測(cè)試速度5 mm/s、返回速率5 mm/s，每組樣品為3個(gè)平行。

1.3.6.3 理化指標(biāo)測(cè)定

無(wú)麩質(zhì)雜糧華夫餅水分、酸價(jià)、過(guò)氧化值、脂肪的測(cè)定分別參照GB 5009.3—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測(cè)定》[18]、GB 5009.229—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中酸價(jià)的測(cè)定》[19]、GB 5009.227—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中過(guò)氧化值的測(cè)定》[20]、GB 5009.6—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪的測(cè)定》[21]。

參考NY/T 1295—2007《蕎麥及其制品中總黃酮含量的測(cè)定》[22]，采用分光光度法測(cè)定樣品中的總黃酮含量。

以蘆丁質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)X，吸光度為縱坐標(biāo)Y，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。蘆丁質(zhì)量濃度與吸光度關(guān)系曲線的回歸方程：Y=17.941X-0.002 6，線性系數(shù) R2=0.999 2。結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)曲線分析計(jì)算樣品中總黃酮含量，以mg/g表示。

參考申元福等[23]的方法，采用福林酚試劑分光光度法對(duì)樣品的總酚含量進(jìn)行測(cè)定。

以沒(méi)食子酸質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)X，吸光度為縱坐標(biāo)Y，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。沒(méi)食子酸濃度與吸光度關(guān)系曲線的回歸方程：Y=7.7423X+0.027 3，線性系數(shù) R2=0.9993。結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)曲線分析計(jì)算樣品中的總酚含量，以mg/g表示。

參考胡慧敏等[24]的方法，采用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）法檢測(cè)麩質(zhì)蛋白含量。

1.3.6.4 衛(wèi)生指標(biāo)測(cè)

菌落總數(shù)、致病菌參考GB 4789.2—2022《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》[25]及GB 31607—2021《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)散裝即食食品中致病菌限量》[26]中的方法測(cè)定。

1.3.7 抗氧化活性分析

樣品前處理：將干燥（60℃、48 h）恒重后的最優(yōu)配方華夫餅樣品，經(jīng)多功能粉碎機(jī)打粉后過(guò)60目網(wǎng)篩，準(zhǔn)確稱取1 g（精確到0.001 g），加入70%甲醇溶液定容到10 mL。放入超聲波清洗器內(nèi)，設(shè)置時(shí)間20 min、溫度55℃、功率80 W。超聲處理后放入臺(tái)式高速離心機(jī)中離心25 min，設(shè)置轉(zhuǎn)速為8 000 r/min。取上清液，用0.22 μm無(wú)菌濾膜將其過(guò)濾，加入70%甲醇溶液配制成濃度分別為 5、10、15、20、25 mg/mL 的稀釋液。

DPPH自由基清除率參考文獻(xiàn)Ajiboye等[27]測(cè)定。樣品組（A1）取2 mL各濃度樣品稀釋液于試管中，加入2 mL 0.1 mg/mL DPPH 溶液；對(duì)照組（A2）取 2 mL各濃度樣品稀釋液于試管中，加入2 mL 70%甲醇溶液；空白組（A0）取2 mL 70%甲醇溶液于試管中，加入2 mL 0.1 mg/mL DPPH溶液。各組混合均勻后在室溫25℃條件下避光靜置30 min，充分反應(yīng)后于波長(zhǎng)517 nm處測(cè)定各組吸光度。根據(jù)下列公式計(jì)算DPPH自由基清除率，每組重復(fù)測(cè)定3次，結(jié)果以IC50值體現(xiàn)。IC50值為清除50%自由基所需樣品的濃度。IC50與樣品清除自由基的能力成負(fù)相關(guān)，即IC50值越小，表明樣品清除自由基的能力越強(qiáng)。

DPPH 自由基清除率/%=[A0-（A1-A2）]×100/A0

ABTS+自由基清除率測(cè)定參考文獻(xiàn)[28]測(cè)定。ABTS+溶液：準(zhǔn)確稱取過(guò)硫酸鉀0.016 g于25 mL棕色容量瓶中，用70%甲醇溶解后加入0.096 g ABTS+溶液，超聲溶解后定容，搖勻避光保存于4℃冰箱冷藏12 h～16 h。使用時(shí)用70%甲醇稀釋，使其在734 nm波長(zhǎng)下吸光度為0.70±0.02，現(xiàn)配現(xiàn)用。樣品組（A樣品）取1 mL各濃度樣品稀釋液于試管中，分別加入4 mL ABTS+溶液；對(duì)照組（A對(duì)照）取1 mL各濃度樣品稀釋液于試管中，加入4 mL 70%甲醇溶液；空白組（A空白）取1 mL 70%甲醇溶液于試管中，加入4 mL ABTS+工作液。各組充分搖勻，室溫25℃條件下避光靜置30 min，反應(yīng)后于波長(zhǎng)734 nm處測(cè)定各組吸光度，根據(jù)下式計(jì)算ABTS+自由基清除率，每組重復(fù)測(cè)定3次，結(jié)果用IC50值表示。ABTS+自由基清除率計(jì)算公式如下。

ABTS+自由基清除率/%=[1-（A樣品-A對(duì)照）/A空白]×100

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Origin 2018作圖；采用IBM SPSS Statistics 22軟件對(duì)所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 復(fù)合粉質(zhì)量比對(duì)華夫餅品質(zhì)的影響

復(fù)合粉質(zhì)量比對(duì)無(wú)麩質(zhì)雜糧華夫餅感官評(píng)分和硬度的影響見(jiàn)圖1。

圖1 復(fù)合粉質(zhì)量比對(duì)華夫餅感官評(píng)分和硬度的影響Fig.1 Sensory scores and hardness of waffles prepared under mass ratio of composite powde

由圖1可知，隨著復(fù)合粉中豌豆淀粉添加量逐漸增加，所得華夫餅的硬度偏低，口感細(xì)膩，感官評(píng)分較高。隨著苦蕎粉和藜麥粉添加量增加，感官評(píng)分呈現(xiàn)先下降后升高再下降的趨勢(shì)，硬度呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì)。當(dāng)復(fù)合粉（苦蕎粉、藜麥粉和豌豆淀粉）質(zhì)量比為30∶30∶40時(shí)，其感官評(píng)分為69.3。此時(shí)產(chǎn)品色澤分布均勻，藜麥和苦蕎的香味適中，口感較好。綜合考慮，選擇苦蕎粉、藜麥粉和豌豆淀粉質(zhì)量比為25∶25∶50、30∶30∶40和35∶35∶30進(jìn)行后續(xù)響應(yīng)面試驗(yàn)。以復(fù)合粉代替?zhèn)鹘y(tǒng)小麥粉，不但有助于提升華夫餅的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，還可以增強(qiáng)華夫餅的口感和風(fēng)味。研究結(jié)果表明，復(fù)合粉質(zhì)量比對(duì)華夫餅品質(zhì)有著較大的影響。

2.1.2 白砂糖添加量對(duì)華夫餅品質(zhì)的影響

白砂糖添加量對(duì)無(wú)麩質(zhì)雜糧華夫餅感官評(píng)分和硬度的影響見(jiàn)圖2。

圖2 白砂糖添加量對(duì)華夫餅感官評(píng)分和硬度的影響Fig.2 Sensory scores and hardness of waffles prepared under different sugar addition amounts

由圖2可以看出，隨著白砂糖添加量的增加，苦蕎特有的苦味逐漸被白砂糖的甜味中和，華夫餅適口性逐漸提高，感官評(píng)分呈明顯上升的趨勢(shì)（白砂糖添加量40%除外）。白砂糖添加量較少時(shí)，華夫餅甜度較低，苦味較重，且產(chǎn)品質(zhì)地偏硬。當(dāng)白砂糖的添加量增至35%時(shí)，所得華夫餅甜味適中，內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)均勻，硬度適中，彈性、咀嚼性最好，感官評(píng)分達(dá)到最高值73.2。當(dāng)白砂糖添加量高于35%時(shí)，由于甜度過(guò)高，口感黏膩，導(dǎo)致感官評(píng)分略有下降。因此，選取白砂糖添加量為30%～40%進(jìn)行后續(xù)響應(yīng)面試驗(yàn)。

2.1.3 黃油添加量對(duì)華夫餅品質(zhì)的影響

黃油添加量對(duì)無(wú)麩質(zhì)雜糧華夫餅感官評(píng)分和硬度的影響見(jiàn)圖3。

圖3 黃油添加量對(duì)華夫餅感官評(píng)分及硬度的影響Fig.3 Sensory scores and hardness of waffles prepared under different butter addition amounts

由圖3可知，當(dāng)黃油添加量為15%～30%時(shí)，所得產(chǎn)品的感官評(píng)分逐漸增加且變化較為明顯。當(dāng)黃油添加量為30%時(shí)，其感官評(píng)分達(dá)到最大值，為75.2。黃油添加量超過(guò)30%時(shí)，感官評(píng)分有所下降。分析原因是油脂具有一定的消泡性，可導(dǎo)致蛋白消泡，組織內(nèi)部出現(xiàn)較大的孔洞，使產(chǎn)品口感變差。對(duì)比5組華夫餅的硬度，可以發(fā)現(xiàn)隨著黃油添加量的增加，所得產(chǎn)品的硬度呈逐漸下降的趨勢(shì)。黃油具有較好的乳化性，加入面糊中可以提高華夫餅的持水性，有效減少烘烤后水分的蒸發(fā)。黃油和雜糧粉充分乳化后可增強(qiáng)面糊的延展性，提高華夫餅的蓬松率。此外，黃油加熱后也能夠加劇美拉德反應(yīng)，使華夫餅的風(fēng)味更加醇厚。因此，當(dāng)黃油添加量較少時(shí)，產(chǎn)品質(zhì)地粗糙，顆粒感較強(qiáng)，硬度偏大，較難下咽，導(dǎo)致感官評(píng)分偏低。綜合考慮，選取黃油添加量為25%～35%的進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

2.1.4 雞蛋添加量對(duì)華夫餅品質(zhì)的影響

雞蛋添加量對(duì)無(wú)麩質(zhì)雜糧華夫餅感官評(píng)分和硬度的影響見(jiàn)圖4。

圖4 雞蛋添加量對(duì)華夫餅感官評(píng)分和硬度的影響Fig.4 Sensory scores and hardness of waffles prepared under different egg addition amounts

由圖4可知，隨著雞蛋添加量的增加，華夫餅感官評(píng)分呈先上升后下降的趨勢(shì)，而硬度則呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。蛋黃具有天然的乳化作用，能夠?qū)⒚婧械呐Ｄ毯忘S油充分乳化，使產(chǎn)品組織更加細(xì)膩。當(dāng)雞蛋添加量為90%時(shí)，其感官評(píng)分最高為70.6。此時(shí)產(chǎn)品蓬松柔軟，口感細(xì)膩，色澤金黃。此外，由于雞蛋內(nèi)部的含水量較高，隨著雞蛋添加量的增多，面糊內(nèi)部的含水量上升，導(dǎo)致面糊較稀，造成華夫餅的成型性和支撐性較差，硬度降低，且蛋腥味也較重。整體而言，雞蛋添加量對(duì)華夫餅品質(zhì)的影響相對(duì)較小，綜合考慮確定雞蛋的最優(yōu)添加量為90%。

2.1.5 酵母添加量對(duì)華夫餅品質(zhì)的影響

酵母添加量對(duì)無(wú)麩質(zhì)雜糧華夫餅感官評(píng)分和硬度的影響見(jiàn)圖5。

圖5 酵母添加量對(duì)華夫餅感官評(píng)分和硬度的影響Fig.5 Sensory scores and hardness of waffles prepared under different yeast addition amounts

由圖5可知，隨著酵母添加量的增加，華夫餅的感官評(píng)分呈先升高后降低的趨勢(shì)，而硬度則呈逐漸降低的趨勢(shì)。當(dāng)酵母添加量為1.5%時(shí)，所得產(chǎn)品感官評(píng)分達(dá)到最高值67.4，此時(shí)華夫餅內(nèi)部結(jié)構(gòu)蓬松，氣孔均勻，帶有淡淡的雜糧發(fā)酵香味，且質(zhì)地較柔軟，硬度較低。當(dāng)不添加酵母時(shí)，產(chǎn)品質(zhì)地過(guò)硬，內(nèi)部氣孔小，彈性差、風(fēng)味差，導(dǎo)致感官評(píng)分最低。當(dāng)酵母添加量為2.0%時(shí)，因酵母過(guò)量，面糊經(jīng)充分發(fā)酵后產(chǎn)生大量的CO2，導(dǎo)致其體積過(guò)度膨脹，內(nèi)部氣密性變差，氣孔不均勻，咀嚼性變差。此外，酵母過(guò)多易導(dǎo)致產(chǎn)品內(nèi)部產(chǎn)生大量的有機(jī)酸，產(chǎn)生酸味，影響產(chǎn)品的感官評(píng)分。綜合考慮，確定酵母的最優(yōu)添加量為1.5%。

2.2 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果

在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，選擇對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)影響較大的3個(gè)因素，同時(shí)根據(jù)響應(yīng)面試驗(yàn)相關(guān)原理進(jìn)行設(shè)計(jì)。以華夫餅的感官評(píng)分為響應(yīng)值（Y），選擇復(fù)合粉質(zhì)量比（A）、白砂糖添加量（B）、黃油添加量（C）3個(gè)因素為自變量進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)，進(jìn)一步優(yōu)化無(wú)麩質(zhì)雜糧華夫餅的配方，試驗(yàn)方案與結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 3 Box-Behnken design and test results

2.2.2 響應(yīng)面回歸模型的方差分析

運(yùn)用Design-Expert.V 8.0.6.1版軟件對(duì)表3數(shù)據(jù)進(jìn)行分析擬合后，得到回歸方程：Y=88.74+1.96A+1.65B+1.36C-1.57AB-1.25AC-1.43BC-2.34A2-2.12B2-2.50C2。

回歸模型方差分析見(jiàn)表4。

表4 回歸模型方差分析Table 4 Analysis of variance for regression models

由表4可知，模型結(jié)果P＜0.000 1，說(shuō)明不同試驗(yàn)組間的差異極顯著（P＜0.01）。失擬項(xiàng)P=0.893 5＞0.05，不顯著，表明試驗(yàn)誤差小，該模型選擇較為合理，適用于數(shù)據(jù)處理。模型的確定系數(shù)R2=0.978 4，進(jìn)一步說(shuō)明此模型能夠解釋響應(yīng)值感官評(píng)分有97.84%的變化來(lái)源于所選變量。表示該模型有較好的擬合度，能夠用該方程代替真實(shí)試驗(yàn)點(diǎn)對(duì)無(wú)麩質(zhì)雜糧華夫餅的品質(zhì)進(jìn)行分析與預(yù)測(cè)。由 P 值可知，A、B、A2、B2、C2對(duì) Y 值影響差異高度顯著（P＜0.001）；C、AB、BC 對(duì) Y 值影響差異極顯著（P＜0.01）；AC 對(duì) Y 值影響顯著（P＜0.05）。根據(jù)P值大小可知各因素對(duì)華夫餅品質(zhì)影響的主次因素順序?yàn)閺?fù)合粉質(zhì)量比（A）＞白砂糖添加量（B）＞黃油添加量（C）。

2.2.3 各因素間交互作用分析

三維圖中響應(yīng)面坡度的傾斜程度越大，對(duì)應(yīng)的等高線就越接近橢圓形[29]，表明各因素對(duì)華夫餅感官評(píng)分變化的影響程度就越大，各因素間交互作用就越顯著?；诨貧w模型方差分析，對(duì)模型的3D圖和等高線圖進(jìn)行分析，可以直接反映出3個(gè)因素交互作用對(duì)感官評(píng)分的影響。各因素間交互作用分析見(jiàn)圖6～圖8。

圖6 復(fù)合粉質(zhì)量比和白砂糖添加量對(duì)無(wú)麩質(zhì)雜糧華夫餅感官評(píng)分的影響Fig.6 Effects of mass ratio of composite powder and sucrose addition amount on the sensory scores of gluten-free multigrain waffles

圖7 復(fù)合粉質(zhì)量比和黃油添加量對(duì)無(wú)麩質(zhì)雜糧華夫餅感官評(píng)分的影響Fig.7 Effects of mass ratio of composite powder and butter addition amount on the sensory scores of gluten-free multigrain waffles

圖8 黃油添加量和白砂糖添加量對(duì)無(wú)麩質(zhì)雜糧華夫餅感官評(píng)分的影響Fig.8 Effects of butter and sucrose addition amounts on the sensory scores of gluten-free multigrain waffles

由圖6～圖8可知，圖中曲面傾斜程度都較大，等高線均呈現(xiàn)橢圓形，說(shuō)明復(fù)合粉質(zhì)量比、白砂糖添加量、黃油添加量3種因素的交互作用都較明顯，與回歸模型的方差分析結(jié)果一致。由Design-Expert.V8.0.6.1軟件優(yōu)化后，得到無(wú)麩質(zhì)雜糧華夫餅的最優(yōu)配方為苦蕎粉添加量31.5%、藜麥粉添加量31.5%、豌豆淀粉添加量37.0%、白砂糖添加量36.2%、黃油添加量30.7%、此配方下的感官評(píng)分預(yù)測(cè)值為89.3。結(jié)合單因素試驗(yàn)確定雞蛋和酵母的最優(yōu)添加量分別為90.0%和1.5%。進(jìn)一步使用這組理論最優(yōu)配方進(jìn)行3次平行驗(yàn)證試驗(yàn)，得到華夫餅的感官評(píng)分為87.2、88.4、90.3，平均值為88.63，與預(yù)測(cè)值偏差僅為0.75%，說(shuō)明該模型可靠，可用于無(wú)麩質(zhì)雜糧華夫餅最優(yōu)配方參數(shù)的預(yù)測(cè)。

2.3 無(wú)麩質(zhì)雜糧華夫餅品質(zhì)分析

2.3.1 無(wú)麩質(zhì)華夫餅質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定結(jié)果

通過(guò)響應(yīng)面優(yōu)化得到最佳配方后，對(duì)最佳配方制作的華夫餅進(jìn)行質(zhì)構(gòu)特性檢測(cè)，并與一款市售全小麥粉華夫餅進(jìn)行比較，以驗(yàn)證是否達(dá)到市售要求，檢測(cè)對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 兩種華夫餅的質(zhì)構(gòu)特性Table 5 Textural properties of two waffle products

由表5可知，無(wú)麩質(zhì)雜糧華夫餅的硬度與普通市售華夫餅相比略高。硬度是衡量產(chǎn)品品質(zhì)的重要指標(biāo)，產(chǎn)品硬度越小，質(zhì)地越柔軟，適口性越強(qiáng)，感官評(píng)分越高。由復(fù)合粉質(zhì)量比的單因素試驗(yàn)結(jié)果分析可知，隨著苦蕎粉和藜麥粉添加量逐漸增加，硬度呈逐漸升高的趨勢(shì)，感官評(píng)分逐漸下降。優(yōu)化后所得華夫餅的硬度為3 584.4 g，與前期單因素試驗(yàn)的產(chǎn)品相比，硬度明顯下降，表明優(yōu)化后產(chǎn)品的口感和可接受度有所改善。適度的彈性可以進(jìn)一步促進(jìn)產(chǎn)品的耐咀嚼性[17]。本產(chǎn)品彈性和咀嚼性的測(cè)定值較高，表明其耐咀嚼性較好。內(nèi)聚性可以反映出產(chǎn)品抵抗受損后的完整性，而膠著性可以表示產(chǎn)品的黏性特征。無(wú)麩質(zhì)華夫餅內(nèi)聚性和咀嚼性數(shù)值偏低，由于其內(nèi)部不含麩質(zhì)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)較為松散，抗損傷性較弱，黏性較低。

2.3.2 理化指標(biāo)及微生物指標(biāo)測(cè)定結(jié)果

最優(yōu)配方下制作的無(wú)麩質(zhì)雜糧華夫餅與市售華夫餅的理化指標(biāo)及微生物指標(biāo)測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 兩種華夫餅的理化指標(biāo)及微生物指標(biāo)分析Table 6 Physicochemical and microbiological parameters of two waffle products

由表6可知，在最優(yōu)配方下制作的無(wú)麩質(zhì)雜糧華夫餅的水分、酸價(jià)和過(guò)氧化值均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 7099—2015中的規(guī)定。本產(chǎn)品含有一定功能活性成分，測(cè)得總黃酮含量為1.84 mg/g，總酚含量高達(dá)4.24 mg/g。此外，本產(chǎn)品中脂肪含量明顯低于普通市售華夫餅的脂肪含量，表明對(duì)于麩質(zhì)過(guò)敏等人群而言，食用本產(chǎn)品可在一定程度上降低脂肪的攝入量。麩質(zhì)蛋白含量為2.67 mg/kg，符合無(wú)麩質(zhì)食品的要求。

2.4 無(wú)麩質(zhì)雜糧華夫餅抗氧化性分析

以DPPH自由基清除率和ABTS+自由基清除率考察兩種華夫餅不同濃度下的抗氧化性，結(jié)果見(jiàn)圖9。

圖9 兩種華夫餅對(duì)DPPH自由基和ABTS+自由基清除能力分析Fig.9 DPPH and ABTS+free radical scavenging activities of two waffle products

由圖9可知，質(zhì)量濃度為5 mg/mL～25 mg/mL時(shí)，隨著質(zhì)量濃度的增加，兩種華夫餅對(duì)DPPH自由基的清除率均呈逐漸上升的趨勢(shì)。當(dāng)質(zhì)量濃度達(dá)到25 mg/mL時(shí)，無(wú)麩質(zhì)雜糧華夫餅的DPPH自由基清除率高達(dá)93.3%，市售華夫餅僅為23.2%。由圖9B可以看出，在供試濃度范圍內(nèi)，質(zhì)量濃度與ABTS+自由基清除率呈現(xiàn)一定的量效關(guān)系。隨著質(zhì)量濃度的增加，兩種華夫餅對(duì)ABTS+自由基的清除率也逐漸增高。當(dāng)質(zhì)量濃度為25 mg/mL時(shí)，無(wú)麩質(zhì)雜糧華夫餅對(duì)ABTS+自由基的清除率高達(dá)95.9%，市售樣品僅為43.4%。進(jìn)一步研究可知，無(wú)麩質(zhì)雜糧華夫餅和市售華夫餅對(duì)DPPH自由基清除率的抑制中濃度（IC50值）分別為7.3 mg/mL和78.4 mg/mL；其對(duì)ABTS+自由基清除率的IC50值分別為8.2 mg/mL和29.8 mg/mL。綜上所述，本研究得到的無(wú)麩質(zhì)雜糧華夫餅富含黃酮和多酚等功能活性物質(zhì)，且具有一定的抗氧化活性。

3 結(jié)論

本研究以苦蕎粉、藜麥粉和豌豆淀粉等作為主要原料，通過(guò)單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面試驗(yàn)對(duì)無(wú)麩質(zhì)雜糧華夫餅的配方進(jìn)行了篩選優(yōu)化。經(jīng)單因素試驗(yàn)初步篩選出復(fù)合粉質(zhì)量比、黃油添加量和白砂糖添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)影響較大。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，所建立的模型效果較為顯著。研究結(jié)果表明，以100 g雜糧粉為基準(zhǔn)，其最優(yōu)生產(chǎn)配方為苦蕎粉添加量31.5%、藜麥粉添加量31.5%、豌豆淀粉添加量37.0%、白砂糖添加量36.2%、黃油添加量30.7%、雞蛋添加量90.0%、酵母添加量1.5%、牛奶添加量90.0%。在最優(yōu)配方下制作出的無(wú)麩質(zhì)雜糧華夫餅色澤金黃、組織細(xì)密、口感宜人、風(fēng)味俱佳，且含有一定的功能活性成分。該產(chǎn)品是一種新型雜糧烘焙類休閑食品，適宜于麩質(zhì)過(guò)敏等人群食用，具有重要的開(kāi)發(fā)價(jià)值和廣闊的市場(chǎng)前景。