張 晨，周 瓊，2

（1.安康學(xué)院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與生物科技學(xué)院，陜西 安康 725000；2.陜西省富硒食品工程實驗室，陜西 安康 725000）

魔芋低聚糖（Konjac oligosaccharide，KOS）由魔芋葡甘露聚糖（Konjac glucomannan，KGM）經(jīng)降解得到的一系列KOGM的混合物，因降解條件不同得到的產(chǎn)物有所不同，有單糖、二糖、三塘、四糖等［1，2］。低聚糖集營養(yǎng)、保健、食療于一體，作為功能性食品重要的基料，在食品、保健品、飲料、醫(yī)藥等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，如早餐谷物、嬰幼兒食品、面包、飲料、飼料工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)等，它是代替蔗糖的新型功能性糖源，是面向21世紀(jì)“未來型”新一代功效食品。KOGM相對KGM的黏度降低，溶解性提高，還原糖含量增加，并具有一定的甜味。KOGM具有黏度低、溶解性好、可以促進(jìn)雙歧桿菌的增殖等生理功效［2］。KOGM也有降血壓、降血脂、降血糖、抗氧化及調(diào)節(jié)腸道菌群的作用等。

隨著人們生活水平的提高，人們對食品的營養(yǎng)價值越來越關(guān)注，雜糧餅干因其全面的營養(yǎng)價值和獨特的保健功能受到廣大消費者的歡迎［3］。目前，雜糧餅干的市場需求量很大，各種口味、形態(tài)、營養(yǎng)良好的雜糧餅干也隨之出現(xiàn)，如加入小米、麩皮、黑米粉、花生等，制作成不同口味的雜糧餅干，但將魔芋低聚糖加入到餅干中的研究鮮見報道。

本試驗以小麥粉、燕麥、苦蕎及魔芋低聚糖為主要原料，以感官評分為參考指標(biāo)，通過單因素試驗和正交試驗優(yōu)化工藝參數(shù)，確定魔芋低聚糖雜糧餅干的最佳配方。通過將燕麥、苦蕎加入到餅干中，二者富含膳食纖維，可增加飽腹感。添加木糖醇來代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝中的白砂糖，制作成一種低熱量、高營養(yǎng)、低糖、健康的食品，以期滿足消費者對營養(yǎng)健康食品的追求。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

小麥粉、苦蕎粉（產(chǎn)地安康市漢陰縣，品種為黑苦蕎）、燕麥粉（產(chǎn)地楊凌）、奶粉（安康市華潤萬家生活超市購買）、魔芋低聚糖（山西萊克生物科技有限公司）、黃油（市售）、木糖醇（食用級）、雞蛋、食鹽、碳酸氫鈉、碳酸氫銨。

烤箱（型號FCD-2A）、發(fā)酵箱（型號FJ-12A），廣東多麗食品機械有限公司）；電子天平（廣東香山衡器集團股份有限公司）；打蛋器（中山市宜特電器有限公司）；餅干模具（無錫優(yōu)耐烘焙工具有限公司）；電磁爐（廣東美的生活電器制造有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程 魔芋低聚糖雜糧餅干的工藝流程如圖1所示。

圖1 魔芋低聚糖雜糧餅干的工藝流程

1.2.2 單因素試驗 在預(yù)試驗的基礎(chǔ)上確定魔芋低聚糖雜糧餅干的基本配方為低筋小麥粉100.0 g、燕麥25.0 g、苦蕎30.0 g、低聚糖3.0 g、奶粉9.0 g、黃油35.0 g、木糖醇24.0 g、白砂糖5.0 g、雞蛋25.0 g、食鹽1.0 g、碳酸氫鈉0.8 g、碳酸氫銨0.2 g。

以基本配方為基礎(chǔ)，以感官評分為標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行單因素試驗。選取不同添加量燕麥（20.0、25.0、30.0、35.0、40.0 g）、苦蕎（15.0、20.0、25.0、30.0、35.0 g）、低聚糖（1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 g）、黃油（15.0、20.0、25.0、30.0、35.0、40.0 g）、木糖醇（16.0、18.0、20.0、22.0、24.0、26.0 g），不同烘烤溫度（上火170℃/下火150℃、上火180℃/下火160℃、上火190℃/下火170℃、上火200℃/下火180℃、上火210℃/下火190℃）進(jìn)行單因素試驗，在感官評分的標(biāo)準(zhǔn)下分析不同因素對魔芋低聚糖雜糧餅干品質(zhì)的影響。

1.2.3 正交試驗 根據(jù)單因素試驗的結(jié)果，選取低聚糖（A）、烘烤溫度（B）、黃油（C）、木糖醇（D）4個不同條件的因素，采取四因素三水平L（934）正交試驗進(jìn)行優(yōu)化，以感官評價為指標(biāo)。

1.3 感官評分

選取10名具有感官分析能力的食品專業(yè)人員組成評價小組，根據(jù)魔芋低聚糖雜糧餅干的色澤、口感與風(fēng)味、外形、組織形態(tài)4個方面進(jìn)行感官評定，總分100分，具體評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果

2.1.1 不同添加量燕麥對魔芋低聚糖雜糧餅干品質(zhì)的影響 燕麥中含有8種人體必需氨基酸，另外含有豐富的膳食纖維、淀粉、蛋白質(zhì)、抗氧化物質(zhì)、維生素和礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分［4］。燕麥增加飽腹感，在餅干中加入燕麥避免攝入過多熱量，還可使餅干含有麥香味增加餅干口感。由圖2可以看出，當(dāng)燕麥的添加量為25.0 g時，感官評分最高，餅干品質(zhì)最佳；當(dāng)燕麥添加量小于25.0 g時，燕麥的麥香味清淡；當(dāng)燕麥添加量大于25.0 g時，餅干口感差，餅干不酥脆，硬度增加，內(nèi)部結(jié)構(gòu)粗糙，氣孔不均勻。因此，燕麥的添加量為25.0 g時最佳。

2.1.2 不同添加量苦蕎對魔芋低聚糖雜糧餅干品質(zhì)的影響 從圖3可知，隨著苦蕎粉添加量的增加，其酥脆口感越來越好，質(zhì)地更疏松，感官評分增加。當(dāng)添加量為30.0 g時，感官評分最高，餅干品質(zhì)最佳，當(dāng)繼續(xù)增加時其口感越來越差，出現(xiàn)苦味，感官評分降低。彭蕓等［5］分析發(fā)現(xiàn)，過多的苦蕎粉使面筋蛋白質(zhì)的含量下降，混粉的筋力出現(xiàn)大幅度減弱，耐柔性變差，粉質(zhì)質(zhì)量明顯下降。過多的苦蕎粉也會使餅干內(nèi)部結(jié)構(gòu)粗糙，出現(xiàn)苦味。因此，苦蕎的最佳添加量為30.0 g。

表1 魔芋低聚糖雜糧餅干感官評分標(biāo)準(zhǔn)

圖2 不同添加量燕麥對魔芋低聚糖雜糧餅干品質(zhì)的影響

圖3 不同添加量苦蕎對魔芋低聚糖雜糧餅干品質(zhì)的影響

2.1.3 不同添加量低聚糖對魔芋低聚糖雜糧餅干品質(zhì)的影響 KGM經(jīng)降解而成的KOGM，其吸水膨脹性、黏稠性降低，溶解性、保水性提高，因而在食品中作為配料使用的方便性提高［1］。低聚糖的添加使其口感更好，過多的添加反而會影響口感，黏牙。從圖4可以看出，感官評分先增加后降低，在低聚糖添加量為3.0 g時，感官評分達(dá)到最高值，隨著添加量增加，層次均勻，氣孔分布均勻，但持續(xù)的添加餅干質(zhì)地越來越軟，出現(xiàn)黏牙現(xiàn)象，內(nèi)部結(jié)構(gòu)粗糙帶有白心，層次不均勻。因此，低聚糖的添加量在3.0 g最佳。

圖4 不同添加量低聚糖對魔芋低聚糖雜糧餅干品質(zhì)的影響

2.1.4 不同添加量黃油對魔芋低聚糖雜糧餅干品質(zhì)的影響 從圖5可以看出，黃油對餅干的口感與結(jié)構(gòu)有較大的影響，在黃油添加量為35.0 g時，感官評分最高，此時口感最佳，餅干中加入黃油，主要是起酥性，使餅干具有一定酥脆性，并具有焙烤食品特殊的香氣［6］。從酥脆性上來說，隨著黃油的增加，面團的揉捏、面粉的混揉更加舒暢，面團的硬度柔軟適中，添加量達(dá)到35.0 g及以上時表面硬度基本不變，餅干色澤均勻、口感酥脆，超過35.0 g感官評分降低，產(chǎn)生油膩感，口感變差。因此，黃油最適添加量為35.0 g。

圖5 不同添加量黃油對魔芋低聚糖雜糧餅干品質(zhì)的影響

2.1.5 不同添加量木糖醇對魔芋低聚糖雜糧餅干品質(zhì)的影響 糖類是餅干甜度的來源，也影響餅干制品的色澤和口感，糖類添加量提高會造成餅干甜度高，表皮顏色深，有利于增強餅干的烘烤香氣［7］。木糖醇甜度是蔗糖的1.2倍，熱量低，大部分食品中添加木糖醇代替蔗糖。由圖6可以看出，當(dāng)木糖醇添加量為24.0 g時，感官評分達(dá)到最高值。此時甜度適中，色澤均勻，外形完整，口感酥脆，氣孔分布均勻。當(dāng)添加量超過24.0 g時，餅干甜度過濃，色澤加深，不酥脆。從健康角度來說，人們追求低糖、低熱量的健康食品，因此，木糖醇添加量為24.0 g最佳。

圖6 不同添加量木糖醇對魔芋低聚糖雜糧餅干品質(zhì)的影響

圖7 不同烘烤溫度對魔芋低聚糖雜糧餅干品質(zhì)的影響

2.1.6 不同烘烤溫度對魔芋低聚糖雜糧餅干品質(zhì)的影響 烘烤是餅干完成的最后一步，也是決定品質(zhì)的重要一步，故烘烤溫度至關(guān)重要［8］。從圖7中可以看出，烘烤溫度對餅干的品質(zhì)有一定影響，在烘烤溫度上火190℃、下火170℃時，感官評分最高；當(dāng)烘烤溫度上火170℃、下火150℃時，餅干中間部位質(zhì)地柔軟，顏色為淺黃色，較酥脆，有黏牙現(xiàn)象；當(dāng)上火180℃、下火160℃時，顏色為黃色，口感較酥脆，部分烘烤溫度不到位，中心軟，帶有白心；當(dāng)上火190℃、下火170℃時，質(zhì)地酥脆，內(nèi)部結(jié)構(gòu)層次分明，表面無裂縫，受熱均勻；當(dāng)上火200℃、下火180℃時，出現(xiàn)餅干底部過焦，表面受熱不均勻，色澤差；當(dāng)上火210℃、下火190℃時，整體出現(xiàn)過焦、口感苦，色澤差，表面有大裂縫的現(xiàn)象。因此，烘烤溫度不到位，餅干烤不熟，顏色過白，組織結(jié)構(gòu)差，烘烤溫度過高時，餅干外部迅速過焦，苦味重，口感差。所以選擇上火190℃、下火170℃最佳。

2.2 方差分析

通過單因素試驗，以感官評價為標(biāo)準(zhǔn)，分析各因素對魔芋低聚糖雜糧餅干品質(zhì)的影響。燕麥和苦蕎2個因素在方差分析試驗中所選取的水平差異不顯著（P＞0.05），所以選取低聚糖、木糖醇、黃油、烘烤溫度4個因素進(jìn)行正交試驗，顯著性分析結(jié)果（表2）如下。

2.2.1 不同添加量燕麥對魔芋低聚糖雜糧餅干品質(zhì)影響的差異顯著性分析 通過方差分析檢驗不同添加量燕麥對魔芋低聚糖雜糧餅干品質(zhì)影響是否有顯著差異，試驗處理數(shù)k=5，r=4，F(xiàn)=1.420 44＜F0.05（4.15），故P＞0.05，表明5種不同添加量處理間無顯著差異。

2.2.2 不同添加量苦蕎對魔芋低聚糖雜糧餅干品質(zhì)影響的差異顯著性分析 試驗處理數(shù)k=5，r=4，F(xiàn)=1.779 36＜F0.05（4.15），故P＞0.05，表明5種不同添加量處理間無顯著差異。

2.2.3 不同添加量低聚糖對魔芋低聚糖雜糧餅干品質(zhì)影響的差異顯著性分析 試驗處理數(shù)k=5，r=4，F(xiàn)0.01（4，15）＞F=3.086 92＞F0.05（4.15），故P＜0.01，表明5種不同添加量處理間有顯著差異。

2.2.4 不同添加量木糖醇對魔芋低聚糖雜糧餅干品質(zhì)影響的差異顯著性分析 試驗處理數(shù)k=6，r=4，F(xiàn)=15.923 35＞F0.01（5，18），故P＜0.01，表明5種不同添加量處理間差異極顯著。

2.2.5 不同添加量黃油對魔芋低聚糖雜糧餅干品質(zhì)影響的差異顯著性分析 試驗處理數(shù)k=6，r=4，F(xiàn)0.01（4，15）＞F=3.557 638＞F0.05（5，18），故P＜0.05，表明5種不同添加量處理間有顯著差異。

2.2.6 不同烘烤溫度對魔芋低聚糖雜糧餅干品質(zhì)影響的差異顯著性分析 試驗處理數(shù)k=5，r=4，F(xiàn)=13.609 56＞F0.01（4，15），故P＜0.01，表明5種不同烘烤溫度處理間差異極顯著。

2.3 正交試驗

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，確定烘烤溫度、黃油、低聚糖、木糖醇添加量為主要影響因素，進(jìn)行四因素三水平L（934）正交試驗，正交試驗方案及結(jié)果見表3、表4。

表2 不同添加量配方材料對魔芋低聚糖雜糧餅干品質(zhì)影響的方差分析

表3 試驗因素與水平

由表4可知，因素影響的主要順序為B＞C＞A＞D，即烘烤溫度＞黃油添加量＞低聚糖添加量＞木糖醇添加量，烘烤溫度對餅干的影響最大，黃油次之，低聚糖和木糖醇影響較小，其最優(yōu)水平組合為A2B2C3D1。即魔芋低聚糖雜糧餅干最優(yōu)工藝配方為低筋小麥粉100.0 g、苦蕎30.0 g、燕麥25.0 g、低聚糖3.0 g、黃油40.0 g、雞蛋25.0 g、奶粉9.0 g、白砂糖5.0 g、木糖醇22.0 g、食鹽1.0 g、碳酸氫鈉0.8 g、碳酸氫銨0.2 g，烘烤溫度為上火190℃、下火170℃，其生產(chǎn)出來的餅干色澤均勻，甜度適中，內(nèi)部結(jié)構(gòu)層次分明、氣孔均勻，薄厚一致，口感酥脆，帶有餅干特有的香氣。

3 小結(jié)

中國餅干行業(yè)屬于食品制造業(yè)中焙烤食品糖制品行業(yè)中的一個分行業(yè)，近年來一直保持快速發(fā)展勢頭［9］。本配方通過加入低聚糖及燕麥、苦蕎雜糧來代替部分小麥粉，從而增加餅干口感，增加餅干中膳食纖維含量。蛋清液具有良好的起泡功能，將其加入到焙烤制品、冷飲制品等各類食品中，可以增加食品營養(yǎng)，顯著改善制品質(zhì)地［10］。木糖醇代替蔗糖，可降低其制品的熱量值，提高甜度。當(dāng)然，隨著全球健康安全食品概念的深入，研究食品功能成分及其有效應(yīng)用成為現(xiàn)世紀(jì)食品工業(yè)發(fā)展的新方向，具有增強國際競爭力戰(zhàn)略意義［11］。

表4 正交試驗方案及結(jié)果