裴萌萌， 吳玉琦， 王艷艷， 董甜甜， 王立業(yè)

(1.洛陽師范學(xué)院 食品與藥品學(xué)院， 河南 洛陽 471934； 2.河南師范大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院， 河南 新鄉(xiāng) 453007)

菱角是菱科、 菱屬一年生草本水生植物菱的果實(shí)， 被譽(yù)為養(yǎng)生益壽之果. 菱角含有豐富的蛋白質(zhì)、 多糖、 黃酮、 生物堿、 β-谷留醇、 不飽和脂肪酸及多種維生素和微量元素， 具有較高的食用價(jià)值[1-3]. 近年來研究發(fā)現(xiàn)， 從菱角中提取的3, 4, 5-三羥基苯甲酸二聚體能夠誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡， 發(fā)揮抗腫瘤作用. 而且， 菱角提取物對(duì)離體胃癌細(xì)胞、 肝癌細(xì)胞具有很好的抑制活性[4]. 因此， 菱角被認(rèn)為是一種極具研究和開發(fā)價(jià)值的食品原料.

海藻糖是一種非還原性雙糖， 性質(zhì)穩(wěn)定， 與蛋白質(zhì)、 氨基酸共存時(shí)， 即使加熱也不發(fā)生美拉德褐變反應(yīng). 同時(shí)， 海藻糖且有一定的防老化作用， 能刺激細(xì)胞自噬， 抑制某種特定類型腫瘤的生長[5-7]. 因此， 海藻糖被廣泛地應(yīng)用于食品與藥品等行業(yè). 海藻糖是一種天然的功能性多糖， 甜度低， 僅為蔗糖的45%， 在各種餅干的加工中， 海藻糖添加量可占總糖量的30%[8]. 海藻糖能夠增加食品的穩(wěn)定性， 可減少食品添加劑的使用， 對(duì)提升食品的安全性具有十分重要的作用[9].

為了充分發(fā)揮菱角和海藻糖的食藥兩用作用， 本研究把兩者充分地結(jié)合起來， 通過配方優(yōu)化， 制成一款美味且具有保健功能的餅干.

1 材料

1.1 材料與試劑

純生菱角粉(山東多麥?zhǔn)称酚邢薰?， 海藻糖(日本株式會(huì)社林原)， 木糖醇(山東福田藥業(yè)有限公司)， 低筋面粉(濱州中裕食品有限公司)， 動(dòng)物黃油(內(nèi)蒙古蒙牛有限公司)， 純牛奶(蒙牛有限公司)， 雞蛋(市售).

1.2 儀器與設(shè)備

SM2-523型電烤爐(新麥機(jī)械有限公司)， MB25型水分測定儀(奧豪斯儀器有限公司)， 波通TVT6700型物性分析儀(波通瑞華科學(xué)儀器有限公司).

2 方法

2.1 基礎(chǔ)配方

菱角海藻糖餅干基礎(chǔ)配方：菱角粉100 g， 低筋面粉60 g， 黃油52 g， 海藻糖14.4 g， 木糖醇33.6 g， 牛奶52 g.

2.2 工藝流程

糖油混合→加菱角粉、 低筋面粉→攪拌→加牛奶→面團(tuán)調(diào)制→冷卻成型→切片烘烤→冷卻→成品.

2.3 操作要點(diǎn)

取所需黃油于40 ℃加熱軟化， 加入一定比例的海藻糖和木糖醇， 不斷攪拌使其充分溶解. 再加入一定量的菱角粉、 低筋面粉和牛奶， 使面團(tuán)混勻， 調(diào)制面團(tuán). 將調(diào)制的面團(tuán)揉搓至不粘手且不掉渣， 用保鮮膜包裹， 于4 ℃放置20 min， 取出揉搓、 造型. 設(shè)置烤箱面火和底火溫度155 ℃， 預(yù)熱10 min， 將餅干胚放入烤箱焙烤20 min， 烘焙期間不斷翻轉(zhuǎn)烤盤使餅干受熱均勻. 將烤好的餅干取出， 置于通風(fēng)處放涼至室溫， 待用.

2.4 單因素試驗(yàn)

在菱角海藻糖餅干基礎(chǔ)配方中， 保持其他原料添加量和條件一致的情況下， 分別研究菱角粉添加量(85 g、 90 g、 95 g、 100 g、 105 g)、 黃油添加量(42 g、 47 g、 52 g、 57 g、 62 g)、 海藻糖添加量(12.4 g、 14.4 g、 16.4 g、 18.4 g、 20.4 g)、 烘焙溫度(150 ℃、 155 ℃、 160 ℃、 165 ℃、 170 ℃)對(duì)成品餅干感官品質(zhì)的影響.

2.5 正交試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果， 選取不同的菱角粉添加量(A)、 黃油添加量(B)、 海藻糖添加量(C)和烘烤溫度(D)為考察因素， 進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn)(見表1)， 以表2的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化餅干的最佳制備工藝.

2.6 感官評(píng)價(jià)

選取10位食品專業(yè)人員組成測評(píng)小組， 對(duì)菱角海藻糖餅干進(jìn)行感官評(píng)分. 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)參考GB 7100—2015《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 餅干》， 并結(jié)合菱角海藻糖餅干特點(diǎn)， 分別從外觀、 口感、 組織形態(tài)、 氣味和色澤5個(gè)方面制定了餅干的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)(見表2)， 以10人感官評(píng)分的均值作為評(píng)價(jià)結(jié)果.

表1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)表

表2 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

2.7 質(zhì)量評(píng)價(jià)

2.7.1 水分含量的測定

采用MB25水分測定儀進(jìn)行測定. 設(shè)置加熱溫度為105 ℃， 加熱時(shí)間為自動(dòng)模式. 餅干粉碎后過40目篩， 準(zhǔn)確稱取4.0 g置于樣品盤中， 均勻平鋪， 關(guān)閉加熱罩， 點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕， 設(shè)備開始加熱并測定. 當(dāng)在1 min內(nèi)樣品減失質(zhì)量小于1.0 mg時(shí)， 儀器自動(dòng)停止加熱， 從儀器上直接讀取樣品水分含量結(jié)果.

2.7.2 灰分含量的測定

按照GB 5009.4—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中灰分的測定》方法進(jìn)行測定.

2.7.3 還原糖含量的測定

參照文獻(xiàn)[10]中還原糖含量的測定方法進(jìn)行測定.

2.7.4 質(zhì)構(gòu)測定

采用波通TVT6700型物性分析儀(質(zhì)構(gòu)儀)對(duì)餅干的質(zhì)構(gòu)進(jìn)行測定. 設(shè)置初始測試距離為5 mm， 測試前速度為2.5 mm/s， 測試中速度為1 mm/s， 測試后速度為5 mm/s， 觸發(fā)力設(shè)置為5 g. 根據(jù)測定結(jié)果， 獲得餅干的硬度、 柔韌性等相關(guān)參數(shù).

3 結(jié)果與分析

3.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

3.1.1 菱角粉添加量對(duì)餅干品質(zhì)的影響

隨著菱角粉的添加量的增加， 餅干的感官評(píng)分先升高后降低(如圖1所示). 當(dāng)菱角粉添加量為85 g時(shí)， 餅干菱角味較淡， 菱角香氣特性不突出， 感官評(píng)分較低； 當(dāng)菱角粉添加量為100 g時(shí)， 餅干色澤淡黃， 呈現(xiàn)淡淡菱角香氣， 口感酥脆細(xì)膩， 感官評(píng)分最高； 菱角粉添加量達(dá)到105 g時(shí)， 菱角香氣較濃郁， 但組織結(jié)構(gòu)粗糙， 顏色呈現(xiàn)深褐色， 口感較硬， 感官評(píng)分降低.

圖1 菱角粉添加水平對(duì)餅干品質(zhì)的影響

3.1.2 黃油添加量對(duì)餅干品質(zhì)的影響

淀粉和蛋白質(zhì)與適量的黃油發(fā)生作用， 可提高面團(tuán)的加工性能， 賦予制品良好的口感， 延緩制品老化， 提高品質(zhì)[11]. 黃油添加量對(duì)餅干品質(zhì)影響結(jié)果如圖2所示. 當(dāng)黃油添加量為42 g時(shí)， 餅干組織結(jié)構(gòu)粗糙， 口感干硬， 感官評(píng)分最高； 當(dāng)黃油添加到52 g時(shí)， 制備出的餅干酥脆可口， 感官評(píng)分最高； 黃油添加量增至62 g時(shí)， 此時(shí)油脂過多， 面團(tuán)發(fā)黏， 餅干回油， 感官評(píng)分較低.

圖2 黃油添加量對(duì)餅干品質(zhì)的影響

3.1.3 海藻糖添加量對(duì)餅干品質(zhì)的影響

如圖3所示， 當(dāng)海藻糖的添加量為12.4 g時(shí)， 餅干顏色較淺且香味較淡， 感官評(píng)分較低； 當(dāng)海藻糖添加量為20.4 g時(shí)， 餅干的味道過于甜膩， 且烘烤后顏色較深， 評(píng)分較低； 當(dāng)添加量為14.4 g時(shí)， 口感酥脆， 甜味適中， 餅干感官評(píng)分最高.

圖3 海藻糖添加量對(duì)餅干品質(zhì)的影響

3.1.4 烘焙溫度水平對(duì)餅干品質(zhì)的影響

烘焙溫度對(duì)餅干的品質(zhì)具有重要的影響， 餅干品質(zhì)隨著烘焙溫度而提高， 當(dāng)烘焙溫度超出一定范圍時(shí)， 餅干的口感、 色澤等方面會(huì)受到很大影響[12]. 研究結(jié)果表明， 烘焙溫度為150 ℃時(shí)， 成品顏色較淺， 成熟較慢， 感官評(píng)分稍高(如圖4所示)； 當(dāng)烘焙溫度達(dá)到170 ℃時(shí)， 由于溫度過高， 餅干顏色過重， 有焦煳味， 感官評(píng)價(jià)較低； 而烘焙溫度為155 ℃時(shí)， 感官評(píng)分最高.

圖4 烘焙溫度對(duì)餅干品質(zhì)的影響

3.2 正交試驗(yàn)結(jié)果分析

在進(jìn)行單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上， 進(jìn)行正交試驗(yàn)， 結(jié)果見表3.

由表3可知， 影響菱角海藻糖餅干感官品質(zhì)的因素順序?yàn)锳>B>D>C. 菱角粉添加量對(duì)餅干品質(zhì)影響最大， 其次為黃油添加量和烘焙溫度， 最后是海藻糖添加量， 最優(yōu)組合為A2B2C3D2. 由于正交優(yōu)化的最佳工藝條件與單因素試驗(yàn)的最優(yōu)條件不一致， 因此對(duì)正交優(yōu)化的最優(yōu)條件進(jìn)行驗(yàn)證. 結(jié)果表明， 所制備的菱角海藻糖餅干質(zhì)地酥脆， 香味和甜度適中， 品質(zhì)最佳， 感官評(píng)分最高. 因此確定菱角海藻糖餅干的最佳配方為菱角粉添加量100 g， 低筋面粉添加量60 g， 黃油添加量為52 g， 海藻糖添加量為16.4 g， 木糖醇添加量為38.3 g， 牛奶添加量為52 g， 烘烤溫度為155 ℃， 烘烤時(shí)間為20 min.

表3 菱角海藻糖餅干正交表

3.3 質(zhì)量評(píng)價(jià)

3.3.1 水分含量測定結(jié)果

餅干水分含量測定結(jié)果見表4. 一定量的水分保持可以改善餅干的口感， 但水分過多， 不利于餅干的存儲(chǔ)和貨架期. 由測定結(jié)果可知， 所制備的餅干平均水分含量為2.23%， 滿足國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)酥性餅干含水量≤4.0%的指標(biāo)要求[13]， 同時(shí)也使所制備餅干酥脆可口.

表4 餅干的水分含量

3.3.2 灰分含量測定結(jié)果

餅干灰分含量測定結(jié)果見表5. 所制備餅干平均灰分含量0.97%， 高于普通餅干的灰分含量0.78%[14]. 這可能歸因于在配方中菱角粉的添加， 其富含多種礦物元素， 從而使灰分含量偏高.

表5 餅干中灰分含量

3.3.3 還原性糖含量測定結(jié)果

餅干還原性糖含量測定結(jié)果見表6. 所制備的餅干中還原性糖的含量為11.41%， 低于市售餅干的含糖量(15%～20%). 這可能與餅干中除了海藻糖外， 無其他還原性糖添加有關(guān).

表6 餅干中還原性糖含量

3.3.4 質(zhì)構(gòu)測定結(jié)果

用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)餅干進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測定， 結(jié)果見圖5. 結(jié)果表明， 餅干的硬度值為1 070.3 g， 柔韌性值為0.2.

圖5 餅干質(zhì)構(gòu)測定結(jié)果

4 結(jié)論

通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)， 優(yōu)化得到菱角海藻糖餅干的最佳工藝配方：菱角粉添加量為100 g， 低筋面粉添加量為60 g， 黃油添加量為52 g， 海藻糖添加量為16.4 g， 木糖醇添加量為38.3 g， 牛奶添加量為52 g， 面火和底火的烘烤溫度為155 ℃， 烘烤時(shí)間為20 min. 所制備餅干的水分含量為2.23%， 灰分含量為0.97%， 還原性糖含量為11.41%， 硬度值為1 070.3 g， 柔韌性為0.2. 所研制的菱角海藻糖餅干有濃郁的菱角清香， 色澤適中， 口感酥脆， 清甜不膩， 豐富了餅干的內(nèi)容和形式.