許俊齊 謝春芹 王充 洪文龍 凡軍民 曹淼

摘要[目的]研究山藥曲奇的加工工藝。[方法]以面粉和山藥粉為主要原料，糖、黃油等為輔助原料，研究山藥曲奇的加工工藝及山藥粉對曲奇質(zhì)構(gòu)性質(zhì)的影響。以感官評分、比容、質(zhì)構(gòu)硬度和咀嚼性為評價(jià)指標(biāo)，通過單因素及正交試驗(yàn)優(yōu)化山藥曲奇配方和工藝條件。[結(jié)果]山藥曲奇的最佳配方為：以面粉為基準(zhǔn)，山藥粉10%、綿白糖37%、黃油67%，感官評分為92，比容為4.6 mL/g;最佳工藝條件為：烘焙上火溫度200? ℃、烘焙下火溫度190? ℃、烘焙時(shí)間13 min，曲奇硬度為18.4 N，曲奇咀嚼性為1.6 N;此配方及工藝制得的曲奇餅干外觀及口感最佳。[結(jié)論]該研究為山藥的深加工和綜合利用提供有效途徑。

關(guān)鍵詞山藥曲奇餅干;配方;工藝; 質(zhì)構(gòu)性質(zhì);感官

中圖分類號TS218文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

文章編號0517-6611（2019）03-0176-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.03.055

山藥（Dioscorea opposita Thunb.）又名薯蕷、延章、玉延等，為薯蕷科薯蕷屬多年生宿根蔓草植物的干燥塊莖，其塊莖中主要含淀粉、蛋白質(zhì)、游離氨基酸及多糖成分[1-2}。據(jù)《本草綱目》記載，山藥具有益腎氣、健脾胃、止泄痢、化痰涎、潤皮毛等功效[3}。近年來，隨著人們保健意識的逐漸增強(qiáng)，山藥作為藥食同源植物，其保健作用已被消費(fèi)者廣泛認(rèn)可。山藥成為人們補(bǔ)充人體營養(yǎng)、調(diào)養(yǎng)身體的又一平價(jià)營養(yǎng)品。但新鮮山藥由于含水量較高，質(zhì)地脆，易腐爛霉變，極大程度限制了山藥在食品中的應(yīng)用。其中山藥中的多糖成分具有免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗衰老、抗氧化等作用[4}。

目前，市面上存在較多的山藥保健速溶粉、山藥保健酒及山藥全粉、山藥凍干粉、山藥果凍及山藥酸奶等[5-9}。將山藥作為原料加入到曲奇餅干中，兼得山藥所具有的功效與曲奇餅干良好口感相結(jié)合。筆者通過將山藥粉添加到曲奇餅干中旨在探討優(yōu)化其山藥曲奇的原料配方和工藝技術(shù)，為曲奇進(jìn)一步向營養(yǎng)型、保健型發(fā)展提供一定的理論參考依據(jù)和技術(shù)參數(shù)，也為山藥的深加工和綜合利用提供一條行之有效的途徑。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

鐵棍山藥，溫縣三源太場種植麥業(yè)合作社;低筋面粉，清谷新禾;雞蛋，市售;綿白糖，上海德陽食品有限公司;黃油，上海德陽食品有限公司;食鹽，淮安鹽業(yè)有限公司。

1.2試驗(yàn)器材

101型電熱鼓風(fēng)干燥箱，鶴壁市銀河電子儀器設(shè)備有限公司; W177型萬能粉碎機(jī)，北京鑫骉騰達(dá)儀器設(shè)備有限公司;GT31-30T3E烤箱，上海貫燁機(jī)電設(shè)備有限公司; TA. XT- Plus 型質(zhì)構(gòu)儀，英國SMS公司;JPB-60攪拌機(jī)，安徽天康（集團(tuán)）股份有限公司。

1.3試驗(yàn)方法

1.3.1鐵棍山藥粉的制備。選料→清洗→去皮→切片→固化→燙漂→烘干→粉碎（過100目篩）。

1.3.2山藥曲奇制作工藝流程。黃油軟化→攪打發(fā)散→加入雞蛋和水混合液、食鹽、糖等預(yù)混合液→打發(fā) →分次加入山藥粉及面粉的混合粉調(diào)粉→成型→烘烤→冷卻→檢驗(yàn)→成品。

1.3.3山藥曲奇的基本配方。以基礎(chǔ)面粉210 g為100%，山藥曲奇的基本配方為低筋面粉95%、水25%、鹽0.5%、綿白糖50%、黃油70%、雞蛋25%、山藥粉5%。

1.3.4黃油初步打發(fā)。

黃油打發(fā)前先從冰箱中取出軟化，打撒后加入雞蛋液和水、糖、食鹽等快速攪打，當(dāng)混合物打至顏色略發(fā)白，完全混合無明顯顆粒。

1.3.5面團(tuán)調(diào)制。

加入山藥粉及面粉后，先慢速攪打防止面粉飛濺，再快速攪打2～3 min，時(shí)間不宜過長，防止面團(tuán)過硬，無法成型。

1.3.6面團(tuán)成型。

將面團(tuán)放入事先裝入曲奇裱花嘴的布制裱花袋中，擠注成大小高度一致的面胚。

1.3.7烘焙。

將成型的面胚放入烤箱，烤箱溫度為120～170 ℃，烘烤22 min。

1.3.8冷卻包裝。烘烤好的曲奇餅干放在室溫下常溫冷卻，并挑選出烤焦的，不規(guī)則的曲奇餅干。將制作好的曲奇小心包裝，防止破損。

1.4山藥曲奇指標(biāo)測定方法

1.4.1比容的測定。

采用小米替代法測定曲奇的體積，稱量曲奇的質(zhì)量（測量2次取其平均值）后計(jì)算其比容：比容=曲奇體積（mL）/曲奇質(zhì)量（g）。

1.4.2質(zhì)構(gòu)特性測定方法。

將添加不同的山藥粉含量制作的曲奇餅干用 TA. XT-Plus 型質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行測定，采用探頭P/36R。測定條件為：測定前速度2 mm/s; 測定速度1 mm/s;測定后速度2 mm/s;2 次壓縮之間停留時(shí)間為5 s;壓縮百分比 60%。每個(gè)樣品測定 5 次取平均值。取硬度和咀嚼性對加入山藥粉的曲奇餅干進(jìn)行質(zhì)構(gòu)分析[10}。

1.4.3感官評價(jià)方法。

組織 10 人評分小組，曲奇出爐1 h后，從曲奇的色澤、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外觀形狀、口感和雜質(zhì)5個(gè)方面對山藥曲奇的品質(zhì)進(jìn)行評價(jià)（表1），總分為100分。記錄并統(tǒng)計(jì)每人對各評分項(xiàng)的評分，最后求出平均值。

1.5單因素試驗(yàn)

1.5.1山藥粉添加量對曲奇品質(zhì)的影響。以感官評定和比容為評價(jià)指標(biāo)，在基礎(chǔ)曲奇配方的基礎(chǔ)上分別添加5%、10%、15%、20%、25%的山藥粉，按照曲奇的制作流程制作。分別以感官評分及比容作為評價(jià)指標(biāo)，探討山藥粉添加量對曲奇品質(zhì)的影響。

1.5.2綿白糖添加量對曲奇品質(zhì)的影響。

為確定適合的曲奇甜味，在基礎(chǔ)面包配方的基礎(chǔ)上分別添加25%、30%、35%、40%、45%、50%的綿白糖，按照曲奇的制作流程制作。分別以感官評分及比容作為評價(jià)指標(biāo)，探討綿白糖添加量對曲奇品質(zhì)的影響。

1.5.3黃油添加量對曲奇品質(zhì)的影響。

黃油的作用是在曲奇攪拌過程中包入空氣，使曲奇在烤制時(shí)更加松脆，為此在基礎(chǔ)曲奇配方的基礎(chǔ)上分別添加50%、55%、60%、65%、70%、75%的黃油，按照曲奇的制作流程制作。分別以感官評分及比容作為評價(jià)指標(biāo)，探討黃油添加量對面包品質(zhì)的影響。

1.5.4烘焙上火溫度對曲奇品質(zhì)的影響。

以質(zhì)構(gòu)的硬度和咀嚼性為評價(jià)指標(biāo)，為研究烤制最佳品質(zhì)的曲奇的上火溫度，在確定的山藥曲奇配方的基礎(chǔ)上分別以170、180、190、200、210、220 ℃為上火溫度，按照曲奇的制作流程制作，分別以曲奇硬度及咀嚼性作為評價(jià)指標(biāo)，探討烘焙上火溫度對曲奇品質(zhì)的影響。

1.5.5烘焙下火溫度對曲奇品質(zhì)的影響。

為研究烤制最佳品質(zhì)的曲奇的下火溫度，在確定的山藥曲奇配方的基礎(chǔ)上分別以170、180、190、200、210、220? ℃為下火溫度，按照曲奇的制作流程制作。分別以曲奇硬度及咀嚼性作為評價(jià)指標(biāo)，探討烘焙下火溫度對曲奇品質(zhì)的影響。

1.5.6烘焙時(shí)間對曲奇品質(zhì)的影響。為研究烤制最佳口感的曲奇的烤制時(shí)間，在山藥曲奇配方的基礎(chǔ)上分別以8、10、12、14、16、18 min為烤制時(shí)間，按照曲奇的制作流程制作。分別以曲奇硬度及咀嚼性作為評價(jià)指標(biāo)，探討烘焙時(shí)間對曲奇品質(zhì)的影響。

1.6山藥曲奇配方和加工工藝正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在前期單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定影響山藥曲奇配方的主要因素是山藥粉添加量、綿白糖添加量、黃油添加量。采用3因素3水平L9（34）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，以曲奇餅干的感官評價(jià)及比容為指標(biāo)，優(yōu)化山藥曲奇配方的L9（34）正交試驗(yàn)因素與水平見表2。

在前期單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定影響山藥曲奇加工工藝的主要因素是烘焙上火溫度、烘焙下火溫度、烘焙時(shí)間。分別以烘焙上火溫度、烘焙下火溫度和烘焙時(shí)間為變因，采用3因素3水平L9（34）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，以曲奇餅干的質(zhì)構(gòu)硬度及咀嚼性為指標(biāo)，優(yōu)化山藥曲奇的加工工藝的L9（34）正交試驗(yàn)因素與水平見表3。

2結(jié)果與分析

2.1單因素試驗(yàn)

2.1.1山藥粉添加量對曲奇感官和比容的影響。

由圖1可知，山藥粉添加量為0%～10%時(shí)，隨著山藥粉的添加量增大，感官評分和比容逐漸升高，感官評分升高至86，比容為4.7 mL/g;山藥粉添加量在10%～20%時(shí)，山藥曲奇餅干的感官評分及比容隨著山藥粉含量的增加逐漸降低，感官評分降低至77，比容為4.1 mL/g。在較高或較低的山藥粉含量的曲奇餅干中，感官評分和比容都較低，原因在于山藥粉的增加影響了曲奇餅干中水分的含量，使曲奇餅干的口感變差。故試驗(yàn)認(rèn)為在山藥粉添加量為10%時(shí)，山藥曲奇的山藥味最適宜，口感最佳。

2.1.2綿白糖添加量對曲奇感官和比容的影響。

由圖2可知，山藥曲奇在不同綿白糖添加量下，其感官評價(jià)和比容存在差異。綿白糖添加量為35%時(shí)，感官評分為81，比容為4.4 mL/g;綿白糖添加量為40%時(shí)，感官評分為78，比容為4.6 mL/g。該試驗(yàn)認(rèn)為感官評價(jià)相較于比容而言，感官評價(jià)對于山藥曲奇更為重要。且綿白糖添加量為35%和40%時(shí)，感官評分及比容相差不大，故分析得出綿白糖添加量為35%時(shí)，山藥曲奇的甜味最適宜。

2.1.3黃油添加量對曲奇感官和比容的影響。

由圖3可知， 山藥曲奇餅干在6種不同黃油添加量的試驗(yàn)中，感官評分及比容存在較大的差異。在黃油添加量分別為60%、65%時(shí)，差異最為明顯。在黃油添加量為60%時(shí)，其比容為6組試驗(yàn)的最高值;在黃油添加量為65%時(shí)，感官評分相較于其他5組試驗(yàn)為最高值。該試驗(yàn)認(rèn)為對于曲奇來說顧客的感官評價(jià)比比容重要，故將感官評分作為山藥曲奇餅干的主要評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。由此可知，在黃油添加量為65%時(shí)，曲奇口感最佳。

2.1.4烘焙上火溫度對曲奇硬度和咀嚼性的影響。

曲奇分為軟曲奇和硬曲奇，在硬度為3.7～10.0 N、咀嚼性為1.0～1.5 N時(shí)，為軟曲奇;硬度為10.0～30.0 N，咀嚼性為1.5～4.0 N時(shí)，為硬曲奇。由圖4可知，在烘焙溫度為200? ℃時(shí)曲奇餅干的咀嚼性最高、硬度適中，在溫度高于200? ℃時(shí)硬度呈上升趨勢、咀嚼性逐漸下降，在烘焙溫度低于200? ℃時(shí)硬度和咀嚼性都呈現(xiàn)上升狀態(tài)。說明焙烤溫度在200? ℃及以下時(shí)，溫度提高，會增加曲奇的硬度和咀嚼性，提高曲奇的口感。但溫度過高，曲奇餅干過硬，消費(fèi)者難于接受[11}。由于該試驗(yàn)所制作的山藥曲奇為硬曲奇，故據(jù)圖4分析認(rèn)為，烘焙上火溫度為200 ℃時(shí)，該曲奇的硬度及咀嚼性最佳。

2.1.5烘焙下火溫度對曲奇硬度和咀嚼性的影響。

由圖5可知，在烘焙下火溫度逐漸升高時(shí)，咀嚼性先升高再降低，硬度卻逐漸升高;當(dāng)溫度大于190 ℃時(shí)，隨著溫度的升高，硬度逐漸增加，咀嚼性逐漸下降;當(dāng)溫度低于190 ℃時(shí)，隨著溫度的升高，硬度和咀嚼性也在隨之升高。據(jù)此可知，適當(dāng)增加烘焙溫度，可以增加曲奇餅干的口感和咀嚼性[12}。結(jié)合圖4分析可知，以曲奇硬度與咀嚼性評價(jià)相結(jié)合，故認(rèn)為烘焙下火溫度為190 ℃時(shí)，曲奇餅干的口感最佳。

2.1.6烘焙時(shí)間對曲奇硬度和咀嚼性的影響。

隨著烘焙時(shí)間的增加，曲奇餅干的硬度及咀嚼性出現(xiàn)較明顯的變化，具體見圖6。當(dāng)烘焙時(shí)間為12 min時(shí)曲奇的咀嚼性最好，硬度較適中;烘焙時(shí)間高于12 min時(shí)，硬度還在升高但咀嚼性卻開始降低，同時(shí)硬度逐漸接近硬曲奇的硬度臨界點(diǎn)，因此適宜的烘焙時(shí)間是曲奇硬度及咀嚼性變化的重要因素[13}。綜合以上分析可知， 在烘焙時(shí)間為12 min時(shí)，曲奇餅干的硬度及咀嚼性都較適合。

2.2正交試驗(yàn)分析

2.2.1山藥曲奇配方優(yōu)化。

由表4的R值可知，影響山藥面包感官評價(jià)的主次順序?yàn)锽>A>C，即綿白糖添加量>山藥粉添加量>黃油添加量;而影響山藥曲奇比容主次順序?yàn)锳>B>C，即山藥粉添加量>綿白糖添加量>黃油添加量。根據(jù)山藥曲奇配方的結(jié)果分析得出，優(yōu)化后的配方為A2B3C3。即山藥粉添加量為10%、綿白糖添加量為37%、黃油添加量為67%，山藥曲奇在此條件下感官評分及比容最好。

對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析，結(jié)果顯示，在該試驗(yàn)條件下，山藥粉添加量及綿白糖添加量2個(gè)因素對山藥曲奇的感官評分和比容的影響均極顯著（P<0.01），黃油添加量對山藥曲奇的比容影響顯著（P<0.05）。

雖然該研究獲得的優(yōu)化方案為A2B3C3，為了進(jìn)一步確認(rèn)其在實(shí)際生產(chǎn)中的可靠性與可行性，故以其為條件，即山藥粉添加量10%、綿白糖添加量37%、黃油添加量67%，進(jìn)行擴(kuò)大性（中試）驗(yàn)證試驗(yàn)，測定其感官評價(jià)及比容，試驗(yàn)重復(fù)3次，發(fā)現(xiàn)感官評分平均值為92，比容平均值為4.6 mL/g;試驗(yàn)結(jié)果優(yōu)于正交試驗(yàn)的9組試驗(yàn)組，故認(rèn)為此配方為較佳的山藥曲奇配方。

2.2.2山藥曲奇工藝優(yōu)化。

由表5中的R值可知，影響山藥曲奇餅干硬度及咀嚼性的主次順序?yàn)锽>A>C，即烘焙下火溫度>烘焙上火溫度>烘焙時(shí)間，根據(jù)山藥曲奇加工工藝的結(jié)果分析得出結(jié)合曲奇的硬度在18～20 N為最佳，故選擇優(yōu)化后的加工工藝為A2B2C3，即山藥曲奇最佳工藝條件是烘焙上火溫度200 ℃、烘焙下火溫度190 ℃、烘焙時(shí)間13 min。

對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析，結(jié)果顯示，在該試驗(yàn)條件下，烘焙下火溫度對山藥曲奇硬度和咀嚼性的影響均極顯著（P<0.01），烘焙上火溫度對山藥曲奇硬度和咀嚼性的影響均顯著（P<0.05）。

雖然該研究獲得的優(yōu)化方案A2B2C3，為了進(jìn)一步確認(rèn)其在實(shí)際生產(chǎn)中的可靠性與可行性，故以其為條件，即烘焙上火溫度200 ℃、烘焙下火溫度190 ℃、烘焙時(shí)間13 min，進(jìn)行擴(kuò)大性（中試）驗(yàn)證試驗(yàn)，測定其曲奇硬度及咀嚼性，試驗(yàn)重復(fù)3次，發(fā)現(xiàn)硬度平均值為18.4 N，咀嚼性平均值為1.6 N;結(jié)合圖4分析，此加工工藝制作的曲奇硬度較接近硬曲奇中間值（19 N），咀嚼性高于9組試驗(yàn)，故認(rèn)為此加工工藝為較佳的山藥面包加工工藝。

3結(jié)論

通過單因素和正交試驗(yàn)得出山藥曲奇的最佳配方，在單因素試驗(yàn)中得出山藥曲奇最佳配方為：山藥粉添加量為10%、綿白糖添加量為35%、黃油添加量為65%;山藥曲奇最佳加工工藝為：烘焙上火溫度為200 ℃、烘焙下火溫度為190 ℃、烘焙時(shí)間為12 min，制作的口感最佳。

通過對山藥曲奇制作條件的優(yōu)化，分析L9（34）正交試驗(yàn)結(jié)果中的R值及擴(kuò)大性試驗(yàn)結(jié)果可得山藥曲奇最佳配方為：山藥粉添加量為10%、綿白糖添加量為37%、黃油添加量為67%，感官評分為92、比容為4.6 mL/g;山藥曲奇最佳加工工藝為：烘焙上火溫度200 ℃、烘焙下火溫度190 ℃、烘焙時(shí)間13 min，硬度為18.4 N，咀嚼性為1.6 N。在此制作條件下制作出的曲奇餅干色澤金黃，口感松脆，富含營養(yǎng)。它的研制生產(chǎn)為山藥的精加工提供了一條有效途徑。但是目前缺少關(guān)于山藥曲奇貯藏條件研究，該試驗(yàn)后期還應(yīng)對其營養(yǎng)成分及貯藏條件進(jìn)行研究分析。

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