馮彩月，王正金，王力，趙浩嵐，李思瑤，陳瑞琪，張鈞雅，楊琳，王欣

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院，大慶 163319）

餅干作為我們?nèi)粘Ｉ钪兄饕嚎臼称罚牧看?、老幼皆宜。隨著消費(fèi)者對(duì)健康意識(shí)的不斷增強(qiáng)，研發(fā)更多健康美味的餅干新品種，滿足不同消費(fèi)者的需求實(shí)乃生產(chǎn)企業(yè)當(dāng)務(wù)之急。而國(guó)家“十三五”期間提出雜糧主食化和功能化的研發(fā)要求，又為餅干的生產(chǎn)研發(fā)提供了新的思路和研究方向。

大黃米作為雜糧的一種，具有補(bǔ)中益氣、健脾益肺等保健功能[1-2]，其所含有的人體必需八種氨基酸含量均高于大米和小麥，尤其蛋氨酸含量，幾乎是大米和小麥的兩倍；黑木耳是我國(guó)著名的食用菌，從營(yíng)養(yǎng)價(jià)值來說，干制黑木耳中粗蛋白含量高于豬肉約1.5倍，其碳水化合物含量豐富，接近面粉中的相應(yīng)含量，并含有豐富的鈣、磷、鐵[3]。還具有抗癌[4]、預(yù)防高血壓、降低血液黏稠度、清肺等作用；芥菜既是一種野生食材，也是一種天然的中藥材，可以和脾、利水、止血、名目、消腫解毒[5-6]。

以大黃米及低筋面粉為主要原料，同時(shí)添加黑木耳及薺菜生產(chǎn)一款新型的韌性雜糧餅干。

目前，市場(chǎng)上關(guān)于大黃米、黑木耳及薺菜的精深加工產(chǎn)品較少[7]，常見的有大黃米粘豆包、大黃米酒、大黃米湯圓、黑木耳醬、黑木耳多糖、薺菜水餃、薺菜丸子，也有關(guān)于大黃米多糖[8]、薺菜多糖[9]、黑木耳酸奶[10]的研究報(bào)道。在餅干生產(chǎn)上，目前有少量關(guān)于木耳餅干的研發(fā)，但都是添加黃油、奶油制成高糖高脂的酥性餅干[11-14]。同時(shí)添加大黃米、黑木耳及薺菜制作的韌性餅干[15-16]及相關(guān)研究，目前為止還未見報(bào)道。此款餅干作為一種休閑食品，其主要原材料都立足于藥食同源的食材，符合追求健康生活人群的需要。同時(shí)本產(chǎn)品的開發(fā)及應(yīng)用對(duì)提高大黃米、木耳的精深加工[17-18]，增加農(nóng)民經(jīng)濟(jì)創(chuàng)收及促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展意義深遠(yuǎn)。

1 材料及方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

中裕蛋糕用低筋小麥粉，濱州泰裕麥業(yè)有限公司；珍珠峰東北秋木耳，黑龍江珍珠山綠色食品有限公司；九三非轉(zhuǎn)基因大豆油，黑龍江九三油脂有限責(zé)任公司；碳酸氫銨（食品級(jí)），河北格貝達(dá)生物科技有限公司；干薺菜、大黃米、雞蛋和白砂糖，大慶華聯(lián)超市。

1.2 儀器設(shè)備

TMS-Pilot型質(zhì)構(gòu)儀，美國(guó)FTC公司；QZ-150型墅樂壓面機(jī)，常州市墅樂廚具有限公司；DKL-60型電熱食品烤箱，廣州格能機(jī)電有限公司；FW80型高速粉碎機(jī)，天津泰斯特儀器有限公司。

1.3 工藝流程

原料預(yù)處理→原輔料預(yù)混→面團(tuán)調(diào)制→輥軋成型→焙烤→冷卻→成品

1.4 操作要點(diǎn)

1.4.1 原料預(yù)處理

黑木耳、薺菜干清洗除雜、除梗，低溫烘干。將大黃米和烘干后的黑木耳、薺菜分別磨粉，100目篩過濾，干燥保存。

1.4.2 面團(tuán)調(diào)制

分別調(diào)制大黃米面團(tuán)、木耳面團(tuán)和薺菜面團(tuán)。三種面團(tuán)除水添加量不以大黃米面團(tuán)為基準(zhǔn)外，木耳面團(tuán)、薺菜面團(tuán)的各物料添加量均固定為大黃米面團(tuán)中相同物料添加量的80%。另大黃米面團(tuán)中水添加量為10.0 g；薺菜面團(tuán)中水添加量為10.0 g；木耳面團(tuán)中水添加量為16.0 g。各面團(tuán)中膨松劑添加量為粉質(zhì)物料的1%。稱取各原輔料，先將白砂糖用溫水配成糖液后，與油、蛋液、膨松劑，攪拌均勻。

1.4.3 輥軋成型

三種面團(tuán)分別輥軋成薄片后，然后依次疊放在一起，壓成2 mm面片后，用模具壓形、壓花、扎孔。

1.4.4 焙烤

在研究餅干配方時(shí)，根據(jù)多次預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，將烤箱暫設(shè)定為上火溫度170℃，下火溫度150℃，待溫度穩(wěn)定后放入烤盤，焙烤20 min。

1.4.5 冷卻

餅干冷卻至室溫后，進(jìn)行各項(xiàng)檢測(cè)。

1.5 感官評(píng)定

感官評(píng)定人員根據(jù)感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，從外形、質(zhì)地、口感、色澤和香味五個(gè)方面對(duì)餅干的品質(zhì)進(jìn)行評(píng)分，結(jié)果取平均值。詳細(xì)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.6 質(zhì)構(gòu)分析

利用TMS-Pilot質(zhì)構(gòu)儀，采用6 mm圓柱形金屬探頭進(jìn)行TPA（二次咀嚼）試驗(yàn)，檢測(cè)速度60 mm·min-1，測(cè)試后速度100 mm·min-1，壓縮程度70%，測(cè)定黑木耳薺菜大黃米韌性餅干的破裂力、硬度、粘附性及咀嚼性。

1.7 黑木耳薺菜大黃米韌性餅干配方優(yōu)化

1.7.1 油添加量的選擇

固定木耳面團(tuán)中木耳粉為2.0 g，薺菜面團(tuán)中薺菜粉為1.0 g，大黃米面團(tuán)中大黃米粉25.0 g、低筋粉20.0 g、蛋液10.0 g、糖10.0 g，研究大黃米面團(tuán)中油分別為 3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5 g時(shí)，對(duì)餅干感官評(píng)定及質(zhì)構(gòu)的影響。

1.7.2 糖添加量的選擇

固定木耳面團(tuán)中木耳粉為2.0 g，薺菜面團(tuán)中薺菜粉為1.0 g，大黃米面團(tuán)中大黃米粉25.0 g、低筋粉20.0 g、蛋液10.0 g、油3.5 g，研究大黃米面團(tuán)中糖分別為 4.0、6.0、8.0、10.0、12.0、14.0 g 時(shí)，對(duì)餅干感官評(píng)定及質(zhì)構(gòu)的影響。

1.7.3 大黃米粉添加量的選擇

固定木耳面團(tuán)中木耳粉為2.0 g，薺菜面團(tuán)中薺菜粉為1.0 g，大黃米面團(tuán)低筋粉20.0 g，蛋液10.0 g，油3.5 g、糖10.0 g，研究大黃米面團(tuán)中大黃米粉的添加量分別為 21.0、23.0、25.0、27.0、29.0、31.0 g 時(shí)，對(duì)餅干感官評(píng)定及質(zhì)構(gòu)的影響。

1.7.4 木耳粉添加量的選擇

固定薺菜面團(tuán)中薺菜粉為1.0 g，大黃米面團(tuán)中大黃米 25.0 g、低筋粉 20.0 g、蛋液 10.0 g、油 3.5 g、糖10.0 g，研究木耳面團(tuán)中木耳粉分別為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 g，對(duì)餅干感官評(píng)定及質(zhì)構(gòu)的影響。

1.7.5 薺菜粉添加量的選擇

固定木耳面團(tuán)中木耳粉為2.0 g，大黃米面團(tuán)大黃米 25.0 g、低筋粉 20.0 g、蛋液 10.0 g、油 3.5 g、糖10.0 g，研究薺菜面團(tuán)中薺菜粉分別為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 g，對(duì)餅干感官評(píng)定及質(zhì)構(gòu)的影響。

1.8 響應(yīng)面法優(yōu)化配方

在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，選擇大黃米面團(tuán)中大黃米粉添加量、薺菜面團(tuán)中薺菜粉添加量、木耳面團(tuán)中木耳粉添加量，用Design-Expert 8.0.6軟件中的中心組合試驗(yàn)Box-Behnken設(shè)計(jì)方案進(jìn)行三因素三水平試驗(yàn)，通過感官評(píng)定分值及質(zhì)構(gòu)結(jié)果對(duì)餅干配方進(jìn)行優(yōu)化。響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素水平表見表2。

表1 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory identification standards

表2 響應(yīng)面試驗(yàn)因素水平表Table 2 Factors and levels of response surface experiments

1.9 正交試驗(yàn)優(yōu)化餅干焙烤條件

影響餅干品質(zhì)好壞的因素，除配方中原輔料配比是否恰當(dāng)外，焙烤時(shí)上下火溫度和焙烤時(shí)間也至關(guān)重要。通過查找資料及在前期預(yù)實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，在不合適的溫度下，餅干存在鼓底和色澤較淡現(xiàn)象，通過反復(fù)摸索后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在上火溫度170℃、下火溫度150℃、焙烤時(shí)間為20 min的一定條件范圍內(nèi)，結(jié)合餅干在形狀、花紋等設(shè)計(jì)的改變，可以解決此問題。因此，以上火溫度、下火溫度和焙烤時(shí)間為因素，進(jìn)行L9（34）正交試驗(yàn)，從而確定餅干焙烤的最優(yōu)條件，因素水平表見表3。

1.1 0理化指標(biāo)的檢測(cè)

按照國(guó)標(biāo)GB 5009.3-2016《食品中水分的測(cè)定》、GB 5009.5-2016《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》、GB 5009.6-2016《食品中脂肪的測(cè)定》、GB 5009.4-2016《食品中灰分的測(cè)定》中相關(guān)要求對(duì)餅干的水分、蛋白質(zhì)、脂肪和灰分進(jìn)行檢測(cè)。

表3 焙烤條件正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素水平表Table 3 Factors and levels of orthogonal experimental design for baking conditions

1.1 1數(shù)據(jù)處理方法

每組試驗(yàn)重復(fù)10次，采用Microsoft Excel 2010軟件計(jì)算平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。采用SPSS 22軟件分析平均值間差異顯著性。利用Design-Expert 8.0.6軟件中Box-Behnken Design模型進(jìn)行響應(yīng)面分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 黑木耳薺菜大黃米韌性餅干配方優(yōu)化

2.1.1 油添加量對(duì)餅干感官品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)的影響

油脂的類型及含量影響面團(tuán)及餅干的質(zhì)構(gòu)及感官評(píng)價(jià)[19]。通過前期實(shí)驗(yàn)可知，當(dāng)18.0 N<破裂力<30.0 N、22.0 N<硬度<40.0 N、咀嚼性<2.0 N.mm、粘附性<5.0 N.mm時(shí)，韌性餅干軟硬合適，適口性較好。圖1、圖2中，隨著大黃米面團(tuán)中油添加量的增加，對(duì)各組破裂力影響顯著（P<0.05），對(duì)各組硬度影響極顯著（P<0.01），對(duì)各組粘附性、咀嚼性影響不顯著（P>0.05）。當(dāng)油添加量在3.5 g時(shí)，感官評(píng)分最高，且此時(shí)餅干破裂力、硬度、咀嚼性、粘附性均在最佳范圍內(nèi)，適口性好。而當(dāng)油添加量為3.0 g時(shí)，面團(tuán)的可塑性較差，表面干燥無光澤，餅坯易干裂；繼續(xù)增加油添加量高于4.0 g后，餅干起酥性增強(qiáng)，餅坯不易塑形，且含油量過大，口感油膩。因此，油的最適添加量選擇3.5 g。

圖1 油的添加量對(duì)餅干感官評(píng)分的影響Fig.1 Effect of oil addition on sensory evaluation score of cookies

圖2 油的添加量對(duì)餅干質(zhì)構(gòu)的影響Fig.2 Effect of oil addition on biscuit texture

2.1.2 糖的添加量對(duì)餅干感官品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)的影響

由圖3、圖4可知，糖可以顯著提高餅干的粘附性，但各組粘附性差異不顯著（P<0.05）。當(dāng)糖添加量為10.0 g時(shí)，感官評(píng)分最高，此時(shí)餅干色澤誘人，咀嚼性最小，口感較佳。繼續(xù)增加糖的含量，由于糖具有較強(qiáng)的反水化作用，面團(tuán)中面筋的形成量隨著糖的添加而下降，導(dǎo)致面團(tuán)延展性變差，餅干表面易出現(xiàn)裂紋，不易成型，破裂力和硬度下降，且甜味越來越強(qiáng)，焦糖化反應(yīng)更加劇烈，餅坯易焦糊。因此，糖的最適添加量為10.0 g。

圖3 糖的添加量對(duì)餅干感官評(píng)分的影響Fig.3 Effect of sugar addition on sensory evaluation score of cookies

圖4 糖的添加量對(duì)餅干質(zhì)構(gòu)的影響Fig.4 Effect of sugar addition on biscuit texture

2.1.3 大黃米粉的添加量對(duì)餅干感官品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)的影響

由圖5、圖6可知，添加大黃米為25.0 g時(shí)，餅干的感官評(píng)分最高，硬度和破裂力最低，口感較佳。當(dāng)大黃米添加量為21.0 g時(shí)，面團(tuán)的可塑性較差，餅坯不易塑形；當(dāng)添加量增加到29.0 g以上時(shí)，雖然大黃米自身具有膠黏特性，但由于面團(tuán)中含水量恒定，導(dǎo)致面團(tuán)過干，餅坯表面出現(xiàn)裂紋，成品質(zhì)地粗糙，適口度較差。因此，選定大黃米添加量為23.0、25.0、27.0 g進(jìn)行以下響應(yīng)面試驗(yàn)。

2.1.4 木耳粉的添加量對(duì)餅干感官品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)的影響

木耳粉的添加對(duì)各組餅干感官評(píng)分影響極顯著（P<0.01），當(dāng)木耳粉添加量小于1.5 g時(shí)，餅坯可塑性變差，同時(shí)餅干成品中木耳特有的黑色不明顯。從圖7、圖8中可知，當(dāng)木耳粉添加量大于1.5 g時(shí)，木耳中膠質(zhì)成分累積，能充分吸收物料中的液體成分，木耳粉漲潤(rùn)，餅干的破裂力、硬度開始下降。當(dāng)添加量為2.5 g時(shí)，木耳面團(tuán)光滑柔軟，延展性、可塑性俱佳，此時(shí)破裂力、硬度、咀嚼性均最低，感官評(píng)分最高。繼續(xù)增加木耳粉到3.0 g時(shí)，木耳面團(tuán)變得粗糙干燥，餅坯中木耳面團(tuán)部分出現(xiàn)斷層現(xiàn)象，餅干的硬度也明顯增加，可能因?yàn)槟径嗵呛繕O大時(shí)能顯著增加餅干的硬度有關(guān)[20]。因此選擇木耳粉添加量為2.0、2.5和3.0 g進(jìn)行以下響應(yīng)面試驗(yàn)。

圖7 木耳粉添加量對(duì)餅干感官評(píng)分的影響Fig.7 Effect of fungus powder addition on sensory evaluation score of cookies

圖8 木耳粉添加量對(duì)餅干質(zhì)構(gòu)的影響Fig.8 Effect of fungus powder flour addition on biscuit texture

2.1.5 薺菜粉的添加量對(duì)餅干感官品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)的影響

薺菜粉的添加對(duì)餅干感官評(píng)分影響極顯著（P<0.01）。從圖9、圖10可知，當(dāng)薺菜粉的添加量小于1.0 g時(shí)，餅坯可塑性較差，餅干成品中薺菜特有的綠色不明顯。隨著添加量的增加，薺菜中纖維和多糖成分累積，充分吸收液體物料而漲潤(rùn)，導(dǎo)致餅干的破裂力、硬度開始下降。當(dāng)添加量到2.0 g時(shí)，薺菜面 團(tuán)光滑柔軟，延展性、可塑性俱佳，破裂力、硬度、咀嚼性達(dá)到最低值，此時(shí)感官評(píng)分最高。繼續(xù)添加薺菜粉，因無法充分漲潤(rùn)的薺菜粉量漸增，當(dāng)添加量達(dá)到3.0 g時(shí)，薺菜面團(tuán)變得粗糙干燥，且此時(shí)產(chǎn)品中薺菜味道過濃，不易選用。因此選擇薺菜粉添加量為1.5、2.0和2.5 g進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)。

圖9 薺菜粉添加量對(duì)餅干感官評(píng)分的影響Fig.9 Effect of shepherd’s purse powder addition on sensory evaluation score of cookies

2.2 黑木耳薺菜大黃米餅干配方的響應(yīng)面優(yōu)化

在單因素的基礎(chǔ)上，以大黃米面團(tuán)中大黃米粉添加量、薺菜面團(tuán)中薺菜粉添加量和木耳面團(tuán)中木耳粉添加量為三因素，以感官評(píng)分、質(zhì)構(gòu)TPA中的破裂力、硬度、粘附性和咀嚼性為響應(yīng)值，利用Design-Expert 8.0.6軟件進(jìn)行響應(yīng)面中心組合實(shí)驗(yàn)?；貧w模型顯著性檢驗(yàn)結(jié)果見表4。

圖10 薺菜粉添加量對(duì)餅干質(zhì)構(gòu)的影響Fig.10 Effect of shepherd’s purse powder addition on biscuit texture

表4 回歸模型顯著性分析Table 4 Significance analysis on regression model

根據(jù)Design-Expert 8.0.6軟件分析獲得最優(yōu)餅干配方[21-22]，即當(dāng)大黃米面團(tuán)中大黃米含量為24.68 g，薺菜面團(tuán)中薺菜粉含量為2.06 g，木耳面團(tuán)中木耳粉含量為2.41 g時(shí)，可以獲得最優(yōu)的感官評(píng)分，預(yù)測(cè)值為86.95分。將響應(yīng)面結(jié)果中感官評(píng)分最高組及優(yōu)化后組合組進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，每組做三批次平行樣。優(yōu)化后實(shí)驗(yàn)組感官評(píng)分為88分，高于響應(yīng)面最優(yōu)值組分值（86分）。兩種組合的餅干整體上均外形飽滿、花紋清晰、內(nèi)部結(jié)構(gòu)細(xì)密均勻、有韌性，且大黃米、黑木耳、薺菜三種材料顏色分布均勻，有本身特有的香味。但相較而言，優(yōu)化條件組生產(chǎn)的餅干入口后更加細(xì)膩，無明顯的顆粒感，同時(shí)餅干完整出品率更高。

表5 焙烤條件正交試驗(yàn)結(jié)果Table 5 The orthogonal test results of baking conditions

2.3 正交試驗(yàn)優(yōu)化餅干焙烤條件

由于前期預(yù)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)基本確定了餅干焙烤的條件，為了獲得最優(yōu)條件，采用正交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化。由表5可知，正交試驗(yàn)餅干焙烤條件最優(yōu)組合為A2B1C1，即上下火溫度均為170℃，焙烤時(shí)間為15 min。此組合未在試驗(yàn)組合中出現(xiàn)，故做驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。

2.4 焙烤條件驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

將最優(yōu)方案A2B1C1與焙烤條件正交試驗(yàn)中感官評(píng)分最高組合A1B1C1各做三組產(chǎn)品，冷卻至室溫后請(qǐng)感官評(píng)定人員按照評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)定打分。通過SPSS22.0軟件分析，兩者感官評(píng)分無顯著差異（P>0.05），但從產(chǎn)品色澤方面來看，組合A1B1C1的上色效果稍優(yōu)于A2B1C1，為黃白奶油色，有淡淡的茶香味，更能刺激食用者食欲。因此，選定黑木耳薺菜大黃米韌性餅干最優(yōu)焙烤條件為上火溫度190℃、下火溫度170℃、焙烤時(shí)間15 min。

3 討論

韌性餅干在生產(chǎn)上容易出現(xiàn)餅干斷裂的現(xiàn)象，這也是本產(chǎn)品在研發(fā)初期出現(xiàn)過的問題。這是因?yàn)槊鎴F(tuán)流變學(xué)參數(shù)與餅干的質(zhì)地之間存在極顯著的聯(lián)系[23]，而韌性餅干面團(tuán)中油和糖的含量對(duì)面團(tuán)的質(zhì)地又起著很重要的作用。當(dāng)面團(tuán)中油和糖添加較少時(shí)，面團(tuán)反水化程度較低，面筋彈性較大，餅干成型率較好。隨著油和糖的增加，面團(tuán)中面筋的形成量隨著糖的增加而下降，導(dǎo)致面團(tuán)反水化作用增強(qiáng)，但同時(shí)會(huì)造成面團(tuán)的流散性增大，延展性變差，餅干表面易出現(xiàn)裂紋[24]。同時(shí)破裂力和硬度下降，不易成型，且甜味越來越強(qiáng)，焦糖化反應(yīng)會(huì)更加劇烈，餅坯易焦糊。因此，合理的糖、油、面配比是生產(chǎn)高品質(zhì)韌性餅干和解決餅干斷裂現(xiàn)象的關(guān)鍵。

還可通過給餅干打孔防止韌性餅干出現(xiàn)斷裂。針孔可以在焙烤時(shí)促進(jìn)排氣，使餅干內(nèi)部水分分布均勻，在餅干出爐后，水分蒸發(fā)速度均勻，內(nèi)外水分含量相當(dāng)，可防止餅干斷裂。

本款餅干在面團(tuán)制作過程中，先將油、糖和其他輔料充分混勻，再加入面粉、大黃米、木耳、薺菜等原料，其目的是使面粉和大黃米粉在一定濃度的糖、油存在情況下潤(rùn)脹，可限制面筋蛋白質(zhì)吸水，控制面筋形成的力度，防止餅干斷裂[25]。并且最后通過在成型的餅干上打孔扎眼，獲得了形態(tài)完整的餅干成品。

4 結(jié)論

經(jīng)優(yōu)化后的黑木耳薺菜大黃米韌性餅干的配方為：大黃米面團(tuán)中大黃米為24.68 g、低筋面粉20.0 g，蛋液 10.0 g，糖 10.0 g，油 3.5 g，水 10.0 g；薺菜面團(tuán)中薺菜粉2.06 g、水10.0 g，木耳面團(tuán)中木耳粉2.41 g、水16.0 g，其他各物料添加量為大黃米面團(tuán)相應(yīng)成分的80%。最佳焙烤條件為上火溫度190℃、下火溫度170℃、焙烤時(shí)間15 min。

在此條件下，生產(chǎn)黑木耳薺菜大黃米餅干工藝是可行的，不僅開發(fā)了雜糧餅干的新品種，同時(shí)為黑龍江特產(chǎn)大黃米、黑木耳附加值提升開發(fā)了新的途徑。