袁以鐸，孫 娜，陳加展，信雨紅

（1.滁州學(xué)院 后勤管理與基建處，安徽 滁州 239000；2.滁州學(xué)院 生物與食品工程學(xué)院，安徽 滁州 239000；3.雅客食品（滁州）有限公司，安徽 滁州239000）

曲奇餅干由精制面粉、黃油、糖粉、蛋類和少量香精等輔料，經(jīng)過適當?shù)募庸すに嚭婵径桑?］。隨著人們生活水平的提高，對曲奇餅干口味和營養(yǎng)功能的要求也隨之增加，各種以膳食纖維為賣點，以減肥為核心的膳食纖維曲奇餅干紛紛問世。傳統(tǒng)的乳香曲奇餅干具有較高的含糖量、脂肪含量，營養(yǎng)價值低。特別是老年、肥胖、“三高”等特殊群體［2］，若長期食用，會對健康造成不良影響。低糖、低鹽、低脂肪是現(xiàn)代食品發(fā)展的必然趨勢，研發(fā)低脂肪、低糖、高營養(yǎng)的曲奇餅干，才能更好地適應(yīng)現(xiàn)代人的健康飲食需求［3］。

蕎麥（Fagopyrum Mill），是蓼科蕎麥屬的一種草本植物［4］，是一種廣泛種植且具有藥用價值的農(nóng)作物。蕎麥含有豐富的酚類、肌醇、膳食纖維等物質(zhì)，能夠有效減少“三高”、抑制過氧化應(yīng)激、延緩細胞衰老、提高胰島素敏感性，并能有效地防止胰島素抵抗和代謝綜合征的發(fā)生［5］。蕎麥營養(yǎng)豐富，藥用價值高，但也存在著色度重，口感不好等問題，所以通過改善蕎麥產(chǎn)品的風味和強化營養(yǎng)來擴大蕎麥的應(yīng)用范圍［6］。木糖代謝時的中間產(chǎn)物就有木糖醇［7］，可以替代糖，能預(yù)防身體吸收過量的卡路里，具有很好的保健效果。它能在不經(jīng)過胰島的情況下被代謝，防止脂肪在肝中沉積，補充能量，同時木糖醇還能起到保護牙齒的作用［8］。在餅干中添加木糖醇，不僅能提高產(chǎn)品的檔次，還能賦予產(chǎn)品腸道益生元的功能，明顯改善產(chǎn)品的口感和品質(zhì)。滁菊屬于菊科菊屬，其花為一種干性的頭狀花序，主產(chǎn)地為安徽滁州。它的味道偏苦，性寒，能夠疏散風熱、清巧明目、清熱解毒。滁菊既可直接食用，也可作為主料或配料進行加工烹調(diào)，新鮮的滁菊可以加工成各種可口的食品，可以做成月餅、蛋糕、餅干等糕點，還可通過加工生產(chǎn)制作成營養(yǎng)保健茶等各種飲料。

為研發(fā)富含膳食纖維且熱量較少的曲奇餅干，本研究以單因素試驗為基礎(chǔ)，采用響應(yīng)面法進行優(yōu)化［9］，得出最優(yōu)配方，擴大了適合食用的人群，為糖尿病病人提供了一種適合食用的食品［10］，同時也為更好地利用滁菊提供了新的途徑。

1 材料與方法

1.1 材料

供試黃油購自恒天然商貿(mào)有限公司，木糖醇購自天津市硅谷科技發(fā)展股份有限公司，低筋面粉購自新鄉(xiāng)良潤全谷物食品有限公司，蕎麥面粉購自益海嘉里食品營銷有限公司，雙效泡打粉購自上海楓未實業(yè)有限公司，滁菊購自安徽菊泰滁菊草本科技有限公司，雞蛋為市售。

1.2 儀器

采用的電烤箱（CRWF42NE）為漯河市恩圣商貿(mào)有限公司生產(chǎn)，分析天平（FA22048）為上海越平科學(xué)儀器（蘇州）技術(shù)有限公司生產(chǎn)，物性測試儀（TA.XTplus）為英國Stable Micro System 公司生產(chǎn)，電子秤為武義正大科技有限公司生產(chǎn)，面粉篩（40目）和硅膠刮刀為市售，打蛋器（DPQ-130211）為小熊電器股份有限公司生產(chǎn)。

1.3 工藝與方法

基本配方為:黃油100 g、木糖醇45 g、雞蛋1個、低筋面粉100 g、蕎麥面粉60 g、泡打粉2 g、滁菊粉4 g。

制作工藝為:黃油軟化→加入木糖醇、雞蛋，攪打均勻→加入過篩面粉、泡打粉、滁菊粉，拌勻→成型→烘烤→冷卻→成品。

1.3.1 單因素試驗設(shè)計

原配方為:黃油100 g、木糖醇45 g、雞蛋1 個、低筋面粉100 g、蕎麥面粉60 g、泡打粉2 g、滁菊粉4 g，在原有基礎(chǔ)配方的基礎(chǔ)上以黃油的質(zhì)量（100 g）為基數(shù)，固定黃油、雞蛋液、泡打粉、蕎麥面粉和低筋面粉總量160 g的添加量不變，烘烤溫度上下火150 ℃、烘烤時間15 min 不變，選擇不同的木糖醇加入量（30，40，50，60，70 g）、不同蕎麥面粉加入量（40，50，60，70，80 g）、不同滁菊粉加入量（2，3，4，5，6 g），以曲奇餅干的感官得分及質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)為指標，進行單因素試驗，得到了最佳木糖醇、蕎麥面粉、滁菊粉的添加量。

1.3.2 響應(yīng)面試驗設(shè)計

基于單因素試驗，選擇木糖醇、蕎麥面粉、滁菊粉3種因素，以對曲奇的感官得分和質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)為檢測指標，然后利用Box-Behnken 響應(yīng)面分析法，對三因子三水平的綜合實驗進行研究，具體因素水平見表1，并利用Design-Expert13.0軟件對這些參數(shù)進行三因子三水平的試驗，最后根據(jù)實驗方案對實驗參數(shù)進行計算，并將其作為最終響應(yīng)值對響應(yīng)面進行了統(tǒng)計，用二次多項式回歸擬合試驗數(shù)據(jù)，分析各影響因素和感官評分之間的關(guān)系，得到了以感官評分為響應(yīng)值的回歸方程和最優(yōu)配方。

表1 Box-Beheken 設(shè)計因素及水平編碼

1.4 測定項目與方法

1.4.1 硬度測定

將制作好的餅干用質(zhì)構(gòu)儀測定其硬度屬性。質(zhì)構(gòu)儀技術(shù)參數(shù):采用探頭P∕36R，檢測前速率:4 mm∕s；測試速率:1.5 mm∕s；測試后速率:4 mm∕s；兩次壓力之間的停留時間約為5 s；壓縮比例50%，以計算試樣的硬度，每次對同一配方試樣檢測3次，求取平均值［11-12］。

1.4.2 感官評價

對GB7100—2015《食品安全國家標準 餅干》中感官評定標準進行了優(yōu)選［13-14］。邀請男生5人，女生5人，共10名食品專業(yè)的同學(xué)參加感官評定，參照表2對曲奇餅干進行打分，結(jié)果取平均值。

表2 感官評價標準表

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果與分析

2.1.1 不同木糖醇添加量感官評分和硬度分析

由圖1 可知，在添加量為50 g 左右的木糖醇時，感官評分為84.8分，在這個添加量下做成的曲奇餅干甜度正合適，口感較酥松，把餅干掰開發(fā)現(xiàn)其斷面構(gòu)造更加細致平整、有層次感，表面顏色也呈金黃色，此時餅干的硬度約為33 114.9 g。在添加木糖醇30 g左右的情況下，感官評分為61.5分，這是因為木糖醇的添加量較少，餅干的甜味較淡，口感不好。經(jīng)綜合考量，最終選擇感官評分高的3個水平設(shè)計響應(yīng)面試驗，也就是木糖醇的添加量為40，50，60 g。

圖1 不同木糖醇添加量對餅干的感官得分和硬度的影響

2.1.2 不同蕎麥面粉添加量感官評分和硬度分析

由圖2可知，隨著蕎麥面粉加入量越來越多，感官評價綜合分數(shù)先升后降，而硬度值則相反呈先降低后升高的趨勢，當蕎麥面粉加入量為60 g時，餅干的感官評價綜合分數(shù)最高，而此時硬度數(shù)值的最低為28 490.1 g。由于蕎麥面粉含量增多，粗纖維的含量也就增多，所以蕎麥面粉加入量越多，餅干酥脆感也越強，變得比較脆且易破碎，甚至口感變得粗糙而帶有輕度苦澀味。其原因在于蕎麥面粉的加入量能夠降低面團的筋性，而蕎麥粉若添加量過多會造成酥性餅干的口感較黏糊或松軟。經(jīng)綜合考量，最終選擇感官評分高的3個水平設(shè)計響應(yīng)面試驗，即蕎麥面粉加入量為50，60，70 g。

圖2 不同蕎麥面粉添加量對餅干感官得分和硬度的影響

2.1.3 不同滁菊粉添加量感官評分和硬度分析

由圖3可以表明，加入滁菊粉后對曲奇餅干有一定的影響，隨著滁菊粉加入量的增加，感官評分先升后降，這和滁菊特有的微苦味相關(guān)。當滁菊粉的加入量為2 g時，餅干成型較容易，其結(jié)構(gòu)細致而均勻，且顏色微灰，雖然餅干質(zhì)量較好，但品嘗不到滁菊獨特的清香。當加入量為4 g后，曲奇的色澤也越來越均勻，沒有過焦、發(fā)白或其它的顏色，吃起來也不會黏牙，顏色加深而且還可以表現(xiàn)出滁菊獨特的清香味，感官分數(shù)可以達到最高82.6分，硬度為30 543.0 g。由于滁菊粉加入量的增多餅干顏色越來越不均勻，有焦糊、變味現(xiàn)象，餅干就會產(chǎn)生苦澀，加入數(shù)量增多苦澀更加強烈，感官品質(zhì)降低。經(jīng)綜合考量，最終選擇感官評分高的3個水平設(shè)計響應(yīng)面試驗，即滁菊粉加入量為3，4，5 g。

圖3 不同滁菊粉添加量對餅干感官得分和硬度的影響

2.2 響應(yīng)面試驗結(jié)果與分析

2.2.1 試驗結(jié)果

運用單因素試驗的結(jié)論，在Box-Behnken的試驗設(shè)計中，用三因子三水平進行響應(yīng)面試驗分析，結(jié)果如表3所示。

表3 響應(yīng)面優(yōu)化試驗設(shè)計與結(jié)果

2.2.2 模型建立與方差分析

采用Design-Expert 13.0對表2進行分析，得出了感官得分Y與因子A、B、C的二元多次回歸模型是Y=85.00-4.81A+4.36B+0.8000C+1.15AB-4.98AC+0.9250BC-9.63A2-3.83B2-7.50C2。回歸模型方差分析及顯著性見表4。硬度模型無顯著性差異，不做主要分析。

表4 Box-Behnken 方差分析結(jié)果

根據(jù)表3回歸模型方差分析的結(jié)果得出，F(xiàn)值為9.78，P 值＜0.01，說明這個模型具有極顯著性。且失擬項不顯著，即可用該模型分析并預(yù)測“滁蕎”曲奇餅干的感官評分結(jié)果，表4 方差分析可以看出各因素的顯著性:A、A2、C2對曲奇餅干感官得分有極顯著影響，B、AC、B2對感官得分有顯著性影響，C、AB、BC 對感官得分無顯著性影響。結(jié)果表明，各個因子對響應(yīng)值的影響并非單純的線性，而F 值的大小可以判斷出各個因子對感官評分的影響程度，F(xiàn) 值愈高，其重要性愈高，則愈重要，故各項因子對“滁蕎”曲奇餅干的感官評定結(jié)果的影響程度分別為A>B>C，亦即木糖醇＞蕎麥面粉＞滁菊粉。

2.2.3 因素間的交互作用

從圖4、圖5和圖6可知，在曲面圖中都存在響應(yīng)面凸起的最高點，即響應(yīng)面的頂點，表示感官得分存在一個最大值問題，各因子之間的最優(yōu)相互作用點都在試驗設(shè)計的區(qū)域內(nèi)，由等高曲線來判定，當?shù)雀咔€傾向于橢圓時，相互作用較明顯，反之，則不明顯，從圖5可以看出AC相互作用的等高圖是橢圓的，這表示AC 間的相互作用是顯著的。通過等高線的密度也能看出不同因素對感官得分的影響，當?shù)雀呔€密度較大時，其影響就越大，反之就越小。因此，A的影響大于B（見圖4），B的影響大于C（見圖6），與方差分析結(jié)果一致。

圖5 木糖醇和滁菊粉添加量交互作用的曲面圖（a）和等高線（b）

圖6 滁菊粉和蕎麥面粉添加量交互作用的曲面圖（a）和等高線（b）

2.3 驗證試驗

二次多項式回歸方程預(yù)測得到的“滁蕎”曲奇餅干的最佳配方:木糖醇47.378 g、蕎麥面粉65.572 g、滁菊粉4.175 g，“滁蕎”曲奇餅干的感官得分以最優(yōu)配方預(yù)測為86.904分?？紤]實際操作問題，將3 個數(shù)據(jù)調(diào)整為木糖醇47 g、蕎麥面粉66 g、滁菊粉4 g，對“滁蕎”曲奇餅干進行3 次檢驗性試驗，獲得了86.2分的平均感官得分，接近于模型的準確度，表明模型具有較好的擬合度，具備一定應(yīng)用價值。

3 結(jié)論

基于單因素試驗，利用Box-Behnken中心組合設(shè)計，得到“滁蕎”曲奇餅干感官評分與木糖醇加入量、蕎麥面粉加入量、滁菊粉加入量的模型，經(jīng)過驗證，該模型是合理可用的，并且可以較好地預(yù)測試驗結(jié)果，即二次多元回歸方程:Y=85.00-4.81A+4.36B+0.8000C+1.15AB-4.98AC+0.9250BC-9.63A2-3.83B2-7.50C2，并進行了優(yōu)化后的配方為:黃油100 g、雞蛋1 個、低筋面粉94 g、泡打粉2 g、木糖醇47 g、蕎麥面粉66 g、滁菊粉4 g，而影響感官得分的因素依次是:木糖醇添加量>蕎麥面粉添加量>滁菊粉添加量。與傳統(tǒng)曲奇餅干配方相比，將滁菊和蕎麥面粉添加到曲奇餅干中，用木糖醇代替白砂糖，研發(fā)出“滁蕎”曲奇，富含膳食纖維且減少了熱量，豐富了曲奇餅干的品類。