麸皮酥性饼干制备的工艺优化

王小平，雷 激，孙曼兮

（西华大学食品与生物工程学院，四川成都610039）

麸皮酥性饼干制备的工艺优化

王小平，雷 激*，孙曼兮

（西华大学食品与生物工程学院，四川成都610039）

为制备富含膳食纤维且品质良好的麸皮酥性饼干，本实验在普通酥性饼干基本配方的基础上，添加不同用量（5、10、20 g）（以面粉＋麸皮=100 g计，下同）与不同粒径（200、140、80、50目）的麸皮制备麸皮酥性饼干，产品质量评价采用感官评分、质构特性分析、色差值测定，并用电子鼻主成分法（Principal Component Analysis，PCA）进行风味分析。结果表明：随着麸皮添加量增加及粒径增大，产品的感官评分降低，当麸皮粒径大于80目时，对感官影响极为显著；当麸皮添加量为5～10 g时，不同粒径的添加对饼干质构特性没有显著影响（p＞0.05），但添加量达到20 g时，不同粒径的添加饼干质构特性存在显著差异（p＜0.05）；添加麸皮后饼干色差b*值增加，而色差L*值减小；少量麸皮（5 g）会对饼干风味产生积极性的作用，且麸皮添加量对饼干风味的影响大于粒径的影响。综合考虑产品的感官、质构和风味，麸皮的最佳添加量为5～10 g，粒径为140目，此时制备的麸皮酥性饼干品质最优。

酥性饼干，麸皮，感官评定，仪器分析

随着社会的发展，人们生活水平的提高，对食品的要求越来越精细，所摄入的食物中，粗纤维的含量越来越少，肥胖病、高血压、动脉硬化等心血管疾病、糖尿病、癌症等逐年上升，严重威胁着现代人的身体健康。在人们的食物中补充膳食纤维已成为当务之急[1]。饼干是人们喜爱的休闲食品，可以作为补充和强化膳食纤维的重要载体。

麸皮是小麦制粉过程中的主要副产物，全国每年由小麦制粉会产生大约2000万吨的麸皮[2]。由于麸皮口感粗糙，难以食用等问题，绝大部分被当作饲料使用，目前食品领域中对麸皮的综合利用远远不足，利用率不到20%[3]。研究发现，麸皮中含有大量的膳食纤维、蛋白质、维生素等营养元素外，还含有多种具有抗氧化、抗肿瘤的生理活性物质，如黄酮类化合物、阿魏酸、植酸以及阿拉伯木聚糖等[4]，长期食用富含小麦麸皮食品具有降血糖、降血压、降胆固醇、减肥、抗氧化等生理功效，还能有效地预防结肠癌和心血管疾病等[5]，因此小麦麸皮是一种理想制备高营养价值的原辅料。

本文旨在研究将麸皮添加到面粉中，探索麸皮的添加对饼干质量影响，确定合适的添加条件，制备口感良好的麸皮酥性饼干，以此为提高麸皮的综合利用率提供理论依据，为麸皮酥性饼干的工业化生产提供借鉴。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

低筋面粉（精制级，湿面筋22%～26%） 潍坊风筝面粉有限责任公司；猪油 市售；白砂糖 徐州人和居食品厂；鸡蛋 四川成都市龙泉驿区十陵禽业合作社；泡打粉 山东青岛碱业股份有限公司；碳酸氢铵（食品级） 广东东莞市厚街厨味食品加工厂；饴糖 江苏扬州市诚诚永泰食品有限公司；麸皮 四川巴中龙头食品有限公司。

HK-02A万能粉碎机 厦门旭朗机械设备有限公司；KWS1523-307/1LP电烤箱 中山市格兰仕生活电器制造有限公司；YP601N电子天平 上海舜宇恒平科学仪器有限公司；TA-XT2i型质构仪 英国Stable Micro System有限公司；DC-P3新型全自动测色色差计 北京市兴光测色仪器公司；PEN3电子鼻 北京盈盛恒泰科技有限责任公司。

1.2 实验方法

1.2.1 麸皮预处理

1.2.1.1 除杂质 用50目的分样筛，筛除杂质，接着用清水清洗，去除泥土等杂质，最后置于95℃烘箱中，干燥2 h。

1.2.1.2 粉碎分级 将干燥后的麸皮用万能粉碎机粉碎，粉碎5 min左右。为便于后续研究，采用筛分法处理，即将粉碎后的麸皮按200、140、80、50目的粒径顺序筛分出相应粒径的四组麸皮。

1.2.2 饼干制作 原料配比：低筋面粉100 g（或低筋面粉＋麸皮=100 g），猪油23 g，白砂糖20 g，鸡蛋10 g，水9 g，饴糖4 g，盐0.5 g，碳酸氢铵0.3 g，碳酸氢钠（泡打粉）0.07 g[6]。

工艺流程：起酥油＋蛋液＋白砂糖＋水混匀→加入泡打粉、碳酸氢铵混匀→加入面粉或已混合好的面粉和麸皮→面团调制（25～30℃）→静置（15 min）→成型→烘烤（下火180～200℃，上火160～180℃，10～12 min）→冷却→成品[7]。

1.2.3 感官评价 饼干感官评价：饼干评分标准及评分方法依照SB/T 10141-1993方法。每种实验饼干在冷却后，由8人组成的评分人员每人任意取10份，按表1进行评分，最后评分取算术平均值，取两位小数。

不同粒径麸皮的感官评价：首先观察不同粒径的麸皮在色泽和外观上的差异，然后将不同粒径麸皮分别用凉水浸泡5 min（水∶麸皮=5∶1）后，煮开3 min后品尝。

1.2.4 麸皮添加的单因素实验 为与麸皮组的饼干作比较，需制备一组口感、色泽风味良好的普通酥性饼干作为对照组，其麸皮添加量为0 g，面粉添加量为100 g，其他原料及工艺条件与实验组一致。

将筛分出的4组（50、80、140、200目）不同粒径麸皮分别添加到面粉中，添加量依次为：5、10、20 g（以面粉＋麸皮=100 g计，下同），进行单因素实验，总共12组[8]，分析不同添加量不同粒径的麸皮对酥性饼干的品质影响。

表1 酥性饼干评分标准Table 1 Marking standard of crisp biscuit

1.2.5 仪器分析

1.2.5.1 质构仪测定质构特性 质地分析（texture profile analysis，TPA）是让仪器模拟人的咀嚼动作，一般为模拟牙齿两次压缩和拉伸动作，记录并绘出力与时间的关系，并从中找出与人感官评定对应的参数。本实验选用的参数为：硬度（Hardness）、脆度（Fracturability）、内聚性（Cohesiveness）和咀嚼性（Chewiness）。硬度为第一次压缩循环的峰值力/g；脆度指第一次压缩曲线中的第一个峰值力/g，若第一次压缩只有一个峰值，则为硬度，无脆度；内聚性指第二压缩与第一次压缩的正峰面积之比；咀嚼性为硬度、内聚性、弹性三者的乘积/g·mm-1[9]。测定参数设定如下：P50探头；操作模式，压力测定；测试前速度，1.0 mm·s-1；测试速度，0.5 mm·s-1；测试后速度，0.5 mm·s-1；压缩程度，90%；感应力，Auto-5 g[10]。重复测定10次，去掉最高值和最低值后，取其平均值。

1.2.5.2 色差仪对色差测定 饼干的表面和内部色度用DC-P3型色彩色差计测定，以L*、b*色空间表示，L*称为亮度，L*=0表示黑色，L*=100表示白色，中间共有100等级。b*表示黄―蓝方向，＋b*表示偏黄，-b*表示偏蓝[11]。

1.2.5.3 电子鼻对风味分析 样品用研磨碾碎后，称取5 g置于20 mL顶空瓶中，加盖密封待检。测定参数设定如下：传感器自清洗时间为60 s；传感器归零时间为10 s；样品准备时间为5 s；进样流量为300 mL/min；分析采样时间为100 s[12]。采用主成分分析（Principal Component Analysis，PCA）方法对从电子鼻的十个传感器获取的数据进行分析，得到饼干的风味差异性。

主成分分析（PCA）是将所提取的传感器多指标的信息进行数据转换和降维，并对降维后的特征向量进行线性分类，最后在PCA分析的散点图上显示主要的两维散点图。PC1和PC2上是PCA图谱的两个坐标轴，一般选PC1为横坐标，PC2为纵坐标，二者包含了PCA转换中得到的第一主成分和第二主成分的贡献率，贡献率越大，说明主成分越具有代表性。一般PC1和PC2的总贡献率≥80%，此方法即可使用[13-14]。

1.2.6 统计方法 实验数据采用SPSS（IBM公司）19.0统计软件进行单因素方差分析（ANOVA）、SNK方法进行多重比较法。每组实验重复8次，感官评分结果用Microsoft Excel 2003作柱形图表示，色差、质构分析结果用平均值±标准差表示。

2 结果与讨论

2.1 不同粒径麸皮原料的感官评价

表2 不同粒径麸皮的感官评定Table 2 Sensory evaluation of different wheat bran particle size

由表2可知，麸皮的粒径会影响麸皮本身的感官。麸皮粒径越小，外观越光滑，小于200目时就容易吸潮结块，这对麸皮保存不利；色泽随粒径的减小，颜色逐渐变浅，小于200目时呈现出浅白色，接近面粉色泽。煮熟后对其品尝，发现麸皮粒径越小，口感越细腻，在140目时麸皮的粗糙感就不存在，因此粉碎操作可以改善麸皮的口感。

表3 不同添加条件的麸皮对酥性饼干质构影响（±s，n=8）Table 3 Influence of different adding conditions of wheat bran in biscuit texture properties（±s，n=8）

表3 不同添加条件的麸皮对酥性饼干质构影响（±s，n=8）Table 3 Influence of different adding conditions of wheat bran in biscuit texture properties（±s，n=8）

注：不同的字母表示同列比较有显著差异（p<0.05）；表4同。

添加量（g） 粒径（目） 硬度（g） 脆度（g） 内聚性 咀嚼性（g·mm-1）对照 0 12282±244cd 2059±305bc 0.174±0.012cd 196.9±16.0d20 10 200 17885±198a 3240±392a 0.259±0.017a 710.7±13.5a140 14737±139b 2490±496bc 0.251±0.034ab 410.1±17.0b80 12177±262cd 2795±326abc 0.249±0.029ab 359.9±16.9cd50 11942±159cd 2534±125bc 0.205±0.05bc 254.9±28.8d200 11833±91cd 2084±299bc 0.181±0.032cd 164.6±9.2d140 12029±111cd 1790±95c 0.171±0.029cd 174.6±19.0d80 12862±219c 2005±220c 0.174±0.019cd 141.1±36.6d50 11646±325cd 2720±236abc 0.165±0.008d 114.4±16.8d5 200 11349±243cd 2194±112bc 0.169±0.016cd 140.1±19.1d140 10651±366d 2350±338bc 0.150±0.014cd 179.7±21.7d80 11170±302cd 2245±135bc 0.160±0.002cd 162.3±7.8d50 12288±357cd 2222±182bc 0.168±0.031cd 206.2±11.7d

2.2 不同麸皮添加量及粒径对饼干感官影响

图1 使用不同条件下感官评分Fig.1 Sensory score of different adding conditions of wheat bran in crisp biscuit

麸皮烘烤后在饼干中会散发出一股淡淡的麦香味，所以麸皮对饼干风味呈现积极的作用。从图1可以得出，麸皮对饼干的感官有显著影响，特别是50、80目的麸皮对饼干感官评分影响极为显著，原因是添加该粒径的麸皮后，饼干花纹不够清晰，口感粗糙，但在粒径减小到140目时，此情况得到很大的改善，感官评分都是高于90分（优良级），且随着粒径进一步减小，感官评分还能得到提高，说明麸皮粒径越小，饼干口感越好，这与文献中报道一致[15]。感官评分随着麸皮添加量的增加而减小，当添加量增加到20 g时，与对照比较差异显著。麸皮组的感官评分与对照组的差异不显著的是：5 g 200目，5 g 140目，10 g 200目，10 g 140目，这四组可以作为麸皮的添加条件制备麸皮酥性饼干。

2.3 麸皮酥性饼干仪器分析

2.3.1 饼干质构分析 硬度是评价饼干最重要的指标，当麸皮添加量为20 g时，粒径超过140目时，硬度与对照组有显著差异（p＜0.05）；从表3可知，咀嚼性与硬度的数字变化趋势相同，且对饼干的影响也一致，这与文献报道一致[16]。脆度总体差异性不明显，只有20 g 200目这组与其他组有显著差异，且麸皮添加量较少时，与对照组很接近。内聚性是反应产品酥脆的重要指标，内聚性小表明产品酥脆，而内聚性太大表示产品柔软，麸皮对饼干内聚性的影响较明显，内聚性随着麸皮的添加量增加而增加，由低于对照逐渐增加到大于对照组，当添加量增加到10 g时与对照组的内聚性相近，但当添加量增加到20 g后，粒径细于80目实验组与对照组差异显著。由表3，还可知，当添加量≤10 g时，不同粒径间的差异不显著，添加量增至20g时，部分粒径间才表现出差异显著。从上所述，麸皮对饼干质构特性影响，当添加20 g细于80目的麸皮时，与对照组比较有显著差异，由此从饼干质构特性分析中得出麸皮使用条件为：5～20 g 50目、5～10 g细于80目。

2.3.2 饼干色泽分析 从表4得出麸皮对饼干色差L*值有显著影响，添加为20 g时，4组粒径的麸皮饼干的色差L*值与对照组比较都有显著差异（p＜0.05）；麸皮粒径对色差L*值也有显著影响，从表4中可以得出，当添加量为5～10 g时，L*值的波动较大；而在添加量为20 g时，L*值趋于平稳，由此可以说明麸皮添加量较少时L*值主要取决于麸皮的粒径，当添加量达到20 g后，L*值主要取决于麸皮的添加量。从色差b*值分析中，所有添加麸皮后的饼干色差b*都比对照组大，这可能与麸皮本质的色泽（淡黄色）有很大的关系；但是很难找出色差b*值与麸皮添加量及粒径的关系。由上得出麸皮使用条件为：5 g 50目，5 g 80目，5 g 140目，10 g 140目时麸皮酥性饼干的色泽很好。

表4 不同添加条件的麸皮对酥性饼干色差影响（±s，n=8）Table 4 Influence of different adding conditions of wheat bran in biscuit colo（rx±s，n=8）

表4 不同添加条件的麸皮对酥性饼干色差影响（±s，n=8）Table 4 Influence of different adding conditions of wheat bran in biscuit colo（rx±s，n=8）

添加量（g） 粒径（目） L* b*对照 0 60.17±1.36b 21.38±0.69e20 200 56.05±1.10d 22.06±1.45e140 56.14±0.88d 25.76±0.44b80 56.08±0.49d 22.37±0.18de50 56.78±0.44d 24.39±0.86c10 200 57.76±0.71cd 24.05±0.30bc140 59.09±0.55abc 25.24±0.32a80 50.88±1.15f 27.12±0.21de50 53.42±1.14e 22.43±0.16cd5 200 56.17±2.31d 23.80±0.34de140 60.58±0.57a 22.61±0.94cd80 60.87±1.12a 22.50±0.20de50 58.15±2.04bcd 24.04±0.15c

2.3.3 饼干风味分析 图2中，PC1和PC2的总贡献为96.03%，大于80%，所以这两个主成分已经代表了样品的主要信息特征，此图可用。从图2看到对照组与12组实验组数据点分布于各自区域，能够明显区分开来，说明对照组与实验组的风味物质存在差异。因此，麸皮添加到饼干中，会对饼干的风味产生较大的影响，该结果与感官分析结果一致。

图2 麸皮实验组与对照组的PCA分析Fig.2 PCA analysis between crisp biscuit with wheat bran and the control group

图3 相同添加量不同粒径的麸皮饼干的PCA分析Fig.3 PCA analysis of crisp biscuit with different bran particle size

图3中的3组PCA分析图中，PC1和PC2总贡献最小的是图3（b）为89.42%，大于80%，所以这两个主成分已经代表了样品的主要信息特征，因此图3可用。从图可看到，3组图中对照与麸皮组区分很明显，但相同添加量、不同粒径的麸皮组之间的有重合部分，区分不明显，只有图3（c）中，添加量增至20 g时，140、200目与其他组之间区分明显。由此说明，在相同添加量的条件下，添加量低于10 g时，不同粒径的麸皮对饼干的风味影响不显著，但添加量增至20 g时，细于140目的麸皮对饼干风味影响显著。

图4的4组PCA分析图中，PC1和PC2总贡献最小的是图4（c）为94.58%，大于80%，所以这两个主成分已经代表了样品的主要信息特征，因此图4可用。从图中可看到，4组图中对照与麸皮组区分依然都很明显，且麸皮组之间区分也明显，特别是图4（a）已经完全分离，说明在相同粒径条件下，添加不同量的的麸皮对饼干风味影响显著。

图4 相同粒径不同用量的麸皮饼干的PCA分析Fig.4 PCA analysis of biscuit with different adding level in wheat bran

由上得出麸皮对饼干的风味产生了显著性影响，且添加量的影响大于粒径的影响，由此也说明麸皮会赋予饼干一种特殊的风味（麦香味），使麸皮饼干风味异于普通饼干。

3 结论

通过感官评定、质构特性分析、色差测定、电子鼻等主客观方式评价饼干品质，得出麸皮最佳使用条件为：140目，5～10 g（以面粉＋麸皮=100 g计），此条件制备的酥性饼干具备普通酥性饼干同样的金黄色色泽、酥脆口感，且具有独特的风味和营养价值。

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Preparation process optimization of wheat bran crisp biscuit

WANG Xiao-ping，LEI Ji*，SUN Man-xi
（Food and Bioengineering College，Xihua University，Chengdu 610039，China）

The objective of this study was to make the crisp biscuit riched in dietary fiber with good taste.Based on the formulation of ordinary crisp biscuit，bran crisp biscuit was made of wheat flour mixed with wheat bran at different levels（5，10 and 20 g）（wheat flour+bran=100 g）and different particle sizes（200，140，80 and 50 mesh）.The quality of the products were evaluated by sensory evaluation，texture analysis and color value testing.For flavor analysis，electronic nose was used by means of Principal Component Analysis（PCA）.The results showed that sensory score decreased obviously as wheat bran particle size and addition level increased，especially when particle diameter greater than 80 mesh.At 5～10 g addition level of wheat bran，there were no differences in texture，while the difference was significant when more than 20 g of wheat bran was added.After adding wheat bran，color value b*of biscuit increased while L*value decreased.The biscuit flavor would be better when low level of wheat bran（5 g）was used.The effect of adding level of wheat bran on biscuit flavor was greater than that of particle size.In conclusion，when the adding level of wheat bran was 5～10 g with particle size in 140 mesh，the bran crisp biscuit was good in sensory score，texture and flavor.

crisp biscuit；wheat bran；sensory score；instrumental analysis

TS201.1

B

1002-0306（2015）22-0277-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.22.049

2015－03－09

王小平（1990-），男，硕士研究生，研究方向：食品科学，E-mail：1213193763@qq.com。

*通讯作者：雷激（1966-），女，博士，教授，研究方向：食品科学，E-mail：121175698@qq.com。

四川省科技厅支撑计划（2014NZ0078）；四川省教育厅重点项目（13ZA0029）；教育部春晖计划（Z2012019）；西华大学人才基金项目（R0910507）。