麦麸无糖酥性饼干的研制

张国真，何建军，姚晓玲，陈学玲，关健，施建斌，梅新，*（.湖北省农科院农产品加工与核农技术研究所，湖北武汉430064；.湖北工业大学轻工学部食品与制药学院，湖北武汉430068）

麦麸无糖酥性饼干的研制

张国真1，2，何建军1，姚晓玲2，陈学玲1，关健1，施建斌1，梅新1，*
（1.湖北省农科院农产品加工与核农技术研究所，湖北武汉430064；2.湖北工业大学轻工学部食品与制药学院，湖北武汉430068）

摘要：以超微粉碎麦麸为原料对麦麸无糖酥性饼干制作配方进行研究，先后采用单因素试验和正交试验研究了麦麸粒径、麦麸与低筋粉比例、黄油添加量、木糖醇添加量对麦麸无糖酥性饼干感官评分和酥脆性的影响，结果表明制作麦麸无糖酥性饼干最优配方为麦麸超微粉碎后过100目筛，麦麸与低筋粉以质量比20∶80混合之后分别加入占麦麸与低筋粉总量28%的黄油和20%的木糖醇，按此最优工艺制作的麦麸无糖酥性饼干外型完整、花纹清晰、麦香浓郁，口感酥脆。

关键词：麦麸；酥性饼干；无糖

膳食纤维是麦麸的主要成分之一，约占其干重的35%～50%，除此之外，麦麸还含有淀粉、蛋白质、脂肪、低聚糖、植酸以及多种维生素[1]。我国年产麦麸2 000万t左右，其中大部分直接用于饲料工业和酿造工业，深加工和高附加值产品较少，麦麸中的膳食纤维及其它生理活性成分没有得到有效的利用，造成小麦加工产业经济效益不高，麦麸中大量功能性食品资源浪费[2]。

随着人们生活水平的提高，由于过多摄入高热量、高脂肪、高蛋白的食品，而忽视了膳食纤维摄入，导致便秘、肥胖、糖尿病、心脑血管系统疾病、癌症等疾病发病率逐年上升[3]。研究结果表明，膳食纤维作为第“七大营养素”，对上述疾病具有一定预防和治疗效果[4-9]，开发富含膳食纤维的功能性食品以增加人们日常饮食中膳食纤维摄入量，已成为科研单位和食品加工企业研究的热点。饼干是一类深受消费者喜爱的休闲食品，因风味独特、老少皆宜，携带方便而深受广大消费者青睐，但因其含糖量和含油量较高，不适宜于患有肥胖、糖尿病和心血管系统疾病的人群食用。为了改变目前人们饮食过于精细，热量摄入过高的消费习惯，增加饮食中膳食纤维摄入量，有利用豆渣、豆渣膳食纤维、花生粕和玉米芯等富含膳食纤维的食品加工副产物或废弃物制作饼干的报道[10-13]。此外，李梦琴等[14]以麦麸为原料进行了麦麸粗纤维饼干探索性的研制，但是对于超微粉碎技术对麦麸基本成分影响以及以超微粉碎麦麸为原料研制无糖酥性饼干鲜有报道。

本研究以麦麸为原料，在进行超微粉碎改性及粉碎后不同粒径麦麸基本成分分析基础上，以木糖醇替代蔗糖，开展了麦麸无糖酥性饼干制作配方的研制，为麦麸大规模应用于食品工业中，实现麦麸无糖酥性饼干大规模产业化生产提供理论参考。

1　材料与方法

1.1材料与设备

1.1.1材料

麦麸：湖北省同光面粉有限公司，经超微粉碎后，分别过400目、200目、100目、80目筛，收集筛分后麦麸备用。

低筋粉、木糖醇、黄油、食盐、碳酸氢钠、碳酸氢铵、鸡蛋均购自超市。

1.1.2仪器设备

ZNC-300超微粉碎：北京永恒鑫盛科技有限公司；W inner动态颗粒图像分析仪：济南微纳颗粒技术有限公司；网筛（400目、200目、100目、80目）：浙江龙翔精密仪器厂；面粉搅拌机：广州市祈合电器有限公司；家用式烤箱：广州格兰仕电器有限公司；TA.XT plus物性测试仪：英国StableMicrosystem；ES-1000HA电子天平：长沙湘平科技有限公司。

1.2方法

1.2.1不同目数麦麸粒径及基本成分分析

分别测定不同目数麦麸粒径和基本成分，粒径采用winner动态颗粒图像分析仪进行测定，粒径用D[3，2]表示；麦麸基本成分主要包括水分、灰分、脂肪、蛋白质、淀粉、膳食纤维等含量参照相应国标测定。其中，膳食纤维含量包括总膳食纤维含量（Total Dietary Fiber，TDF）、可溶性膳食纤维含量（Soluble Dietary Fiber，SDF）和不容性膳食纤维含量（Insoluble Dietary Fiber，IDF）。

1.2.2麦麸无糖酥性饼干的制作

1.2.2.1麦麸无糖酥性饼干基本配方

参照Hooda等[15]的配方，麦麸与低筋粉按一定比例（质量比）混合，其他成分添加量均以占麦麸与低筋粉总量百分比计算，麦麸与低筋粉混匀后，除添加一定量黄油、木糖醇外，还添加4%鸡蛋液、食0.5%食盐、0.7%膨松剂（0.4%碳酸氢钠、0.3%碳酸氢铵），在此基础上，加入适量纯净水和面。

1.2.2.2麦麸无糖酥性饼干的制作工艺及操作要点

1）制作工艺

原料预处理-辅料预混-面团调制-辊压成型-烘焙-包装

2）工艺操作要点

①原辅料预处理：黄油软化，低筋粉、食盐、木糖醇过100目筛备用；

②辅料预混：按一定比例将预处理后黄油、木糖醇、食盐及适量纯净水置于搅拌机中，待搅拌至纯净水、黄油、木糖醇充分融合后，分批加入蛋液，最终搅打至黄油呈光滑的乳膏状即可；

③面团调制：按一定比例将低筋粉、麦麸、膨松剂加入至打发好的黄油中，搅拌均匀；

④辊压成型：将搅拌成型后面团沿一个方向辊压至厚度5mm左右，用模具成形；

⑤烘焙：将辊压成形后的饼坯置于预热的烤箱中，上火200℃，下火180℃，烘焙10min～15min。1.2.3麦麸无糖酥性饼干配方的单因素试验设计

以感官评分为指标，分别探讨超微粉碎后麦麸目数、麦麸与低筋粉比例、黄油添加量、木糖醇添加量对麦麸无糖饼干感官品质的影响。单因素试验设计如表1所示。

表1　麦麸无糖酥性饼干配方单因素试验设计Table 1　Thesingle factor design ofwheatbran crisp biscuit formulaw ithout sugar

在分别探讨麦麸目数，麦麸与低筋粉比例、黄油添加量、木糖醇添加量等因素时，其他不变因素水平值分别为麦麸目数100目，麦麸与低筋粉比例20∶80，黄油添加量28%、木糖醇添加量20%。

1.2.4麦麸无糖酥性饼干配方正交试验设计

在单因素试验基础上，分别以感官评分和质构分析的酥脆性为指标进行L9（34）正交试验，通过极差分析，筛选出麦麸无糖酥性饼干最优配方，正交试验各因素水平如表2所示。

表2　麦麸无糖酥性饼干配方正交试验因素水平表Table2　The factor and levelof orthogonalexperim en tofwheat bran crisp biscuit formulaw ithout sugar

1.2.5富含膳食纤维无糖酥性饼干的评价方法

1.2.5.1感官评分

参照GB/T 20980-2007《饼干》和李梦琴等[15]的方法对饼干的形态、组织结构、口感、色泽、香味进行评分，满分100分，具体评分标准如表3。

表3　富含麦麸膳食纤维无糖酥性饼干感官评分标准Table 3　The standard for sensory evaluation on Crisp Biscuit richwheatbran of dietary fiber and w ithout sugar

1.2.5.2质构测定

参考Tyagi等[16]的方法，用TA.XT plus物性测试仪，对饼干酥脆性进行测定，用圆柱状的P/2探头，测试前速度为1mm/s，测试中速度为0.5mm/s，测试后速度为10mm/s，结果曲线中的峰值为饼干酥脆性，饼干酥脆性单位为g.s。

2　结果与讨论

2.1不同目数麦麸的粒径及基本成分分析

不同目数麦麸的粒径及基本成分分析见表4。

从表中可以看出，超微粉碎过筛后，400目、200目、100目、80目麦麸的粒径分别为 21.53、36.62、64.54、136.37μm。基本成分分析结果表明，400目的麦

表4　不同目数麦麸粒径及基本成分Table4　Theparticle sizeand proximate com ponentof different meshwheatbran

注：同一行不同处理间字母不同表示彼此间存在显著差异（P＜0.05）。麸中淀粉和蛋白质显著（P＜0.05）高于其他目数麦麸，分别达到17.14%、18.35%，而TDF和SDF含量显著低于目数麦麸，分别为40.89%、3.00%，100目的麦麸中SDF含量较高，达到7.09%，而80目的麦麸中TDF含量较高，为52.33%。400目和200目麦麸中水分、灰分和脂肪含量没有显著差异，但显著高于100目和80目麦麸。

2.2麦麸无糖酥性饼干配方的单因素试验结果

2.2.1麦麸目数对麦麸无糖酥性饼干感官品质的影响

麦麸目数对麦麸无糖酥性饼干感官品质的影响如图1所示。

图1　麦麸目数对麦麸无糖酥性饼干感官品质的影响Fig.1　Theeffectofsievemesh on sensory quality ofwheatbran crisp biscuitw ithou tsugar

从图1中可以看出，麦麸目数为100目时，所制作麦麸无糖酥性饼干感官评分最高，达到83.33，麦麸目数为80目时，麦麸无糖酥性饼干感官评分最低，只有71.33。添加400目麦麸制作的酥性饼干基本无麦麸特有的香味并有黏牙的感觉，而添加80目麦麸制作的酥性饼干口感过于粗糙，适口性差，故感官评分较低。与添加100目麦麸制作的酥性饼干相比，添加200目麦麸时，酥性饼干香味略淡，且麦麸中TDF含量，尤其是SDF含量较低。

2.2.2麦麸与低筋粉比例对麦麸无糖酥性饼干感官品质的影响

麦麸与低筋粉比例对麦麸无糖酥性饼干感官品质的影响如图2所示。

图2　麦麸与低筋粉比例对麦麸无糖酥性饼干感官品质的影响Fig.2　The effect of the ratio ofwheat bran and weak strength flour on sensory quality ofwheatbran crisp biscuitw ithout sugar

从图2中可以看出，麦麸与低筋粉比例对麦麸无糖酥性饼干感官品质有明显的影响。随着麦麸所占比例升高，感官评分呈先上升后降低变化趋势，当麦麸与低筋粉比例为20∶80，所制作的麦麸无糖酥性饼干感官评分最高，达到了86；麦麸与低筋粉比例为10∶90时，感官评分最低，仅为76，且由此制作麦麸无糖酥性饼干基本无麦麸特有香味，基本无颗粒感；麦麸与低筋粉比例25∶75时，饼干虽有麦麸特有香味，但口感较粗糙，且断面结构不细密均匀，麦麸与低筋粉比例为20∶80时，饼干无论口感和风味都优于其它处理。

2.2.3黄油添加量对麦麸无糖酥性饼干感官品质的影响

黄油添加量对麦麸无糖酥性饼干感官品质的影响如图3所示。

图3　黄油添加量对麦麸无糖酥性饼干感官品质的影响Fig.3　Theeffect ofadditiveam ount of butter on sensory quality of wheatbran crisp biscuitwithoutsugar

从图3中可以看出，黄油添加量对麦麸无糖酥性饼干的感官品质有明显影响。随着黄油添加量的升高，麦麸无糖酥性饼干感官评分呈先上升后下降趋势，当黄油添加量为28%时，麦麸无糖酥性饼干感官评分最高，达到81，而当黄油添加量为20%时，饼干感官评分仅为65。黄油主要饱和脂肪酸，并含有甘油和磷脂，它们是天然的乳化剂，在搅打黄油时，吸入空气一定程度上阻止了面团中面筋网络的形成，从而提高了饼干的酥脆性[17]。黄油添加量为20%时，麦麸无糖酥性饼干较为僵硬，且断面有较多大孔状结构；黄油添加量为30%时，不易搅打，在面团调制中出现了“走油”现象，使得饼干烤制后出现一定程度收缩和破碎。

2.3.4木糖醇添加量对饼干品质的影响

木糖醇添加量对麦麸无糖酥性饼干感官品质的影响如图4所示。

图4　木糖醇添加量对麦麸无糖酥性饼干感官品质的影响Fig.4　Theeffect of additiveamountof xylitolon sensory quality of wheat bran crisp biscuitw ithoutsugar

从图4中可以看出，不同处理之间，麦麸无糖酥性饼干感官评价值有明显差异。随着木糖醇添加量升高，饼干感官评分呈先上升后下降趋势，当木糖醇添加量为20%时，饼干感官评价分，达到76，而木糖醇添加量为30%时，饼干感官评价分，仅为62。木糖醇添加量为10%时，饼干基本无甜味；木糖醇添加量为15%时，甜味较淡；木糖醇添加量25%时，饼干口感稍微发涩，掩盖了麦麸特有的香味；木糖醇添加量达30%时，饼干口感较涩，且较为僵硬。

2.4麦麸无糖酥性饼干配方的正交试验结果

麦麸无糖酥性饼干配方正交试验结果与极差分析如表5所示。

从表5中可以看出，4个因素对麦麸无糖酥性饼干感官品质影响由大到小依次为木糖醇添加量＞麦麸的目数＞麦麸与低筋粉比例＞黄油添加量。麦麸无糖酥性饼干感官评价值的极差分析结果表明，麦麸目数、麦麸与低筋粉比例、黄油添加量、木糖醇添加量最优的水平组合为A2B2C2D2；4个因素对麦麸无糖酥性饼干酥脆性影响由大到小依次为木糖醇添加量＞麦麸目数＞黄油添加量＞麦麸与低筋粉比例。麦麸无糖酥性饼干酥脆性的极差分析结果表明，麦麸目数、麦麸与低筋粉比例、黄油添加量、木糖醇添加量的最优水平组合为A2B2C2D2，与感官评价值所得最优水平组合相同。实际9个处理中，感官评价值与酥脆性最大值的处理组合均为A1B2C2D2，且对两个指标影响最大的因素均为木糖醇添加量，而麦麸与低筋粉比例对考察指标影响较小。以市售麦麸饼干为对照，对极差分析最优组合与实际处理最优组合进行验证分析，结果如表6所示。

表5　正交试验结果与极差分析表Table 5　The resultsorthogonalexperimentsand rangeanalysis

以市售麦麸饼干为对照，正交试验两个最优工艺验证试验结果如表6所示，从表中可以看出，3种饼干感官评价值存在显著（P＜0.05）差异，A2B2C2D2分值最高，达到92，A1B2C2D2最低，只有88，而3种麦麸饼干的酥脆性无显著差异。由此说明，极差分析所得四因素最优水平组合即为麦麸无糖酥性饼干最佳配方，即为麦麸目数100目，麦麸与低筋粉比例20∶80、黄油添加量28%、木糖醇添加量20%。

表6　验证试验结果表Table6　The resultsof the verify test

3　结论

麦麸是小麦加工的副产物，约占小麦重量的25%～30%，麦麸经超微粉碎后，过400目，麦麸中蛋白质和淀粉含量较高，分别为18.35%、17.14%，而100目麦麸中SDF较高，达到7.09%。在单因素试验基础上，以酥性饼干的感官评价值和酥脆性为指标，采用正交试验以及随后验证试验，得出最终麦麸无糖酥性饼干的最佳配方为：超微粉碎后麦麸过100目筛，麦麸与低筋粉按20∶80比例混合，随后按麦麸与低筋粉总量为基础，加入28%黄油、20%木糖醇，4%鸡蛋液、0.5%食盐、0.7%膨松剂（碳酸氢钠、碳酸氢铵），依此配方所制饼干感官评分显著高于市售麦麸饼干，酥脆性与市售麦麸饼干无显著差异。最优配方制作的麦麸无糖酥性饼干外形完整、花纹清晰、色泽均匀、断面结构呈多孔状，细密均匀、口感酥脆并富有麦麸特殊的香味。此配方中麦麸与低筋粉比例为20∶80，极大提升了饼干中TDF含量，尤其是SDF含量，此外，以木糖醇替代蔗糖作为甜味剂，增强了其营养保健功能，产业化前景广阔。

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DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2015.22.013

收稿日期：2014-04-24

基金项目：公益性行业专项子课题“小麦膳食纤维绿色高效制备关键技术研究与示范”（201303071-07）；湖北省科技支撑项目“高溶解性麦麸免煮面条制作工艺及产品研发”（2014BBA222）

作者简介：张国真（1987—），男（汉），在读硕士研究生，研究方向：农产品加工与副产物综合利用。

*通信作者：梅新（1978—），男（汉），副研究员，博士研究生，研究方向：粮食加工。

Developm ent ofW heat Bran Crisp Biscuitw ithout Sugar

ZHANGGuo-zhen1，2，HE Jian-jun1，YAOXiao-ling2，CHENXue-ling1，GUAN Jian1，SHIJian-bin1，MEIXin1，*

（1.Institute for Farm ProductsProcessing and Nuclear-agriculturalTechnology，HubeiAcademyof Agricultural Sciences，Wuhan 430064，Hubei，China；2.The Food and PharmaceuticalCollege of Light Industry Division，HubeiUniversity of Technology，Wuhan 430068，Hubei，China）

Abstract：The formula ofwheatbran crisp biscuitwithout sugar by usingmicronizaiton wheatbran asmaterial was investigated，the effectofwheatbran particle size，the ratio ofwheatbran and weak strength flour，butter additive amountand xylitoladditive amounton sensory evaluation and fracturability were probed by single factor and orthogonal experiment successively，the results showed that the optimum recipe of wheat bran biscuit without sugarwas superfine grinded wheat bran and weak strength flourmixed togetherwith themass ratio of 20∶80，which were passed through 100 mesh，Additionally，28%butter and 20%xylitol were added separately，which based on the quality ofwheatbran and weak strength flour.According to optimal formula had comp lete appearance，clear pattern，strong wheat flavor，and crispy taste，the indicators of wheat bran crisp biscuitwithoutsugarhad reached orexceeded the commercially availablewheatbran biscuits.

Key words：wheatbran；crisp biscuit；withoutsugar