紫薯藜麦饼干配方的研制

付丽红，唐琳清

（山西农业大学食品科学与工程学院，山西太谷030801）

紫薯[Ipomoea batatas（L.）Poir.]旋花科番薯属作物，除淀粉、膳食纤维、蛋白质、维生素等普通红薯营养成分外，富含花青素、多糖、活性微量元素Se和I等，具有抗氧化[1-2]、抑菌[3]、抗肿瘤[4]和护肝[5]等功能活性。其中，紫薯花青素是类黄酮化合物，以C6C3C6为基本碳架，理化性质稳定，耐光和热，可作为一种新型天然水溶性红色素[6-7]。在食品日益追求天然的今天，紫薯花青素天然无毒，作色效果稳定，在食品加工中具有广泛的前景。藜麦（Chenopodium quinoa），又名藜谷、金谷子，属于抗逆性植物。与传统谷物相比，藜麦属低脂肪和低糖食物，同时富含异黄酮、胆碱、植物甾醇和皂苷等功能活性物质[8-9]。目前，藜麦被联合国国际粮农组织（food and agriculture organization of united nations，FAO）誉为“营养黄金”，是最适宜人类的全营养食品，宇航员作业的理想食品[10]。受气候和地理等因素影响，我国藜麦主要种植在西藏、山西和甘肃等高海拔地区，2017年藜麦产量可达9 820 t，目前市面上以藜麦米为主。

饼干自开发以来，一直备受人们的喜爱。据调查显示，饼干类食品居于第二大类休闲食品。随时代的发展，饼干市场由单一模式逐步向多元化、多种类模式发展，在饼干的风味、功能和包装上都发生巨大改进。顾鑫等[11]认为未来饼干市场将趋向“功能化”、“休闲化”和“童趣化”发展，如营养补充类饼干、无糖饼干和各种装饰饼干等。本研究从饼干“功能化”角度入手，首次将藜麦和紫薯加入饼干中，即赋予饼干天然柔和紫色色泽，又增加饼干营养价值，符合未来饼干发展趋势。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

藜麦：繁峙县懿康土特产有限公司；低筋粉：山东潍坊风筝有限公司；奶粉：呼和浩特雀巢有限公司；起酥油：天津南侨食品有限公司；白砂糖：隆尧禾苗食品有限公司；紫薯、鸡蛋：太谷家家利超市。

1.2 仪器与设备

6202高速小型粉碎机：北京燕山正德有限公司；TMS-Pro质构仪：美国FTC质构仪；KD-500型真空包装机：温州鹿城海达包装机械厂FA2004B精密天平：上海精密仪器有限公司。

1.3 工艺流程

低筋粉、藜麦粉、奶粉、糖粉、紫薯泥→混合均匀→起酥油，混匀→蛋黄，混匀→面团调和，醒发10min→辊压成型→焙烤（温度130℃，9min）→静置冷却→紫薯藜麦饼干

1.4 操作关键点

1.4.1 原料预处理

1）藜麦粉的制备：藜麦经粉碎机粉碎，过100目筛子，备用。

2）紫薯泥的制备：紫薯经筛选、清洗，在电磁炉上用蒸锅蒸熟，剥皮处理。用小型打蛋机搅拌成紫薯泥，至完全没有颗粒，水分含量控制在37%左右。冷却后，紫薯泥分装100g，用真空包装机抽真空包装，放入-20℃冷冻室进行冷冻保藏。

1.4.2 面团的调制

将低筋粉、藜麦粉、奶粉、糖粉和紫薯泥混合均匀后，依次加入软化的起酥油和打发的蛋黄液混匀，将其和成面团，采用保鲜膜包裹，室温下醒发10min。

1.4.3 压片成型

将醒发好的面团放入压面机（4档位）内压制成表面光滑、无裂痕、且厚薄一致（2mm）的薄片，用采用长方形饼干模具（50mm×30mm）印出饼坯，压制过程中注意用力适度，防止破损。

1.4.4 烘烤冷却

将成型的饼坯置于网状烤架上，放在烤箱中焙烤。焙烤参数设定为：上火温度130℃，下火温度130℃，焙烤时间9min，焙烤结束后，室温下冷却包装。

1.5 单因素试验方法

在预试验基础配方（藜麦粉5 g，低粉18 g，奶粉5 g，糖粉 6 g，蛋黄 6 g，紫薯泥 12 g，起酥油 10 g）上，分别考察紫薯泥添加量（10、12、14、16、18 g）、藜麦粉添加量（3、5、7、9、11 g）、起酥油添加量（6、8、10、12、14 g）、糖粉添加量（2、4、6、8、10 g）和蛋黄添加量（2、4、6、8、10 g）对紫薯藜麦饼干感官品质和剪切力的影响。其中，每组单因素中低筋粉和藜麦粉质量总和为固定值23 g。

1.6 正交试验方法

根据单因素试验，选择藜麦粉（A）、紫薯泥（B）和蛋黄（C）进行L9（33）正交试验，以饼干感官品质和剪切力为综合评价指标，因素水平见表1。

表1 正交因素水平表Table1 Theorthogonal factors table

1.7 评价方法

1.7.1 感官评分

由10名专业品尝人员对饼干感官评分，总评分100分，形态、色泽、口感和组织结构分别25分，评分标准详见表2。

表2 紫薯藜麦饼干感官评分标准表Table2 Thesensory evaluation standard of biscuit

1.7.2 质构测定

利用FTC质构仪进行三点弯曲试验用于评价饼干的脆性。将测试饼干（50mm×30mm×2mm）置于间距为30mm的两水平支座上，回程距离30mm，通过单刀探头下压制至饼干破裂成两半为止，记录最大剪切力值。

2 结果与分析

2.1 紫薯泥添加量的影响

紫薯泥添加量对饼干品质的影响见图1。

图1 紫薯泥添加量对饼干品质的影响Fig.1 Effectof purple sweet potato on thequality of biscuits

由图1可知，随紫薯泥量含量增加，感官评分呈先增加后降低，剪切力呈先减小后增大的趋势。当紫薯泥＜12 g时，饼干特有的紫色和香味较淡，光泽感差，面团较硬，不宜成型。当紫薯泥＞12 g时，饼干色泽太鲜艳且紫色过浓会有发黑现象，紫薯风味太浓，掩盖了藜麦特有的香味，紫薯泥水分过多，导致面团太软，且在压延时饼干不易成型，有较多裂痕，使饼干表面不光滑，厚薄不均匀，严重影响外观。分析原因：面筋蛋白吸收润胀，充分搅拌后，相互结合成具有充分弹性和延展性的面筋，分子在膨润状态下接触，形成网状结构，将紫薯泥添加缓冲面筋结构，导致所需剪切力先降低[12]。根据感官评分和剪切力的综合分析，当紫薯泥为12 g时，色泽呈现紫色，具有紫薯特有的香味，饼干整体品质最佳。

2.2 藜麦粉添加量的影响

藜麦添加量对饼干品质和剪切力的影响见图2。

图2 藜麦添加量对饼干品质和剪切力的影响Fig.2 Effectof chenopodium quinoa on thequality of biscuits

由图2可知，随藜麦粉量添加量的增加，感官评分呈先增加后减小趋势，剪切力呈先减小后增大趋势。当藜麦粉＜7 g时，饼干特有的藜麦香味淡，且饼干较硬，饼干的各种品质随着添加量的减少而下降。当藜麦粉＞7 g时，饼干的颜色越来越暗，无光泽，变形严重，且在压延时不易成型；随着藜麦粉量的增加，藜麦的腥味和苦涩味也表现出来。综合分析，当藜麦粉为7 g时，饼干的颜色均匀，有光泽，藜麦特有的口感以及香味适宜，且此时饼干的松脆程度适中，饼干的品质最佳。

2.3 起酥油添加量的影响

起酥油添加量对饼干品质和剪切力的影响见图3。

图3 起酥油添加量对饼干品质和剪切力的影响Fig.3 Effectof shortening on thequality ofbiscuits

由图3可知，随着起酥油量的增加，感官评分呈先增大后减小趋势，最大剪切力呈现先减小后增大趋势。当起酥油＜8 g时，面团太硬，不宜成型，焙烤出来的饼干四周有变焦现象。当起酥油＞8 g时，面团太湿，也不宜成型，烤制出来的饼干容易破裂，且焙烤时间延长。按照起酥油的特性，添加量越多，饼干就越松脆，剪切力就越小，但测得剪切力出现先减小后增大的趋势。分析原因：起酥油调制面团时，油脂呈薄膜状分布在面粉颗粒表面，阻止面筋结构的形成，但焙烤过程中表面形成了一层油膜，导致饼干中的水分和气体不宜散发出来，饼干变厚，剪切力因此而变大[14]。综合分析，当起酥油为8 g时，饼干的口感松脆，组织结构好，造型完整，且脂肪含量和能量较低，符合当代人对健康的要求。

2.4 糖粉添加量的影响

糖粉添加量对饼干品质的影响见图4。

图4 糖粉添加量对饼干品质的影响Fig.4 Effectof icing sugar on thequality of biscuits

由图4可知，随着糖粉量的增加，感官评分呈先增大后减小趋势，剪切力呈增大趋势。当糖粉＜4 g时，面团太硬，不宜成型，甜味太淡，影响饼干的口感；当糖粉＞4 g时，面团太黏，也不宜成型，饼干甜而腻，边缘有过焦现象，且烘烤也不宜熟透。随着糖粉添加量增多，剪切力越来越大，与起酥油一样，烤制过程中饼干表面形成一层油膜，阻止了水分和气体的散发，导致饼干变厚。根据感官评分和剪切力综合分析，当糖粉为4 g时，饼干的甜度、口感和滋味适宜，色泽均匀，造型完整且宜成型，饼干品质最佳。

2.5 蛋黄添加量的影响

蛋黄添加量对饼干品质的影响见图5。

图5 蛋黄添加量对饼干品质的影响Fig.5 Effectof yolk on thequality of biscuits

由图5可知，随鸡蛋黄量添加量增加，感官评分呈先增加后降低趋势，而剪切力呈相反趋势。当蛋黄＜6 g时，烤制出的饼干太硬，不酥脆，口感不佳。分析原因，蛋黄中富含丰富的脂肪（油脂）、蛋白质及卵磷脂等成份，对焙烤产品的乳化和蓬发度起重要作用[15]。当糖粉＞6 g时，蛋黄的颜色使饼干的紫色变淡，且蛋黄腥味重，烤制过程中出现很多气泡，使饼干表面不光滑，有皱褶。根据感官评分和剪切力综合分析，当蛋黄为6 g，饼干松脆，色泽均匀，有光泽，口感和滋味适宜，表面光滑，饼干的品质最佳。

2.6 正交试验结果

正交试验结果见表3。

表3 正交试验结果Tab le3 The resultsof orthogonalarray

续表3 正交试验结果Continue tab le3 The resultsof orthogonalarray

由表3可知，感官评分因素主次关系为A＞B＞C，得出紫薯藜麦饼干的最佳配方A2B1C3；剪切力因素主次关系为B＞A=C，得出的最佳配方A1B1C3；通过表3，综合感官评分和剪切力两个因素，得出的最佳配方A2B1C2。对 A2B1C3、A1B1C3和 A2B1C2进行验证试验，得出A2B1C2的感官评分和剪切力均为最好，此时饼干感官评分为95分，剪切力为2.83N。因此，最佳配方为A2B1C2，即紫薯泥11 g，藜麦7 g，蛋黄6 g。

3 结论

通过研究得出紫薯藜麦饼干的最佳配方为：紫薯泥 11 g，藜麦 7 g，蛋黄 6 g，低筋粉 16 g，起酥油 8 g，糖粉4g，奶粉5g，焙烤上火温度130℃，下火温度130℃，焙烤时间9min，此时所得的饼干紫薯和藜麦香气和滋味适宜，外形完整光滑，呈均一紫色，口感酥脆。紫薯藜麦饼干富含多种营养物质，如膳食纤维、必需氨基酸和花色苷等，对于促进人类健康十分有利，也符合当代人对饼干的要求，以及饼干未来发展方向。

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