可食用谷物杯的配方及性质研究

王秀月，遇世友，刘阅汐，文宇寰，王芳慧，张 晶

(哈尔滨商业大学 食品工程学院，哈尔滨 150076)

早餐食物的摄入种类和摄入量对人体营养健康具有较大的影响.近年来有关学生及上班族的早餐情况调查结果表明，不吃早餐的人群占比越来越大[1]；而上班族早餐种类往往较少，摄入营养单一，难以满足身体健康的需要[2-3].目前，市场可供选择的早餐食品繁多，但都存在不足之处，如提供的营养不均衡，制作过程复杂，携带不方便等.因此，美味多样、营养均衡、方便快捷的早餐食品是未来的发展方向[4].

另一方面，近年来随着快递和外卖的盛行，食品包装飞速发展，包装物用量剧增.而目前食品包装多是难以自然降解的塑料包装为主，给环境保护带来了压力[5].随着现代工业的发展，环保理念深入，可供在使用时直接食用的包装材料引起越来越多关注[6-8]，其既可实现包装功能，又能减少对环境造成污染，具有较大的研究和实用价值.

本文旨在研究一种用谷物加工而成的杯体，加温水冲调饮用后可将杯体食用.该谷物杯适合大部分人群，兼顾人体早餐所需的营养物质和环保理念.拥有广阔的市场前景.

1 材料与方法

1.1实验材料

低筋面粉(市售)、鸡蛋(市售)、白砂糖(市售)、黄油(市售)、奶粉(市售)

1.2 杯体实验的基础配方

参照饼干配方[9-10]，各原料配比按照以面粉添加量为100%的烘焙百分比计量.见表1.

1.3 杯体制作工艺流程

参照曲奇饼干制作方法[11-12]：先将原料称重，将黄油加热，在软化的黄油中加入砂糖，把黄油快速搅打至膨松发白状态；打蛋，将蛋液慢速搅打1 min，直至蛋液混合均匀，再把蛋液加入到黄油中打匀，加入奶粉和高筋粉搅拌均匀，调整至面团软硬适合，面团制作完成.

表1 谷物杯体基础配方

将制成的面团辊压成片，使其能均匀贴附在能进入烤箱的纸杯壁上，将制成的杯体进行烘烤.烘焙上火温度180 ℃，下火温度200 ℃，烘焙时间为20 min.

1.4 杯体配方组成的单因素试验

以黄油，面粉、鸡蛋和奶粉添加量，4个因素进行单因素实验设计.在基础配方基础上进行单因素实验，并在实验过程中优化工艺参数.

1.5 正交试验设计

在单因素的基础上进行L9(34)的正交试验，其正交试验设计如表2所示.

表2 正交试验方案设计

1.6 感官评价

邀请10位食品专业的同学(5男5女)，从杯体的外观，色泽，内部结构，气味和口感5个方面进行感官评价，感官评价表见表3.

1.7 耐水性测试

为了探究谷物杯作为冲泡粉体的盛装能力，进行杯体耐水实验如下[13]：选取质量20 g左右的杯体样品，保持样品尺寸基本一致.在不同温度下进行水浴浸泡实验，将样品取出用吸水纸快速吸取表面水分，10 s后称量.计算不同样品的吸水率用于表征样品耐水性.

表3 谷物杯感官评价表

2 结果与讨论

2.1 黄油添加量对谷物杯品质的影响

以黄油为变量，设置5个变量，分别为40、50、60、70、80 g，面粉120 g，鸡蛋40 g，奶粉35 g.得到黄油添加量对谷物杯感官评价影响，如图1所示.

图1 黄油添加量对谷物杯感官品质的影响

由图1可知，黄油 40 g时，其表面颜色稍白，无油润感，薄厚不均，易折断，断面不均，口感颗粒感明显，感官评分为84分；而黄油50 g时，其表面颜色变为浅黄，稍有油润感，薄厚更加均匀，且不易折断，断面均匀，口感细腻，感官评分为91分；继续增加黄油量至黄油60 g时，其表面颜色浅黄，稍油润感，薄厚均匀，不易折断，口感细腻，感官评分为72分；黄油为70 g 时，其表面为金黄色，油润感较好，但薄厚不均，且不易折断，酥脆性差，感官评分为60分；黄油80 g时，其表面颜色金黄，油润感重，不易折断，断面均匀，不酥松，感官评价为52分.综合外观色泽口感等评价，确定黄油添加量为50 g.

2.2 面粉添加量对谷物杯品质的影响

以面粉添加量为变量，得到面粉量对谷物杯感官评价影响，如图2所示.

图2 面粉添加量对谷物杯感官品质的影响

由图2可知，当面粉量为80 g时，其表面呈深黄色，色泽均匀，口感细腻较疏松，感官评分为76分；当面粉量为100 g时，其表面颜色金黄，色泽均匀，表面光滑，口感细腻酥脆，感官评价为92分；当面粉量为120 g时，颜色变浅黄，色泽不均匀，酥脆，感官评价为72分；当面粉量为140 g时，颜色浅黄，略显褐色，色泽不均匀，略带有韧性，感官评价为60分；当面粉量为160 g时，颜色浅白，色泽不均匀，较硬紧实，感官评价为52分.综合感官评分，面粉添加量为100 g时为最佳.

2.3 奶粉添加量对谷物杯品质的影响

以奶粉添加量为变量，得到奶粉量对谷物杯感官评价影响，如图3所示.

由图3可知，当奶粉量为15 g 时，杯体基本无奶香味，无甜味，断面有孔状.感官评价为60分；当奶粉量为25 g时，杯体奶香味淡，断面多孔状，感官评价为86分；当奶粉量为35 g时，杯体有奶香，甜味适中，断面均匀，感官评价为92分；奶粉量为45 g，杯体奶香浓郁，甜味较重，断面均匀，感官评价为72分；当奶粉量为55 g时，杯体奶香过浓，甜味重，断面均匀，感官评价为56分.奶粉添加量为35 g时为最优.

图3 奶粉添加量对谷物杯感官品质的影响

2.4 鸡蛋添加量对谷物杯品质的影响

以鸡蛋添加量为变量，得到鸡蛋量对谷物杯感官评价影响，如图4所示.

图4 鸡蛋添加量对谷物杯感官品质的影响

由图4可知，当鸡蛋30 g时，其样品表面颜色浅黄，无焦边，不易变形，口感粗糙，感官评价为64分；当鸡蛋量为40 g时，其颜色浅黄，无焦边和变形，口感略粗；当鸡蛋量为50 g时，颜色金黄，无焦边和变形，口感细腻，感官评价为89分；当鸡蛋量为60 g时，其表面颜色深黄，略有焦边和变形，口感偏软，感官评价分数下降为76分；鸡蛋量为70 g，其表面颜色深黄，略带褐色，产生焦边和形变，口感软，感官评价为64分.由综合评价，鸡蛋添加量确定为50 g.

2.5 谷物杯配方正交试验分析

按照正交实验设计表进行实验，其结果见表4.

表4 正交试验结果分析

由表4正交试验的R值可知，四因素对谷物杯影响为：鸡蛋添加量>黄油添加量>面粉添加量>奶粉添加量.通过正交实验得到最优配方为：A2B2C3D3即黄油添加量为50 g，面粉添加量为100 g，鸡蛋添加量为60 g，奶粉添加量为35 g，其不在正交表中，经过验证实验该配比下，感官评分为94，为最佳配方.

2.6 耐水性测试

为了探究冲泡溶液与谷物杯体耐水性的关系，采用最优配比进行实验，取相同质量样品在不同温度下水浴浸泡，浸泡时间为10 min，得到浸泡温度与样品吸水率如图5.

图5 吸水率随不同浸泡温度变化图

从图5中可以看出在同等浸泡时间(10 min)条件下，20 ℃时，杯体的吸水率为10.5%，耐水性较好；杯体的吸水率随温度升高而增加，说明温度高对谷物杯体有更强的渗透作用.尤其是温度高于40 ℃时，吸水率上升更加明显，谷物杯体也会因为吸水变软，阻隔性和机械力学强度降低[14]，杯体也会最终丧失使用功能.

浸泡温度为40 ℃时，浸泡时间与样品吸水率如图6.

图6 吸水率随不同浸泡时间变化图

从图6中可以看出在40 ℃浸泡条件下，随着浸泡时间延长样品的吸水率增加，说明水逐渐从谷物杯样品外表面向内部渗透.在烘焙时内部产生的微观孔洞[15]，浸泡时间20 min内渗相对缓慢，表现为吸水率上升速度较慢，可能是样品形成相对致密的表面对水有一定阻隔作用；而20 min后吸水率快速上升，至30 min时，吸水率上升至25.4%，样品整体变软，机械强度降低明显.因此浸泡时间需控制在20 min 以内.

3 结 语

以低筋面粉为主要原料制作巧脆谷物杯，得出如下结论：制作巧脆谷物杯，鸡蛋的添加量对饼干的影响最大，面粉的影响较小.以面粉总量为烘烤百分比，面粉总量为100%，黄油为50%，奶粉为35%，鸡蛋为60%，白砂糖为25%.烘焙参数：上火180 ℃，下火200 ℃，时间为20 min.以此配方加工的谷物杯色泽、组织形态、风味口感最佳.通过耐水性测试得到随着浸泡液温度和浸泡时间的增加，谷物杯样品的吸水率增加.且浸泡液小于40 ℃，浸泡时间小于20 min时，吸水率均小于15%，对材料影响较小.因而该谷物杯冲调时最适温度为40 ℃以下，冲泡时间应小于20 min.