荞麦杂粮饼干的研制及品质分析

徐微，于成龙 ，刘玉兵，宋宏光，陈秀丽，刘吉琴

1. 哈尔滨学院食品工程学院（哈尔滨 150086）；2. 黑龙江职业学院（哈尔滨 150080）；3. 东北林业大学野生动物资源学院（哈尔滨 150040）；4. 黑龙江农业经济职业学院（牡丹江 157041）

荞麦是一种在低温环境下生长的短季蓼科植物，是一种营养丰富的杂粮作物，主要分布在我国西南、西北、华北地区[1]。荞麦具有很高的营养价值和药用价值。现代医学研究表明，荞麦具有抑制或降低胆固醇、改善睡眠、辅助降血压、清除自由基、减肥等功效[2-3]。与其他谷类作物相比，苦荞麦中清蛋白和球蛋白的含量较高，醇溶蛋白和谷蛋白含量较低，这种差异使其在面食品加工方面具有一定的特异性，且氨基酸组成比例非常理想，接近鸡蛋蛋白的组成比例[4-5]；其脂肪含量约为3%，油酸和亚油酸含量非常丰富[6]。荞麦中维生素、矿质元素、膳食纤维的含量较高[2]，且富含黄酮类化合物，这是其他杂粮作物中少有的[7]。我国的荞麦资源丰富，但荞麦制品的精深加工产品较少，生产未达到规模化、产业化，且相关研发能力薄弱[4-5]。

目前，饼干生产企业致力于增加品类、改善口味及改进外观等方面的研究与开发，以满足消费者的不同需求[8-11]。然而饼干高热量、低营养的特点，限制了其在快速消费品领域的销售。研究通过在饼干基础配方中加入荞麦粉和奶粉来改善饼干的食用品质、营养品质及感官品质，合理化膳食，为杂粮类休闲食品的开发提供参考，亦为荞麦资源的有效利用提供新途径。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

低筋小麦粉（河北金沙河面业集团有限责任公司）；荞麦粉（定西市绿康农产品加工有限公司）；奶粉（杜尔伯特伊利乳业有限责任公司）；白砂糖（沈阳含怡食品有限公司）；黄油（韩国奥土基株式会社）；食用油（九三粮油集团有限公司）；泡打粉（郑州君发科技有限公司）。

1.2 仪器与设备

质构仪（美国Brookfield公司）；电热恒温干燥箱（上海一恒科学仪器有限公司）；分析天平（赛多利斯科学仪器有限公司）；烤箱（广州顺德亿高电器有限公司）；紫外可见分光光度计：马弗炉（天津市中环实验电炉有限公司）。

1.3 工艺流程

1.4 操作要点

1) 辅料预混：将黄油、糖、盐、奶粉搅拌乳化，乳化后加入鸡蛋（全蛋）进行打发。

2) 面团调制：将荞麦粉、面粉过筛，与上述混合好的辅料拌匀，搅拌时间不宜过长。

3) 辊轧成型：将调好的面团放入醒发箱中，30 min后擀成0.3 cm厚的面皮，用饼干成型磨具切割成型，放入烤盘中，表面涂上油。

4) 烘焙：将烤盘放入烤箱中，烤箱上火设置为180 ℃，下火设置为160 ℃，烘烤10 min。

5) 冷却包装：在室温下冷却使饼干变硬，即可食用或采用真空包装。

1.5 单因素试验设计

荞麦饼干基本配方为低筋小麦粉100%（以低筋小麦粉为基准）、荞麦粉20%、白砂糖25%、黄油40%、奶粉4%、鸡蛋（全蛋）30%、食盐0.5%、泡打粉0.5%。在基本配方的基础上，分别改变荞麦粉添加量、白砂糖添加量、黄油添加量、奶粉添加量进行单因素试验，以感官评价为指标，分析4个因素对荞麦饼干感官品质的影响，以确定各因素的最佳添加量。

1.5.1 荞麦粉添加量对荞麦饼干感官品质的影响

在基本配方的基础上，选择不同的荞麦粉添加量（10%，20%，30%，40%，50%和60%）做单因素试验，对荞麦饼干的感官品质进行分析，以确定荞麦粉的适宜添加量。

1.5.2 白砂糖添加量对荞麦饼干感官品质的影响

在基本配方的基础上，选择不同的白砂糖添加量（10%，15%，20%，25%，30%和35%）做单因素试验，对荞麦饼干的感官品质进行分析，以确定白砂糖的适宜添加量。

1.5.3 黄油添加量对荞麦饼干感官品质的影响

在基本配方的基础上，选择不同的黄油添加量（10%，20%，30%，40%，50%和60%）做单因素试验，对荞麦饼干的感官品质进行分析，以确定黄油的适宜添加量。

1.5.4 奶粉添加量对荞麦饼干感官品质的影响

在基本配方的基础上，选择不同的奶粉添加量（2%，3%，4%，5%，6%和7%）做单因素试验，对荞麦饼干的感官品质进行分析，以确定奶粉的适宜添加量。

1.6 正交试验

在单因素试验基础上，通过正交试验优化荞麦饼干的加工工艺，以荞麦粉添加量、白砂糖添加量、黄油添加量、奶粉添加量为因素，每个因素设3个水平，以感官评分为评价指标，采用L9(34)正交表进行正交试验，并进行数据处理和结果分析，以确定最佳工艺配方。试验因素水平见表1。

表1 正交试验因素水平表 %

1.7 感官评价方法

荞麦饼干的感官品质鉴评可以真实、客观地反映食品品质，感官评分标准如表2所示。感官评定检验人数为30人，他们对饼干的形态、色泽、滋味口感、组织状态进行客观评价并打分，满分为100分，检验结果取平均值。

表2 感官评分标准

1.8 理化指标的测定

1.8.1 荞麦饼干碱度的测定

荞麦饼干中碱度的分析根据GB/T 20980—2007《饼干》[12]进行测定，采用酸碱滴定法，饼干的碱度以100 g试样中所含碳酸钠的克数表示，单位为g/100 g。

1.8.2 荞麦饼干水分的测定

荞麦饼干水分的分析根据GB 5009.3—2016《食品中水分的测定》[13]进行测定，采用直接干燥法，单位为g/100 g。

1.8.3 荞麦饼干灰分的测定

荞麦饼干灰分的分析根据GB 5009.4—2016《食品中灰分的测定》[14]进行测定，单位为g/100 g。

1.9 营养成分的测定

1.9.1 荞麦饼干蛋白质含量的测定

荞麦饼干中蛋白质含量分析采用GB 5009.5—2016《食品中蛋白质含量的测定》[15]。

1.9.2 荞麦饼干还原糖含量的测定

荞麦饼干中还原糖含量分析采用GB 5009.7—2016《食品中还原糖的测定》[16]。

1.9.3 荞麦饼干黄酮类化合物含量的测定

荞麦饼干黄酮类化合物的测定采用分光光度测定法，参照NY/T 1295—2007《荞麦及其制品中总黄酮含量的测定》[17]。

1.10 荞麦饼干的质构分析

荞麦饼干的质构性质分析，根据Yang等[18]的方法，稍作修改。探头为TA4/100，触发点负载7 g，测试速度0.50 mm/s，返回速度0.50 mm/s。测定后保存测定数据并对其进行分析。

2 结果与讨论

2.1 单因素试验

2.1.1 荞麦粉添加量的确定

从图1可以看出，随着荞麦粉的添加，荞麦饼干的感官评分呈先升高再下降的趋势。当荞麦粉的添加量为30%时，感官评分最高，达到87分，此时饼干具有较浓郁的荞麦风味，口感酥脆。但当荞麦粉的添加量大于30%时，饼干的感官品质开始下降，这是由于荞麦粉的过量添加，导致其口感较粗糙，因此选择荞麦粉添加量30%为宜。

图1 荞麦粉添加量对荞麦饼干品质的影响

2.1.2 白砂糖添加量的确定

从图2可以看出，白砂糖的添加量对饼干的品质影响较大，不仅给饼干提供甜味，还可以改善面团的吸水率，使面团变软，有助于成型。另外，糖在焙烤过程会发生焦糖化反应，赋予饼干良好的色泽[19]。当糖的添加量≤20%时，饼干口感过硬，而当糖添加量过高时，饼干甜度过高，色泽加深，导致饼干食用品质下降。当白砂糖添加量为25%时，饼干的感官评分最高，此时面团柔软度最佳，饼干色泽均匀，疏松度较好，甜度适中，组织细密。因此，选择白砂糖添加量25%为宜。

图2 糖添加量对荞麦饼干品质的影响

2.1.3 黄油添加量的确定

酥性饼干油脂的添加量较高，黄油有很好的起酥性和乳化性，赋予饼干一定的酥松度[20]。从图3可看出，随着黄油添加量的增加，荞麦饼干的感官评分变化趋势为先增加后降低。当黄油添加量达到40%时，荞麦饼干的感官品质达到最佳，感官评分为80分，饼干酥松香甜。当黄油添加量较少时，面团干硬，不能很好地成型，饼干不够酥松。而当黄油添加量较多时，饼干口感油腻。因此，选择黄油添加量40%为宜。

图3 黄油添加量对荞麦饼干品质的影响

2.1.4 奶粉添加量的确定

从图4可以看出，当奶粉添加量为5%时，饼干感官评分最高，感官评分为81分，呈香甜的奶香味，口感酥松。奶粉添加量较少，饼干风味较差；奶粉添加较多，面团黏度增加，不利于成型，易粘模。因此，选择奶粉添加量5%为宜。

2.2 正交试验

在单因素的基础上，以荞麦粉添加量（A）、白砂糖添加量（B）、黄油添加量（C）、奶粉添加量（D）为考察因素，以感官品质评分为评价指标，进行L9(34)正交试验，以确定荞麦饼干的最佳配方，结果见表3。根据极差（R）计算结果可知，各因素对荞麦饼干感官品质的影响顺序为白砂糖＞奶粉＞荞麦粉＞黄油。荞麦饼干工艺最优组合为A1B3C3D3，即荞麦粉25%、白砂糖30%、黄油45%、奶粉6%。按此配方制作的荞麦饼干色泽均匀，呈金黄色，表面略带光泽，口感酥脆不粘牙，有浓郁的荞麦香味和奶香味，味道香甜可口，组织细腻，没有粗糙感。

图4 奶粉添加量对荞麦饼干品质的影响

表3 正交试验结果

2.3 理化指标的测定

由表4可知，荞麦饼干理化指标结果符合GB/T 20980—2007《饼干》[12]中水分和碱度要求。

表4 荞麦饼干理化指标分析结果 %

2.4 营养指标的测定

由表5可知，各项指标符合国家相关标准。蛋白质是生命的物质基础，是人体重要的营养素。按照最优配方制作的荞麦饼干，其蛋白质含量为13.26 g/100 g，显著高于市售某品牌饼干蛋白质含量7.85 g/100 g。还原糖含量为3.44 g/100 g，糖的添加能改善荞麦饼干的加工特性，并赋予饼干良好的色泽和口味。黄酮类化合物含量为0.01%，荞麦饼干中的黄酮类化合物主要来源于荞麦粉，其增加了饼干的营养价值。

表5 荞麦饼干的营养指标分析结果

2.5 质构分析

由表6可知，荞麦饼干的硬度为3 696 g，黏附性为1.6 g·s，咀嚼性为1 833。按照该配方加工的荞麦饼干软硬适中，口感酥松、松脆。

表6 荞麦饼干的质构分析结果

3 结论

通过添加荞麦粉、奶粉、鸡蛋对荞麦饼干进行口感提升及营养强化品质改良，最终得出荞麦饼干最佳配方：低筋小麦粉100%（以低筋小麦粉为基准）、荞麦粉25%、白砂糖30%、黄油45%、奶粉6%、鸡蛋（全蛋）30%、食盐0.5%、泡打粉0.5%。配方优化后的荞麦饼干，各项理化指标检验合格，产品外形完整，色泽均匀，呈金黄色，口感酥松不粘牙，组织细腻，无较大孔洞，香味浓郁，有奶香味和荞麦独特的风味，是一种高纤维高蛋白的营养强化粗粮饼干。