杂粮饼干研究现状

马先红，张铭鉴，任静，连丽丽

1.吉林化工学院生物与食品工程学院（吉林 132022）；2.吉林化工学院化学与制药工程学院（吉林 132022）

饼干是用小麦粉为主要材料，加入糖、油脂及其他材料，经调配、成型、烘焙等工艺流程制成的一种口感好、色香味俱全的食品。随着对生活质量的不断追求和食品工业的快速改革，饼干的种类由原来以解决温饱为主的单一品种向满足不同人群需求的多类品种发展。饼干向营养、健康发展成为一种必然趋势。杂粮具有丰富的营养成分，杂粮在食品方面应用广泛，杂粮饼干也具有较广阔发展前景。

1 影响饼干质量的关键因素

1.1 饼干主要原辅料的影响

制作饼干的原辅料主要有面粉、油脂、水、膨松剂、淀粉等。

1.1.1 面粉

面粉中含有一种非水溶性的蛋白质因子，约占蛋白质含量的80%。麦谷蛋白拥有很好的弹性并且伸展度很低，麦胶蛋白质地较硬，伸展度很高，并且具有很强的黏性。2种蛋白质混合在一起，就变成集黏性、弹性和伸展度一体的胶体——面筋。因为饼干的生产工艺流程和其他的食品不一样，对于材料的质量要求也不一样，这要取决于要制作的饼干种类。

1.1.2 水

加工饼干过程中用到的水一定要符合国家食品用水的标准，水的作用有很多：一是水可以轻松地溶解材料进行加工，在面团制作过程当中，水是不可缺少的一部分。如糖、膨松剂等材料都要用水溶解，等到完全溶解后，才能进行下一步加工。二是面团的制作也需要水的参与。只有水才能让面筋具有伸张性、弹性等性质，在制作面团的过程中可以用控制水的投入量这种方法来控制面团形成所具有的各种性质，制作出不同质地的面团[1]。

1.1.3 油脂

制作饼干的所用食用油具有多种作用。控制面筋团的吸水性，使面筋的形成在可控范围内；因为油膜互相分隔，这样面筋就不容易粘合，可以让面团的黏性减少，控制面筋的变形；因为油脂大多数都在面粉蛋白质的周围，这样会形成一层油膜，所以不容易使面筋黏在机器内部，使饼干的表面光滑；油脂可以使面团更加容易疏松，增强饼干的光泽度并且改善外观；油脂可以改变面团的组织结构[2]。

1.1.4 亚硫酸盐及膨松剂

亚硫酸盐与膨松剂是饼干生产中很重要的成分，亚硫酸盐可使面团的面筋强度变低[3]。适量的亚硫酸盐能调节面团的可塑性，让面团容易制成，成型性好，使成品有色泽，不易断裂。但如果亚硫酸盐投入量控制不当，超过面粉的0.06%，就会危害健康；会有残留的二氧化硫，对饼干的风味和色泽有一定影响；饼干易受潮，上架时间大幅缩短；致使成型的饼干易断裂，质量不好。

膨松剂的作用是在加热的过程中经分解产生气体让饼干变得酥脆。投入量适当能使饼干内部没有孔洞，光泽好，口感好，无异味。如果投入量过多会让饼干难成型，饼干表面无光泽，易断裂，内部空洞过多，色泽不均匀，口感、风味不好而且有异味。

1.1.5 淀粉

淀粉在饼干面团的调配过程中，起到稳定剂和填充剂的作用。控制淀粉的投入量可以直接调节面筋强度，改善面团的可塑性，使面筋的弹性降低，使饼干不易变形。此外，淀粉如若受热过多会造成干糊的情况，这会影响成品的颜色好坏。所以，添加淀粉对饼干的色泽、口味等影响很大。投入量要适中，投入过多会让产品在烘烤时膨化率降低，断裂的概率变高；如果投入量过少会对面筋强度的调节无作用。所以投入量要严格根据配方的规定量投入，才能使产品有光泽，质量好。

1.2 饼干主要生产工艺的影响

饼干的生产流程有很多的影响因素，包括原料和生产过程中各种因素的影响。

1.2.1 原辅料的检查

原辅料的质量好坏，在饼干的加工流程中，对饼干的各方面都有影响。使用质量好的原辅料进行加工，生产出的饼干的质量就非常好，相反，如果使用质量欠佳的原辅料，在相同工艺流程下，生产出的饼干的质量就会很差。所以加工之前一定要检查原辅料的质量是否过关，而且，还要检查原辅料各项指标是否符合食品安全标准。

1.2.2 烘烤温度与时间

烘烤饼干的温度与烘烤的时间不同，制作出的饼干也不同，这与烘烤炉和面团的特性等因素都有关系，炉温一般控制在180～220 ℃，炉温的适当调节，可使饼干成型快并且质量高。

如果炉温控制不好，可能会造成加工品干糊的后果。炉温过高时，饼干会快速变硬，这时饼干内部结构被破坏，内部愈加膨胀却又难把气体扩散出来，导致气体胀破饼面，使饼干变形，容易干裂等后果；炉温过低时，饼干内部结构平衡，但是饼干内部气量少，使饼坯膨胀起发不够，可能会导致残留物过多，异味无法扩散出来，这样会使饼干出现发白甚至不熟的情况，没有色泽。

2 杂粮饼干

杂粮饼干产品主要有豆类、薯类和谷类杂粮饼干等。

2.1 豆类饼干

豆类饼干主要有大豆饼干、绿豆饼干、黑豆饼干和鹰嘴豆饼干。

2.1.1 大豆饼干

大豆中各种营养素含量丰富，含有蛋白质、矿物质等多种营养素，而且人体摄入后产生的热量很低，饱腹感却很强[4-5]。孙勤等[6]以低能量和高蛋白为目标，以大豆分离蛋白、大豆纤维粉为辅料开发大豆饼干。以感官评价和质构特性为试验指标，在单因素试验基础上进行了正交试验，得出低能量和高蛋白大豆饼干的最优试验参数，大豆分离蛋白、大豆纤维粉的添加量分别为面粉含量的6%和10%，油脂20%，零卡糖15%，葡萄糖酸内酯1%，食盐1%，小苏打0.6%，碳酸氢铵0.6%，单甘酯0.85%，水55 mL/100 g。

2.1.2 绿豆饼干

绿豆性味甘凉，有清热解毒、清暑开胃的作用[7]。王贺阳[8]研制绿豆饼干，得出最优参数：低筋面粉添加量100 g，绿豆粉添加量15 g，绵白糖添加量25 g，大豆油添加量25 g，蛋液添加量5 g，食盐添加量0.5 g，单甘酯添加量0.4 g，小苏打添加量0.6 g。此条件下生产的绿豆饼干感官评分为92分，且外观光滑，口感松脆，具有绿豆特有的香气。

2.1.3 黑豆饼干

黑豆具有高蛋白、低热量的特点，黑豆的蛋白质含量比其他豆类都要高，还富含18种氨基酸，尤其是人体必需的8种氨基酸，比国内蛋白质标准含量都要高。黑豆还有健身滋补、乌发、清脑明目、延年益寿等作用[9-10]。段秋虹等[11]研制黑豆饼干。试验中以黑豆粉和面粉质量之和为100 g为基准。以感官评价为指标，在单因素试验基础上进行正交试验，得出黑豆饼干的最优参数，面粉与黑豆粉添加量分别为65和35 g，蛋液和植物油分别为25和30 g，绵白糖、水、海藻盐和小苏打添加量分别为30，6，1和0.6 g。此条件下制作出的黑豆饼干带有独特的豆香和蛋香，具有酥脆的口感，色泽独特。

2.1.4 鹰嘴豆饼干

鹰嘴豆富含蛋白质，其含量达28%，并且含有人体所需的8种必需氨基酸，脂肪含量较低，仅6%。杨转红等[12]以鹰嘴豆粉为辅料研制一种健康的曲奇饼干。在单因素试验基础上进行了正交试验，得出鹰嘴豆曲奇饼干的最优参数，以低筋面粉为基准物质，鹰嘴豆粉用量45%、日本豆腐用量30%、木糖醇粉用量20%、糖粉用量30%、黄油用量55%、鸡蛋液用量40%，采用170 ℃底火和190 ℃面火烘烤12 min。此条件下生产出的曲奇饼干呈淡黄色，具有豆香和曲奇饼干特有的香气，口感酥脆。由于配方中使用鹰嘴豆、日本豆腐和木糖醇粉，该曲奇饼干还具有糖含量低、脂肪含量低的特点，所以是一种健康食品。

2.2 薯类饼干

薯类饼干主要有紫薯饼干、马铃薯饼干、木薯饼干和红薯饼干。

2.2.1 紫薯饼干

紫薯含有淀粉、蛋白质、矿物质等营养素，而且还含有人体必需的氨基酸，它的营养价值很高，并且具有独特的风味。紫薯还含有大量生物特性良好的花色苷等物质，具有抗氧化、预防心血管疾病的功效[13-14]。修伟业等[14]利用紫薯全粉开发一种紫薯饼干。以感官评分为试验指标，在单因素试验的基础上进行正交试验，得出紫薯饼干的最优参数条件，低筋面粉100 g，紫薯全粉添加量10 g，奶粉添加量5 g，绵白糖、蛋黄、黄油、植物油添加量分别为25，20，4和10 g，水添加量25 g，制作面坯厚度3 mm，采用下火温度200 ℃和上火温度220 ℃焙烤12 min。按照这种方法生产的紫薯饼干呈淡紫色，口感酥脆，具有紫薯特有香气。

2.2.2 马铃薯饼干

马铃薯富含优质蛋白质、淀粉、矿物质、膳食纤维等营养成分，并且热量低，饱腹感强，它对于胃和脾都有保健的效果[15]。买玉花等[16]利用单因素试验、主成分分析法和响应面分析法确定马铃薯饼干的最优工艺参数，马铃薯全粉与低筋面粉分别为30和70 g，黄油和白砂糖的添加量均35 g，按此配方可以制作出品质优良的马铃薯饼干。

2.2.3 木薯饼干

木薯淀粉含量丰富、蛋白质含量低，是制作酥性饼干的良好原料。谢辉等[17]研制木薯酥性饼干，以感官评分为试验指标，在单因素试验基础上进行正交试验，得出木薯饼干的最佳工艺条件参数，面粉添加量与木薯粉添加量质量比3∶4，油脂添加量与面粉和木薯粉总量的质量比1∶2.5，糖粉添加量与面粉和木薯粉总量的质量比1∶3.75，焙烤温度面火190 ℃，底火160 ℃，烘烤时间12 min。在此条件下制作的木薯饼干口感松脆，香甜可口，营养丰富。

2.2.4 红薯饼干

红薯富含膳食纤维和优质蛋白质，尤其富含赖氨酸，添加到面粉中制作饼干能够起到营养强化的作用。肖付刚等[18]开发红薯全粉饼干，主要原料为红薯全粉、白砂糖、黄油和小苏打。采用单因素试验确定影响因素，使用正交试验方法分析红薯全粉饼干的最优试验条件，低筋面粉100 g，红薯全粉添加量20 g，白砂糖添加量40 g，黄油添加量30 g，膨松剂添加量0.8 g。在此条件下制作出的红薯全粉饼干口感细腻、酥松，带有红薯的清香味道，并且富含膳食纤维和氨基酸，营养价值较高。

2.3 谷类饼干

谷类饼干主要有玉米饼干、燕麦饼干、荞麦饼干、小米饼干、薏米饼干和高粱饼干。

2.3.1 玉米饼干

玉米含有丰富的营养，对于很多疾病还具有预防和改善的作用，也可以增强人体的免疫力。曹久萍等[19]开发高玉米膳食纤维饼干，在单因素试验基础上进行响应面设计优化饼干配方，得出玉米膳食纤维饼干的最佳工艺条件：低筋面粉用量100 g、玉米膳食纤维粉添加量6.08 g、糖粉添加量38.53 g、黄油添加量34.99 g、鸡蛋黄添加量10 g、红薯淀粉添加量7.16 g、食用盐添加量2 g。此条件下制作的高玉米膳食纤维饼干呈淡黄色，具有酥脆的口感和浓郁的香味，感官评分为89.51分。

2.3.2 燕麦饼干

燕麦含有很多营养物质，其蛋白质含量为粮食作物中最高，而且氨基酸含量丰富。燕麦所含有的脂肪中大多数为不饱和脂肪酸。燕麦中所含有的皂苷可以作为一种新型的脂肪代替物。燕麦中的酚类提取物抗氧化能力较强，并且具有潜在的抗动脉硬化的能力。此外，燕麦β-葡聚糖作为一种不易被人体和动物消化吸收的黏性多糖，在动物实验中被证实对某些糖尿病具有良好效果[20-24]。李娜等[24]利用主成分因子分析方法对饼干质构和感官评价进行饼干品质降维分析，并采用响应面分析法对饼干的配方进行优化，得到燕麦饼干的最佳配方：低筋粉用量60 g，燕麦粉添加量40 g，黄油添加量18 g，白砂糖添加量18 g，鸡蛋、奶粉、食用盐添加量分别为50，10和1 g，复合泡打粉（碳酸氢钠25%，磷酸二氢钙25%，焦磷酸二氢二钠20%，碳酸钙20%，单、双甘油脂肪酸酯10%）添加量0.6 g，食用玉米淀粉添加量10 g。此条件下制作的饼干具有良好的成色和特有的风味，是一款营养价值较高的饼干。

2.3.3 荞麦饼干

荞麦是一种药食同源的食品资源。它富含蛋白质、B族维生素、矿物质等营养物质。荞麦具有降血压、降血脂、降血糖等功效，还具有改善睡眠的作用[25]。吴丽萍等[26]为提高荞麦饼干的品质，对荞麦饼干的配方进行优化，得出荞麦饼干的最优工艺条件：低筋面粉添加量60 g，荞麦粉添加量40 g，竹笋膳食纤维添加量6 g，大豆分离蛋白添加量6 g，白砂糖添加量25 g，碳酸氢铵添加量0.4 g。在此条件下制作的荞麦饼干组织细密，带有荞麦特有的香气，并且含有较高的膳食纤维和蛋白质，膳食纤维含量为8.6 g，蛋白质含量为12.8 g。

2.3.4 小米饼干

小米富含多种维生素，尤其是维生素B1含量在所有粮食中最高。小米中还含有其他粮食不含有的胡萝卜素，含量达0.12 mg/100 g。小米中矿物质元素铁的含量比大米中铁的含量高出1倍。小米中膳食纤维含量也较高。徐向波等[27]研制小米黄油曲奇饼干，在单因素试验的基础上利用正交试验分析法得到小米黄油曲奇饼干的最优工艺条件，低筋面粉用量100 g，小米粉用量15 g，水用量40 g，色拉油用量35 g，黄油用量35 g，采用面火和底火均为170 ℃的温度烘焙20 min。在此工艺配方下生产出金黄色、组织细密、口感酥松、无粗糙口感的小米饼干。

2.3.5 薏米饼干

薏米是一种药食两用的谷物。它含有丰富的营养成分，富含精氨酸和多种矿物质元素，还含有酚类等生物活性物质，具有预防癌症和心脑血管疾病的作用。徐淼等[28]利用薏米研制了薏米曲奇饼干，在单因素试验的基础上进行正交试验得出了薏米曲奇饼干的最佳工艺条件，低筋面粉用量100 g，薏米粉用量35 g，鸡蛋用量30 g，白砂糖用量35 g，油脂用量55 g，食盐用量1 g，小苏打和单甘酯用量均为0.5 g，此时制作的薏米曲奇饼干具有均匀的色泽，香甜酥松的口感，并带有薏米特有的香气。

2.3.6 高粱饼干

高粱中含有尼克酸且容易被人体吸收，还含有原花青素、活性多糖、多酚等活性物质。郭睿等[29]利用高粱开发一种无糖饼干，在单因素试验的基础上采用响应面分析方法得出高粱无糖饼干的最优工艺条件：小麦粉用量59 g，高粱全粉添加量41 g，混合蛋奶添加量57 g，植物油添加量14 g，膨松剂添加量2 g，食用盐添加量0.8 g，选用焙烤温度151 ℃烘焙16 min。此条件下生产的高粱无糖饼干组织结构均匀细密，口感松脆。

3 杂粮饼干研究现状

近年来，饼干行业在国内迅速地打开市场。饼干的制造厂在国内数不胜数，遍布各地，杂粮饼干制作工艺不断完善，从刚开始的一种风味变成多种风味，可谓是饼干行业的重大突破，杂粮饼干行业不断扩大规模，市场发展潜力大，国民认可这种杂粮食品，看中杂粮食品所提供的营养素等，在享受风味口感的同时，人体还能摄入营养物质。

有关杂粮饼干的研究，国内主要从粮食安全的视角出发，考虑如何更多地增加杂粮饼干的产量，从改善杂粮饼干生产条件出发，如提高机械化水平，加强杂粮饼干研发等水平，进而提高杂粮饼干的品质，增加出口创汇。国外杂粮饼干研究大多从健康营养角度出发，侧重于开发杂粮饼干的营养保健功能。

4 杂粮饼干的未来研究前景

总之，国内的杂粮饼干研究还有继续挖掘的空间，研究的深度和广度均有待进一步加强。杂粮饼干的消费、健康营养特性及杂粮饼干产业的深化应是杂粮饼干研究的方向。此外，在杂粮饼干消费调研数据可获得前提下，对杂粮饼干微观层面上的定量研究应予以加强。杂粮饼干的种类还很少，需要创新，但在创新的同时，要确保饼干质量安全，树立营养和安全一体的原则。对杂粮饼干营养均衡问题深入研究和探讨，需要更多部门、机构及学者的共同参与。