杏鲍菇下脚料韧性饼干的研制及货架期预测

刘晶晶，张玉，袁倩，张心茹，韩曜平，张然

常熟理工学院 生物与食品工程学院（常熟 215500）

杏鲍菇，学名Pleurotus eryngii，属口蘑科侧耳属，是一种营养价值高且具有药理作用的珍稀食用真菌[1]。近年来我国的杏鲍菇栽培技术逐渐走向规模化，杏鲍菇在生产加工的过程中产生大量的杏鲍菇下脚料，杏鲍菇下脚料是杏鲍菇碎片、菇脚、菇柄等部分加工产物，其营养成分与杏鲍菇实体类似。目前国内外对杏鲍菇残渣及下脚料主要是膳食纤维的提取[2]、营养成分的研究和呈味物质的研究[3]。目前我国杏鲍菇下脚料主要被用来制作动物的饲料和植物的肥料[4-5]，造成资源浪费，因此，添加杏鲍菇下脚料加工成杏鲍菇饼干，为杏鲍菇下脚料的应用开辟了一条新途径、提供了新思路，并拓宽了杏鲍菇下脚料在食品加工中的应用[6]。

此次试验将杏鲍菇下脚料进行干燥粉碎得到杏鲍菇粉，研究杏鲍菇下脚料粉添加量、复配膨松剂添加量、全脂奶粉添加量、糖粉添加量、油脂添加量及饼干坯厚度对产品品质的影响，确定杏鲍菇韧性饼干的最佳工艺参数，以期为工业化生产杏鲍菇韧性饼干提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

中筋面粉（香港面粉厂有限公司）；杏鲍菇下脚料（苏州润正生物科技有限公司）；淀粉（上海红古食品有限公司）；全脂奶粉（雀巢全脂调制奶粉）；无水起酥油[中粮东海粮油工业（张家港）有限公司]；复配膨松剂（郑州君发科技有限公司）；白砂糖（市售）；乙醇、乙醚、酚酞、硫代硫酸钠、氢氧化钠、碘化钾、石油醚、可溶性淀粉、氯仿和冰乙酸（江苏强盛化工有限公司，均为分析纯）。

SM-523型烤箱（无锡新麦机械有限公司）；SM307整形机[新麦机械（无锡）有限公司]；SGZKX250型电热恒温干燥箱（上海博泰试验设备有限公司）；FMJ-300X2型塑料封口机（杭州西湖包装机械有限公司）；AWH-30电子天平（上海英展机电企业有限公司）；ATY224电子分析天平（日本岛津有限公司）。

1.2 试验方法

1.2.1 工艺流程

杏鲍菇下脚料→清洗、切片、干燥等预处理→杏鲍菇粉→面团调制→静置→辊轧→模压成型→烘烤→冷却→感官评价

1.2.2 工艺要点

1.2.2.1 预处理

将杏鲍菇下脚料清洗、切片后进行真空干燥，然后粉碎过0.250 mm筛。

1.2.2.2 面团调制

先将面粉、起酥油、糖粉、奶粉和杏鲍菇下脚料粉放入和面机，再用37 ℃左右的温水将复配膨松剂融化倒入一起搅拌调制面团。

1.2.2.3 面团静置

面团经过长时间的揉制后内部产生张力，需要静置降低面团的弹性，使面团恢复松弛状态，一般需静置15 min左右。

1.2.2.4 滚轧

面团辊轧次数10～15次为宜，在面团辊轧过程中内部产生张力，为了防止受力不均匀导致饼干变形，应将面片多次旋转90°辊轧。

1.2.2.5 成型

用凹花印模压成形状大小一致的饼干坯，韧性饼干面团弹性较大，在烘烤过程中表面容易产生气泡，底部凹底，所以印模必须有针柱，将饼坯穿透。

1.2.2.6 烘烤

烤箱设置上火175 ℃，下火165 ℃预热，将成型的饼干坯放入预热好的烤箱烘烤15 min。

1.2.2.7 冷却

刚出炉的饼干不能骤然冷却，骤然降温、强烈的热量交替和水分急剧蒸发会使饼干内部产生内应力，饼干容易断裂，因此应将烤好的饼干放置自然冷却。

1.2.3 单因素试验设计

参考文献[7]的试验配方，通过预试验确定杏鲍菇下脚料韧性饼干的基础配方：中筋粉以100%计，糖粉25%、淀粉10%、油脂10%、杏鲍菇下脚料5%、全脂奶粉4%、复配膨松剂2%，调制好的面团经过辊轧成1.4 mm的厚度，在上火175 ℃、下火165 ℃的条件下烘烤15 min。在基础配方条件下分别确定杏鲍菇下脚料粉添加量（5%，10%，15%，15%和20%）、复配膨松剂添加量（1%，1.5%，2%，2.5%和3%）、全脂奶粉添加量（2%，3%，4%，5%和6%）、糖粉添加量（10%，15%，20%，25%和30%）、油脂添加量（8%，10%，12%，14%和16%）、饼干坯厚度（1.2，1.4，1.6，1.8和2 mm）等单因素对杏鲍菇下脚料韧性饼干品质的影响。

1.2.4 感官评价

感官评分小组由经过一定感官培训的常熟理工学院生物与食品工程学院的食品质量与安全专业、食品工程专业的20名学生组成，男生女生各10位。在试验进行之前需要对每一位品评成员进行特殊的培训，使他们明确此次试验的目的、意义以及感官评价的各个影响指标，并且注意其他的相关事项。首先对样品进行编号，将样品按随机顺序排列，尽量使每位品评员收到均衡排列的样品。杏鲍菇下脚料韧性饼干感官评分标准参照GB/T 20980—2007[8]的评分标准（见表1），从形态、色泽、滋味与口感、组织四个方面分别对杏鲍菇韧性饼干进行评分，取得平均值，再将4个评分值相加得出韧性饼干的感官质量评分结果[9]。

表1 杏鲍菇下脚料韧性饼干感官评定标准

1.2.5 货架期预测

采用GB/T 5538—2005《动植物油脂过氧化值测定》[10]方法测定过氧化值。产品货架期一般是指在某段时间之前食用以达到产品较好的品质，不等同于保存期。将饼干用聚乙烯塑料袋封装好（每袋饼干约100 g），分别置于40和60 ℃下贮存，每隔5 d（第5，第10，第15，第20，第25，第30和第35天）测定其过氧化值来计算出产品的货架期[11]。

2 试验结果

2.1 单因素试验结果

2.1.1 杏鲍菇下脚料粉添加量对杏鲍菇下脚料韧性饼干品质的影响

中筋粉以100%计，分别添加5%，10%，15%，15%和20%杏鲍菇下脚料粉，另外糖粉25%、淀粉10%、油脂10%、全脂奶粉4%、复配膨松剂2%，饼干坯厚度为1.2 mm，在上火175 ℃、下火165 ℃的条件下烘烤15 min，对饼干进行感官评价，杏鲍菇下脚料粉添加量对杏鲍菇下脚料饼干品质的影响见图1。

在饼干中直接添加菇粉对饼干的感官品质影响较大[12]，同样此次试验杏鲍菇下脚料粉添加量的多少直接影响到饼干产品的色泽和香味。由图1可以看出，杏鲍菇下脚料粉添加量对饼干的组织结构和形态结构影响较小，添加5%的鲍菇下脚料粉时产品并不能体现出杏鲍菇的香味，当杏鲍菇下脚料粉的添加量增加到10%时，此时的产品感官评分最高，随着杏鲍菇下脚料粉添加量的不断增加，产品的感官评分在逐渐下降，这是因为杏鲍菇下脚料粉本身呈棕黄色，对产品的色泽影响较大，随着添加量的增加，饼干颜色呈现无光泽的暗棕色，组织粗糙，影响饼干的色泽与口感。另据报道，添加杏鲍菇粉过多的饼干很粘牙[13]，影响咀嚼，因此当杏鲍菇下脚料粉添加量较大时产品的感官品质降低。所以杏鲍菇下脚料的最适合添加量为10%。

图1 杏鲍菇下脚料粉添加量对韧性饼干感官品质的影响

2.1.2 复配膨松剂添加量对杏鲍菇下脚料韧性饼干品质的影响

中筋粉以100%计，分别添加1%，1.5%，2%，2.5%和3%复配膨松剂，另外糖粉25%、淀粉10%、油脂10%、杏鲍菇下脚料粉5%、全脂奶粉4%，饼干坯厚度为1.2 mm，在上火175 ℃、下火165 ℃的条件下烘烤15 min，对饼干进行感官评价，复配膨松剂对杏鲍菇下脚料韧性饼干品质的影响见图2。

复配膨松剂主要用于面制品的快速疏松和作为起发剂，与水反应释放二氧化碳，在加热过程中能够释放出更多的气体，使面团达到膨胀及松软的效果，同时也可以使制作好的饼干不容易变形，外形饱满，口感疏松。添加复配膨松剂可使饼干表面金黄，结构疏松气孔均匀，其添加量不能超过面粉的3%。由图2可知，复配膨松剂的添加量与饼干的感官评分整体上呈正比。复配膨松剂的添加量对饼干的形态及色泽影响较小，饼干的组织结构随着膨松剂添加量的增加变得更加疏松，断面层次分明，此时的口感也随之变好。添加过少，此时蓬松效果不明显，饼干的感官品质较差，当添加量为2.5%时效果最明显，但添加量继续增加到3%时，会产生明显的碱味，影响饼干品质。因此，选择复配膨松剂添加量2.5%为最佳。

2.1.3 全脂奶粉添加量对杏鲍菇下脚料韧性饼干品质的影响

图2 复配膨松剂添加量对韧性饼干感官品质的影响

中筋粉以100%计，分别添加2%，3%，4%，5%和6%全脂奶粉，另外糖粉25%、淀粉10%、油脂10%、杏鲍菇下脚料粉5%、复配膨松剂2%，饼干坯厚度为1.2 mm，在上火175 ℃、下火165 ℃的条件下烘烤15 min，对饼干进行感官评价，奶粉添加量对杏鲍菇下脚料韧性饼干品质的影响见图3。

全脂奶粉作为烘焙的原料加入到饼干的制作当中，其营养价值较高，包含多种脂溶性维生素和蛋白质，奶味较醇厚。添加全脂奶粉会使饼干的香气更浓郁，同时也使饼干的口感更加细腻。由图3可知，奶粉的添加量对饼干的形态影响较小，奶粉添加量为2%时，此时饼干的色泽较均匀，呈现金黄色，但是滋味与口感没有奶粉添加量为3%的好，当继续增加奶粉添加量时饼干的形态开始出现变化，由于奶粉当中的蛋白质和糖发生羰氨反应，色泽较深，呈现褐色，且过重的奶香味覆盖了原有的杏鲍菇香气，因此，选择奶粉添加量3%，此时感官评分最高。

图3 奶粉添加量对韧性饼干感官品质的影响

2.1.4 糖粉添加量对杏鲍菇下脚料韧性饼干品质的影响

中筋粉以100%计，分别添加10%，15%，20%，25%和30%糖粉，另外淀粉10%、油脂10%、杏鲍菇下脚料粉5%、全脂奶粉4%、复配膨松剂2%，饼干坯厚度为1.2 mm，在上火175 ℃、下火165 ℃的条件下烘烤15 min，对饼干进行感官评价，糖粉添加量对杏鲍菇下脚料韧性饼干品质的影响见图4。

糖粉是制作杏鲍菇下脚料韧性饼干的一个重要的材料，首先不仅为饼干提供甜味，而且使饼干烘烤后表面呈现金黄色。由图4可知，不同糖粉的添加量对饼干的形态影响很小，而饼干的组织结构随着糖粉的增加变得不均匀，这可能是由于糖的吸水性，不仅吸收蛋白质胶粒之间的游离水，同时还使胶粒外部浓度增加，对胶粒内部的水分子产生反渗透作用，从而降低蛋白质胶粒的胀润度，造成面筋形成程度降低，弹性减弱。饼干的色泽随着糖粉添加量增加而变得越来越深，当糖粉增加到一定量的时候，饼干开始由金黄色变为棕褐色，同时口感也随着糖粉添加量达到20%之后开始下降，可见适量的糖粉添加量赋予饼干的香甜口味及金黄色色泽。因此，糖粉的最佳添加量为15%。

图4 糖粉添加量对韧性饼干感官品质的影响

2.1.5 油脂添加量对杏鲍菇下脚料韧性饼干品质的影响

中筋粉以100%计，分别添加8%，10%，12%，14%和16%油脂，另外糖粉20%、淀粉10%、杏鲍菇下脚料粉5%、全脂奶粉4%、复配膨松剂2%，饼干坯厚度为1.2 mm，在上火175 ℃、下火165 ℃的条件下烘烤15 min，对饼干进行感官评价，油脂添加量对杏鲍菇下脚料韧性饼干品质的影响见图5。

此次试验制作杏鲍菇韧性饼干采用的油脂是无水起酥油，具有较好的可塑性和可操作性，是天然黄油的最佳替代品。韧性饼干中油脂添加量较少，一般不超过20%，在饼干中添加油脂不仅能起到增香的作用，还可以使饼干表面富有光泽，增加韧性饼干的酥脆性。由图5可知，饼干的色泽随着油脂添加量的增加而更加有光泽，呈现饱满的金黄色，组织形态也变得更加均匀，有明显的层次结构。当油脂添加量控制在20%以内时，饼干的感官品质随着油脂添加量的增加而逐渐提高，但低脂产品更符合现代人们对食品的期望。因此，选择油脂添加量16%。

图5 油脂添加量对韧性饼干感官品质的影响

2.1.6 饼干坯厚度对杏鲍菇下脚料韧性饼干品质的影响中筋粉以100%计，分别改变饼干坯的厚度（1.2，1.4，1.6，1.8和2 mm），另外糖粉20%、淀粉10%、油脂10%、杏鲍菇下脚料粉5%、全脂奶粉4%、复配膨松剂2%，在上火175 ℃、下火165 ℃的条件下烘烤15 min，对饼干进行感官评价，饼干坯厚度对杏鲍菇下脚料韧性饼干品质的影响见图6。

图6 饼干坯厚度对韧性饼干感官品质的影响

在相同条件下饼干坯的厚度对饼干的口感有较大的影响，与酥性饼干不同的是韧性饼干的厚度对产品的影响较大，由于韧性饼干中的油脂含量较少，随着温度的升高，饼干内部结构变得更加密集从而使饼干变硬，影响产品的疏松度，随着饼干坯厚度的增加，饼干变得不松脆并且粘牙。饼干坯过厚还会导致饼干在烘烤的过程中受热不均匀，从而导致饼干的色泽不均匀。当饼干坯厚度为1.2 mm时，此时的饼干产品口感松脆，组织结构层次分明，色泽呈现光泽的浅黄色。此时的饼干感官评分最高，因此最终饼干坯的厚度选择1.2 mm。

2.2 杏鲍菇下脚料韧性饼干货架期预测结果

按照参考文献[14]测定饼干在40和60 ℃条件下贮藏不同时间的过氧化值，结果见图7。

图7 不同温度加速试验条件下产品过氧化值的变化

由图7可知，杏鲍菇下脚料韧性饼干的氧化速率随着温度的升高而加快，过氧化值也随着贮藏时间的增加而升高，这是油脂酸败所导致的，而油脂氧化酸败的反应在动力学上属于一级反应，其反应方程如式（1）所示。

式中：POV为杏鲍菇下脚料韧性饼干试样过氧化值，meq/kg；POV0为试验初始过氧化值，meq/kg；KT为杏鲍菇下脚料韧性饼干中油脂在热力学温度T（℃）条件下的氧化速率，meq/（kg·d）；t为杏鲍菇下脚料韧性饼干的贮存时间，d。

将试验所得的过氧化值取平均数，再取其对数，将过氧化值对数ln(POV)与时间t进行回归线性拟合，所得方程如表2所示。

表2 加速试验条件下产品的氧化速率拟合方程及货架寿命

由上述线性回归方程可知，它们的线性呈相关性。已知GB 7100—2003《饼干卫生标准》[15]中规定的饼干的过氧化值最大限值为19.7 meq/kg（0.25 g/100 g），将此值分别带入表2的两个温度的回归方程中可以计算出杏鲍菇下脚料韧性饼干在40和60 ℃的货架期寿命，结果分别为71和64 d。

杏鲍菇下脚料韧性饼干基于温度变化的货架期预测参考文献[16]，将Arrhenius公式K=K0e-Ea/RT转化为式（2）。

式中：a=-Ea/R；b=lnK0。

将K60=0.028 9，K40=0.027 1，T60=333 K和T40=313 K分别代入式（2）中，求得a=-2 027.711 5，b=2.545 4。

根据参考文献[17]可知，杏鲍菇下脚料韧性饼干基于过氧化值随温度变化的货架寿命预测公式见式（3）。

式中：tT为该样品在指定热力学温度T下货架期的预测值，d；T为该样品在当前贮藏条件下的热力学温度，K。

将国标中规定的饼干过氧化值的峰值19.7 meq/kg、此次试验中测得的初始过氧化值2.4 meq/kg和常温20 ℃（T=293 K）带入该货架寿命预测公式，可以求出杏鲍菇下脚料韧性饼干在常温下的货架期，结果为167 d。与市场上同类产品相比货架期较短，这是因为在饼干制作过程中未添加抗氧化剂。产品的最终货架期可以达到5个多月，这是由于在饼干制作中选取的是饱和脂肪酸含量高的油脂，该油脂氧化速度相对较慢[18]。

3 结论

通过试验确定了产品的最佳工艺参数：以中筋面粉为100%计，杏鲍菇下脚料粉添加量为10%，糖粉添加量为15%，油脂添加量为16%，全脂奶粉添加量为3%，膨松剂添加量为2.5%，饼干坯厚度为1.2 mm。在上火175 ℃、下火165 ℃的条件下烘烤15 min，制作出的产品形态完整，色泽均匀呈浅黄色，口感疏松，具有轻微杏鲍菇的鲜香味。应用加速货架期预测法预测的杏鲍菇下脚料韧性饼干的货架期为167 d。此次试验利用杏鲍菇下脚料粉替代部分面粉制作韧性饼干，不仅研制出低脂健康高营养的杏鲍菇下脚料韧性饼干，同时在不添加抗氧化剂的条件下使产品的货架期接近同类商品的水平，拓宽了杏鲍菇下脚料在饼干中的应用。