银杏燕麦饼干的研制

2022-06-23张圣煜

安徽科技学院学报 2022年1期

张齐，张圣煜，彭钢

(安徽科技学院，食品工程学院，安徽凤阳 233100)

银杏(Ginkgobiloba)是目前已知最老的物种之一[1],果壳被去除后可得到银杏果实,颜色呈乳白色,又称“白果”。银杏果在1992年就被相关部门列入药食同源目录名单,其果实中含有多种营养物质,如纤维素、脂肪、蛋白质等。此外,还含有如银杏多糖、银杏内酯等功能活性因子,具有很好的营养与保健价值[2-3]。《本草纲目》也记载了银杏果具有温肺定喘,消毒杀虫等作用[4]。燕麦(Oat),又称野麦,是八大粮食作物中的禾苗类作物[5-6]。燕麦中含有大量的可溶性膳食纤维,可促进肠胃消化,利于消化吸收营养物质[7-9],蛋白质含量最高可达15.6%,并还含有大量的脂肪酸,尤其是不饱和脂肪酸[10-12]。

饼干是日常生活中随处可见的大众化休闲食品。饼干品种多、购买方便、便于携带且保质期较长,因此市场占有率高,深受大众的喜爱,具有广阔的发展前景[13]。本文以银杏粉和燕麦粉为主要原料,通过单因素及响应面试验[14-16]探究其最佳制备工艺,并对饼干品质进行分析,在提升饼干营养价值的同时,也为休闲食品加工与工业化生产提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料

银杏粉、燕麦粉、糖粉、鸡蛋、黄油、泡打粉、低筋面粉、食盐、脱脂奶粉等原料均为合家福超市市售。乙醚(分析纯)产自无锡市晶科化工有限公司。

1.2 仪器和设备

表1 仪器与设备

1.3 方法

1.3.1 制作工艺银杏燕麦饼干制作工艺如下:

黄油、鸡蛋、糖粉和奶粉

↓

原辅料处理→和面→醒发→成型→烘烤→冷却→包装

↑

食盐、泡打粉

1.3.2 基本操作要点银杏燕麦饼干基本操作要点如下:

(1)原料的称取:将低筋面粉、燕麦粉和银杏粉混合均匀,放在案板上进行开窝;

(2)面团的调制:将糖粉、鸡蛋、黄油、奶粉、食盐、泡打粉等混合均匀,最后加入面粉;

(3)成型:混合成面团,放置3～5 min后用模具印制成型;

(4)烘烤;烤箱温度设置为180 ℃,预热,待到温度稳定后,将辊印成型的面胚放到烤盘上,烤制15 min。

(5)冷却、包装:饼干取出后冷却,包装。

1.3.3 银杏燕麦饼干的感官评价标准本实验邀请9位专家组成感官评价评分小组,采用不记名盲标的方式从饼干的色泽、口感、外观、组织状态四个方面评分,满分100分,最终结果取平均值。

1.3.4 银杏燕麦饼干的单因素实验设计银杏粉添加量的确定:根据上述制作工艺,称取100 g低筋面粉,60 g燕麦粉,35 g黄油,50 g鸡蛋,35 g糖粉,选取不同的银杏粉添加量(2、4、6、8、10 g)进行实验设计并进行感官评价,确定最适添加量。

燕麦粉添加量的确定:根据上述制作工艺,依次称取100 g低筋面粉,6 g银杏粉,35 g黄油,50 g鸡蛋,35 g糖粉,选择不同的燕麦粉添加量(30、40、50、60、70 g)进行实验,根据所制成品的感官评分确定最适添加量。

黄油添加量的确定:根据上述制作工艺,按照100 g低筋面粉、60 g燕麦粉、6 g银杏粉、50 g鸡蛋、35 g糖粉、2 g泡打粉、10 g奶粉、1 g食盐、黄油添加量分别为25、30、35、40、45 g进行实验,根据所制成品的感官评分确定其最适用量。

鸡蛋添加量的确定:根据上述制作工艺,按照100 g低筋面粉、60 g燕麦粉、35 g黄油、6 g银杏粉、35 g糖粉、鸡蛋添加量分别为30、40、50、60、70 g进行实验设计。并根据各组银杏燕麦饼干对感官评价分值的影响,确定鸡蛋的最适添加量。

糖粉添加量的确定:根据上述制作工艺流程,按照100 g低筋面粉、60 g燕麦粉、35 g黄油、50 g鸡蛋、6 g银杏粉、糖粉添加量分别为25、30、35、40、45 g的条件进行实验设计,依据感官评价确定最适添加量。

1.3.5 银杏燕麦饼干的响应面优化在单因素实验结果以及工艺创新的基础上,选择银杏粉添加量,燕麦粉添加量,糖粉添加量作为响应面实验因素并通过Box-behnken进行中心组合设计三因素三水平实验,实验设计的因素水平如表2所示[17]。

表2 响应面试验因素水平表

1.3.6 银杏燕麦饼干的基本成分测定按GB 5009.3-2016直接干燥法检测水分含量;按GB 5009.6-2016中索氏抽提法检测脂肪含量。

2 结果与分析

2.1 银杏燕麦饼干的单因素试验

2.1.1 银杏粉添加量的确定由图1可以看出，银杏粉的添加量能够影响饼干的风味和口感。当银杏粉添加量为2 g时,饼干口感较差,得分偏低;当银杏粉添加量为6 g时,感官评价的数据得分最高,感官评分为88分,制得的饼干外形完整、色泽均匀,呈现棕黄色,口感较为浓郁;当银杏粉添加量增加至8 g时,感官评分为81分,饼干的外形开始出现少量凹底和气泡,口感开始偏苦但仍然有麦香气;当银杏粉添加量达到10 g时,感官评分最低为72分,此时的饼干断面结构开始出现不规则现象,口感偏苦。综上所述,实验选取的银杏粉最适添加量为6 g。

图1 银杏粉添加量对银杏燕麦饼干感官评分的影响

2.1.2 燕麦粉添加量的确定从图2可以看出,饼干的感官评价分值随燕麦粉添加量的增加先增大后降低,在燕麦粉添加量为60 g时,其感官评价分值最高,感官评分为89分。此时的饼干外观平整,口感酥脆且具有浓郁的麦香味;当燕麦粉添加量超过60 g时,饼干硬度变大,断面结构开始出现不规则的现象,口感略显粗糙,感官评价分数逐渐下降,当燕麦粉添加量为70 g时,感官评分为84分。由此,实验选取燕麦粉的最适添加量为60 g。

图2 燕麦粉添加量对银杏燕麦饼干感官评分的影响

2.1.3 糖粉添加量的确定由图3可知,当糖粉添加量在25～35 g范围内,随着糖粉添加量的增加,感官评价分值逐渐上升,在糖粉添加量为35 g时,感官评分最高为86分,其原因可能是糖分的增加改善了银杏燕麦饼干的口感和风味,也使得饼干的结构更加疏松;当糖粉添加量超过35 g时,饼干口感甜腻,且饼干色泽因焦糖化反应而变黑,导致了感官评分的下降。故35 g为糖粉最适添加量。

图3 糖粉添加量对银杏燕麦饼干感官评分的影响

2.1.4 鸡蛋添加量的确定鸡蛋中含有的蛋白质和脂肪等能赋予饼干更高的营养价值,改善饼干的色泽、风味和组织结构。由图4可知,在30～50 g范围内的感官评分值随鸡蛋添加量的增加缓慢上升;当鸡蛋添加量达到50 g时,感官评分数值达到最大,感官评分为88分,此时的银杏燕麦饼干酥脆可口、色泽呈现棕黄色,且因乳化作用的影响饼干质地均一;鸡蛋添加量大于50 g时,感官分值开始下降,在鸡蛋添加量为70 g时,感官评分最低为72分,其原因可能是过多鸡蛋的添加导致饼干断面结构无层次,有孔缝出现。因此,鸡蛋的最适添加量为50 g。

图4 鸡蛋添加量对银杏燕麦饼干感官评分的影响

2.1.5 黄油添加量的确定从图5可知,当黄油添加量达到30 g时,银杏燕麦饼干评分值最高,感官评分为88分;当黄油添加量为25 g时,感官评价分最低为68分。这是因为黄油中富含的饱和脂肪酸与天然乳化剂类似,对增加面团的延展性有重要作用[15]。当黄油添加量在30 g时,饼干呈棕黄色,有明显光泽和浓郁麦香味;当黄油添加量大于30 g时,银杏燕麦饼干评分值开始下降。此时,饼干组织结构产生一定的变化,出现膨胀、起泡等现象。此外,饼干的口感也过于油腻,导致感官评价的分数出现下降趋势。综上所述,黄油的最适添加量为30 g。

图5 黄油添加量对银杏燕麦饼干感官评分的影响

2.2 银杏燕麦饼干的响应面法试验结果

2.2.1 响应面试验结果分析

银杏粉添加量(A)、燕麦粉添加量(B)、糖粉添加量(C)为因素,如表3所示,共有17组试验,含5次重复实验。用ANOVA分析回归参数,得到回归模型:

感官评分=88.80-0.87A+1.50B+1.38C-1.25AB-1.00AC+1.75BC-4.90A2-2.15B2-1.40C2

表3 中心复合响应面实验设计条件与实验结果

表4 响应面二次模型的方差分析

2.2.2 各因素交互作用的分析和讨论由图6响应面结果分析可知,随着银杏粉和燕麦粉添加量的增加,银杏燕麦饼干的感官评价分数均呈现先上升后下降的趋势。由等高线图可知,两因素间的交叉作用极显著。由等高线弯曲程度可得,银杏粉添加量对饼干感官评价分值的影响大于燕麦粉添加量。

图6 银杏粉和燕麦粉添加量对感官评分影响的响应面图和等高线图

由图7响应面结果可知,银杏粉添加量不变时,感官评价分值随糖粉添加量的增加先增大后减小。并在糖粉添加量为37 g时达到感官评价最高值;固定糖粉添加量不变,饼干感官评价分数随银杏粉用量的增加先上升后下降。在银杏粉添加量为6 g时,感官评价分值最大。此外,等高线图像呈现椭圆形且曲面图像坡度大,说明两因素间的交互作用显著,由曲线弯曲程度可以看出,银杏粉添加量对饼干的感官评价分值的影响大于糖粉添加量。

图7 银杏粉与糖粉添加量对感官评分影响的响应面图和等高线图

由图8中响应面图可知,随着糖粉和燕麦粉添加量增加,银杏燕麦饼干的感官评价分数呈现先上升后下降的趋势。由等高线图可知,糖粉添加量与燕麦粉添加量之间的交互作用显著,且对饼干的感官评价分值的影响差别不大。

图8 燕麦粉与糖粉添加量对感官评分影响的响应面图和等高线图

2.2.3 最佳工艺参数的确定通过响应面实验确定最佳工艺参数为:银杏粉5.4 g、燕麦粉68.42 g、糖粉40 g。该条件下得到理论感官评价分值为90.42 分。对上述优化后的工艺参数进行验证,做3次平行实验取平均值,得出最终感官评价分值为89.3分,与预测值相近,说明该模型有很高的拟合程度,可对银杏燕麦饼干的制备工艺进行优化。