澳洲坚果牛轧糖的制作工艺

何凤平，张燕，王代谷*，康专苗，李向勇，朱文华

贵州省亚热带作物研究所（兴义 562400）

澳洲坚果（Macadamia ternifolia），亦称夏威夷果、昆士兰果等。中国于20世纪70年代引进种植澳洲坚果，据统计，我国种植面积达470.3万亩（1亩=666.67 m2），挂果面积达100万亩（1亩=666.67 m2）以上，壳果产量达3万 t左右。澳洲坚果仁可生吃，更宜加工，焙烤后香脆可口，营养价值丰富，深受消费者喜爱，一直享有“干果皇后”美誉，富含单不饱和脂肪酸、蛋白质、维生素、矿物质等多种营养物质，具有益智、润肤美容、抗衰老、调节血脂和血糖等多种功效[1-5]。

牛轧糖属于充气糖果，是糖体被中度充气后形成的一种特殊质构的糖果[6]，由于音译也有称为鸟结糖、六甲糖等，我国过去也称为蛋白糖[7]。牛轧糖具有丝滑细腻、奶香浓郁、甜度适宜、富含蛋白质等特点，不仅营养健康，而且易于加工成型，近些年深受不同年龄段消费者的青睐，吸引大量学者对其进行研究[8-11]。

市面上常见的牛轧糖多以添加花生为主，但添加澳洲坚果仁的鲜见报道过。试验以澳洲坚果为主要原料，直接用充气糖果——棉花糖取代牛轧糖传统熬制过程中给糖体充气的复杂过程，通过单因素试验和正交试验，探索澳洲坚果牛轧糖制作的最佳工艺，同时澳洲坚果仁作为填充物的加入，在保持牛轧糖应有形态的同时，更增加了其松脆性和风味性。试验旨在简化牛轧糖作为一种休闲食品手工生产的制作过程，改良牛轧糖的内部结构及口感，避开传统牛轧糖热量高、甜度大、成分单一、口感较硬的弊端，以丰富澳洲坚果在食品加工中的应用，提升澳洲坚果附加值，并为澳洲坚果新产品及功能性产品的研发和工业化生产提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料与试剂

澳洲坚果（采摘于贵州省兴义市南盘江镇达居澳洲坚果示范种植基地）。

百钻无盐黄油、百钻白色无夹心棉花糖、雀巢全脂调制奶粉、可食用糯米纸（豪鼎食品专营店）。

结晶紫中性红胆盐琼脂（VRBA）、煌绿乳糖胆盐肉汤（BGLB）、生理盐水（广东环凯生物科技有限公司）；平板计数琼脂（PCA，青岛高科技工业园海博生物技术有限公司）。

1.2 仪器与设备

LQ-C30002型电子天平（上海瑶新电子科技有限公司）；KWS2060LQ-D1N型烤箱（格兰仕公司）；Y936型破壁机（九阳公司）；C22-WH2237型电磁炉（美的公司）；RCG-BX32型不粘锅（荣事达公司）；BCD-189WDPV型冰箱（青岛海尔股份有限公司）；YY0027-90型电热恒温培养箱（天津市泰斯特仪器有限公司）；DZKW型电热恒温水浴锅（北京市永光明医疗仪器厂）；LDZF-50KB-Ⅱ型立式压力蒸汽灭菌锅（上海申安医疗器械厂）；CJ-1S型超净工作台（天津市泰斯特仪器有限公司）；Exceed-C型艾柯超纯水机（成都唐氏康宁科技发展有限公司）；MBS-SPWDJ型目博士食品温度计（缙云县伟创电子有限公司）；不粘塑形模具、牛轧糖糖纸、硅胶刮刀、擀面杖、菜刀、菜板（市售）。

1.3 试验方法

1.3.1 澳洲坚果牛轧糖制作

1.3.1.1 制作工艺流程

澳洲坚果破壳处理→澳洲坚果仁→焙烤→打碎↘

黄油融化→棉花糖融化熬制→奶粉拌匀→填充→拌匀→装模塑形→冷却成型→切块→包装→成品→微生物指标检验

1.3.1.2 操作要点

1) 澳洲坚果仁处理。澳洲坚果破壳处理后，挑选颜色均匀、无虫蛀、无腐烂变质、表面光滑的澳洲坚果仁，清洗干净，在60 ℃烘箱中烘干表面水分，在120 ℃烤箱上下火焙烤15 min，取出晾凉，在破壁机中打成澳洲坚果仁碎。

2) 糖油制作。在不粘锅中加入黄油，加热至融化；加入棉花糖，用硅胶材质的刮刀轻轻压拌熬制棉花糖融化与黄油混匀；加入奶粉，继续搅拌至三者完全混匀。

3) 澳洲坚果仁填充及牛轧糖冷却成型。糖油搅拌均匀后，加入澳洲坚果仁碎搅拌混匀；关火，趁热（糖体温度降至60～70 ℃时）将其倒入牛轧糖专用的塑形模具，用擀面杖压平表面塑形，用刮刀修齐边缘；放入冰箱中冷冻1.5 h，取出切块；裹上可食用糯米纸，专用牛轧糖糖纸包装，即得澳洲坚果牛轧糖。

1.3.2 澳洲坚果牛轧糖制作工艺优化

1.3.2.1 单因素试验设计

考察糖油成分比例、澳洲坚果仁添加量、熬糖温度和熬糖时间4个因素对澳洲坚果牛轧糖品质的影响。糖油质量每份400 g，澳洲坚果仁添加量为澳洲坚果仁质量占糖油质量的分数，糖油成分比例为黄油、棉花糖和奶粉的质量比。

1.3.2.1.1 糖油成分比例对澳洲坚果牛轧糖品质的影响

固定澳洲坚果仁添加量50%，在140 ℃条件下熬糖3 min，考察不同糖油成分比例（4∶2∶2，3∶3∶2，2∶4∶2，1∶5∶2，1∶4∶3和1∶3∶4）对澳洲坚果牛轧糖品质的影响，根据感官评分确定最佳糖油成分比例。

1.3.2.1.2 澳洲坚果仁添加量对澳洲坚果牛轧糖品质的影响

固定糖油成分比例1∶4∶3，在140 ℃条件下熬糖3 min，考察不同澳洲坚果仁添加量（20%，30%，40%，50%，60%和70%）对澳洲坚果牛轧糖品质的影响，根据感官评分确定最佳澳洲坚果仁添加量。

1.3.2.1.3 熬糖温度对澳洲坚果牛轧糖品质的影响

固定澳洲坚果仁添加量50%、糖油成分比例1∶4∶3，熬糖3 min，考察不同熬糖温度（100，110，120，130，140和150 ℃）对澳洲坚果牛轧糖品质的影响，根据感官评分确定最佳熬制温度。

1.3.2.1.4 熬糖时间对澳洲坚果牛轧糖品质的影响

固定澳洲坚果仁添加量50%、糖油成分比例1∶4∶3、熬糖温度140 ℃，考察不同熬糖时间（1，2，3，4，5和6 min）对澳洲坚果牛轧糖品质的影响，根据感官评分确定最佳熬制时间。

1.3.2.2 正交试验设计

为确定澳洲坚果牛轧糖的最优制作工艺条件，以感官评分为指标，在各单因素试验的基础上结合生产实际，选取糖油成分比例、澳洲坚果仁添加量、熬糖温度和熬糖时间为主要考察因素，设计L9(34)正交试验进行优化。正交试验因素水平设计表见表1。

表1 澳洲坚果牛轧糖制作工艺正交试验因素水平设计表

1.3.2.3 澳洲坚果牛轧糖最佳制作工艺条件验证

在正交试验中得出的最佳制作工艺条件下，按照1.3.1的方法进行澳洲坚果牛轧糖制作，重复5次，计算澳洲坚果牛轧糖感官评分平均值，与正交试验中的感官评分最大值进行比较，验证正交试验是否有效。

1.3.3 感官评价

参照GB/T 29605—2013《感官分析食品感官质量控制导则》和薄璇等[9]的方法，选取10名感官评定人员对澳洲坚果牛轧糖进行感官评价打分，详细感官评价标准及分值如表2所示。

表2 澳洲坚果牛轧糖感官评价标准

1.3.4 微生物指标检测

参考GB 17399—2016《食品安全国家标准 糖果》，成品中的菌落总数和大肠菌群检测参照GB 4789.2—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验菌落总数测定》和GB 4789.3—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 大肠菌群计数》进行。

1.4 数据处理与分析

运用Excel 2007计算平均值和标准差。运用SPSS 17.0软件进行差异显著性分析（P＜0.05有显著性差异）。运用Sigma Plot 12.0软件绘图。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果与分析

2.1.1 糖油成分比例对澳洲坚果牛轧糖品质的影响

糖油成分比例对澳洲坚果牛轧糖品质的影响见图1（A）。结果表明，糖油成分比例（黄油∶棉花糖∶奶粉，W/W）在4∶2∶2～1∶3∶4范围内，澳洲坚果牛轧糖感官评分呈先显著上升（P＜0.05）后呈显著下降（P＜0.05）趋势。其中，黄油可在糖体表面构成一层薄薄的油性黏膜，使其在切割时不易粘连，同时使牛轧糖变得更加酥软，是保证牛轧糖成品口感有嚼劲、外观色泽的关键因素[10]。若黄油添加过少，将增加成品的黏稠程度，不利于制作；若黄油添加过多，棉花糖不能完全吸收掉油分而致使牛轧糖成品口感软、油腻且色泽发黄。棉花糖属于充气糖果，可取代牛轧糖传统熬制过程中给糖体充气的复杂过程，赋予糖体中间的多孔结构。另外，棉花糖中含有的还原糖是牛轧糖成品甜度的主要来源，添加量的多少决定牛轧糖成品的品质。添加量过多时，糖体孔多且大，成品稀软，以致无法成型；添加量过少时，则糖体坚硬，有砂质感，色泽暗淡且口感粗糙[9]。奶粉在牛轧糖成品固形物中占比较大，决定着成品口感软硬和风味。如果奶粉添加过多会导致糖体过硬，同时奶香味过重；奶粉添加得过少则糖体过软，导致糖体黏度过大难以成型，同时奶香味体现不足[11]。因此，在其他条件不变的情况下，澳洲坚果牛轧糖制作所需的最佳糖油成分比例为1∶4∶3。

2.1.2 澳洲坚果仁添加量对澳洲坚果牛轧糖品质的影响

牛轧糖中填充物的添加可在保持糖体应有形态的同时，起到丰富成品风味的作用，但添加量的多少会影响成品最终的口感。澳洲坚果仁添加量对澳洲坚果牛轧糖品质的影响见图1（B）。随着澳洲坚果仁添加量的增加，感官评分显著上升（P＜0.05），添加量50%时达到峰值；随后添加量上升，感官评分却反而显著下降（P＜0.05）。可能原因在于：澳洲坚果仁添加得过少时体现不出澳洲坚果牛轧糖成品特有的澳洲坚果香气和酥脆口感；添加得过多时澳洲坚果油腻味过重，掩盖住牛轧糖成品本身的奶香味[11]。因此，在其他条件不变的情况下，选择澳洲坚果仁作为一种填充物加入且最佳添加量50%时，既可提高澳洲坚果牛轧糖糖体的应力和结构完整性，又能增加澳洲坚果牛轧糖特有的香气和酥脆口感。

2.1.3 熬糖温度对澳洲坚果牛轧糖品质的影响

熬糖温度决定牛轧糖成品的口感。熬糖温度对澳洲坚果牛轧糖品质的影响见图1（C）。结果表明，110 ℃之后随着熬糖温度的上升，澳洲坚果牛轧糖感官评分先显著升高（P＜0.05）后降低。熬糖温度低于140 ℃时，可能熬糖温度过低，糖油中各成分的熔化程度差，流动性不好，致使成分混合不均或糖体不稳定，口感粘牙；熬糖温度140 ℃时，牛轧糖糖体中各成分融化混合好，另外棉花糖中的葡萄糖、麦芽糖和奶粉中的乳糖与奶粉中的蛋白质发生美拉德反应，赋予澳洲坚果牛轧糖特有口感，所以感官评分最高；超过140 ℃时，可能是熬糖温度过高，糖体中水分减少，使得牛轧糖口感硬脆，致使口感差，并且温度过高还会破坏奶粉中的糖类及氨基酸结构产生致癌物[12-13]。因此，在其他条件不变的情况下，确定140 ℃是制作澳洲坚果牛轧糖的最适宜熬糖温度。这与余祖春[14]和薄璇等[9]的研究结果一致。

2.1.4 熬糖时间对澳洲坚果牛轧糖品质的影响

熬糖时间决定牛轧糖成品的软硬程度。熬糖时间对澳洲坚果牛轧糖品质的影响见图1（D）。结果表明，熬糖时间小于3 min时，感官评分显著增加（P＜0.05）；熬糖时间3 min和4 min的感官评分无显著性差异；4 min之后显著降低（P＜0.05），主要原因可能是熬糖时间长短影响着牛轧糖成品的咀嚼性，过短时糖体质地软，过长时糖质地硬[10]。因此，在其他条件不变的情况下，综合感官评分、节约能耗及时间成本等方面考虑，澳洲坚果牛轧糖制作熬糖时间宜选择3 min。

图1 糖油成分比例（A）、澳洲坚果仁添加量（B）、熬糖温度（C）和熬糖时间（D）对澳洲坚果牛轧糖品质的影响

2.2 正交试验结果与方差分析

极差R越大表明该因素对澳洲坚果牛轧糖品质的影响就越大。由澳洲坚果牛轧糖制作工艺的正交试验结果（表3）可知，极差分析结果显示RA＞RB＞RC＞RD，由此可得知各因素对澳洲坚果牛轧糖感官评分影响程度大小排序为A＞B＞C＞D，即糖油成分比例＞澳洲坚果仁添加量＞熬糖温度＞熬糖时间。正交试验结果中的感官评分越高表明澳洲坚果牛轧糖品质越好，以澳洲坚果牛轧糖感官评分为指标，选择k1、k2、k3中最大值对应的水平为最佳制作工艺因素水平。综合分析得出，澳洲坚果牛轧糖制作的最佳工艺条件为A2B2C2D1，即糖油成分比例1∶4∶3、澳洲坚果仁添加量50%、熬糖温度140 ℃、熬糖时间3 min。

表3 澳洲坚果牛轧糖正交试验结果表

2.3 澳洲坚果牛轧糖制作工艺条件验证结果

为考察最佳工艺条件的稳定性，按照正交试验得出澳洲坚果牛轧糖制作的最佳工艺条件参数：糖油成分比例1∶4∶3、澳洲坚果仁添加量50%、熬糖温度140 ℃、熬糖时间3 min。重复5次，计算得出感官评分平均值为84.2分，与正交试验中的感官评分最大值83.5分极为接近，说明正交优化试验有效。

2.4 微生物指标检测

按照正交试验得出的最佳工艺条件制得的澳洲坚果牛轧糖成品，参考GB 17399—2016《食品安全国家标准 糖果》进行菌落总数和大肠菌群的测定，结果发现均符合国家标准。

3 结论

通过单因素试验和正交试验，以感官评分为指标，得到澳洲坚果牛轧糖制作的最佳工艺条件参数：糖油成分比例1∶4∶3、澳洲坚果仁添加量50%、熬糖温度140 ℃、熬糖时间3 min。此条件下制得的澳洲坚果牛轧糖感官评分达84.2分，微生物指标符合GB 17399—2016《食品安全国家标准 糖果》的要求，成品色泽光亮、甜度适宜、口感软糯且细腻、咀嚼性好且不粘牙、兼具澳洲坚果风味和牛轧糖奶香味，并且富含澳洲坚果中多种有效成分。