綠豆酥性餅干的制作工藝

袁婷婷 ， 陳厚榮 ，2，3

綠豆（Green bean），屬于豆科，別名青小豆、菉豆、植豆等，在中國已有2 000余年的栽培歷史[1]，原產地在印度、緬甸等地，現(xiàn)在東亞各國普遍種植，非洲、歐洲、美國也有少量種植，中國、緬甸等國是綠豆主要的出口國，種子和莖被廣泛食用，含蛋白質、脂肪、碳水化合物、鈣、磷、鐵，以及VA，VB，VC等物質。綠豆磷脂成分中有磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇、磷脂酰甘油、磷脂酰絲氨酸、磷脂酸。

綠豆中含有一種球蛋白和多糖，能促進動物體內膽固醇在肝臟的分解，加速膽汁中膽鹽分泌和降低小腸對膽固醇的吸收，從而起到降脂的作用[2-3]。綠豆的有效成分具有抗過敏作用，可輔助治療蕁麻疹等過敏反應。綠豆中所含蛋白質[4-6]、磷脂均有興奮神經(jīng)，有增進食欲的功能。綠豆還含豐富胰蛋白酶抑制劑，可以保護肝臟、減少蛋白分解、減少氮質血癥，因而保護腎臟。綠豆淀粉中含有相當數(shù)量的低聚糖（戊聚糖、半乳聚糖等）。這些低聚糖因人體胃腸道沒有相應的水解酶系統(tǒng)而很難被消化吸收，所以綠豆提供的能量值比其他谷物低，對于肥胖者和糖尿病患者有輔助治療的作用[7]。

現(xiàn)在的綠豆食品主要以綠豆糕、綠豆餅為主，而餅干雖然也在逐漸發(fā)展新口味，但在綠豆酥性餅干領域還未有相關研究，將具有保健功能的綠豆融入酥脆餅干中，研制出一種獨具風味的餅干。利用綠豆中富含的膳食纖維的吸水性和持油性[3，6]，可以降低人體對油脂的吸收；二者的結合巧妙地避開了綠豆糕類的澀口感，同時又改善酥性餅干口感油膩的缺點，使得產品更好地被消費者接受，既滿足了消費者日益增長的保健需求，又能夠滿足現(xiàn)代都市快節(jié)奏的生活，其開發(fā)具有較大的市場發(fā)展空間。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料

綠豆粉，河南省漯河市和之緣食品有限公司提供；全脂奶粉，新西蘭恒天然商貿有限公司提供；白砂糖，廣州福正東海食品有限公司提供；黃油，新西蘭Anchor公司提供；餅干專用小蘇打、面粉、食鹽、雞蛋，均為市售一級品。

1.1.2 儀器設備

JA2004型電子天平、JA5002型分析天平，上海精天電子儀器有限公司產品；133型電動和面機，深圳市格爾瑪科技有限公司產品；TBD0-1000EC型電熱烤箱，廣東番禺成功烘焙設備制造有限公司產品；CT-3型質構儀，美國Brookfield公司產品。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程

綠豆粉、面粉預混→黃油軟化攪拌→加入白砂糖、雞蛋液與黃油再次攪拌→加入預混料調粉→平壓成型（模具）→焙烤→冷卻→成品。

1.2.2 單因素試驗方案

綠豆餅干在制作過程中會受很多因素的影響，從而造成餅干品質不同，針對餅干制作配方中綠豆粉替代面粉用量、白砂糖用量、黃油用量這3個因素進行單因素試驗。根據(jù)預試驗的結果，確定基本配方為綠豆粉40 g，面粉40 g，蛋黃液10 g，奶粉3 g，碳酸氫鈉0.5 g，食鹽0.5 g，白砂糖30 g，黃油30 g，水20 g，并且固定烘烤條件為面火溫度190℃，底火溫度190℃，烘烤時間10 min[8]。研究不同配方對綠豆餅干品質的影響，并計算綜合評分。

（1） 綠豆粉用量（A） 對餅干品質的影響。按照基礎配方準備蛋黃液10 g，奶粉3 g，碳酸氫鈉0.5 g，食鹽0.5 g，白砂糖30 g，黃油30 g，水20 g。再稱取綠豆粉的質量分別為 A1（10 g），A2（20 g），A3（30 g），A4（40 g），A5（50 g），然后制作綠豆餅干進行感官評定。

（2） 白砂糖用量（B）對餅干品質的影響。按照基礎配方準備綠豆粉40 g，面粉40 g，蛋黃液10 g，奶粉3 g，碳酸氫鈉0.5 g，食鹽0.5 g，黃油30 g，水20 g。再稱取白砂糖的質量分別為B1（15 g），B2（20 g），B3（25 g），B4（30 g），B5（35 g），然后制作綠豆餅干進行感官評定。

（3） 黃油用量（C）對餅干品質的影響。按照基礎配方準備綠豆粉40 g，面粉40 g，蛋黃液10 g，奶粉3 g，碳酸氫鈉0.5 g，食鹽0.5 g，白砂糖30 g，水20 g。再稱取黃油的質量分別為C1（20 g），C2（25 g），C3（30 g），C4（35 g），C5（40 g），然后制作綠豆餅干進行感官評定。

1.2.3 正交試驗法優(yōu)化餅干配方

根據(jù)單因素試驗的結果和正交試驗設計原理，對綠豆餅干配方進行正交試驗分析，選取綠豆粉替代面粉用量、白砂糖用量、黃油用量這3個影響因素，再各取3個水平，進行三因素三水平的正交分析試驗，從而獲得最佳的制作配方。

1.2.4 正交試驗法優(yōu)化餅干烘烤條件

根據(jù)配方優(yōu)化的試驗結果得到最佳的配方。然后以綜合評分為評定指標，比較不同烘烤條件（底火溫度、面火溫度、烘烤時間）下各因素對綜合評分的影響，通過正交試驗分析，優(yōu)化烘烤條件。

2 綜合評分

2.1 綜合評分構成

綜合評分構成如下：綜合得分=感官得分×60%+質構評分×40%；感官得分（100分） =色澤（25分） +外形（25分）+口感氣味（25分） +組織形態(tài)（25分）；質構得分（100分） =硬度（50分）+斷裂性（50分）。

質構得分每個指標的得分計算方法如下：

式中：A——該指標對應的評分值；

B——該指標的實際測定值；

C——該指標測定值的平均值；

D——該指標測定值的最大值與最小值之差。

2.2 感官評分

對樣品采用隨機數(shù)字編號，隨機抽取樣品；由10個人組成的專業(yè)評審小組，從色澤、外形、口感氣味、組織結構4個方面對綠豆餅干進行評分，取平均值，平均分之和為評價總分，從而選出綠豆餅干的最佳工藝參數(shù)。

綠豆餅干的感官評價見表1。

表1 綠豆餅干的感官評價

2.3 質構評分[8-10]

評審員在評定時受個人愛好和外界環(huán)境等因素影響，單憑其判定產品的品質還不夠客觀，因此需要結合儀器分析，對酥性餅干的品質進行更具體客觀的評價。質構分析采用TA39探頭，normal模式，測試速度0.5 mm/s，壓縮距離3 mm[11-12]，由于質構分析中餅干的硬度和脆性對分析影響最大，所以選取餅干的硬度與脆性作為質構分析對象。

餅干質構試驗的時間-負荷曲線見圖1。

圖1 餅干質構試驗的時間-負荷曲線

對餅干進行穿刺質構分析，最開始餅干上表面與探頭接觸受壓力下凹，餅干底面無變化，在曲線上表現(xiàn)為逐漸上升。餅干內部是特殊的孔隙結構，當其受到探頭作用力時，內部的孔隙逐漸被壓實，組織結構中連接最弱的點先斷裂，曲線上便會出現(xiàn)峰，此峰值便是脆性值。

然后探頭繼續(xù)向下作用，餅干碎屑使探頭受阻力不均，在曲線上表現(xiàn)為小峰。當餅干受力超過其所能承受的最大力時，便會在底面產生裂紋，探頭的受力突然減小，產生了峰的較大降落；探頭繼續(xù)向下作用，餅干底面會沿著裂紋向外凸出，曲線上表現(xiàn)為一些峰，這是沿著裂紋產生的碎屑受到周圍餅干組織的作用力，從而產生破裂所造成的，其中壓縮過程中的最高峰值處即為其硬度值[13]。

2.4 數(shù)據(jù)處理

單因素試驗和正交優(yōu)化試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2013軟件進行處理分析，感官評價和質構分析的相關性采用SAS軟件分析。

3 結果與分析

3.1 單因素試驗

3.1.1 綠豆粉用量對餅干產品的影響

固定白砂糖30 g，黃油30 g，改變綠豆粉用量。

綠豆粉用量對餅干品質的影響見圖2。

從圖2可以看出，綠豆粉用量在30～50 g時得到的餅干綜合評分最高，因為將綠豆粉添加到面粉中起到了稀釋面筋的作用，削弱了面團的強度，使酥性餅干產生疏松的口感。隨著綠豆粉用量的增加，面團品質下降、餅干酥松性變差，致使其感官評分明顯降低。從綠豆理化性質方面來說，綠豆粉越多營養(yǎng)越高，但從口感、色澤、質構等方面綜合考慮，選取綠豆粉30～40 g為最佳用量。

圖2 綠豆粉用量對餅干品質的影響

3.1.2 白砂糖添加量對餅干產品的影響

固定綠豆粉40 g，黃油30 g，改變白砂糖用量制作餅干。

白砂糖用量對餅干產品的影響見圖3。

圖3 白砂糖用量對餅干產品的影響

白砂糖在餅干的生產中除了讓餅干有甜味，更多的是發(fā)生焦糖化反應，形成餅干獨特的風味，而且白砂糖在餅干制作面團的調制過程中可發(fā)生反水化作用吸收水分，降低面粉的吸水率，從而抑制面筋的形成，降低面團的彈性，增加面團的可塑性，增加餅干的疏松性。同時，白砂糖的天然抗氧化作用可延緩油脂的氧化酸敗，從而達到延長餅干保質期的目的。

從圖3可以看出，白砂糖用量為20～30 g時得到的餅干綜合評分最高，因為白砂糖的添加降低了團筋度，增加了餅干的疏松感，但是當白砂糖用量超過30 g時，白砂糖發(fā)生美拉德反應和焦糖化反應過度，產生不良色澤和口感而影響口感，使感官評分開始下降，所以，白砂糖的最適用量為20～30 g。

3.1.3 黃油用量對餅干產品的影響

固定綠豆粉40 g，白砂糖30 g，改變黃油用量制作餅干。

黃油用量對餅干產品的影響見圖4。

圖4 黃油用量對餅干產品的影響

從圖4可以看出，黃油用量為30～40 g時得到的餅干綜合評分最高，這是因為油脂分布在面筋蛋白質和淀粉微粒的周圍，形成一層油膜，限制面團吸水，保持餅干的潤性，同時有油膜的隔離，面筋微粒不易形成面筋網(wǎng)絡，餅干容易干裂[14]。當黃油用量少時雖然餅干不易干裂，但是餅干容易變形，干硬，口感不好；當黃油用量過多時，餅干雖然表面有光澤，但是容易干裂，所以黃油用量不宜過多也不宜過少，以30～40 g為最佳添加量。

3.2 正交設計優(yōu)化試驗[15]

3.2.1 綠豆餅干加工工藝正交試驗

因素與水平設計見表2，正交試驗優(yōu)化綠豆餅干加工工藝試驗設計與結果見表3，制作配方影響因素方差分析見表4。

表4 制作配方影響因素方差分析

根據(jù)餅干質構分析結果和加工工藝條件的正交設計，以最佳用量配方為基礎進行烘烤條件的正交試驗。

因素與水平設計見表5，正交試驗優(yōu)化綠豆餅干烘烤條件設計與結果見表6，烘烤條件因素影響方差分析見表7。

表5 因素與水平設計

表2 因素與水平設計/g

表3 正交試驗優(yōu)化綠豆餅干加工工藝試驗設計與結果

由表4可以看出，綠豆用量、白砂糖用量和黃油用量對餅干綜合評分均有顯著影響，由F值可以知道，其中影響最為顯著的是黃油用量，其次是綠豆粉替代面粉量，最后是白砂糖用量。由表3可知，選擇因素平均值最大的水平作為最佳配方為綠豆粉35 g，白砂糖30 g，黃油35 g。此時所得綠豆餅干有光澤口感酥脆。

3.2.2 綠豆餅干加工烘烤參數(shù)正交優(yōu)化試驗

表6 正交試驗優(yōu)化綠豆餅干烘烤條件設計與結果

表7 烘烤條件因素影響方差分析

由表7可以看出，面火溫度、底火溫度和烘烤時間對餅干的綜合評分均有顯著影響[7]，由F值可以看出，面火溫度的影響最大，其次是烘烤時間，底火溫度的影響最小。由表6得出最佳制作工藝條件為烘烤時間10 min，面火溫度190℃，底火溫度180℃，此時得到的綠豆餅干色澤光亮、口感酥脆，有一股綠豆清香；感官評分為92分。

3.3 質構得分與感官評分相關性分析

餅干感官評分與質構數(shù)據(jù)之間的相關性分析結果見表8。

表8 餅干感官評分與質構數(shù)據(jù)之間的相關性分析結果

通過SAS軟件分析處理得出的數(shù)據(jù)可以知道，感官評分與質構數(shù)據(jù)中餅干硬度呈負相關且相關性顯著。餅干的硬度受到綠豆粉用量、黃油用量、水用量、烘烤時間及溫度等因素的影響，而當硬度達到某個臨界值后，餅干品質開始下降，口感不再酥脆、干硬，感官評價分數(shù)下降，因此呈現(xiàn)負相關現(xiàn)象。感官評價與質構分析結果相比較也證實了質構分析的可靠性，使結果更具有客觀性。

4 結論

（1）通過單因素試驗和正交試驗得出綠豆酥性餅干的最佳配方為綠豆用量35 g，白砂糖用量30 g，黃油用量35 g。綠豆用量、白砂糖用量及黃油用量對餅干綜合評分均有顯著影響，其順序為黃油用量＞綠豆用量＞白砂糖用量。

（2）通過餅干烘烤參數(shù)正交試驗得出綠豆酥性餅干的最佳制作工藝條件為面火溫度190℃，底火溫度180℃，烘烤時間10 min。面火溫度、底火溫度以及烘烤時間對餅干的綜合評分均有顯著影響，其順序為烘烤時間＞面火溫度＞底火溫度。

（3） 通過SAS軟件分析，感官評分和質構數(shù)據(jù)中餅干硬度呈負相關且相關性顯著。而餅干的硬度主要受綠豆粉用量、黃油用量、烘烤時間及溫度等因素的影響。

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