花椒葉在椒鹽曲奇餅干制作工藝中的應(yīng)用研究

張歡，梁晶晶，劉陽，喬明鋒，，胡軍，姜元華，*

（1.四川旅游學(xué)院，四川成都610100；2.中國科學(xué)院山地生態(tài)恢復(fù)與生物資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，生態(tài)恢復(fù)與生物多樣性保育四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國科學(xué)院成都生物研究所，四川成都610041）

目前，國內(nèi)餅干市場(chǎng)的消費(fèi)需求在不斷增大，其 出口量也在逐步增加，餅干行業(yè)的發(fā)展空間相當(dāng)廣闊，市場(chǎng)上餅干分類以曲奇餅干、韌性餅干、酥性餅干、夾心餅干、蘇打餅干及薄脆餅干為主[1-2]。其中曲奇餅干被人們冷落多年，但隨著人們生活水平的提高，近年來又重新受到消費(fèi)者垂愛[3]。市面上曲奇餅干種類繁多，但大多以高糖曲奇為主，我國現(xiàn)有約300萬糖尿病人，他們的生理?xiàng)l件限制了他們的飲食，開發(fā)新型低糖椒鹽曲奇非常有必要。

花椒葉作為花椒的第一大副產(chǎn)物，也具備多種價(jià)值，其可以提取香精、做調(diào)料、食用或制作椒茶；此外，花椒葉在民間素有殺蟲作用等[4-7]。目前花椒葉在市場(chǎng)上的應(yīng)用研究很少，而我國花椒的種植面積卻日益增長，為增加花椒產(chǎn)業(yè)的效益，迫切需要對(duì)副產(chǎn)物花椒葉利用進(jìn)行深入的研究?，F(xiàn)階段，將花椒葉直接運(yùn)用在食品行業(yè)中未開先河，花椒葉餅干更是未見，因此，如何利用花椒葉的椒麻味，賦予曲奇餅干獨(dú)特的風(fēng)味，將是食品行業(yè)的創(chuàng)新。本研究將四川漢源花椒葉運(yùn)用在椒鹽曲奇餅干中，既能夠開發(fā)出一種以花椒葉為原料的新式椒鹽曲奇餅干，也能將四川特有的椒麻味推廣。

1 材料與方法

1.1 材料

低筋面粉、無糖黃油、食鹽：市售；糖粉：成都甜精晶食品有限公司；花椒葉：漢源花椒種植基地采摘。

1.2 儀器

EK328電子稱：廣東香山衡器集團(tuán)股份有限公司；HM740攪拌機(jī)、HO-60SF烤箱：hauswirt海氏青島漢尚電器有限公司；TMS-Touch質(zhì)構(gòu)儀：北京盈盛恒泰科技有限責(zé)任公司；旭曼800Y粉碎機(jī)、DC-P3色差計(jì)：北京市興光測(cè)色儀器公司。

1.3 方法

1.3.1 制備花椒葉粉工藝流程

新鮮花椒葉→洗凈→晾干→冷凍風(fēng)干24 h→粉碎5 min→過篩→裝袋

1.3.2 花椒葉曲奇工藝流程

黃油+糖粉+鹽混勻，打發(fā)→加入水乳化混勻均勻→加入面粉或已混合好的面粉和花椒葉→慢速拌粉，面團(tuán)調(diào)制→成型→烘烤→冷卻→成品[8]

1.3.3 原料配比單因素試驗(yàn)

為研究原料配方中各個(gè)因素對(duì)花椒葉椒鹽曲奇餅干品質(zhì)的影響，以花椒葉椒鹽曲奇感官評(píng)價(jià)值為指標(biāo)，對(duì)花椒葉添加量、黃油添加量、食鹽添加量以及曲奇最終工藝的面團(tuán)攪拌時(shí)間，烘烤時(shí)間，上火溫度，下火溫度，分別進(jìn)行單因素試驗(yàn)，各單因素水平表如表1，表2所示?；ń啡~椒鹽曲奇配方中，低筋面粉添加量100 g為基準(zhǔn)，其他原料的添加量為其與低筋粉的百分比，在探討單因素中某一因素時(shí)，其他因素水平分別為花椒葉添加量1.5%、黃油添加量60%、糖粉添加量20%、食鹽添加量2.5%，花椒葉粒度50目，攪拌時(shí)間6 min，烘烤時(shí)間15 min，上火溫度180℃，下火溫度160℃，進(jìn)行試驗(yàn)。

表1 花椒葉椒鹽曲奇制作配方單因素試驗(yàn)水平Table1 Single factor test level of Zanthoxylum bungeanum salt and pepper cookies

表2 花椒葉椒鹽曲奇制作工藝的試驗(yàn)水平Table2 The test level of Zanthoxylum bungeanum salt and pepper cookies

1.3.4 花椒葉椒鹽曲奇感官評(píng)價(jià)

感官評(píng)定由10名食品感官評(píng)價(jià)人員組成評(píng)審小組，對(duì)產(chǎn)品的形態(tài)（滿分25分）、色澤（滿分25分）、口感（滿分30分）和組織結(jié)構(gòu)（滿分20分）進(jìn)行綜合評(píng)分，結(jié)果取平均值。感官鑒評(píng)標(biāo)準(zhǔn)見表3。

表3 花椒葉椒鹽曲奇餅干品質(zhì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（100分）Table3 Quality standard of pepper and pepper cookies（100 points）

1.3.5 花椒葉添加量對(duì)色差的影響

以花椒葉添加量為單因素進(jìn)行色差分析，花椒葉添加量為0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%，共7組進(jìn)行色差比較[9]。其他添加量：低筋面粉100%，黃油70%，食鹽2.7%，糖粉20%，水15%。

1.3.6 正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，從中選取幾個(gè)對(duì)花椒葉曲奇感官品質(zhì)影響較大的因素進(jìn)行正交試驗(yàn)，并以花椒葉椒鹽曲奇感官評(píng)分值為考察指標(biāo)，對(duì)最終結(jié)果進(jìn)行極差分析，確定最優(yōu)花椒葉曲奇配方[10]。

1.3.7 質(zhì)構(gòu)分析方法

將正交試驗(yàn)結(jié)果的不同品種的曲奇餅干用TPA型質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行測(cè)定，采用探頭P/10R。測(cè)定條件為：測(cè)定速度：1 mm/s；測(cè)定前速度：2 mm/s；測(cè)定后速度：2 mm/s；壓縮百分比50%；2次壓縮之間停留時(shí)間為5 s。每個(gè)樣品測(cè)定5次，最后取平均值。從硬度、黏著性、咀嚼性、感官彈性、膠黏性對(duì)加入正交試驗(yàn)的曲奇餅干進(jìn)行質(zhì)構(gòu)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 原料配方單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 花椒葉添加量對(duì)曲奇餅干感官影響

將原料添加量作為單因素進(jìn)行試驗(yàn)見圖1。

圖1 花椒葉添加量對(duì)曲奇餅干感官影響Fig.1 Sensory effect of pepper leaf addition on cookies

由圖1可知，隨著花椒葉添加量的上升，感官評(píng)分呈先上升后下降趨勢(shì)，總體算平穩(wěn)?；ń啡~添加量在1.5%時(shí)，感官評(píng)分最高83.5分。在1%、1.5%、2%時(shí)，感官評(píng)分差異不大，花椒葉添加量在0.5%時(shí)，花椒葉的椒麻味不明顯，與花椒葉空白試驗(yàn)差別不大，不能體現(xiàn)椒鹽曲奇餅干的特色；花椒葉添加量2.5%時(shí)，椒麻味明顯，但顏色過于暗淡，兩者評(píng)分較低。

2.1.2 黃油添加量對(duì)曲奇餅干感官影響

黃油添加量對(duì)曲奇餅干感官影響見圖2。

由圖2可知，隨著黃油添加量的上升，感官評(píng)分呈先上升后下降趨勢(shì)，添加量在70%時(shí)，感官評(píng)分值最高83.6分，在添加量在80%時(shí)，評(píng)分下降，曲奇餅干過于油膩。黃油添加量在40%時(shí)，餅干較硬，不酥脆；不能很好展示椒鹽曲奇的特色。黃油添加量在50%、60%、70%時(shí)，感官評(píng)分差異不大。

2.1.3 食鹽添加量對(duì)曲奇餅干感官影響

食鹽添加量對(duì)曲奇餅干感官影響見圖3。

圖2 黃油添加量對(duì)曲奇餅干感官影響Fig.2 Sensory effect of butter addition on cookies

圖3 食鹽添加量對(duì)曲奇餅干感官影響Fig.3 Sensory effect of salt addition on cookies

由圖3可知，隨著食鹽添加量的上升，感官評(píng)分呈先上升后下降趨勢(shì)，在食鹽添加量在2.7%時(shí)，感官評(píng)分達(dá)到最高值。鹽含量在2.9%時(shí)，咸味太重，不符合休閑零食的特色；食鹽含量在2.3%時(shí)，鹽味不明顯，不能體現(xiàn)椒鹽味曲奇餅干的椒麻味特點(diǎn)；食鹽添加量在2.3%、2.5%、2.7%時(shí)，感官評(píng)分差異不大，趨于穩(wěn)定。

2.1.4 花椒葉添加量對(duì)色差的影響

a*、b*、L*代表物體顏色的色度值，花椒葉添加量對(duì)色差的影響見圖4。

圖4 花椒葉添加量對(duì)色差的影響Fig.4 Effect of adding amount of Zanthoxylum bungeanum leaves on color difference

由圖4可知，花椒葉添加量的增加，花椒葉對(duì)餅干色差紅綠色值（a*）有顯著影響，但黃藍(lán)色值（b*）和明暗度（L*）值都趨于穩(wěn)定，無顯著影響。隨花椒葉添加量過多，餅干深綠色，影響食欲。添加量過少，跟市面上大多曲奇顏色一致，不夠獨(dú)特。選擇花椒葉添加量（1.5%～2%）制作椒鹽曲奇，顏色獨(dú)具特色。

2.2 工藝優(yōu)化單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 攪拌時(shí)間對(duì)花椒葉曲奇餅干的影響

攪拌時(shí)間對(duì)花椒葉曲奇餅干的影響見圖5。

圖5 攪拌時(shí)間對(duì)花椒葉曲奇餅干的影響Fig.5 Effect of mixing time on pepper leaf cookies

由圖5可知，攪拌時(shí)間為8 min的曲奇餅干感官評(píng)分最高，其值為82.6分；攪拌時(shí)間為4、6、8 min的曲奇餅干的感官評(píng)分差值不大。而攪拌時(shí)間為2 min的曲奇餅干，由于攪拌不充分會(huì)使黃油、花椒葉等未與面粉充分混合，導(dǎo)致口感不佳；攪拌時(shí)間為10 min的曲奇餅干由于攪拌時(shí)間過長，導(dǎo)致了面筋蛋白的形成，烘烤出來的餅干不酥脆可口，最后得到的感官評(píng)分也會(huì)較低一些。

2.2.2 烘烤時(shí)間對(duì)花椒葉曲奇餅干的影響

烘烤時(shí)間對(duì)花椒葉曲奇餅干的影響見圖6。

圖6 烘烤時(shí)間對(duì)花椒葉曲奇餅干的影響Fig.6 Effect of baking time on pepper leaf cookies

由圖6可知，烘烤時(shí)間為13 min的曲奇餅干的感官評(píng)分最高，其值為83.4分；烘烤時(shí)間為13、15、17 min的曲奇餅干的感官評(píng)分差值相對(duì)于烘烤時(shí)間為11、19 min的感官評(píng)分差值不大，較穩(wěn)定。烘烤時(shí)間為11 min的曲奇餅干由于烘烤時(shí)間不足，會(huì)使曲奇餅干冷卻后發(fā)軟，不夠酥脆，導(dǎo)致感官評(píng)分較低；烘烤時(shí)間為19 min的曲奇餅干，由于烘烤時(shí)間過長，會(huì)將曲奇餅干烤糊，導(dǎo)致顏色及口感都不佳。

2.2.3 上火溫度對(duì)花椒葉曲奇餅干的影響

上火溫度對(duì)花椒葉曲奇餅干的影響見圖7。

圖7 上火溫度對(duì)花椒葉曲奇餅干的影響Fig.7 Effect of upper baking temperature on pepper leaf cookies

由圖7可知，上火溫度為180℃的曲奇餅干感官評(píng)分最高，其值為85.1分；上火溫度為170、180、190℃的曲奇餅干感官評(píng)分差值不大，較穩(wěn)定。上火溫度為150、160℃的曲奇餅干由于溫度較低導(dǎo)致烘烤出來的餅干發(fā)軟，且上表面顏色發(fā)白，不酥脆，影響了感官，得到的感官評(píng)分都不太高。所以最后我們選擇上火溫度為170、180、190℃的曲奇餅干進(jìn)行正交試驗(yàn)。

2.2.4 下火溫度對(duì)花椒葉曲奇餅干的影響

下火溫度對(duì)花椒葉曲奇餅干的影響見圖8。

圖8 下火溫度對(duì)花椒葉曲奇餅干的影響Fig.8 Effectofsubjacentbakingtemperatureonpepperleafcookies

由圖8可知，下火溫度為150℃的曲奇餅干感官評(píng)分最高，其值為86.5分；而下火溫度為150、160、170℃的曲奇餅干感官分值比較穩(wěn)定，相差不大。下火溫度為140℃的曲奇餅干由于溫度不夠，導(dǎo)致餅干下表面顏色發(fā)白發(fā)軟，不酥脆，影響感官性能；而下火溫度為180℃的曲奇餅干由于下火溫度過高，導(dǎo)致餅干烤糊，吃到嘴里會(huì)發(fā)苦，對(duì)感官不友好，導(dǎo)致感官評(píng)分較低。

2.3 正交試驗(yàn)結(jié)果

2.3.1 原料配方正交試驗(yàn)結(jié)果

單因素試驗(yàn)初步確定各種原料的用量，選取工藝為攪拌時(shí)間6 min，烘烤時(shí)間15 min，上火溫度180℃，下火溫度160℃進(jìn)行。選取黃油用量、食鹽用量、花椒葉添加量作為主要因素，采用三因素三水平按L9（34）表布置試驗(yàn)，見表4，對(duì)原料配方進(jìn)行篩選，以確定花椒葉椒鹽曲奇餅干的最佳原料配方，花椒葉椒鹽曲奇配方正交試驗(yàn)極差分析結(jié)果見表5。

由表5可知，所考察的3個(gè)因素對(duì)花椒葉椒鹽曲奇感官評(píng)分值影響大小順序?yàn)椋狐S油添加量＞鹽添加量＞花椒葉添加量。極差分析得花椒葉椒鹽曲奇配方所探討各因素水平理論最優(yōu)組合為A3B3C2，即：花椒葉椒鹽添加量1.5%，黃油添加量70%，食鹽添加量為2.7%，與實(shí)際9個(gè)處理評(píng)分相符合中，沒有差異。因此，確定花椒葉椒鹽曲奇最優(yōu)配方為低筋粉100%、花椒葉椒鹽1.5%、黃油70%、食鹽為2.7%、其中花椒葉粉碎后過50目篩。最優(yōu)配方下制作的花椒葉椒鹽曲奇與普通曲奇相比，其硬度較大，酥脆性更好，顏色偏深，綜合感官評(píng)分較高，比較符合消費(fèi)者對(duì)于粗糧休閑食品的需求。

2.3.2 工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果

單因素試驗(yàn)初步確定各種原料的用量，選取產(chǎn)品配方：低筋面粉100 g，糖粉添加量20 g，黃油用量70 g、食鹽用量2.7 g、花椒葉1.5 g，在此基礎(chǔ)上采用四因素三水平按L9（43）表布置試驗(yàn)，如表6，對(duì)原料配方進(jìn)行篩選，以確定花椒葉椒鹽曲奇餅干的工藝的最佳原料配方。

2.3.3 工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果分析

花椒葉曲奇加工工藝正交試驗(yàn)結(jié)果見表7。

表4 原料配方正交試驗(yàn)因素水平表Table4 Raw material formula orthogonal test factor level table

表5 花椒葉曲奇配方正交試驗(yàn)Table5 Orthogonal test results of pepper leaf cookie formulation

表6 加工工藝正交試驗(yàn)因素水平表Table6 Level table of factors in orthogonal experiment of processing technology

表7 花椒葉曲奇加工工藝正交試驗(yàn)結(jié)果Table7 Orthogonal test results of processing technology of Zanthoxylum leaf cookies

通過極差R的大小可以判定各因素對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)影響的主次順序。本試驗(yàn)通過比較表中極差R值大小后可見，花椒葉曲奇餅干感官品質(zhì)的因素依次是：A＞C＞D＞B，即攪拌時(shí)間影響最大，其次是上火溫度，然后是下火溫度，烘烤時(shí)間影響最小；在最佳配方基礎(chǔ)上，通過正交試驗(yàn)確定了最佳工藝為A3B2C2D1，將本組合與正交表感官分值組合A3B3C2D1進(jìn)行排序試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，本優(yōu)化結(jié)果較好，因此，當(dāng)攪拌時(shí)間為8 min，烘烤時(shí)間為15 min，上火溫度為180℃，下火溫度為150℃時(shí)所制作的花椒葉曲奇餅干品質(zhì)最佳。

2.4 質(zhì)構(gòu)試驗(yàn)結(jié)果

硬度是第一次壓縮時(shí)的最大峰值，即食物達(dá)到變形時(shí)的力，是評(píng)價(jià)曲奇餅干口感的一個(gè)重要指標(biāo)[11]。原料配方9組正交試驗(yàn)，硬度呈下降趨勢(shì)，如圖9，第1組硬度最大60 N，第9組硬度最小23 N，即第9組第1次壓縮食物達(dá)到變形的力最小。與市面上曲奇餅干（硬度25 N～35 N）對(duì)比，第9組最符合曲奇的特色，與感官最終結(jié)果一致。

彈性是椒鹽曲奇經(jīng)過第一次壓縮以后能夠再恢復(fù)的程度，見圖10。

圖9 硬度對(duì)曲奇餅干的影響Fig.9 Effect of hardness on cookies

圖10 彈性對(duì)曲奇餅干的影響Fig.10 The effect of elasticity on cookies

由圖10可知，9組正交試驗(yàn)，彈性呈下滑趨勢(shì)，第1組彈性最大（0.7 mm左右），第9組彈性最?。?.30 mm～0.35 mm），與市面上曲奇餅干（彈性 0.1 mm～0.3 mm）對(duì)比，第9組最符合曲奇的特色，與感官最終結(jié)果一致。

咀嚼性是食物從固體狀態(tài)到可吞咽狀態(tài)的過程中人咀嚼所用的功。如圖11咀嚼性能反映出椒鹽曲奇餅干對(duì)人咀嚼的抵抗性，咀嚼性越大則曲奇餅干越難被嚼碎[12]，椒鹽曲奇餅干特有的酥松口感也會(huì)降低，隨著正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)，咀嚼性呈下滑趨勢(shì)，在4組～6組，呈平穩(wěn)上升趨勢(shì)，在0.2 mJ～0.3 mJ之間穩(wěn)定，在7組～9組呈下降趨勢(shì)，在0.1 mJ～0.2 mJ之間穩(wěn)定。驗(yàn)證正交試驗(yàn)第九組酥脆性好，與感官最終結(jié)果一致。

圖11 咀嚼性對(duì)曲奇餅干的影響Fig.11 Effect of chewiness on cookies

膠黏性[13]是在探頭與樣品接觸時(shí)用以克服兩者表面間吸引力所用力，如圖12在感官上指椒鹽曲奇的表面對(duì)其他材料（如舌頭、牙齒、盤子、手指、筷子等）的表面黏附能力。膠黏能力越小，表示花椒葉曲奇酥脆性越大，入口化渣。7組～9組膠黏性趨于穩(wěn)定，表示3種曲奇酥脆性最小。驗(yàn)證正交試驗(yàn)第9組酥脆性好，與感官最終結(jié)果一致。

圖12 膠黏性對(duì)曲奇餅干的影響Fig.12 Effect of stickiness on cookies

3 結(jié)論

以漢源花椒副產(chǎn)品花椒葉作為原料，先后采用單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，最終確定花椒葉椒鹽曲奇餅干配方為：低筋面粉100%，黃油70%，食鹽2.7%，花椒葉粉1.5%，糖粉20%，水15%。工藝優(yōu)化結(jié)果為攪拌時(shí)間8 min，烘烤時(shí)間13 mim，上火溫度180℃，下火溫度150℃。花椒葉椒鹽曲奇與其他市面上眾多曲奇相比，味道上有著獨(dú)特的椒麻味，色澤上偏棕黃，符合大眾食欲。與市面曲奇餅干相比，花椒葉曲奇的椒麻味更好的體現(xiàn)四川風(fēng)味的特色，椒麻味也能更好的解決曲奇餅干的油膩味。加入花椒葉的曲奇，因?yàn)榛ń啡~本身的抑菌作用和抗氧化作用[14]，使得花椒葉椒鹽曲奇更有易于貯藏。