以青稞糌粑為原料的華夫餅干加工關(guān)鍵工藝研究

徐婧婷，臧思寧，張菀坤，陳 辰，張玉紅，郭順堂

（1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)，植物蛋白與谷物加工北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083；2.北京康得利智能科技有限公司，北京 100074；3.西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)與食品科學(xué)研究所，西藏拉薩 850000）

0 引言

青稞是一種種植在我國(guó)西藏、青海等高寒冷涼地區(qū)的禾谷科大麥屬作物，具有高蛋白質(zhì)、高纖維素、高維生素、高礦物質(zhì)、低脂肪、低糖的營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)，青稞也是世界上β -葡聚糖含量最高的麥類作物（平均6.57%），是小麥平均含量的50 倍，具有調(diào)節(jié)血糖、降血脂、保護(hù)心血管、提高免疫力等生理功能[1-4]。青稞是海拔4 200 m 以上唯一可以生存的糧食作物，因此也就成了西藏、青海等地不可替代的主食。早在幾千年前，為了滿足游牧?xí)r的食用方便性，藏民們便發(fā)明了將青稞全籽粒炒熟后進(jìn)行磨粉，再輔以酥油茶沖飲或輔以酥油、曲拉、糖等攪拌均勻后捏團(tuán)食用的方法，而這種將青稞籽粒炒熟后再磨粉而成的產(chǎn)品稱為“糌粑”。糌粑是藏族牧民傳統(tǒng)主食之一，更是“西藏四寶”之首，深受藏民喜愛[5-7]。

糌粑香味濃郁、口感綿長(zhǎng)、特色鮮明，更保留了全谷物的特點(diǎn)，滿足了現(xiàn)代消費(fèi)的健康需求[8]。近年來，隨著健康飲食概念的形成，特別是國(guó)內(nèi)外對(duì)青稞營(yíng)養(yǎng)成分、青稞中β -葡聚糖功能特性及含量的認(rèn)可，以青稞為原料的產(chǎn)品研發(fā)類型逐漸豐富[9-10]。但目前的產(chǎn)品中少有以糌粑為原料的食品創(chuàng)新與開發(fā)，糌粑仍處于產(chǎn)品形式單一、加工生產(chǎn)水平落后的現(xiàn)狀[11]。

華夫餅干是一種起源于中世紀(jì)的餅干，由特殊華夫餅機(jī)經(jīng)成型烘烤而成的餅干，深受消費(fèi)者喜愛。根據(jù)華夫餅機(jī)的不同，華夫餅可分為厚式和薄式2種。厚式華夫餅口感松軟，薄式華夫餅干口感酥脆、疏松，入口易化。其中，薄式華夫餅干既可單獨(dú)食用，也可作為威華餅餅皮使用，食用范圍更為廣泛[12]。因此，為提升糌粑的附加值，推動(dòng)傳統(tǒng)民族食品加工向精細(xì)化、工業(yè)化方向發(fā)展，充分利用糌粑的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)優(yōu)勢(shì)，以糌粑為主料，開展薄式糌粑華夫餅干的加工關(guān)鍵工藝研究，提高糌粑的加工利用水平，增加附加值。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

糌粑全粉、小麥谷物粉、食用碳酸氫鈉、白砂糖、植物油、純凈水、某品牌威化餅餅皮，市售；大豆磷脂，浙江一諾生物科技有限公司提供。

1.2 儀器與設(shè)備

薄式華夫餅烘烤機(jī)，佛山南海泊菲機(jī)電設(shè)備有限公司產(chǎn)品；JB-1 型攪拌器，上海雷磁·創(chuàng)益儀器儀表有限公司產(chǎn)品；CT3 型質(zhì)構(gòu)儀，美國(guó)Broohfield 公司產(chǎn)品；ME3002E/02 型電子天平梅，特勒－托利多儀器有限公司產(chǎn)品。

1.3 方法

1.3.1 糌粑華夫餅干的制作工藝

（1） 工藝流程。

原料→篩理→稱質(zhì)量→打漿→澆料→烘烤→冷卻→切割→包裝。

（2） 操作要點(diǎn)。①原料：糌粑粉選取均勻結(jié)凈的市售產(chǎn)品，過60 目篩；其他干粉過100 目篩。②打漿：根據(jù)白衛(wèi)東等人[13]的方法略有改動(dòng)。將復(fù)配粉、植物油、白砂糖、大豆磷脂等依次加入，按原料粉∶水為1∶2.2 比例打漿，水溫約30 ℃，打漿時(shí)間約為8 min。③烘烤：將華夫皮烘烤機(jī)預(yù)熱至所需溫度，然后在烘片表面刷少量植物油，再澆上適量料液，烘烤至成熟。

1.3.2 糌粑華夫餅干配方工藝的優(yōu)化

（1） 全糌粑華夫餅干的制作。以糌粑粉（質(zhì)量以100%計(jì)） 為主料進(jìn)行華夫餅干制作?？刂破渌麠l件分別為白砂糖添加量8%，食用油添加量為2%，大豆磷脂添加量2%，烘烤溫度180 ℃，并以市售商品作為對(duì)照，分別測(cè)量餅干的硬度、脆度、松密度，進(jìn)行品質(zhì)效果比較。

（2） 糌粑華夫餅干配方工藝的優(yōu)化。①小麥谷物粉對(duì)餅干品質(zhì)的影響，以糌粑和小麥谷物粉的復(fù)配粉為主要原料制作華夫餅干，調(diào)整其比例分別為3∶7，5∶5，7∶3，9∶1（總質(zhì)量以100%計(jì)算），固定白砂糖添加量8%，食用油添加量2%，大豆磷脂添加量2%，烘烤溫度為180 ℃。測(cè)量餅干的硬度、脆度等質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)，并與市售商品對(duì)比，確定小麥谷物粉的最佳添加量。②白砂糖對(duì)餅干質(zhì)量的影響，固定糌粑和小麥谷物粉質(zhì)量比5∶5（總質(zhì)量以100%計(jì)算），食用油添加量2%，大豆磷脂添加量2%，烘烤溫度為180℃。改變白砂糖添加量分別為4%，6%，8%，10%，12%，對(duì)餅干進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，并與市售商品對(duì)比，確定白砂糖的最佳添加量。③大豆磷脂對(duì)餅干品質(zhì)的影響，固定糌粑和小麥谷物粉質(zhì)量比5∶5（總質(zhì)量以100%計(jì)算），食用油添加量2%，白砂糖添加量8%，烘烤溫度180 ℃。大豆磷脂添加量分別為0，2%，4%，6%，8%，測(cè)量餅干的硬度、脆度等質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)，并與市售商品對(duì)比，確定大豆磷脂的最佳添加量。④烘烤溫度對(duì)餅干品質(zhì)的影響，固定糌粑和小麥谷物粉質(zhì)量比5∶5（總質(zhì)量以100%計(jì)算），食用油添加量2%，白砂糖添加量8%，大豆磷脂添加量2%。烘烤溫度分別為150，170，190，210，230 ℃，測(cè)量餅干的硬度、脆度等品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)，并與市售商品對(duì)比，確定最佳烘烤溫度。⑤優(yōu)化配方工藝的正交試驗(yàn)，根據(jù)以上單因素試驗(yàn)，選出對(duì)糌粑華夫餅干品質(zhì)影響最大的小麥谷物粉質(zhì)量比、大豆磷脂添加量、烘烤溫度3 個(gè)指標(biāo)作為研究因素，進(jìn)行三因素三水平的正交試驗(yàn)，優(yōu)化華夫餅干的配方及工藝。

正交因素與水平設(shè)計(jì)見表1。

表1 正交因素與水平設(shè)計(jì)

1.3.3 感官評(píng)價(jià)

建立10 人感官評(píng)價(jià)小組，圍繞色澤、滋味、口感、組織4 個(gè)方面對(duì)餅干樣品進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)試驗(yàn)在安靜、光線充足且無異味的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中進(jìn)行，樣品采用隨機(jī)數(shù)字編號(hào)，由評(píng)價(jià)人員分別品嘗后打分。

糌粑華夫餅干感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

1.3.4 餅干質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定

使用CT3 型質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定餅干質(zhì)構(gòu)特性。參照王小平等人[14]的方法，選用P50 探頭，在TPA 壓縮模式下進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試速度設(shè)為1.0 mm/s，測(cè)試距離為1.2 mm，觸發(fā)感應(yīng)力為5.0 g。將餅干切割成10 mm×10 mm×0.3 mm 的片狀進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測(cè)定。硬度和脆度是評(píng)價(jià)餅干質(zhì)量的主要指標(biāo)，重點(diǎn)觀察這2 項(xiàng)指標(biāo)的變化。

1.3.5 餅干松密度的測(cè)量

松密度是衡量華夫餅干膨化情況的重要指標(biāo)，反映了餅干內(nèi)部疏松多孔的情況。試驗(yàn)采用填充法測(cè)量華夫餅干的體積，以GB/T 20980—2007 中的方法為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算餅干松密度。

表2 糌粑華夫餅干感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

所有試驗(yàn)均進(jìn)行3 次重復(fù)，結(jié)果取其平均值。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft、Excel 和SPASS 軟件進(jìn)行分析處理和方差分析，通過單因素方差分析對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析，當(dāng)p＜0.05 時(shí)，認(rèn)為數(shù)據(jù)間存在顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 糌粑全粉華夫餅干的品質(zhì)分析

為充分發(fā)揮糌粑的濃郁香味，首先采用糌粑全粉為主料進(jìn)行華夫餅干的制作。然而研究發(fā)現(xiàn)，采用糌粑全粉制作華夫餅干成型困難，幾乎無法以完整形態(tài)脫模，難以進(jìn)行加工生產(chǎn)（圖1）。進(jìn)一步對(duì)糌粑全粉華夫餅干進(jìn)行感官評(píng)價(jià)和質(zhì)構(gòu)測(cè)定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)采用全糌粑粉制得的華夫餅干硬度為309.3 g，脆度為214.3 g，感官評(píng)分為49.8 分，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于市售商品。其色澤暗黃、口感粗糙、組織狀態(tài)松散且不成型、產(chǎn)品品質(zhì)和適口性差。

糌粑全粉華夫餅干難脫模見圖1。

圖1 糌粑全粉華夫餅干難脫模

而之所以糌粑全粉華夫餅干會(huì)表現(xiàn)如此差的加工特性和產(chǎn)品品質(zhì)，分析可能由如下2 個(gè)原因造成：第一，糌粑是由青稞炒制后直接磨粉而成，有效地保留了青稞的麩皮，因此糌粑也是一種全谷物食品。然而全谷物食品在加工過程中一直面臨成型困難、抗拉伸性弱、品質(zhì)差、食品制作特性明顯下降等難題[15-16]，而且全谷物產(chǎn)品粗纖維含量高，粒徑較大，產(chǎn)品適口性差[17]；第二，糌粑本身已是熟化的產(chǎn)品，內(nèi)部淀粉已糊化，而且在熟化時(shí)由于水分含量低，直鏈淀粉無法游離至表面，致使產(chǎn)品黏合性下降[18-19]，而且蛋白質(zhì)在高溫處理下發(fā)生變性，再加工時(shí)很難或無法形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[20]，難以成型。

糌粑全粉華夫餅干的質(zhì)構(gòu)分析見表3，全糌粑華夫餅干的感官評(píng)分見表4。

表3 糌粑全粉華夫餅干的質(zhì)構(gòu)分析

表4 全糌粑華夫餅干的感官評(píng)分/分

2.2 糌粑華夫餅干配料的選擇

從2.1 品質(zhì)分析結(jié)果中可以發(fā)現(xiàn)，以糌粑全粉制作的華夫餅干難以成型，餅干硬度和脆度遠(yuǎn)不及市售商品，感官評(píng)分也與市售商品存在很遠(yuǎn)的差距，必需通過配料進(jìn)行品質(zhì)提升。因此，進(jìn)一步以感官品質(zhì)、硬度、脆度和酥松度等關(guān)鍵因素為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)華夫餅干的輔料進(jìn)行優(yōu)化。

2.2.1 小麥谷物粉對(duì)餅干品質(zhì)的影響

小麥谷物粉可以增加餅干的硬度和脆性，還可以賦予餅干淡淡的香味，具有改善餅干風(fēng)味的作用而被作為輔料廣泛應(yīng)用于食品中。而且小麥谷物粉還是在薄式華夫餅干中的應(yīng)用最常見的一種原料。因此，將小麥谷物粉與糌粑粉進(jìn)行復(fù)配作為餅干主料進(jìn)行華夫餅干的制作。

不同糌粑小麥谷物粉比例制得的餅干質(zhì)構(gòu)分析結(jié)果見圖2。

由圖2 可知，隨著小麥谷物粉添加比例的增加，產(chǎn)品硬度和脆度都呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，當(dāng)其質(zhì)量比為5∶5時(shí)，華夫餅干的硬度達(dá)到2 147 g，脆度達(dá)到2 028 g，都得到了顯著提升，與市售商品之間的差距大為減小。這可能是因?yàn)樾←湽任锓壑械矸酆扛撸軌蛱岣咴系暮芰Γ訜釙r(shí)形成疏松均勻的泡沫狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高了產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。進(jìn)一步對(duì)糌粑小麥谷物粉制作的華夫餅干進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)隨著小麥谷物粉質(zhì)量比的增加，產(chǎn)品的口感、組織狀態(tài)和總體評(píng)分都呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，當(dāng)質(zhì)量比為3∶7 和5∶5 時(shí)，其感官評(píng)分較好，分別為89.0 分和86.1 分，與對(duì)照組之間差異較小，相比于全糌粑華夫餅干也有了明顯的改善（表5）。而且從松密度來看，隨著小麥谷物粉添加量的增加，餅干松密度越來越小，膨化程度逐漸增加，與市售商品的差距逐漸縮?。ū?）。由此說明小麥谷物粉有助于提高華夫餅干的膨化程度，使之形成疏松多孔結(jié)構(gòu)。

圖2 不同糌粑小麥谷物粉比例制得的餅干質(zhì)構(gòu)分析結(jié)果

綜上所述，小麥谷物粉的添加有助于改善華夫餅干的品質(zhì)，且當(dāng)糌粑∶小麥谷物粉質(zhì)量比為5∶5時(shí)，產(chǎn)品具有較好的質(zhì)構(gòu)特性、感官評(píng)分和膨化程度，成型容易且組織結(jié)構(gòu)均勻，無明顯顆粒感和刺嗓感，并保證了糌粑的良好風(fēng)味，因此確定最佳質(zhì)量比為5∶5。

不同糌粑小麥谷物粉質(zhì)量比制得餅干感官評(píng)分見表5，不同糌粑小麥谷物粉質(zhì)量比制得餅干松密度見表6。

表5 不同糌粑小麥谷物粉質(zhì)量比制得餅干感官評(píng)分

表6 不同糌粑小麥谷物粉質(zhì)量比制得餅干松密度

2.2.2 白砂糖對(duì)餅干品質(zhì)的影響

白砂糖是調(diào)節(jié)產(chǎn)品感官品質(zhì)的重要輔料之一，因此白砂糖的添加量是決定糌粑華夫餅干品質(zhì)的重要因素之一。通過改變白砂糖的添加量對(duì)華夫餅干進(jìn)行感官評(píng)分后發(fā)現(xiàn)，隨著白砂糖添加量的增高，其總體感官評(píng)分呈上升趨勢(shì)，具體表現(xiàn)為餅干的風(fēng)味逐漸升高，而色澤、口感、組織狀態(tài)差異不明顯。白砂糖的適量添加，增加了餅干的甜度，改善了風(fēng)味，感官品質(zhì)增加；但若添加不足或過量，甜度不足或過大，風(fēng)味效果便無法達(dá)到最佳水平。從表7中可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)添加量為10%時(shí)，風(fēng)味最好，為27.4 分，當(dāng)添加量12%時(shí)，甜度過大，風(fēng)味有所下降。因此，確定最佳白砂糖添加量為10%。

不同白砂糖添加量制得餅干感官評(píng)分見表7。

2.2.3 大豆磷脂對(duì)餅干品質(zhì)的影響

大豆磷脂是一種食品乳化劑、改良劑，能夠使不相溶的兩相形成一種穩(wěn)定乳濁液。在餅干中加入大豆磷脂，還可以起到抗氧化、改善表面紋理、促進(jìn)脫模、降低黏度的作用，可以較好地改善產(chǎn)品物理品質(zhì)，增加餅干酥脆性和體積，并降低餅干破碎度，使其易于機(jī)械加工[21]。從感官評(píng)價(jià)可以看出（表8），添加大豆磷脂后，產(chǎn)品的口感和組織狀態(tài)得到改善，粗糙感和剌嗓感明顯減弱，這也表明了大豆磷脂具有較好的乳化作用，使原料在產(chǎn)品中分布的更加均勻。當(dāng)添加量為2%時(shí)，無論是色澤、風(fēng)味、組織狀態(tài)和總分都與對(duì)照組差別較小，效果最佳。

不同大豆磷脂添加量制得餅干感官評(píng)分見表8。

表8 不同大豆磷脂添加量制得餅干感官評(píng)分

從餅干松密度結(jié)果比較也可發(fā)現(xiàn)，添加大豆磷脂能明顯降低餅干的松密度，而且在其添加量為2%，4%時(shí)，餅干的松密度與市售商品之間的差異較?。ū?），說明大豆磷脂能增加餅干的膨化能力，這可能是因?yàn)榱字顾衷诿婧蟹稚⒌酶鼮榫鶆颍婵緯r(shí)隨水分蒸發(fā)形成的孔隙分布也更為均勻，且大豆磷脂能與淀粉和蛋白質(zhì)結(jié)合，也使餅干的物理特性得到改善。因此，確定大豆磷脂最佳添加量為2%。

不同大豆磷脂添加量制得餅干松密度見表9。

表9 不同大豆磷脂添加量制得餅干松密度

2.3 烘烤溫度對(duì)餅干品質(zhì)的影響

影響華夫餅干品質(zhì)最重要的加工工藝是烘烤條件。華夫餅干在烘烤過程中共經(jīng)歷了3 個(gè)階段的變化：第一階段為定形階段，膨松劑受熱產(chǎn)生劇烈分解，生成氣體并逐漸膨脹，漿料中淀粉糊化形成多乳支架，蛋白質(zhì)凝固；第二階段是脫水收縮階段，這時(shí)初步成型的華夫餅干皮中淀粉發(fā)生了部分糊化向永久糊化的轉(zhuǎn)變，蛋白質(zhì)發(fā)生變性，餅干體積也開始收縮，華夫餅干皮的水分降低至5%左右；第三階段為上色階段，隨著烘烤溫度的持續(xù)升高，華夫餅干皮繼續(xù)排出剩余水分，同時(shí)發(fā)生美拉德反應(yīng)，使之出現(xiàn)獨(dú)特的香氣和色澤。而在這3 個(gè)階段發(fā)生的過程中，烘烤溫度發(fā)揮著重要作用。

不同烘烤溫度制得餅干質(zhì)構(gòu)分析結(jié)果見圖3。

圖3 不同烘烤溫度制得餅干質(zhì)構(gòu)分析結(jié)果

由圖3 可知，總體上餅干硬度、脆度隨溫度升高而降低。但當(dāng)烘烤溫度為150 ℃時(shí)，餅干硬度雖然大但脆度明顯偏小，這可能是由于烘烤溫度過低，樣品中殘留水分較多，在冷卻過程中部分糊化淀粉發(fā)生老化回生，導(dǎo)致產(chǎn)品變硬，酥脆度下降。當(dāng)溫度為170 ℃時(shí)，硬度和脆度都達(dá)到了較好的狀態(tài)，與對(duì)照組差異較小。當(dāng)溫度超過達(dá)190 ℃以上，產(chǎn)品感官評(píng)分下降（見表10）。此時(shí)內(nèi)部水分還未來得及釋放，外部已完全糊化，極大地影響了產(chǎn)品的口感，所以必須選擇適宜的烘烤溫度，才可以獲得品質(zhì)最佳的產(chǎn)品。因此，確定烘烤溫度為170 ℃。

不同烘烤溫度制得餅干感官評(píng)分見表10。

表10 不同烘烤溫度制得餅干感官評(píng)分

2.4 正交試驗(yàn)優(yōu)化餅干配方工藝

通過上述研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)品的配方、工藝條件對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)均產(chǎn)生較大的影響。其中，對(duì)糌粑華夫餅干品質(zhì)影響最主要的3 個(gè)因素分別為：糌粑小麥谷物粉質(zhì)量比、大豆磷脂添加量和烘烤溫度。因此，在前述單因素水平確定的最優(yōu)條件下，選取上述3 個(gè)主要因素進(jìn)行三因素三水平的正交試驗(yàn)，以感官評(píng)分為最終評(píng)價(jià)指標(biāo)，確定糌粑華夫餅干的最優(yōu)工藝。

糌粑華夫餅干配方正交試驗(yàn)分析見表11。

表11 糌粑華夫餅干配方正交試驗(yàn)分析

由表10 的R 值可得，各因素對(duì)糌粑華夫餅干感官品質(zhì)的影響依次為糌粑小麥谷物粉質(zhì)量比＞烘烤溫度＞大豆磷脂含量，最優(yōu)的因素水平組合為A2B3C2，即最佳配方為糌粑∶小麥谷物粉為5∶5，大豆磷脂添加量3%，烘烤溫度170 ℃。使用此配方制作的糌粑華夫餅干，富有糌粑香氣，口感酥脆、滋味優(yōu)良，且較好地解決了糌粑不易成型、口感粗糙的問題。

3 結(jié)論

通過質(zhì)構(gòu)特性、松密度與感官評(píng)價(jià)分析，選取糌粑粉與小麥谷物粉復(fù)配作為原料進(jìn)行生產(chǎn)，建立了一種糌粑華夫餅干的制備方法，并確定了餅干中其他輔料的最佳添加量。再通過正交試驗(yàn)得到最佳配方中糌粑小麥谷物粉的質(zhì)量比、大豆磷脂添加量和烘烤溫度，確定了糌粑華夫餅干的最優(yōu)配方。當(dāng)糌粑小麥谷物粉質(zhì)量比為5∶5，大豆磷脂添加量3%，白砂糖添加量10%，食用油添加量2%時(shí)，在170 ℃的條件下進(jìn)行烘烤，此條件下所得產(chǎn)品口感酥脆、香氣濃厚、品質(zhì)最優(yōu)。該產(chǎn)品的推廣，既符合高原特色農(nóng)產(chǎn)品推廣需求，又能推動(dòng)傳統(tǒng)民族食品加工向精細(xì)化、工業(yè)化方向發(fā)展，對(duì)提升傳統(tǒng)民族食品附加值具有重要意義。