蕎麥藜麥粉粗糧餅干的加工工藝研究

秦小轉, 李皓然, 聶 卉, 李玉玲

（鄭州工程技術學院 化工食品學院, 河南 鄭州 450044）

蕎麥, 俗稱三角麥, 是廖科蕎麥屬植物, 在我國具有悠久的種植歷史和廣泛的種植面積, 粒用作物的種植地都曾有蕎麥的栽種記錄[1]。蕎麥中蛋白質含量高、種類多樣（主要蛋白質為谷蛋白、清蛋白、球蛋白和醇溶蛋白）, 其中水溶性蛋白占比80%, 營養(yǎng)價值豐富[2]。有研究發(fā)現(xiàn), 蕎麥的相對不溶性及與脂強結合的特性, 使其能夠有效增強糞便中類固醇的排泄, 從而降低人體膽固醇含量[3]。此外, 蕎麥中富含的蛋白質還能夠有效預防血栓形成, 因此蕎麥通常被作為生產預防血栓的功能性食品的重要原材料[4]。除了蛋白質, 淀粉也是蕎麥的主要成分。研究表明, 在蕎麥種子中65%～75%的干質量為淀粉[5]。與其他富含淀粉類作物（如大麥、大米、馬鈴薯等）相比, 蕎麥中的淀粉具有以下2個方面特性：一方面淀粉多為支鏈淀粉, 加熱后呈現(xiàn)弱堿性, 能夠有效中和胃酸, 避免出現(xiàn)胃酸過多的現(xiàn)象；另一方面耐消化淀粉含量高, 轉化為葡萄糖的速度緩慢, 食用后飽腹感明顯, 是肥胖癥人群和糖尿病患者的理想補充食物[6]。

藜麥, 原產自南美洲的安第斯山脈, 別名印第安麥、南美藜等, 是一種藜科藜屬植物[7]。藜麥中氨基酸含量豐富、類型多樣且比例均衡, 容易被人體吸收利用, 是一種典型的全蛋白食品（蛋白質含量占比在15%左右, 約為玉米的2倍）[8-9]。此外, 藜麥中還富含多種營養(yǎng)物質（如礦物質、維生素、膳食纖維等）, 營養(yǎng)價值遠高于小麥、稻米等傳統(tǒng)的谷類作物, 被譽為“超級谷物”“全營養(yǎng)食品”等[10]。值得注意的是, 藜麥還是一種低升糖指數(shù)食物, 富含的糖類主要為木糖和麥芽糖等多糖, 食用后血糖不會顯著升高。因此, 藜麥可以作為糖尿病患者的主食[11]。也有研究發(fā)現(xiàn), 藜麥中的膳食纖維具有較強的持水性, 能夠顯著提升飽腹感, 非常適合減肥健身人群食用[12]。

蕎麥和藜麥均為藥食同源作物[13], 含有豐富、多樣的營養(yǎng)物質, 能夠作為肥胖癥人群、糖尿病患者的主要食物或輔助性食物。已有研究表明, 蕎麥和藜麥能夠與低筋小麥粉混合制作粗糧餅干[14]。粗糧餅干是指在傳統(tǒng)餅干制作過程中加入適量粗糧作物, 在不影響其口感的前提下, 降低糖分和熱量, 增加其纖維素含量。根據(jù)食用者的需求, 餅干制作過程中可以加入不同的粗糧作物, 從而制作出不同口味的粗糧餅干。隨著生活水平的提升, 人們的飲食習慣發(fā)生了很大變化, 粗糧餅干因其營養(yǎng)價值高、低脂低糖等特性受到廣泛青睞[15]。加入藜麥粉和蕎麥粉的粗糧餅干, 不僅含有蕎麥藜麥的營養(yǎng)成分, 也讓餅干的口感更加酥松, 豐富了市場上粗糧餅干的種類, 是減肥人群和糖尿病患者的上乘之選。

1 材料和方法

1.1 材料與設備

1.1.1 試驗材料

低筋小麥粉、蕎麥粉和藜麥粉, 新鄉(xiāng)市新良糧油加工有限責任公司、新鄉(xiāng)良潤全谷物食品有限公司和靜樂縣迎朝陽藜麥合作社生產提供；綿白糖, 扶溝縣味思美食品廠提供；雀巢全脂調制奶粉, 雙城雀巢有限公司提供；食鹽, 河南省衛(wèi)群多品種鹽有限公司提供；黃油, 四川新希望貿易有限公司提供；土雞蛋, 市售。

1.1.2 主要設備

電子天平, 上海衡平儀器儀表廠產品；電熱鼓風干燥箱, 上海一恒科學儀器有限公司產品；電子計數(shù)秤, 瑞安市浩展衡器有限公司產品；SM-603型電烤箱, 新麥機械（無錫）有限公司產品；KS-938AN型打蛋器, 廣州市祈和電器有限公司產品；搟面杖, 2 mm厚度尺, 烤盤。

1.2 試驗方法

1.2.1 蕎麥藜麥粉粗糧餅干制作步驟及操作要點

蕎麥藜麥粉粗糧餅干的制作主要包括輔料混合、制作面團、輥軋成型、冷藏、烘焙、冷卻包裝6個步驟。

（1）輔料混合。該步驟主要混合綿白糖、黃油、食鹽和奶粉4種原材料, 并將其攪拌至乳化狀態(tài), 然后加入雞蛋全蛋液繼續(xù)打發(fā), 一直到提起打蛋器之后, 用打蛋器攪拌頭落下的蛋液畫“8”字, 可以清晰地保持在輔料液表面一段時間不會消失, 打發(fā)完成。

（2）制作面團。將第一步中混合好的輔料與3種主要原材料（蕎麥粉、藜麥粉和低筋小麥面粉）混合并攪拌均勻, 然后制作成面團。

（3）輥軋成型。用2 mm厚度尺將第二步中調制好的面團搟成2 mm厚的面皮, 并用餅干成型磨具切割成型。

（4）冷藏。將切割好的餅干面皮放置冰箱冷藏室冷藏1 h。

（5）烘焙。先將烤箱和烤盤預熱20 min, 然后將冷藏好的餅干面皮放入烤箱烘烤12 min, 烤箱上火溫度和下火溫度分別設置為170℃。

（6）冷卻包裝。首先, 將烘焙好的餅干自然冷卻至室溫, 為了長期保存和便于攜帶, 采用真空方式將餅干進行獨立包裝。

1.2.2 單因素試驗

蕎麥藜麥粉粗糧餅干的基本配方為低筋小麥粉100%（以低筋小麥粉為基準）、黃油50%、蕎麥粉10%、藜麥粉10%、綿白糖25%、奶粉4%、食鹽0.5%、雞蛋（全蛋）30%。預試驗研究表明, 藜麥粉添加量、蕎麥粉添加量、奶粉添加量和綿白糖添加量是影響蕎麥藜麥粉粗糧餅干感官評價和質構特性的主要因素。研究以感官評價和硬度為評價標準, 采用單因素試驗確定上述4種原材料的最佳添加量。各原材料的試驗添加量如下：藜麥粉添加量（5%, 10%, 15%, 20%, 25%）、蕎麥粉添加量（10%, 15%, 20%, 25%, 30%）、綿白糖添加量（15%, 20%, 25%, 30%, 35%）、奶粉添加量（4%, 5%, 6%, 7%, 8%）。

1.2.3 正交試驗

在單因素試驗基礎上, 選取蕎麥粉、藜麥粉、奶粉和綿白糖添加量的適宜水平進行四因素三水平的L9（34）正交試驗, 以感官評價和硬度為評價標準, 并進行數(shù)據(jù)處理和結果分析, 確定蕎麥藜麥粉粗糧餅干的最佳工藝配方。

正交試驗因素與水平設計見表1。

表1 正交試驗因素與水平設計/%

1.2.4 感官評價方法

隨機選取鄭州工程技術學院食品專業(yè)的10名師生組建蕎麥藜麥粉粗糧餅干感官評價小組, 采用百分制對餅干的形態(tài)、色澤、滋味口感、組織狀態(tài)共4個項目逐一打分, 將4項總得分作為餅干的感官評分。需要說明的是, 上述4項具有相同的重要性, 因此每項的最高分均設定為25分。同時, 為了排除人為主觀因素的影響, 將小組成員打分的平均值作為餅干感官評價的最終得分。需要強調的是, 為避免不同產品間的相互影響, 每個產品鑒定完成后用純凈水漱口再鑒定后續(xù)產品。

感官評價標準見表2。

表2 感官評價標準

1.2.5 蕎麥藜麥粉粗糧餅干的持水力和膨脹力測定[16]

持水力測定的主要方法及步驟如下：①準確稱取待測樣品1 g, 此為樣品干質量, 并將其放置于100 mL的燒杯中。②在燒杯中加入蒸餾水25 mL, 并在室溫下攪拌1 h。③過濾, 并用濾紙除去膳食纖維中殘留的水分, 再次稱質量, 將其作為樣品濕質量。餅干的持水力由樣品干質量和樣品濕質量根據(jù)以下公式計算得到：

膨脹力測定的主要方法及步驟如下：①準確稱取待測樣品0.3 g（作為樣品干質量）, 并將其放置于10 mL量筒中。②用移液管向量筒中加入5 mL的蒸餾水, 振蕩均勻, 并在室溫下放置24 h。③讀取量筒中液體的刻度, 該刻度減5即為樣本溶脹后的體積。④采用體積差（小米置換法）方法計算樣品干品體積。采用如下公式計算餅干膨脹力：

1.2.6 餅干的質構分析

質構分析主要用于測定蕎麥藜麥粉粗糧餅干的硬度。利用TA.xTPlus質構儀, 采用三點彎曲試驗法進行質構分析。首先, 將待測試的蕎麥藜麥粉粗糧餅干放置于間距為10 mm的兩水平支座上, 并設置回程距離為30 mm, 然后通過單刀探頭下壓直至餅干破裂為兩半, 記錄此時最大的剪切力值, 即為餅干硬度。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 蕎麥粉添加量對餅干烘焙品質的影響

蕎麥粉添加量對蕎麥藜麥粉粗糧餅干硬度和感官品質的影響見圖1。

圖1 蕎麥粉添加量對蕎麥藜麥粉粗糧餅干硬度和感官品質的影響

由圖1可知, 蕎麥藜麥粉粗糧餅干的感官評分和硬度隨著蕎麥粉添加量的增大均呈現(xiàn)先升后降的變化趨勢, 但峰值對應的蕎麥粉添加量不同, 分別為25%（感官評分峰值對應的蕎麥粉添加量）和15%（硬度峰值對應的蕎麥粉添加量）。綜合感官評分和硬度, 25%是蕎麥粉的最佳添加量, 原因在于：一方面該添加量對應的蕎麥藜麥粉粗糧餅干的感官評分最高（80分）；另一方面采用該添加量制作的蕎麥藜麥粉粗糧餅干硬度適中, 口感酥脆。

2.1.2 藜麥粉添加量對餅干烘焙品質的影響

藜麥粉添加量對蕎麥藜麥粉粗糧餅干硬度和感官品質的影響見圖2。

由圖2可知, 藜麥粉添加量的改變對蕎麥藜麥粉粗糧餅的感官評分和硬度均有影響, 但影響程度存在較大差異。隨著藜麥粉添加量的增大, 餅干硬度呈現(xiàn)先快速上升后迅速下降的變化過程, 而感官評分呈現(xiàn)先快速增大, 然后緩慢上升, 最后略有下降的變化過程。具體而言, 在制作蕎麥藜麥粉粗糧餅干時, 藜麥粉的添加量會影響餅干的口感與色澤, 添加量過高時餅干表面粗糙, 容易掉渣, 口感下降。添加量過低時, 餅干的硬度低, 藜麥特有的香味不顯著, 一定程度上也會降低其感官品質。藜麥粉添加量為15%時, 蕎麥藜麥粉粗糧餅干的感官評分達到峰值（81分）, 同時硬度適中, 散發(fā)濃濃的藜麥風味, 口感酥脆。因此, 藜麥粉的最佳添加量為15%。

圖2 藜麥粉添加量對蕎麥藜麥粉粗糧餅干硬度和感官品質的影響

2.1.3 奶粉添加量對餅干烘焙品質的影響

奶粉添加量對蕎麥藜麥粉粗糧餅干的硬度和感官品質的影響見圖3。

圖3 奶粉添加量對蕎麥藜麥粉粗糧餅干的硬度和感官品質的影響

由圖3可知, 隨著奶粉添加量的增加, 餅干的硬度不斷下降, 感官評價呈現(xiàn)先升后降的變化趨勢。當奶粉的添加量為5%時, 感官評價達到峰值（71分）, 同時飽含濃濃的奶香味, 酥松可口。當添加量低于5%時, 餅干奶香味不足, 口感較差；當添加量大約5%時, 面團黏度增大, 制成的面餅較軟, 難以成型。因此, 選擇奶粉添加量5%為宜。

2.1.4 綿白糖添加量對餅干烘焙品質的影響

綿白糖添加量對蕎麥藜麥粉粗糧餅干硬度和感官品質的影響見圖4。

由圖4可知, 綿白糖不僅能增加餅干的甜味, 還能夠提高面團的吸水率, 使得面團更加柔軟, 容易成型。此外, 在餅干焙烤的過程中, 綿白糖會發(fā)生美拉德反應, 使得餅干具有良好的色澤和口感。從圖4可以看出, 隨著綿白糖添加量的增大, 餅干的硬度不斷增加, 感官評價呈現(xiàn)先升后降的變化趨勢。當白砂糖添加量為25%時, 餅干具有均勻的色澤、適中的疏松度和甜度、細密的組織, 餅干的感官評分達到峰值（71分）；當添加量大于25%時, 餅干硬度過高, 味道太甜, 色澤太深, 導致餅干食用品質下降。因此, 綿白糖的最佳添加量為25%。

圖4 綿白糖添加量對蕎麥藜麥粉粗糧餅干硬度和感官品質的影響

2.2 正交試驗

正交試驗結果見表3。

表3 正交試驗結果

由表3可知, 采用極差（R）法進行對比分析, 結果表明各試驗因素對餅干感官品質的影響由大到小依次為綿白糖、蕎麥粉、奶粉、藜麥粉。以蕎麥藜麥粉粗糧餅干感官評價為評判標準, 最佳配方為A2B1C2D3。即低筋小麥粉100%, 黃油50%, 雞蛋30%, 蕎麥粉25%, 藜麥粉10%, 奶粉5%, 綿白糖30%, 食鹽0.5%。按該配方制作的蕎麥藜麥粉粗糧餅干表面平整, 顏色金黃, 色澤均勻, 不黏牙, 酥松可口, 吃起來有蕎麥、藜麥特有的谷物的清香和奶粉的香味、且香甜可口、口感良好。

2.3 餅干持水力和膨脹力的測定

對采用最佳配方制作的蕎麥藜麥粉粗糧餅干進行持水力和膨脹力測定, 采用相同方法測定3次, 取平均值作為最終的餅干持水力和膨脹力。結果表明, 最佳配方制作的蕎麥藜麥粉粗糧餅干持水力為6.22, 膨脹力為2.80 mL/g, 表明最佳配方下制作的餅干具有一定的飽腹能力。

3 結論

綜合利用單因素試驗、質構分析、感官評價方法, 分析了藜麥粉、蕎麥粉、綿白糖、奶粉對蕎麥藜麥粉粗糧餅干品質的影響, 確定了上述原材料的最佳添加量。然后采用正交試驗確定了蕎麥藜麥粉粗糧餅干的最佳配方為低筋小麥粉100%, 黃油50%, 雞蛋30%, 蕎麥粉25%, 藜麥粉10%, 奶粉5%, 綿白糖30%, 食鹽0.5%。配方優(yōu)化后的餅干, 具有金黃平整的外觀, 口感酥松, 有蕎麥、藜麥及奶粉的香味, 營養(yǎng)豐富, 具有一定的飽腹能力, 適合減肥和尋求健康飲食人群食用。