籽粒莧籽實(shí)粉添加量對曲奇餅干品質(zhì)的影響

方 芳

（上海食品科技學(xué)校，上海 201599）

籽粒莧（Amaranthus hypochondriacus L.） 是莧科（Amaranthaceae）、莧屬（Amaranthus） 一年生草本植物[1]。它曾是古代印第安人的主食之一，后被廣泛種植于世界各地。籽粒莧具有耐鹽堿、耐旱、耐貧瘠性土壤的特點(diǎn)[2]。籽粒莧兼具糧、菜、飼料、觀賞等多種用途，是一種珍貴的植物資源。籽粒莧產(chǎn)籽量高，籽實(shí)富含蛋白質(zhì)、膳食纖維、礦物質(zhì)、不飽和脂肪酸等，還含有多酚、黃酮、角鯊烯等多種生物活性成分，具有降血脂、抗氧化、延緩衰老等生理功效[3]。

籽粒莧是一種假谷物（Pseudo cereal），籽實(shí)具有一般谷物的組成與功能，可作為糧食食用，它不含麩質(zhì)。國外以籽粒莧籽實(shí)替代小麥、大麥等，作為麩質(zhì)過敏人群的食物，或用以治療乳糜瀉（Celiac disease）[4]。目前，國內(nèi)學(xué)者將籽粒莧籽實(shí)粉加入到小麥粉中，制作面包、掛面等；或以籽粒莧籽實(shí)為原料，制作植物蛋白飲料，發(fā)酵制成酸乳等。

曲奇餅干因其香味濃郁、口感酥脆、食用方便等優(yōu)點(diǎn)，一直深受消費(fèi)者的喜愛，但是曲奇餅干高糖高脂，過量食用可能會引起潛在的健康問題，如肥胖、糖尿病等[5]，這與當(dāng)代人追求健康的理念背道而馳。將營養(yǎng)價值高、有一定生物活性功能的假谷物（如藜麥、蕎麥、籽粒莧） 添加至小麥粉中，制成雜糧曲奇餅干，以改善曲奇餅干風(fēng)味或提升其功能性質(zhì)，是目前曲奇餅干開發(fā)的一個熱點(diǎn)[6-7]。

在對比分析籽粒莧籽實(shí)粉與低筋小麥粉品質(zhì)的基礎(chǔ)上，將籽粒莧籽實(shí)粉按照一定的比例替代小麥粉制備曲奇餅干，然后對其延展性、質(zhì)構(gòu)、色澤指標(biāo)進(jìn)行測定，并結(jié)合感官評分，探討不同添加量的籽粒莧籽實(shí)粉對曲奇餅干品質(zhì)的影響，為籽粒莧籽實(shí)的相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

籽粒莧籽實(shí)（品種R104），上海牧良實(shí)業(yè)有限公司提供；燕山高活性干酵母，河北馬利食品有限公司提供；全脂調(diào)制奶粉、全脂牛奶，雀巢（中國）有限公司提供；王后精制低筋粉，上海勁柏國際商貿(mào)有限公司提供；安佳黃油，恒天然（商貿(mào)） 上海有限公司提供；硫酸銅、硫酸鉀、濃硫酸、濃鹽酸、氫氧化鈉、95%乙醇、苯酚、丙酮、三羥甲基氨基甲烷、2-(N-嗎啉代)乙烷磺酸、冰乙酸，均為分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司提供；α -淀粉酶、蛋白酶、淀粉葡萄糖苷酶，美國Sigma 公司提供；硅藻土，北京沃凱生物科技有限公司提供；賴氨酸標(biāo)準(zhǔn)品，純度>98%，上海阿拉丁生化科技股份有限公司提供；檸檬酸三鈉、氫氧化鈉，純度>99%，上海麥克林生化科技有限公司提供。

1.2 儀器與設(shè)備

CJM-SY-B 型高能納米沖擊磨（6 mm 和8 mm氧化鋯球），秦皇島太極環(huán)納米科技有限公司產(chǎn)品；SEC-1Y 型SUN-MATE 烤箱，珠海三麥機(jī)械有限公司產(chǎn)品；SM-40SP 型SINMAG 攪面機(jī)，無錫新麥機(jī)械有限公司產(chǎn)品；FKM-160 型電動壓面機(jī)，永康市富康電器有限公司產(chǎn)品；JP-500C 型高速多功能粉碎機(jī)，永康市久品工貿(mào)有限公司產(chǎn)品；ME204TE/02 型電子天平，梅特勒托利多科技（中國） 有限公司產(chǎn)品；BGZ-240 型電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠產(chǎn)品；SX2-8-10TZ 型箱式電阻爐，上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠產(chǎn)品；KDN-102A 型定氮儀，上海纖檢儀器有限公司產(chǎn)品；KDN-04C 型數(shù)控消化爐，上海新家儀器有限公司產(chǎn)品；RE52CS 型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，上海亞榮生化儀器廠產(chǎn)品；S-433D 型氨基酸分析儀，德國塞卡姆科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；SN-QX-300 型超聲波清洗機(jī)，上海尚儀儀器設(shè)備有限公司產(chǎn)品；TA-XT2i 型質(zhì)構(gòu)儀，英國Stable Micro System Ltd 產(chǎn)品；CR-400 型色彩色差計(jì)，柯尼卡美能達(dá)（中國） 投資有限公司產(chǎn)品。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 籽粒莧籽實(shí)粉和低筋小麥粉制備

將100 g 籽粒莧籽實(shí)放入高能納米沖擊磨中，球磨介質(zhì)為6 mm 和8 mm 氧化鋯球，球料體積比為2∶1，球磨時間4 h。冷卻劑為水，球磨溫度控制在20 ℃以下。將處理后的籽粒莧籽實(shí)粉收集，過100 目篩，密封后放入干燥器中保存，待用。低筋小麥粉自市場購入，過100 目篩，密封后放入干燥器保存，待用。

1.3.2 籽粒莧籽實(shí)粉和低筋小麥粉營養(yǎng)成分測定

水分、灰分、蛋白質(zhì)、脂肪含量測定分別采用GB 5009.3—2016、GB 5009.4—2016、GB 5009.5—2016、GB 5009.6—2016 方法；膳食纖維含量的測定采用GB 5009.88—2014 方法；賴氨酸含量的測定采用GB 5009.124—2016 方法；碳水化合物含量=100-水分含量-灰分含量-蛋白質(zhì)含量-脂肪含量-膳食纖維含量。

1.3.3 曲奇餅干的制作工藝

（1） 曲奇餅干配方。曲奇餅干經(jīng)預(yù)試驗(yàn)，最終配方確定如下：低筋小麥粉125 g，黃油75 g，糖粉63 g，蛋液15 g，奶粉7 g，小蘇打1 g。試驗(yàn)過程中分別用籽粒莧籽實(shí)粉替代0%，10%，20%，30%，40%，50%的低筋小麥粉，制作籽粒莧曲奇餅干。

（2） 工藝流程。

小麥粉、籽粒莧籽實(shí)粉、奶粉、小蘇打

（3） 操作要點(diǎn)。

原料過篩：將奶粉、糖粉過100 目篩備用。

面團(tuán)調(diào)制：稱量黃油75 g，水浴軟化后，稱量糖粉63 g，在攪拌碗中打至發(fā)白；分3 次加入蛋液15 g，攪拌均勻至表面細(xì)滑；加入小麥粉125 g，奶粉7 g，小蘇打1 g，用勺子將面粉、黃油從底部向上翻起，至混合均勻，在此過程中不能攪拌，避免面粉出筋。

切片成型：用壓面機(jī)將面團(tuán)壓成厚度為5 mm 的面片，接著用直徑為5 cm 的模具制作成餅坯。

烘烤冷卻：烤箱提前預(yù)熱，將烤盤置于烤箱內(nèi)，上火180 ℃，底火160 ℃，烘烤時間13 min；取出烤盤后室溫下冷卻，密封保存，待測。

1.3.4 曲奇餅干延展性測定

參照J(rèn)ukic Marko 等人[8]的方法并稍作調(diào)整，用游標(biāo)卡尺測量曲奇餅干的直徑（D）、厚度（T）。取6 塊曲奇餅干邊靠邊擺好進(jìn)行測量，然后將餅干按不同方向轉(zhuǎn)動90 °再進(jìn)行測量，重復(fù)4 次，并計(jì)算平均值；將6 塊曲奇餅干疊起，測量厚度，隨意變換餅干位置，重復(fù)4 次，并計(jì)算平均值。根據(jù)測量的直徑和厚度計(jì)算延展系數(shù)（D/T）。

1.3.5 曲奇餅干質(zhì)構(gòu)測定

參照劉慧琳等人[9]的方法并稍作調(diào)整，用TAXT2i 型質(zhì)構(gòu)儀測定曲奇餅干的質(zhì)構(gòu)。取完整餅干置于質(zhì)構(gòu)儀測試臺上，采用TA5 探頭。測試條件為測定前速度1.5 mm/s，測定速度2 mm/s，測定后速度1 mm/s；采用壓縮模式，壓縮程度為75.0%；觸發(fā)力5.0 g；2 次壓縮之間停留時間5 s。每次取出6 塊餅干，測試餅干中心點(diǎn)，分別測定曲奇餅干的硬度、彈性、膠黏性、咀嚼性，取各組平均值。

1.3.6 曲奇餅干色澤測定

使用CR-400 色彩色差計(jì)在每個餅干的表面中心測定曲奇餅干的顏色值，每個樣品重復(fù)測定8 次。

1.3.7 曲奇餅干感官評價

依據(jù)GB/T 20980—2021 餅干質(zhì)量通則，并參考盛金鳳等人[5]、劉慧琳等人[9]感官評價標(biāo)準(zhǔn)，形成曲奇餅干的感官評價標(biāo)準(zhǔn)。

曲奇餅干感官評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 曲奇餅干感官評分標(biāo)準(zhǔn)

由10 位經(jīng)過培訓(xùn)的、男女各半的評價人員，參照表1 感官評分標(biāo)準(zhǔn)，對曲奇餅干的形態(tài)、滋味與口感、氣味、色澤、組織結(jié)構(gòu)5 個方面做出評分。樣品放置在密封包裝袋中，用計(jì)算機(jī)進(jìn)行隨機(jī)、無重復(fù)的3 位數(shù)字編碼，并放在任意位置。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 20.0 統(tǒng)計(jì)分析軟件包，數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（Mean±SD） 表示，并采用單因素方差分析（One-way ANOVA） 進(jìn)行多組之間均數(shù)的差異性檢驗(yàn)，p<0.05 認(rèn)為具有顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 籽粒莧籽實(shí)粉營養(yǎng)成分分析

籽粒莧籽實(shí)粉與低筋小麥粉營養(yǎng)成分含量見表2。

表2 籽粒莧籽實(shí)粉與低筋小麥粉營養(yǎng)成分含量/g·（100 g）-1

籽粒莧籽實(shí)粉所含灰分、蛋白質(zhì)、脂肪、膳食纖維及賴氨酸含量均顯著高于試驗(yàn)用低筋小麥粉（p<0.05），碳水化合物含量顯著低于小麥粉（p<0.05）。

籽粒莧籽實(shí)粉灰分含量為2.80±0.08 g/100 g，其中鈣（Ca）、鎂（Mg）、鐵（Fe）、鋅（Zn） 等無機(jī)元素含量豐富，高于其他普通糧食作物[10]。籽粒莧籽實(shí)粉蛋白質(zhì)含量為17.40±0.54 g/100 g，賴氨酸含量為1.84±0.04 g/100 g，分別是試驗(yàn)用小麥粉的2 倍和10 倍。研究表明，籽粒莧籽實(shí)含有12%~18%的蛋白質(zhì)[3]，其中必需氨基酸含量占氨基酸總量37.9%，并富含賴氨酸[11]，與所測結(jié)果相一致。測得籽粒莧籽實(shí)粉脂肪含量為8.52±0.18 g/100 g，是低筋小麥粉的5.7 倍。文獻(xiàn)報道籽粒莧籽實(shí)所含不飽和脂肪酸占脂肪酸總量的52.7%，而必需脂肪酸又占不飽和脂肪酸的81.3%以上[1]。膳食纖維被認(rèn)為是第七大營養(yǎng)素，具有促進(jìn)胃腸蠕動、改善腸道菌群等多種功能。籽粒莧籽實(shí)粉膳食纖維含量6.90±0.13 g/100 g，是試驗(yàn)用小麥粉的1.6 倍，因此食用添加籽粒莧籽實(shí)粉的谷物食品對腸道益處會更大。

2.2 籽粒莧籽實(shí)粉對曲奇餅干延展性的影響

為了了解籽粒莧籽實(shí)粉的添加對曲奇餅干延展性的影響，試驗(yàn)對相關(guān)指標(biāo)包括直徑、厚度和延展系數(shù)（直徑/厚度） 進(jìn)行了測量。

籽粒莧籽實(shí)粉添加量對曲奇餅干延展性的影響見表3。

表3 籽粒莧籽實(shí)粉添加量對曲奇餅干延展性的影響

由表3 可知，曲奇餅干的直徑隨著籽粒莧籽實(shí)粉的添加而顯著降低（p<0.05），由約57 mm 減小至約50 mm。另一方面，曲奇餅干的厚度則因籽粒莧籽實(shí)粉的添加而增大（p<0.05），然而整體增幅偏?。?1 mm），外觀上難以看出區(qū)別。曲奇餅干的延展系數(shù)，即直徑與厚度比，在對照組中約為7.8，顯著高于試驗(yàn)組的6.7（p<0.05）。籽粒莧籽實(shí)粉添加量為10%~50%時對曲奇餅干的延展系數(shù)幾乎無影響（p>0.05）。綜合來看，籽粒莧籽實(shí)粉的添加降低了曲奇餅干的直徑，增加了其厚度，從而導(dǎo)致延展性降低，這與A Sindhuja 等人[12]和George E Inglett 等人[13]的觀測結(jié)果相一致。籽粒莧籽實(shí)粉具有較高含量蛋白質(zhì)及膳食纖維，而這些成分含有較多親水基團(tuán)，面團(tuán)的黏度及保水性因而增加，從而導(dǎo)致面團(tuán)的流動性或延展性受限，致使最后的成品曲奇餅干的延展性降低[13]。

2.3 籽粒莧籽實(shí)粉對曲奇餅干質(zhì)構(gòu)的影響

籽粒莧籽實(shí)粉添加量對曲奇餅干質(zhì)構(gòu)的影響見圖1。

圖1 籽粒莧籽實(shí)粉添加量對曲奇餅干質(zhì)構(gòu)的影響

試驗(yàn)進(jìn)一步測量了曲奇餅干的質(zhì)構(gòu)特征，包括硬度、膠黏性、咀嚼性與彈性，這些指標(biāo)能反映食品本身的結(jié)構(gòu)特性且與感官品質(zhì)緊密相連。餅干品質(zhì)與硬度呈負(fù)相關(guān)，餅干越硬，越難被嚼碎。由圖1（a） 可知，對照組曲奇餅干硬度最低，隨著籽粒莧籽實(shí)粉添加量的提高，曲奇餅干的硬度逐漸增大。籽粒莧籽實(shí)粉添加量為10%~20%時，與對照組無顯著性差異（p>0.05）；添加量為30%~50%時，曲奇餅干的硬度與對照組相比顯著提高（p<0.05），分別是對照組的2.0，3.5，6.3 倍。隨著籽粒莧籽實(shí)粉添加量的增加，面團(tuán)中膳食纖維含量也相應(yīng)提高，致使面筋的吸水速度受到纖維對水的競爭而減慢，從而影響面筋網(wǎng)絡(luò)的形成，使面團(tuán)韌性降低，成品餅干硬度提高[14]；同時，膳食纖維提高了油脂和面團(tuán)中蛋白質(zhì)膠粒之間的結(jié)合力，也使曲奇餅干硬度提高[15-16]。膠黏性反映了咀嚼時食物對牙齒、舌頭等接觸面黏著的性質(zhì)。膠黏性適度，食物容易咀嚼和吞咽；膠黏性過大，則會產(chǎn)生黏牙感[17]。由圖1（a） 可知，曲奇餅干的膠黏性，隨著籽粒莧籽實(shí)粉添加量的增加而迅速提高，與曲奇餅干的硬度增加趨勢相一致。

由圖1（b） 可知，餅干品質(zhì)與咀嚼性呈負(fù)相關(guān)，咀嚼性越大，曲奇餅干越難被嚼碎。對照組曲奇餅干咀嚼性最低，表明其口感最酥松。籽粒莧籽實(shí)粉添加量為10%~30%時，各組曲奇餅干咀嚼性與對照組無顯著性差異（p>0.05）。添加量為40%~50%時，曲奇餅干咀嚼性迅速增加，表明其在口腔內(nèi)可能需要停留更長時間才能被吞咽。曲奇餅干的咀嚼性與硬度的變化趨勢相一致。彈性反映樣品被壓縮后恢復(fù)的程度，彈性越大，餅干越松軟，口感越好[16]。對照組曲奇餅干彈性最大，隨著籽粒莧籽實(shí)粉添加量的提高，曲奇餅干的彈性呈下降趨勢。當(dāng)添加量達(dá)到20%時，與對照組相比，曲奇餅干的彈性顯著降低（p<0.05）?？梢姡蚜Ｇ{籽實(shí)粉的添加使曲奇餅干質(zhì)構(gòu)更緊密結(jié)實(shí)。

2.4 籽粒莧籽實(shí)粉對曲奇餅干色澤的影響

籽粒莧籽實(shí)粉添加量對曲奇餅干色澤的影響見表4。

表4 籽粒莧籽實(shí)粉添加量對曲奇餅干色澤的影響

曲奇餅干的色澤決定著消費(fèi)者對其感官評價的第一印象。由表4 可知，隨著籽粒莧籽實(shí)粉添加量的提高，與對照組相比，各試驗(yàn)組的L*值呈顯著下降趨勢（p<0.05）。L*值的降低表明曲奇餅干色澤逐漸變暗。當(dāng)籽粒莧籽實(shí)粉添加量為50%時，曲奇餅干L*值下降25.7%，色澤也明顯變暗變深。a*值隨著籽粒莧籽實(shí)粉添加量的提高呈上升趨勢，b*值恰好相反，表明曲奇餅干的色澤紅色加深，黃色減弱。焙烤過程中的美拉德反應(yīng)和焦糖化反應(yīng)共同作用使曲奇餅干呈棕色[18]，但美拉德反應(yīng)在顏色形成過程中起主要作用。曲奇餅干的L*值與蛋白質(zhì)含量呈負(fù)相關(guān)[19]，隨著籽粒莧籽實(shí)粉添加量的提高，蛋白質(zhì)含量增加，致使更多的氨基酸與糖發(fā)生美拉德反應(yīng)，曲奇餅干顏色加深。

2.5 籽粒莧籽實(shí)粉對曲奇餅干感官品質(zhì)的影響

籽粒莧籽實(shí)粉添加量對曲奇餅干感官評分的影響見表5。

表5 籽粒莧籽實(shí)粉添加量對曲奇餅干感官評分的影響

由表5 可知，隨著籽粒莧籽實(shí)粉添加量的增加，曲奇餅干形態(tài)、色澤、氣味、滋味與口感、組織結(jié)構(gòu)各項(xiàng)評分及總分均呈下降趨勢。對照組評分最高，總分約為22 分，曲奇餅干的品質(zhì)最佳，最受消費(fèi)者喜愛。籽粒莧籽實(shí)粉添加量為10%，20%時，曲奇餅干各項(xiàng)評分與對照組均無顯著性差異（p>0.05），說明此時籽粒莧籽實(shí)粉的添加量對曲奇餅干品質(zhì)影響較小。當(dāng)添加量增至30%時，除氣味評分與對照組無顯著性差異（p>0.05） 外，其余各項(xiàng)評分均顯著低于對照組（p<0.05），此時，曲奇餅干表面呈棕黃色，斷面多孔，有堅(jiān)果氣味，質(zhì)感稍硬，口感較酥松，有輕微黏牙感，感官評價結(jié)果為仍在消費(fèi)者可以接受的范圍內(nèi)。當(dāng)添加量達(dá)到40%~50%時，與前面各組相比，曲奇餅干各項(xiàng)評分均顯著下降（p<0.05）。感官評定結(jié)果顯示樣品顏色過深，有不愉悅氣味，口感硬，黏牙，后味發(fā)苦。感官評價整體與質(zhì)構(gòu)測定結(jié)果一致，在添加量為10%~20%，曲奇餅干質(zhì)構(gòu)特性（硬度、膠黏性、咀嚼性與彈性） 及感官評分都與對照組比較接近；添加量達(dá)到40%~50%的曲奇餅干硬度、膠黏性、咀嚼性顯著增大，而彈性顯著減小。綜合來看，曲奇餅干中籽粒莧籽實(shí)粉添加量應(yīng)小于30%，這樣對產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)及風(fēng)味影響偏小而更容易為消費(fèi)者所接受。

3 結(jié)論

對籽粒莧籽實(shí)粉的營養(yǎng)成分進(jìn)行了測定并比較了不同籽粒莧籽實(shí)粉添加量對曲奇餅干功能性質(zhì)的影響。籽粒莧籽實(shí)粉蛋白質(zhì)、膳食纖維、賴氨酸等含量均顯著高于低筋小麥粉（p<0.05）。籽粒莧籽實(shí)粉的添加對曲奇餅干的延展性、質(zhì)構(gòu)、色澤及感官評分均有顯著性影響（p<0.05）。與低筋小麥粉曲奇餅干對比，添加籽粒莧籽實(shí)粉可以提高曲奇餅干中水分、灰分、蛋白質(zhì)、脂肪、總膳食纖維、賴氨酸的含量，降低碳水化合物含量。隨著籽粒莧籽實(shí)粉添加量的提高，曲奇餅干直徑和厚度均逐漸減小，延展性降低；曲奇餅干硬度、膠黏性、咀嚼性增大，彈性減??；隨著添加量的增加，曲奇餅干色澤L*值和b*值逐漸減小，a*值逐漸增大。籽粒莧籽實(shí)粉添加量為10%~30%時，曲奇餅干感官評價整體接受度較高；添加量超過30%時，接受度偏低。綜合考慮，在曲奇餅干加工過程中，選擇添加的籽粒莧籽實(shí)粉含量為30%，可以在保證較好口感的同時，最大程度提高曲奇餅干的營養(yǎng)。研究結(jié)果對于籽粒莧籽實(shí)粉在烘焙食品中的推廣應(yīng)用具有較好的理論參考及實(shí)際應(yīng)用價值。