一種水溶性膳食纖維曲奇餅干的研制

徐嘉欣，姚樂(lè)洋，楊姝嫣，楊皓天，趙念念，王 展

（武漢輕工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢 430023）

0 引言

曲奇餅干因口感酥脆，香味獨(dú)特而受到人們的喜愛(ài)，但糖含量高易導(dǎo)致糖尿病這類慢性病的發(fā)生，不符合當(dāng)下人們對(duì)健康食品的追求。低聚果糖是一種優(yōu)良的水溶性膳食纖維，是具有超強(qiáng)雙歧因子和水溶性膳食纖維的雙生理學(xué)特性的全天然配料，具有增強(qiáng)免疫力、改善脂質(zhì)代謝、降低血糖等功效，對(duì)人體健康有著極為重要的作用[1-2]。木糖醇和蔗糖甜度相當(dāng)，但木糖醇提供的能量只有10 kJ/g，比蔗糖少40%，使得木糖醇成為生產(chǎn)低熱量食品的良好的糖替代品。木糖醇在人體內(nèi)被緩慢地吸附，可以獨(dú)立于胰島素透過(guò)細(xì)胞進(jìn)入代謝途徑被阻止吸收利用，沒(méi)有迅速引起血糖水平的波動(dòng)，使得木糖醇可以作為糖尿病患者的甜味劑[3-5]。將蔗糖與低聚果糖、木糖醇復(fù)配研制出的曲奇餅干不僅滿足了人們對(duì)曲奇餅干口感的追求，改善了曲奇餅干高熱量這一缺點(diǎn)，也可以促進(jìn)人體的腸道消化。

試驗(yàn)主要以感官評(píng)價(jià)為指標(biāo)，通過(guò)對(duì)黃油用量、低聚果糖用量、蔗糖用量和木糖醇用量進(jìn)行單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)分析，確定水溶性膳食纖維曲奇餅干的最佳配方。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 試驗(yàn)材料

低筋面粉、低聚果糖、木糖醇、蔗糖、雞蛋、黃油、真巧曲奇餅干、皇冠世家曲奇、丹麥黃油曲奇，均為市售。

1.1.2 儀器與設(shè)備

磁力攪拌水浴鍋，常州恩培儀器制造有限公司產(chǎn)品；電子天平，梅特勒- 托利多儀器（上海） 有限公司產(chǎn)品；101 型電熱鼓風(fēng)干燥箱，北京科偉永興儀器有限公司產(chǎn)品；電烤爐，新麥機(jī)械（中國(guó)） 有限公司產(chǎn)品；元素分析儀，德國(guó)Elementan 公司產(chǎn)品。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 曲奇餅干的制作

適量黃油室溫軟化，加入一定量的蔗糖、低聚果糖、木糖醇攪拌均勻后，加入36 g 雞蛋液充分打發(fā)，再加入100 g 低筋面粉（過(guò)40 目篩），混合成為均勻的面團(tuán)。用模具將面團(tuán)壓成0.5 cm 厚的圓片狀曲奇餅生坯，鋪在吸油紙上，均勻碼放在烤盤(pán)里。將生坯放入下火150 ℃，上火175 ℃的烤箱烤制20~24 min 后取出，放置在餅干架室溫晾涼，密封包裝。

1.2.2 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

（1） 黃油用量的確定。以蔗糖15 g，低聚果糖10 g，木糖醇7.5 g 的用量為定量，改變黃油用量（45，50，55，60，65 g） 制成餅干成品，進(jìn)行感官評(píng)分，探討黃油用量對(duì)水溶性膳食纖維曲奇餅干感官品質(zhì)的影響。

（2） 蔗糖用量的確定。以黃油55 g，低聚果糖10 g，木糖醇7.5 g 的用量為定量，改變蔗糖用量（5，10，15，20，25 g） 制成餅干成品，進(jìn)行感官評(píng)分，探討蔗糖用量對(duì)水溶性膳食纖維曲奇餅干感官品質(zhì)的影響。

（3） 木糖醇用量的確定。以黃油55 g，蔗糖15 g，低聚果糖10 g 的用量為定量，改變木糖醇用量（2.5，5.0，7.5，10.0，12.5 g） 制成餅干成品，進(jìn)行感官評(píng)分，探討木糖醇用量對(duì)水溶性膳食纖維曲奇餅干感官品質(zhì)的影響。

（4） 低聚果糖用量的確定。以黃油55 g，蔗糖15 g，木糖醇7.5 g 的用量為定量，改變低聚果糖用量（5.0，7.5，10.0，12.5，15.0 g），制成餅干成品，進(jìn)行感官評(píng)分，探討低聚果糖用量對(duì)水溶性膳食纖維曲奇餅干感官品質(zhì)的影響。

1.2.3 曲奇餅干配方的優(yōu)化

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果得到最佳的黃油、低聚果糖、蔗糖和木糖醇用量，在此基礎(chǔ)上設(shè)置四因素三水平正交試驗(yàn)，以此確定水溶性膳食纖維曲奇餅干的最佳配方。

正交設(shè)計(jì)因素與水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。

表1 正交設(shè)計(jì)因素與水平設(shè)計(jì)/ g

1.3 曲奇餅干食用品質(zhì)的感官評(píng)價(jià)

評(píng)分小組由10 人組成，以形態(tài)、色澤、滋味與口感、組織結(jié)構(gòu)這4 個(gè)方面作為感官指標(biāo)[6]。按照評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)餅干的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行打分，最后取平均值為該餅干的最終得分。

感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1.4 不同種類曲奇餅干熱量檢測(cè)

將正交試驗(yàn)最佳配方制作的曲奇餅干與3 組市售曲奇餅干（丹麥曲奇、真巧曲奇、皇冠曲奇） 的熱量進(jìn)行比較。

熱量測(cè)定：根據(jù)熱量計(jì)算公式可以得出100 g 曲奇餅干試樣所含的熱量，測(cè)試不同種類的試樣進(jìn)行比較[7]。

式中：W——餅干所含熱量，cal；

m蛋白質(zhì)——蛋白質(zhì)的質(zhì)量，g；

m脂肪——脂肪的質(zhì)量，g；

m碳水化合物——碳水化合物的質(zhì)量，g。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)分析

2.1.1 黃油用量的確定

黃油用量對(duì)水溶性膳食纖維曲奇餅干品質(zhì)的影響見(jiàn)圖1。

圖1 黃油用量對(duì)水溶性膳食纖維曲奇餅干品質(zhì)的影響

黃油具有特殊的香甜味，黃油用量會(huì)影響餅干的感官品質(zhì)，因此黃油在曲奇餅干制作中必不可少。對(duì)于曲奇餅干而言，當(dāng)用量低于60 g 時(shí)，產(chǎn)品外形完整，有淡淡的黃油香味；當(dāng)黃油用量為60 g 時(shí)，曲奇餅干的口感最佳，餅干酥脆不黏牙，有濃濃的黃油香味；當(dāng)用量高于60 g 時(shí)，曲奇餅干口感相對(duì)油膩。因此黃油最佳用量確定為60 g。

2.1.2 蔗糖用量的確定

蔗糖用量對(duì)水溶性膳食纖維曲奇餅干品質(zhì)影響見(jiàn)圖2。

圖2 蔗糖用量對(duì)水溶性膳食纖維曲奇餅干品質(zhì)影響

由圖2 可知，隨著蔗糖用量的增加，感官評(píng)分呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)。當(dāng)蔗糖用量小于15 g 時(shí)，餅干風(fēng)味較淡，表面顏色較淺；當(dāng)用量為15 g 時(shí)，餅干甜度適宜，且表面呈現(xiàn)淺淺的棕黃色。當(dāng)蔗糖用量超過(guò)15 g 時(shí)，曲奇餅干口感相對(duì)較甜，餅干表面焦黃色加深，可能因?yàn)檫^(guò)度的美拉德反應(yīng)導(dǎo)致。因此，蔗糖最佳用量確定為15 g。

2.1.3 木糖醇用量的確定

木糖醇用量對(duì)水溶性膳食纖維曲奇餅干品質(zhì)影響圖見(jiàn)圖3。

圖3 木糖醇用量對(duì)水溶性膳食纖維曲奇餅干品質(zhì)影響圖

木糖醇作為天然的甜味劑，雖然具有與蔗糖相近的甜度，但是熱量較低[9]，還具有防齲齒、改善糖尿病等特殊的生理功能[10]。由圖3 可知，當(dāng)木糖醇用量小于5 g 時(shí)，產(chǎn)品酥脆，但掉渣明顯且黏牙；當(dāng)用量為5 g 時(shí)，可以感受到餅干的風(fēng)味，產(chǎn)品外形完整，色澤呈棕黃色；當(dāng)木糖醇用量超過(guò)5 g 時(shí)，曲奇餅干相對(duì)過(guò)硬，口感較差。因此，選取木糖醇用量確定為5 g。

2.1.4 低聚果糖用量的確定

低聚果糖用量對(duì)水溶性膳食纖維曲奇餅干品質(zhì)影響見(jiàn)圖4。

低聚果糖具有食后不被消化吸收而可直入大腸，選擇性地刺激人體自身雙歧桿菌增殖的作用，是一種“雙歧因子”，食之有益健康，廣泛應(yīng)用于食品[8]。由圖4 可知，當(dāng)?shù)途酃怯昧啃∮?2.5 g 時(shí)，曲奇餅干表面斷層面較明顯；當(dāng)用量為12.5 g 時(shí)，可以感受到曲奇餅香甜的口感，風(fēng)味明顯。當(dāng)?shù)途酃怯昧砍^(guò)12.5 g 時(shí)，口感相對(duì)較甜，表面較硬。因此，低聚果糖最佳用量確定為12.5 g。

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果分析

水溶性膳食纖維曲奇餅干的正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3 可知，以感官評(píng)分的平均值作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)水溶性膳食纖維曲奇餅干進(jìn)行優(yōu)化結(jié)果。結(jié)果表明，各影響因素的主次順序?yàn)檎崽怯昧?黃油用量>低聚果糖用量>木糖醇用量。通過(guò)正交表分析得到的最佳配方為A2B2C3D3，即黃油用量60 g，蔗糖用量15 g，木糖醇用量7.5 g，低聚果糖用量12.5 g，與正交試驗(yàn)6 中評(píng)價(jià)得分最高的組合A2B1C2D3不同，因此進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn)。結(jié)果表明，驗(yàn)證組A2B2C3D3的感官評(píng)分為90.6 分，低于試驗(yàn)4，且驗(yàn)證組曲奇餅干添加了更多的蔗糖。因此，A2B1C2D3組合，即黃油用量60 g，蔗糖用量10 g，木糖醇用量5 g，低聚果糖用量12.5 g 的水溶性膳食纖維曲奇餅干的口感最佳。

2.3 不同種類餅干熱量結(jié)果與分析

根據(jù)水溶性膳食纖維曲奇、丹麥曲奇、真巧曲奇、皇冠曲奇4 種曲奇的的熱量對(duì)比圖可以發(fā)現(xiàn)，每100 g 水溶性膳食纖維曲奇餅干所含的熱量為1.38 kJ，每100 g 丹麥曲奇、真巧曲奇、皇冠曲奇的熱量則高出較多，分別為1.47，1.57，1.49 kJ?？赡苁且?yàn)槟咎谴即媪艘徊糠终崽?，減少了曲奇餅干的熱量。相較丹麥曲奇、真巧曲奇、皇冠曲奇3 種曲奇，水溶性膳食纖維曲奇餅干在保證口感的前提下熱量也最低，更符合當(dāng)下人們對(duì)健康食品的追求。

不同種類曲奇餅干熱量對(duì)比見(jiàn)圖4。

3 結(jié)論

以低筋面粉為主要原料，以黃油、低聚果糖、蔗糖、木糖醇作為影響因素，以感官評(píng)價(jià)為評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)確定了水溶性膳食纖維曲奇餅干的最佳配方為黃油用量60 g，蔗糖用量10 g，木糖醇用量5 g，低聚果糖用量12.5 g。經(jīng)分析，與市售的傳統(tǒng)曲奇餅干相比，該配方所制作的水溶性膳食纖維曲奇餅干在熱量數(shù)據(jù)中表現(xiàn)良好，證明了水溶性膳食纖維曲奇餅干具有低熱量的特點(diǎn)。本研究在一定程度上為低熱量的水溶性膳食纖維曲奇餅干食品的開(kāi)發(fā)利用提供了理論依據(jù)。