小米燕麥餅干加工工藝研究

王 華，金欣宜，梁思怡，任彩霞，葛含靜

（陜西學(xué)前師范學(xué)院，陜西西安 710100）

小米是由谷子脫殼而成，原產(chǎn)于我國(guó)黃河流域，其生育期短、適應(yīng)性廣，耐干旱、耐貧瘠、耐貯藏，一直是我國(guó)北方重要的糧食作物，含有比稻谷、玉米高的蛋白質(zhì)，比面粉、稻谷低的脂肪，具有養(yǎng)胃、止煩解渴、補(bǔ)氣的作用[1-2]。燕麥在我國(guó)擁有悠久的食用歷史， 《穆天子傳》 稱其“焚麥”， 《黃帝內(nèi)經(jīng)》稱其“迦師”，《廣志》稱其“折草”，《史記》稱其“斯”[3]。燕麥富含多種氨基酸和可溶性纖維素，能增強(qiáng)身體免疫力，有效地抑制淀粉酶的水解，減少膳食中的血糖，對(duì)糖尿病、肥胖癥的防治和治療具有一定的臨床意義[4-5]。

營(yíng)養(yǎng)豐富的食物與人類的需要密切聯(lián)系，是食品生產(chǎn)企業(yè)追求的基本目標(biāo)和發(fā)展方向。據(jù)專家預(yù)計(jì)，中國(guó)每年將會(huì)有100 億元的谷類早餐。谷類產(chǎn)品具有低膽固醇、低脂肪、低糖、高蛋白、富含膳食纖維等特性，對(duì)人體健康有明顯的功效，深受廣大消費(fèi)者的青睞[6]。目前，小米、燕麥的營(yíng)養(yǎng)和健康作用已被人們普遍認(rèn)識(shí)和接受[3，7-9]。李穎等人[10]研制的小米木糖醇餅干，以小米粉和木糖醇為主要原料，強(qiáng)化了餅干的營(yíng)養(yǎng)和保健作用。李萌等人[11]利用燕麥極高的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及低脂、糖分不易被人體吸收的特性開(kāi)發(fā)出營(yíng)養(yǎng)健康的燕麥餅干。趙瑞華等人[12]添加15%燕麥粉制備金針菇燕麥餅干，口感酥脆，不黏牙。隨著人們對(duì)食物品質(zhì)的追求和食品行業(yè)的迅速變革，餅干的種類從單一滿足人們的溫飽需要向多樣化轉(zhuǎn)變，餅干向營(yíng)養(yǎng)健康發(fā)展是大勢(shì)所趨，人們對(duì)口味好、熱量低、營(yíng)養(yǎng)和保健作用兼具的餅干選擇越來(lái)越多[13]。用小米粉和燕麥粉替換普通餅干產(chǎn)品中的小麥面粉，開(kāi)發(fā)低熱量、高膳食纖維、高飽腹感的小米燕麥餅干，以豐富餅干品種，滿足新時(shí)期人們對(duì)營(yíng)養(yǎng)與健康的需求，實(shí)現(xiàn)健康休閑食品供求平衡。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

小米粉、燕麥粉、奇亞籽粉、乳清蛋白粉、菊粉、赤蘚糖醇、食鹽、泡打粉、碳酸氫鈉，均為市售；氫氧化鈉、氫氧化鉀、硫酸銅、硫酸鉀、硫酸、硼酸、鹽酸、95%乙醇、石油醚、酒石酸鈉，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司提供；甲基藍(lán)指示劑、甲基紅指示劑、溴甲酚綠指示劑，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司提供。

1.2 儀器設(shè)備

FA2004N 型電子天平，上海菁海儀器有限公司產(chǎn)品；M1-L213B 型烤箱，廣東美的廚房電器制造有限公司產(chǎn)品；HH-2 型電熱恒溫水浴鍋，常州國(guó)華電器有限公司產(chǎn)品；101-3E33 型電熱恒溫干燥箱，上?？坪銓?shí)業(yè)發(fā)展有限公司產(chǎn)品；3-18K 型離心機(jī)，SIGHA 公司產(chǎn)品；SXT-06 型索氏提取器，上海洪紀(jì)儀器設(shè)備有限公司產(chǎn)品。

1.3 試驗(yàn)方法與步驟

1.3.1 工藝流程

選料→制粉→面團(tuán)調(diào)制→靜置→搟壓成片→分塊→裝盤(pán)→烘烤→冷卻→包裝。

1.3.2 操作要點(diǎn)

（1） 選料。選擇色澤優(yōu)良、無(wú)蟲(chóng)蛀、無(wú)發(fā)霉的小米粉及燕麥、奇亞籽，除去雜質(zhì)。

（2） 制粉。燕麥用破壁機(jī)破碎過(guò)80 目篩，奇亞籽、小米磨碎過(guò)60 目篩。

（3） 面團(tuán)調(diào)制。先將小米粉、燕麥粉、奇亞籽混合均勻，再加入乳清蛋白粉、菊粉、泡打粉、食鹽、碳酸氫鈉，混合均勻加水揉成光滑面團(tuán)。

（4） 搟壓成片。面團(tuán)靜置30 min 后，反復(fù)搟壓成薄片，用模具分割成約3 cm×4 cm 方形薄片。

（5） 焙烤。預(yù)熱烤箱，上下火120 ℃，烘烤10 min。

（6） 包裝。選用食品級(jí)包裝袋分裝，每袋裝50~55 g。

1.3.3 感官評(píng)定

將制成的樣品切分后放在干燥、干凈的容器中，參照GB/T 20981—2007 觀察樣品的色澤、形態(tài)、滋味與口感、組織。

餅干感官標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分見(jiàn)表1。

表1 餅干感官標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分

1.3.4 單因素試驗(yàn)

以小米粉30 g 為基準(zhǔn)，各組分用量為燕麥粉20 g，奇亞籽粉10 g，乳清蛋白粉8 g，赤蘚糖醇5 g，菊粉3 g，食鹽0.5 g，泡打粉0.5 g，碳酸氫鈉0.5 g，在此基礎(chǔ)上，設(shè)置不同燕麥粉用量（10，15，20，25，30 g）、奇亞籽粉用量（1，4，7，10，13 g）、乳清蛋白粉用量（2，5，8，11，14 g）、菊粉用量（2，5，8，11，14 g），對(duì)成品的感官品質(zhì)進(jìn)行評(píng)定，探究各因素對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響。

1.3.5 正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上，以燕麥粉用量、奇亞籽粉用量、乳清蛋白粉用量、菊粉用量為考查因素，以感官評(píng)定為指標(biāo)，進(jìn)行正交試驗(yàn)和極差分析。

正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表2。

表2 正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)/g

1.3.6 營(yíng)養(yǎng)與理化指標(biāo)測(cè)定

根據(jù)GB/T 20980—2007 測(cè)定餅干堿度；根據(jù)GB 5009.3—2016 用直接干燥法測(cè)定餅干的水分；根據(jù)GB 5009.5—2016 中第一法凱氏定氮法測(cè)定餅干含量；根據(jù)GB/T 5009.6—2003 中第一法索氏抽提法測(cè)定餅干中脂肪含量；根據(jù)GB/T 5009.10—2003 中規(guī)定的方法，測(cè)定并計(jì)算餅干中粗纖維含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1.1 燕麥粉用量對(duì)餅干品質(zhì)影響

用燕麥粉代替部分高筋面粉制成餅干，既能增加餅干的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，又能使餅干具有獨(dú)特的香味和甘甜。在低含量的情況下，餅干的味道和一般的餅干差別不大，但是隨著含量的提高，餅干中的膳食纖維含量增多，會(huì)使餅干變硬，口感粗糙。以小米粉用量為30 g 計(jì)，燕麥粉用量分別為10，15，20，25，30 g 制作餅干。

燕麥粉用量對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響見(jiàn)圖1。

圖1 燕麥粉用量對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響

由圖1 可知，當(dāng)加入20 g 燕麥粉時(shí)，餅干的顏色為淺棕色，口感細(xì)膩，具有獨(dú)特的燕麥香氣，感官品質(zhì)最佳。因此，選擇20 g 為最佳燕麥粉用量。

2.1.2 奇亞籽粉用量對(duì)餅干品質(zhì)的影響

以小米粉用量為30 g 計(jì)，奇亞籽粉用量分別為1，4，7，10，13 g 制作餅干。

奇亞籽粉用量對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響見(jiàn)圖2。

圖2 奇亞籽粉用量對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響

由圖2 可知，隨著奇亞籽粉用量增加，餅干感官評(píng)分呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)。奇亞籽粉能提高制品的酥脆度、咀嚼度及硬度。當(dāng)奇亞籽粉用量為1~7 g 時(shí)，感官得分呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，酥脆度、色澤、光澤度均有明顯提高；當(dāng)奇亞籽粉用量大于10 g 且逐漸增加時(shí)，制品的質(zhì)感逐漸堅(jiān)硬，不酥脆，不易斷裂，感官評(píng)分逐步下降。因此，選擇10 g 為最佳奇亞籽粉用量。

2.1.3 乳清蛋白粉用量對(duì)餅干品質(zhì)的影響

以小米粉用量為30 g 計(jì)，分別添加乳清蛋白粉2，5，8，11，14 g 制作餅干。

乳清蛋白粉用量對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響見(jiàn)圖3。

圖3 乳清蛋白粉用量對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響

由圖3 可知，當(dāng)乳清蛋白粉用量為8 g 時(shí)，餅干外形色澤鮮亮、酥脆爽口，無(wú)任何異味，餅干的感官品質(zhì)最佳，評(píng)分最高。乳清蛋白粉含量越高，其硬度越高，乳清蛋白粉味越濃郁。如果加入量較少，則餅干蛋白含量較低，口感過(guò)于脆化，會(huì)有一種粉質(zhì)的口感。因此，選擇8 g 為最佳乳清蛋白粉用量。

2.1.4 菊粉用量對(duì)餅干品質(zhì)的影響

選擇以菊粉代替糖分和油脂，既能減少熱量，又能保持餅干的品質(zhì)。以30 g 小米粉為基本配方計(jì)算，分別加入菊粉1，2，3，4，5 g。

菊粉用量對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響見(jiàn)圖4。

圖4 菊粉用量對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響

由圖4 可知，當(dāng)加入菊粉為1 g 時(shí)，餅干組織松散，感官評(píng)分低；當(dāng)加入菊粉為2 g 時(shí)，餅干甜度、酥脆程度有所提高，感官評(píng)分也逐步增加；當(dāng)加入菊粉為3 g 時(shí)，餅干帶有小米和燕麥的香味，很容易被捏碎，沒(méi)有裂紋，沒(méi)有碎屑，味道最佳；當(dāng)用量大于4 g 時(shí)，甜味較高，掩蓋了小米和燕麥的自然香味，感官評(píng)分也隨之降低。因此，選擇3 g 為最佳菊粉用量。

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

為了獲得更為精確的工藝參數(shù)，基于單因素試驗(yàn)進(jìn)行正交試驗(yàn)。

正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)與理化指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果/%

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果

由表3 可知，4 個(gè)單因素對(duì)試驗(yàn)的影響依次是C>D>B>A，小米燕麥餅干的制作工藝最佳組合為A2B3C2D2，即以小米粉30 g 計(jì)，燕麥粉用量20 g，奇亞籽粉用量12 g，乳清蛋白粉用量8 g，菊粉用量3 g 為最佳配方。

根據(jù)正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，制作的餅干顏色一致，無(wú)燒焦痕跡，無(wú)裂紋，評(píng)分27 分；其形態(tài)特點(diǎn)是外形完整、片形整齊、厚度均勻、紋理清楚、無(wú)變形、無(wú)扭曲，評(píng)分18 分；口感細(xì)致而不粗糙，延展度最佳，有小米、燕麥的醇香，無(wú)任何氣味，評(píng)分25 分；組織精細(xì)，氣孔細(xì)小且均勻，不含任何雜質(zhì)，評(píng)分18 分；外表及內(nèi)部無(wú)任何雜質(zhì)，品質(zhì)最佳，感官最佳評(píng)分為87 分。因此，認(rèn)定A2B3C2D2為小米燕麥餅干制作的最佳因素組合。

2.3 營(yíng)養(yǎng)與理化指標(biāo)結(jié)果

基于測(cè)試結(jié)果制定最佳方案對(duì)餅干進(jìn)行測(cè)定。產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)與理化指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3 可知，理化指標(biāo)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求[14]。小米燕麥餅干與普通餅干營(yíng)養(yǎng)成分比較見(jiàn)表4。由表4 可知，其脂肪含量低于普通餅干，粗纖維和蛋白質(zhì)含量高于一般餅干，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高。

表4 小米燕麥餅干與普通餅干營(yíng)養(yǎng)成分比較/g·（100 g）-1

3 結(jié)論

通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)研究了燕麥粉、奇亞籽粉、乳清蛋白粉和菊粉4 種原料的用量對(duì)小米燕麥餅干品質(zhì)的影響，得出了小米燕麥餅干的最佳配方和工藝參數(shù)。結(jié)果表明，以小米粉用量為30 g計(jì)，燕麥粉20 g，奇亞籽粉12 g，乳清蛋白粉8 g，菊粉3 g，食鹽0.5 g，泡打粉0.5 g，碳酸氫鈉0.5 g；制備的小米燕麥餅干樣式整齊、色澤焦黃、香味濃郁、酥脆可口，有輕微的小米和燕麥香味。經(jīng)檢測(cè)，餅干的水分為2.30%，堿度為0.35%，蛋白質(zhì)為46.72 g/100 g，脂肪為1.23 g/100 g，粗纖維為43.12 g/100 g，產(chǎn)品指標(biāo)符合國(guó)家規(guī)定，其中粗纖維、蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量比普通餅干高，脂肪含量比一般的餅干低，餅干更有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。同時(shí)，試驗(yàn)以赤蘚糖醇糖代替了白砂糖，菊粉代替脂肪，降低了餅干的熱量。小米燕麥餅干的開(kāi)發(fā)，拓寬了小米產(chǎn)品的使用范圍，豐富了產(chǎn)品的種類，改變了谷類產(chǎn)品的利用率，滿足人們對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)化、口味多樣化的需求。