刘 方,姚 娣,陈 轩,沈汪洋,2*
(1.武汉轻工大学食品科学与工程学院,湖北武汉430023;2.农产品加工湖北省协同创新中心,湖北武汉430023)
麦麸,即麦皮,小麦加工面粉副产品,麦黄色,片状或粉状。它是小麦粉生产的主要副产品,富含粗纤维[1]。粗纤维具有较强的持油、持水能力及增容作用,可以加快肠胃蠕动,防治便秘[2-5]。粗纤维对依赖胰岛素的糖尿病患者作用效果良好,还有减少憩室病和胆结石形成以及预防结肠癌的作用[3]。粗纤维被认为是保证人体健康所必需的营养成分,世界卫生组织规定纤维的摄入量应为每人每天16~24 g[4]。因此将富含粗纤维的麦麸进行处理,添加到饼干中开发麦麸曲奇饼干,不仅能提高小麦的综合利用价值,也可以为消费者提供一种新型保健的休闲食品[5]。
曲奇饼干是一种以小麦粉、糖、黄油、乳制品为主要原料,加入疏松剂及其他辅料,经和面,采用挤注、挤条、钢丝切割等方法中的一种形式成型,最后烘烤制成的具有立体花纹或表面有规则波纹,含油量较高的酥化焙烤食品。一般曲奇饼干的制作工艺选择原料以及相关配料主要有:小麦粉、麦麸、黄油、水、糖、奶粉、预糊化淀粉、食盐和碳酸氢铵等。
笔者重点研究了麦麸曲奇饼干的配方和焙烤工艺的关键技术参数及其产品的品质特性,为麦麸曲奇饼干的工业化生产和技术推广应用打下坚实的理论和试验基础。
1.1 材料 原辅料:小麦粉、麦麸,湖北襄阳贤德面粉有限公司生产;黄油、碳酸氢铵、奶粉、小苏打、预糊化淀粉、白砂糖和食盐,均为市售食品级。主要试剂:无水乙醚、硫代硫酸钠等试剂均为分析纯,国药集团化学试剂有限公司。主要仪器设备:HR-7803C型微波炉,青岛海尔微波制品有限公司;WFJ-20型超微粉碎机,江阴康和机械厂;SHZ-Ⅲ型循环水真空泵,上海亚荣生化仪器厂;B10-G型高速三功能搅拌机,广东新会市新丰食品机械厂;DJ-04型粉碎机,上海淀久中药机械制造有限公司;低温保存箱,青岛Haier集团;FA1604型电子天平,上海天平仪器厂;CKWS.100.B型远红外烤箱,广东半球实业集团公司;HHS型电热恒温水浴锅:上海博讯实业有限公司医疗设备厂;GZX-9070 MBS型鼓风干燥箱:上海博讯实业有限公司医疗设备厂。
1.2 方法
1.2.1 麦麸曲奇制作工艺[6-9]。以小麦粉、麦麸粉(小麦粉+麦麸粉=100%)的总量为基准,确定各辅料的添加量分别为:黄油27%,白砂糖18%,奶粉10%,碳酸氢铵0.4%,食盐0.6%,水和香精适量。麦麸曲奇生产工艺流程为:原料预处理→辅料预混→面团调制→压印成型→烘烤→冷却→成品。
1.2.2 微波处理麦麸方法。每次称取不同质量的新鲜麦麸,利用补水及烘干的方法调节其初始含水量后,分别置于不同的微波功率及不同微波时间的条件下进行灭酶处理。为了避免麦麸焦糊,在微波功率达到700 W及大于700 W时,每隔30 s快速将麦麸取出搅拌均匀。最后将各个条件下微波灭酶处理后的麦麸放置2 h后提油并测定麦麸油的过氧化值,以过氧化值的大小来判断微波灭酶的效果。通过单因素试验与正交试验确定微波灭酶的最佳参数。
1.2.3 麦麸曲奇感官评价。曲奇饼干评分标准根据QB1433.1~1433.11-92《饼干 酥性饼干》系列规定标准的要求制定评分标准,评分细则见表1。
表1 麦麸曲奇感官评分标准
2.1 麦麸稳定化处理 麦麸含有较强活性的脂肪氧化酶和脂肪水解酶,容易使麦麸中的脂肪发生氧化酸败,产生哈喇味,使得麦麸的利用受到了限制。因此,在麦麸的深加工过程中必须对麦麸进行灭酶处理,在钝化酶活力的同时,应尽量减少麦麸中各种营养成分的损失。钝化麦麸中酶活力主要有化学稳定法[10]及物理稳定法,化学稳定法的操作简单、麦麸稳定性好,但由于化学稳定法的成本较高,目前常采用添加天然抗氧化剂来达到效果;物理稳定法主要有烘干法、烘炒法、微波处理等方法。该试验采用微波加热的方法钝化麦麸脂肪酶活力[11-12],具有钝化完全、不产生异味、营养成分损失小等优点。
根据单因素的试验结果,固定麦麸初始含水量为14%,分别选取投料量为 70、80、90 g,微波功率为 650、700、750 W、微波时间分别为105、120、135 s,设计3因素3水平的正交试验分析(表2),得出灭酶效果最佳的条件参数(表3)。
表2 钝化麦麸脂肪酶活力的正交试验因素水平设计
极差分析结果表明,因素的主次排列顺序为:微波时间(C)>微波功率(B)>物料处理量(A)。极差最大的是因素微波时间,必须将它控制在最好的水平C2上。极差居中的是因素微波功率,优水平是B3。极差最小的因素是物料处理量,物料的量在一定范围内对灭酶操作的作用达到平衡,未表现出明显的影响。选择几组条件中过氧化值最小的一组,确定物料处理量为A2。微波稳定化处理工艺参数为C2B3A2,即微波时间120 s、微波功率为750 W和添加物料每次80 g。
表3 钝化麦麸脂肪酶的活力的正交试验设计方案及结果
2.2 麦麸曲奇的配方 在基本配方一定的情况下,选取麦麸粒度、黄油的添加量、麦麸的添加量以及预糊化淀粉的添加量4个因素进行正交试验,因素水平设计见表4,结果见表5。
表4 麦麸曲奇配方正交试验因素水平设计
表5 麦麸曲奇配方正交试验结果分析
由表5极差R的大小可以看出,麦麸的添加量是影响曲奇品质的主要因素,其次是黄油的添加量,然后是预糊化淀粉的添加量和麦麸的粒度。由正交试验结果还可以看出,较优的组合为A3B3C1D1。因此,最佳配方为:小麦粉与麦麸粉之比为87∶13,以小麦粉、麦麸粉总量为基准,再添加黄油27%,白砂糖18%,奶粉10%,预糊化淀粉1.3%,碳酸氢铵0.4%,食盐0.6%,卵磷脂1%,水和香精适量。
2.3 麦麸曲奇烘焙工艺 在单因素试验基础上,采用正交试验研究其工艺参数。采用远红外分段烘烤方式。第1阶段将压印成型的面团放入一定温度的远红外烤箱中,烘烤一定的时间;面团脱水干燥,定型,熟化和预杀菌,温度较低,时间较长。第2阶段远红外烘烤,重新调整温度和时间。以麦麸曲奇的感官评分为评价指标,研究其工艺参数。将已烘烤熟化后的麦麸曲奇,在高温下进一步增香、上色及增加酥脆度。
在单因素试验的基础上,采用正交试验,选择第1阶段烘烤温度,烘烤时间,第2阶段烘烤温度,烘烤时间为4个因素,以麦麸曲奇的感官评分和脆度为标准,了解各因素水平参数对麦麸曲奇品质的影响。正交试验因素水平设计见表6,结果见表 7。
表6 麦麸曲奇烘烤工艺正交试验因素水平设计
由表7极差R的大小可以看出,影响曲奇品质的主要因素:A>B>D>C。麦麸曲奇两步法远红外烘烤工艺最佳因素水平为A3B3C2D1。B3和B2数值相差不大,从节约能源和时间的角度考虑,选择A3B2C2D1为最佳的因素水平。即第1阶段远红外烘烤温度65℃,烘烤时间30 min,第2阶段烘烤温度100℃,烘烤时间2 min。
麦麸微波灭酶工艺参数为微波时间120 s、微波功率为750 W和添加物料每次80 g。最佳配方为小麦粉与麦麸粉之比87∶13,以小麦粉、麦麸粉总量为基准,再添加黄油27%,预糊化淀粉1.3%,白砂糖18%,奶粉10%,碳酸氢铵0.4%,食盐0.6%,卵磷脂1%,水和香精适量。以麦麸曲奇的感官评分为评价指标,获得较好的烘烤工艺参数:第1阶段远红外烘烤温度65℃,烘烤时间30 min:第2阶段烘烤温度100℃。烘烤时间2 min。
表7 麦麸曲奇烘烤工艺正交试验结果分析
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