花椒叶在椒盐曲奇饼干制作工艺中的应用研究

张欢，梁晶晶，刘阳，乔明锋，，胡军，姜元华，*

（1.四川旅游学院，四川成都610100；2.中国科学院山地生态恢复与生物资源利用重点实验室，生态恢复与生物多样性保育四川省重点实验室，中国科学院成都生物研究所，四川成都610041）

目前，国内饼干市场的消费需求在不断增大，其 出口量也在逐步增加，饼干行业的发展空间相当广阔，市场上饼干分类以曲奇饼干、韧性饼干、酥性饼干、夹心饼干、苏打饼干及薄脆饼干为主[1-2]。其中曲奇饼干被人们冷落多年，但随着人们生活水平的提高，近年来又重新受到消费者垂爱[3]。市面上曲奇饼干种类繁多，但大多以高糖曲奇为主，我国现有约300万糖尿病人，他们的生理条件限制了他们的饮食，开发新型低糖椒盐曲奇非常有必要。

花椒叶作为花椒的第一大副产物，也具备多种价值，其可以提取香精、做调料、食用或制作椒茶；此外，花椒叶在民间素有杀虫作用等[4-7]。目前花椒叶在市场上的应用研究很少，而我国花椒的种植面积却日益增长，为增加花椒产业的效益，迫切需要对副产物花椒叶利用进行深入的研究。现阶段，将花椒叶直接运用在食品行业中未开先河，花椒叶饼干更是未见，因此，如何利用花椒叶的椒麻味，赋予曲奇饼干独特的风味，将是食品行业的创新。本研究将四川汉源花椒叶运用在椒盐曲奇饼干中，既能够开发出一种以花椒叶为原料的新式椒盐曲奇饼干，也能将四川特有的椒麻味推广。

1 材料与方法

1.1 材料

低筋面粉、无糖黄油、食盐：市售；糖粉：成都甜精晶食品有限公司；花椒叶：汉源花椒种植基地采摘。

1.2 仪器

EK328电子称：广东香山衡器集团股份有限公司；HM740搅拌机、HO-60SF烤箱：hauswirt海氏青岛汉尚电器有限公司；TMS-Touch质构仪：北京盈盛恒泰科技有限责任公司；旭曼800Y粉碎机、DC-P3色差计：北京市兴光测色仪器公司。

1.3 方法

1.3.1 制备花椒叶粉工艺流程

新鲜花椒叶→洗净→晾干→冷冻风干24 h→粉碎5 min→过筛→装袋

1.3.2 花椒叶曲奇工艺流程

黄油+糖粉+盐混匀，打发→加入水乳化混匀均匀→加入面粉或已混合好的面粉和花椒叶→慢速拌粉，面团调制→成型→烘烤→冷却→成品[8]

1.3.3 原料配比单因素试验

为研究原料配方中各个因素对花椒叶椒盐曲奇饼干品质的影响，以花椒叶椒盐曲奇感官评价值为指标，对花椒叶添加量、黄油添加量、食盐添加量以及曲奇最终工艺的面团搅拌时间，烘烤时间，上火温度，下火温度，分别进行单因素试验，各单因素水平表如表1，表2所示。花椒叶椒盐曲奇配方中，低筋面粉添加量100 g为基准，其他原料的添加量为其与低筋粉的百分比，在探讨单因素中某一因素时，其他因素水平分别为花椒叶添加量1.5%、黄油添加量60%、糖粉添加量20%、食盐添加量2.5%，花椒叶粒度50目，搅拌时间6 min，烘烤时间15 min，上火温度180℃，下火温度160℃，进行试验。

表1 花椒叶椒盐曲奇制作配方单因素试验水平Table1 Single factor test level of Zanthoxylum bungeanum salt and pepper cookies

表2 花椒叶椒盐曲奇制作工艺的试验水平Table2 The test level of Zanthoxylum bungeanum salt and pepper cookies

1.3.4 花椒叶椒盐曲奇感官评价

感官评定由10名食品感官评价人员组成评审小组，对产品的形态（满分25分）、色泽（满分25分）、口感（满分30分）和组织结构（满分20分）进行综合评分，结果取平均值。感官鉴评标准见表3。

表3 花椒叶椒盐曲奇饼干品质评分标准（100分）Table3 Quality standard of pepper and pepper cookies（100 points）

1.3.5 花椒叶添加量对色差的影响

以花椒叶添加量为单因素进行色差分析，花椒叶添加量为0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%，共7组进行色差比较[9]。其他添加量：低筋面粉100%，黄油70%，食盐2.7%，糖粉20%，水15%。

1.3.6 正交试验

在单因素试验基础上，从中选取几个对花椒叶曲奇感官品质影响较大的因素进行正交试验，并以花椒叶椒盐曲奇感官评分值为考察指标，对最终结果进行极差分析，确定最优花椒叶曲奇配方[10]。

1.3.7 质构分析方法

将正交试验结果的不同品种的曲奇饼干用TPA型质构仪进行测定，采用探头P/10R。测定条件为：测定速度：1 mm/s；测定前速度：2 mm/s；测定后速度：2 mm/s；压缩百分比50%；2次压缩之间停留时间为5 s。每个样品测定5次，最后取平均值。从硬度、黏着性、咀嚼性、感官弹性、胶黏性对加入正交试验的曲奇饼干进行质构分析。

2 结果与分析

2.1 原料配方单因素试验结果

2.1.1 花椒叶添加量对曲奇饼干感官影响

将原料添加量作为单因素进行试验见图1。

图1 花椒叶添加量对曲奇饼干感官影响Fig.1 Sensory effect of pepper leaf addition on cookies

由图1可知，随着花椒叶添加量的上升，感官评分呈先上升后下降趋势，总体算平稳。花椒叶添加量在1.5%时，感官评分最高83.5分。在1%、1.5%、2%时，感官评分差异不大，花椒叶添加量在0.5%时，花椒叶的椒麻味不明显，与花椒叶空白试验差别不大，不能体现椒盐曲奇饼干的特色；花椒叶添加量2.5%时，椒麻味明显，但颜色过于暗淡，两者评分较低。

2.1.2 黄油添加量对曲奇饼干感官影响

黄油添加量对曲奇饼干感官影响见图2。

由图2可知，随着黄油添加量的上升，感官评分呈先上升后下降趋势，添加量在70%时，感官评分值最高83.6分，在添加量在80%时，评分下降，曲奇饼干过于油腻。黄油添加量在40%时，饼干较硬，不酥脆；不能很好展示椒盐曲奇的特色。黄油添加量在50%、60%、70%时，感官评分差异不大。

2.1.3 食盐添加量对曲奇饼干感官影响

食盐添加量对曲奇饼干感官影响见图3。

图2 黄油添加量对曲奇饼干感官影响Fig.2 Sensory effect of butter addition on cookies

图3 食盐添加量对曲奇饼干感官影响Fig.3 Sensory effect of salt addition on cookies

由图3可知，随着食盐添加量的上升，感官评分呈先上升后下降趋势，在食盐添加量在2.7%时，感官评分达到最高值。盐含量在2.9%时，咸味太重，不符合休闲零食的特色；食盐含量在2.3%时，盐味不明显，不能体现椒盐味曲奇饼干的椒麻味特点；食盐添加量在2.3%、2.5%、2.7%时，感官评分差异不大，趋于稳定。

2.1.4 花椒叶添加量对色差的影响

a*、b*、L*代表物体颜色的色度值，花椒叶添加量对色差的影响见图4。

图4 花椒叶添加量对色差的影响Fig.4 Effect of adding amount of Zanthoxylum bungeanum leaves on color difference

由图4可知，花椒叶添加量的增加，花椒叶对饼干色差红绿色值（a*）有显著影响，但黄蓝色值（b*）和明暗度（L*）值都趋于稳定，无显著影响。随花椒叶添加量过多，饼干深绿色，影响食欲。添加量过少，跟市面上大多曲奇颜色一致，不够独特。选择花椒叶添加量（1.5%～2%）制作椒盐曲奇，颜色独具特色。

2.2 工艺优化单因素试验结果

2.2.1 搅拌时间对花椒叶曲奇饼干的影响

搅拌时间对花椒叶曲奇饼干的影响见图5。

图5 搅拌时间对花椒叶曲奇饼干的影响Fig.5 Effect of mixing time on pepper leaf cookies

由图5可知，搅拌时间为8 min的曲奇饼干感官评分最高，其值为82.6分；搅拌时间为4、6、8 min的曲奇饼干的感官评分差值不大。而搅拌时间为2 min的曲奇饼干，由于搅拌不充分会使黄油、花椒叶等未与面粉充分混合，导致口感不佳；搅拌时间为10 min的曲奇饼干由于搅拌时间过长，导致了面筋蛋白的形成，烘烤出来的饼干不酥脆可口，最后得到的感官评分也会较低一些。

2.2.2 烘烤时间对花椒叶曲奇饼干的影响

烘烤时间对花椒叶曲奇饼干的影响见图6。

图6 烘烤时间对花椒叶曲奇饼干的影响Fig.6 Effect of baking time on pepper leaf cookies

由图6可知，烘烤时间为13 min的曲奇饼干的感官评分最高，其值为83.4分；烘烤时间为13、15、17 min的曲奇饼干的感官评分差值相对于烘烤时间为11、19 min的感官评分差值不大，较稳定。烘烤时间为11 min的曲奇饼干由于烘烤时间不足，会使曲奇饼干冷却后发软，不够酥脆，导致感官评分较低；烘烤时间为19 min的曲奇饼干，由于烘烤时间过长，会将曲奇饼干烤糊，导致颜色及口感都不佳。

2.2.3 上火温度对花椒叶曲奇饼干的影响

上火温度对花椒叶曲奇饼干的影响见图7。

图7 上火温度对花椒叶曲奇饼干的影响Fig.7 Effect of upper baking temperature on pepper leaf cookies

由图7可知，上火温度为180℃的曲奇饼干感官评分最高，其值为85.1分；上火温度为170、180、190℃的曲奇饼干感官评分差值不大，较稳定。上火温度为150、160℃的曲奇饼干由于温度较低导致烘烤出来的饼干发软，且上表面颜色发白，不酥脆，影响了感官，得到的感官评分都不太高。所以最后我们选择上火温度为170、180、190℃的曲奇饼干进行正交试验。

2.2.4 下火温度对花椒叶曲奇饼干的影响

下火温度对花椒叶曲奇饼干的影响见图8。

图8 下火温度对花椒叶曲奇饼干的影响Fig.8 Effectofsubjacentbakingtemperatureonpepperleafcookies

由图8可知，下火温度为150℃的曲奇饼干感官评分最高，其值为86.5分；而下火温度为150、160、170℃的曲奇饼干感官分值比较稳定，相差不大。下火温度为140℃的曲奇饼干由于温度不够，导致饼干下表面颜色发白发软，不酥脆，影响感官性能；而下火温度为180℃的曲奇饼干由于下火温度过高，导致饼干烤糊，吃到嘴里会发苦，对感官不友好，导致感官评分较低。

2.3 正交试验结果

2.3.1 原料配方正交试验结果

单因素试验初步确定各种原料的用量，选取工艺为搅拌时间6 min，烘烤时间15 min，上火温度180℃，下火温度160℃进行。选取黄油用量、食盐用量、花椒叶添加量作为主要因素，采用三因素三水平按L9（34）表布置试验，见表4，对原料配方进行筛选，以确定花椒叶椒盐曲奇饼干的最佳原料配方，花椒叶椒盐曲奇配方正交试验极差分析结果见表5。

由表5可知，所考察的3个因素对花椒叶椒盐曲奇感官评分值影响大小顺序为：黄油添加量＞盐添加量＞花椒叶添加量。极差分析得花椒叶椒盐曲奇配方所探讨各因素水平理论最优组合为A3B3C2，即：花椒叶椒盐添加量1.5%，黄油添加量70%，食盐添加量为2.7%，与实际9个处理评分相符合中，没有差异。因此，确定花椒叶椒盐曲奇最优配方为低筋粉100%、花椒叶椒盐1.5%、黄油70%、食盐为2.7%、其中花椒叶粉碎后过50目筛。最优配方下制作的花椒叶椒盐曲奇与普通曲奇相比，其硬度较大，酥脆性更好，颜色偏深，综合感官评分较高，比较符合消费者对于粗粮休闲食品的需求。

2.3.2 工艺优化正交试验结果

单因素试验初步确定各种原料的用量，选取产品配方：低筋面粉100 g，糖粉添加量20 g，黄油用量70 g、食盐用量2.7 g、花椒叶1.5 g，在此基础上采用四因素三水平按L9（43）表布置试验，如表6，对原料配方进行筛选，以确定花椒叶椒盐曲奇饼干的工艺的最佳原料配方。

2.3.3 工艺优化正交试验结果分析

花椒叶曲奇加工工艺正交试验结果见表7。

表4 原料配方正交试验因素水平表Table4 Raw material formula orthogonal test factor level table

表5 花椒叶曲奇配方正交试验Table5 Orthogonal test results of pepper leaf cookie formulation

表6 加工工艺正交试验因素水平表Table6 Level table of factors in orthogonal experiment of processing technology

表7 花椒叶曲奇加工工艺正交试验结果Table7 Orthogonal test results of processing technology of Zanthoxylum leaf cookies

通过极差R的大小可以判定各因素对试验指标影响的主次顺序。本试验通过比较表中极差R值大小后可见，花椒叶曲奇饼干感官品质的因素依次是：A＞C＞D＞B，即搅拌时间影响最大，其次是上火温度，然后是下火温度，烘烤时间影响最小；在最佳配方基础上，通过正交试验确定了最佳工艺为A3B2C2D1，将本组合与正交表感官分值组合A3B3C2D1进行排序试验后发现，本优化结果较好，因此，当搅拌时间为8 min，烘烤时间为15 min，上火温度为180℃，下火温度为150℃时所制作的花椒叶曲奇饼干品质最佳。

2.4 质构试验结果

硬度是第一次压缩时的最大峰值，即食物达到变形时的力，是评价曲奇饼干口感的一个重要指标[11]。原料配方9组正交试验，硬度呈下降趋势，如图9，第1组硬度最大60 N，第9组硬度最小23 N，即第9组第1次压缩食物达到变形的力最小。与市面上曲奇饼干（硬度25 N～35 N）对比，第9组最符合曲奇的特色，与感官最终结果一致。

弹性是椒盐曲奇经过第一次压缩以后能够再恢复的程度，见图10。

图9 硬度对曲奇饼干的影响Fig.9 Effect of hardness on cookies

图10 弹性对曲奇饼干的影响Fig.10 The effect of elasticity on cookies

由图10可知，9组正交试验，弹性呈下滑趋势，第1组弹性最大（0.7 mm左右），第9组弹性最小（0.30 mm～0.35 mm），与市面上曲奇饼干（弹性 0.1 mm～0.3 mm）对比，第9组最符合曲奇的特色，与感官最终结果一致。

咀嚼性是食物从固体状态到可吞咽状态的过程中人咀嚼所用的功。如图11咀嚼性能反映出椒盐曲奇饼干对人咀嚼的抵抗性，咀嚼性越大则曲奇饼干越难被嚼碎[12]，椒盐曲奇饼干特有的酥松口感也会降低，随着正交设计试验，咀嚼性呈下滑趋势，在4组～6组，呈平稳上升趋势，在0.2 mJ～0.3 mJ之间稳定，在7组～9组呈下降趋势，在0.1 mJ～0.2 mJ之间稳定。验证正交试验第九组酥脆性好，与感官最终结果一致。

图11 咀嚼性对曲奇饼干的影响Fig.11 Effect of chewiness on cookies

胶黏性[13]是在探头与样品接触时用以克服两者表面间吸引力所用力，如图12在感官上指椒盐曲奇的表面对其他材料（如舌头、牙齿、盘子、手指、筷子等）的表面黏附能力。胶黏能力越小，表示花椒叶曲奇酥脆性越大，入口化渣。7组～9组胶黏性趋于稳定，表示3种曲奇酥脆性最小。验证正交试验第9组酥脆性好，与感官最终结果一致。

图12 胶黏性对曲奇饼干的影响Fig.12 Effect of stickiness on cookies

3 结论

以汉源花椒副产品花椒叶作为原料，先后采用单因素试验和正交试验，最终确定花椒叶椒盐曲奇饼干配方为：低筋面粉100%，黄油70%，食盐2.7%，花椒叶粉1.5%，糖粉20%，水15%。工艺优化结果为搅拌时间8 min，烘烤时间13 mim，上火温度180℃，下火温度150℃。花椒叶椒盐曲奇与其他市面上众多曲奇相比，味道上有着独特的椒麻味，色泽上偏棕黄，符合大众食欲。与市面曲奇饼干相比，花椒叶曲奇的椒麻味更好的体现四川风味的特色，椒麻味也能更好的解决曲奇饼干的油腻味。加入花椒叶的曲奇，因为花椒叶本身的抑菌作用和抗氧化作用[14]，使得花椒叶椒盐曲奇更有易于贮藏。