莲藕酥性饼干加工工艺的研究

（许昌学院食品与生物工程学院，河南省食品安全生物标识快检技术重点实验室，河南许昌461000）

莲藕（Nelumbo nucifera）是一种多年生宿根水生草本植物，是我国重要的水生蔬菜[1]。莲藕颜色雪白、质地脆嫩、味道甘甜，不仅有较高的食用价值而且也具有很高的药用价值。莲藕含有丰富的碳水化合物、蛋白质、维生素和矿物质等[2-3]。莲藕还是一种药食同源食品，莲藕入药在我国已有上千年历史[4]。藕粉不但容易消化吸收，又有调节体内液体循环、养胃补血、健脾养气的功效[5]。鲜榨莲藕汁后获得的藕渣中含有大量的膳食纤维，其中粗纤维高达25.1%，是一种很好的纤维素源[6]。唐小闲等[7]研究发现莲藕中膳食纤维提取率可达36.83%，显示莲藕中较高的膳食纤维含量。纤维可以促进肠道蠕动[8]，对肠道疾病、便秘有一定的预防作用，降低血糖、血压、血脂的作用[9]，还具有调节人体的免疫力等功效[10]。

随着生活水平的提高，食物精细化程度越来越高，动物性食物所占比例大为增加，膳食纤维的摄入量却明显降低[11]，由此导致一些所谓“现代文明病”，如肥胖症、糖尿病、高脂血症等，以及一些与膳食纤维摄入过少有关的疾病，如肠癌、便秘、肠道息肉等发病率日渐增高。但至今，莲藕中的膳食纤维一直没有被很好地开发利用[12]。

随着食品工业的多元化、多样化发展，开发出绿色、安全、营养、复合保健及药用价值于一身的产品至关重要。本研究利用莲藕中丰富的膳食纤维，进一步加工制成一种具有保健功能高膳食纤维的莲藕酥性饼干，不仅提高了莲藕中膳食纤维的利用率，同时也降低了饼干中的能量，增强了饼干的功能特性，而且拓宽了莲藕的应用，丰富了市场，以期为莲藕制品的新产品开发提供思路。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

莲藕、鸡蛋：市售；蔗糖：太古糖业有限公司；低筋粉：河南金龙面业有限公司；黄油：上海高夫龙惠食品有限公司；小苏打：北京古松经贸有限公司；奶粉：内蒙古欧式蒙牛乳制品有限责任公司。

1.2 仪器与设备

JY2002电子天平：上海浦春计量仪器有限公司；FW-100万能粉碎机：北京科伟永兴仪器有限公司；DHG-9070A电热鼓风干燥箱：北京中兴伟业仪器有限公司；N350D烤箱：广东佛山市乐米高五金电器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 莲藕酥性饼干工艺流程

原辅料预处理→辅料预混→面团调制→辊印成型→静置装盘→烘烤→出炉冷却→包装→成品[13]

1.3.2 操作要点

1）原辅料预处理：挑选新鲜、质量较好的莲藕，洗净削皮，切片漂烫，在75℃的干燥箱中烘干，用超微粉碎机粉碎；再将莲藕粉、低筋粉、奶粉过60目筛备用。

2）辅料预混：由于酥性饼干在制作过程中需水量较少，白砂糖不能充分溶解，白砂糖需要用超微粉碎机粉碎，再过60目筛备用。把鸡蛋打入碗中搅拌均匀，把固体黄油水浴加热溶化备用；把糖粉、小苏打、鸡蛋、奶粉按基础配方混匀。

3）面团调制：将过筛的低筋粉和藕粉混到预混的辅料中，再加入已经溶化的黄油，搅拌均匀，和面成团。

4）辊印成型、静置装盘：将和好的面团搓成条，切成5mm厚的薄片，静置3min～5min，装盘间距适中即可。

5）烘烤：先将电烤箱预热，调至上火温度170℃，下火温度160℃进行烘烤，烘烤8 min，至饼干表面呈奶黄色，出炉冷却包装。

1.3.3 单因素试验

以低筋粉添加量作为基准，分别考察糖粉添加量（10%、20%、30%、40%、50%）、黄油添加量（30%、40%、50%、60%、70%）、小苏打添加量（0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%）、藕粉添加量（10%、20%、30%、40%、50%）对莲藕酥性饼干感官品质的影响。

1.3.4 正交试验

在单因素试验结果的基础上，以糖粉添加量（A）、黄油添加量（B）、小苏打添加量（C）、藕粉添加量（D）为考察因素，进行四因素三水平的正交试验，并通过感官评分标准，判断产品的质量，试验因素和水平见表1。

表1 因素水平表Table 1 Factor level table

1.3.5 感官评定

将样品提供给10位接受过感官培训的人员，根据感官评分标准，从组织结构、口感、外观、气味、色泽5个方面对莲藕酥性饼干进行感官评定，感官评分结果取平均值，感官评价表见表2。

表2 莲藕酥性饼干感官评价表Table 2 Sensory evaluation form of lotus root biscuit

1.3.6 试验数据统计分析

采用IBM SPSS Statistics 20.0软件对试验数据进行分析。

2 结果与分析

2.1 单因素试验优化工艺条件

2.1.1 糖粉添加量对莲藕酥性饼干品质的影响

糖粉添加量对莲藕酥性饼干品质的影响见图1。

图1 糖粉添加量对莲藕酥性饼干品质的影响Fig.1 Effect of sugar content on lotus root biscuit

如图1所示，当糖粉添加量为10%～50%时，随着糖粉添加量的增加，莲藕酥性饼干的感官评分先增加后减少。经差异性分析，10%、20%、30%和40%糖粉添加量的莲藕酥性饼干之间有显著差异，当糖粉的添加量过少，为10%时，产品甜味过淡、颜色较浅、口感较硬，感官评分较低；随着糖粉的添加量不断增加，产品的感官评分也随之升高；饼干中添加适量的糖，不仅能保证足够的甜度，而且通过发生美拉德和焦糖化反应，可以形成饼干固有的色、香、味，提升饼干的品质。另外，糖还可以通过反水化作用防止面团起筋，从而保证饼干酥松的口感[14-15]。糖粉添加量为40%和50%之间的感官评分没有显著差异，这主要由于糖粉添加量过多时，产品甜味较浓，色泽较深，糖对感官影响逐渐减小。糖粉的最佳添加量为30%。

2.1.2 黄油添加量对莲藕酥性饼干品质的影响

黄油添加量对莲藕酥性饼干品质的影响见图2。

图2 黄油添加量对莲藕酥性饼干品质的影响Fig.2 The effect of addition of butter on lotus root biscuit

如图2所示，当黄油的添加量为30%～70%时，随着黄油添加量的增加，莲藕酥性饼干的感官评分先增加后减小。经差异性分析，黄油添加量为30%、50%和70%之间存在显著差异，当黄油添加量为30%时，产品组织粗糙，口感较硬，感官评分最低；当黄油添加量为70%时，产品组织结构松散，感官评分较低；当黄油添加量为50%时，产品组织结构细腻，口感酥松，香味浓郁，感官评分最高。油脂是酥性饼干的一项重要因素[16]。面团中的油脂在面筋蛋白质和淀粉微粒的周围会形成一层油膜，影响面团的吸水作用，控制面团中面筋的涨润性[17]，所以适量的油脂可以提高面团的性能，提高饼干的感官质量；还可以使饼干不易干裂，酥松性好[18]。另外，油脂在面团调制过程中，经搅拌处理后能包裹住空气，烘烤过程中空气受热，体积膨胀，使饼干具有一定的酥松性[19]。黄油的最佳添加量为50%。

2.1.3 小苏打添加量对莲藕酥性饼干品质的影响

小苏打添加量对莲藕酥性饼干品质的影响见图3。

图3 小苏打添加量对莲藕酥性饼干品质的影响Fig.3 The effect of addition of soda on lotus root biscuit

如图3所示，当小苏打添加量为0.4%～1.2%时，随小苏打添加量的增加，莲藕酥性饼干的感官评分先增加后减小。经差异性分析，小苏打添加量为0.4%、0.8%和1.2%之间存在显著差异，当小苏打的添加量为0.4%时，产品断面气孔不均匀，质地硬，组织粗糙，感官评分最低；当添加量达到0.8%时，产品组织细腻，断面气孔均匀而细密，口感酥松，品质最佳，感官评分最高；当小苏打添加量为1.2%时，产品组织结构松散难以成型，感官评分又逐渐降低。适量的小苏打可赋予饼干酥松、入口易化等优点[20]。小苏打的最佳添加量为0.8%。

2.1.4 藕粉添加量对莲藕酥性饼干品质的影响

藕粉添加量对莲藕酥性饼干品质的影响见图4。

图4 藕粉添加量对莲藕酥性饼干品质的影响Fig.4 The effect of addition of lotus roots powder on lotus root biscuit

如图4所示。当藕粉的添加量为10%～50%时，随着藕粉添加量的增加，莲藕酥性饼干的感官评分先增加后减小。经差异性分析，藕粉添加量为20%、30%和50%之间存在显著差异，当黄油添加量为20%时，藕粉的味道较淡，饼干中莲藕的特性不明显，感官评分较低；当藕粉添加量为30%时，产品中藕粉特征明显，组织细腻，口感酥松，色泽均匀，感官评分最高；当藕粉添加量为50%时，藕粉味道较浓，颜色过深，组织结构也会变得粗糙，口感变差，感官评分逐渐降低。藕粉本身为浅黄褐色，有淡淡的莲藕味道，按一定比例加入饼干中会对饼干的滋味、气味、色泽和组织状态等感官品质产生一定的影响，同时也赋予了饼干特殊的风味与功能。藕粉的最佳添加量为30%。

2.2 正交试验

根据单因素试验结果，以糖粉添加量（A）、黄油添加量（B）、小苏打添加量（C）、藕粉添加量（D）为考察因素，按表3进行四因素三水平的正交试验，并通过感官评分标准，判断产品的质量，结果与分析见表3。

表3 正交试验结果Table 3 Orthogonal experiment results

由表3可知，莲藕酥性饼干最佳工艺条件组合为A2B3C1D1，糖粉添加量为30%、黄油添加量为60%、小苏打添加量为0.6%、藕粉添加量为20%。对莲藕酥性饼干的品质影响的主次顺序依次是B＞C＞D＞A，即黄油添加量＞小苏打添加量＞藕粉添加量＞糖粉添加量。

2.3 验证试验

正交试验结果与最佳组合不致，需要进行验证试验，按照工艺条件制备莲藕酥性饼干，并对其进行感官评价，试验重复3次，结果取平均值。结果表明，A2B3C1D1的感官得分平均为91.2，A2B3C1D2的感官得分为89.5，莲藕酥性饼干的最佳配方为A2B3C1D1。

3 结论

通过单因素、正交和验证试验对莲藕酥性饼干的制备工艺进行了优化，得出莲藕酥性饼干的最佳配方为：糖粉添加量30%、黄油添加量60%、小苏打添加量0.6%、藕粉添加量20%、奶粉添加量10%、蛋液添加量10%。并且得出各因素对莲藕酥性饼干的品质影响的主次顺序为：黄油添加量＞小苏打添加量＞藕粉添加量＞糖粉添加量。采用此工艺制备的莲藕酥性饼干，感官评分为91.2。莲藕酥性饼干组织细腻、口感酥松、香味浓郁、味道纯正、甜味适中、外形完整、色泽均匀，具有莲藕独特的风味，可以满足现在人们的消费观念。