高纤维无糖苦瓜玉米饼干工艺配方的优化研究*

钟志惠，王玉倩，徐向波*，周 航

（四川旅游学院，成都 610100）

苦瓜，是我们日常生活中很常见的蔬菜，在夏季最为常见。苦瓜的种子和果实具有清凉解毒、增进食欲、降血糖、抗肿瘤及抗病毒等作用[1]。异麦芽酮糖（Isomaltulose），也被称为帕拉金糖，在自然界中被发现有少量的存在，该糖的物理性质和蔗糖相似，但是甜度却不及蔗糖，只有蔗糖的一半左右，在发达国家，异麦芽酮糖被广泛地应用于肥胖患者和糖尿病患者的食物中，被看作“低糖人群的福音”[2-3]。玉米是我国重要的粮食产物，其产量高且适应性强，有着长寿食品的美誉。据国内研究记载，玉米里面含有一种名为“谷胱甘肽”的抗癌因子，能够与体内致癌物质发生反应，降低人体内致癌物质的浓度，从而有效的降低甚至失去致癌的风险，减少癌症的发病率[4]。通过研究食品的营养价值和功能作用而研制出的高纤维无糖功能性饼干，可以满足不同人群的不同需求，弥补目前我国无糖食品单一化的特点，同时也提高了高纤维食物的利用价值，为无糖烘焙食品的开发提供一定的参考[5-10]。

1 材料与方法

1.1 材料

低筋全麦面粉：威海新龙科技发展有限公司；安佳黄油：新西兰安佳食品有限公司；异麦芽酮糖：郑州市食代添骄化工产品有限公司；苦瓜粉、杏仁粉、玉米粉、鸡蛋、泡打粉及食盐均为市售。

1.2 设备与仪器

KitchenAid 5K5SS型台式搅拌机；高比Atoll热风炉；WH-BO5型电子秤；饼干模具等。

1.3 实验方法

1.3.1 基本配方

以混合粉(全麦面粉与玉米粉）的量为基准，每100 g混合粉中，黄油55 g、异麦芽酮糖50 g，鸡蛋液 35 g、食盐 1g、泡打粉 1 g、苦瓜粉 4.5 g、杏仁粉15 g。

1.3.2 工艺流程

原料处理→调粉→压片→成型→摆盘→烘烤→冷却→成品

1.3.3 操作要点

首先将加热软化后的黄油与异麦芽酮糖充分混合搅拌均匀，分次加入鸡蛋液搅拌至发白发泡。再加入低筋全麦面粉、玉米粉、苦瓜粉、杏仁粉、泡打粉及食盐，低速拌匀即可。用擀面杖擀压成0.5 cm厚均匀的面皮。切成4 cm宽的正方形，整齐地摆入热风炉专用烤盘中，摆放时要注意保持适当的间距，提前将烤箱温度设置为150℃，等烤箱内部温度预热到所需温度时，放入烤盘烤制17 min。刚出炉的饼干柔软容易变形，将饼干放置在常温处静置冷却后进行品质评定。

1.3.4 单因素试验

选取黄油、苦瓜粉、异麦芽酮糖、全麦粉和玉米粉混合粉四个影响因素设计单因素实验，以全麦粉、玉米粉为基准混合粉，每100 g混合粉，黄油的添加量为：30 g、40 g、50 g、60 g、70 g， 苦瓜粉的添加量为：1.5 g、3 g、4.5 g、6 g、7.5 g，异麦芽酮糖的添加量为：20 g、30 g、40 g、50 g、60 g，混合粉中玉米粉的质量分数为：10%、20%、30%、40%、50%。

1.3.5 正交试验

为了确定最佳配方，根据单因素试验确定的最佳添加量，在一定范围内设定上下限，设计四因素三水平 L9(34)正交试验，如表1。

表1 L9(34)正交试验设计表

1.3.6 感官评定

选取10名有感官鉴评经验的专业技术人员组成鉴评小组对饼干进行感官评定，感官品质鉴评满分为100分，取10个人评分的平均值为最终结果[11]。感官评分标准参照GB/T 20980-2007中韧性饼干的感官标准，从形态、色泽、滋味、口感和组织结构5个方面对饼干进行感官评定[12]，评分标准见表2。

表2 感官评分标准

2 结果与分析

2.1 黄油添加量的确定

由图1可知，以100 g混合粉为基准，当黄油添加量小于50 g时，成品口感粗糙，质地偏硬且无层次感；当黄油添加量为50 g时，成品表面金黄，口感松脆，质地疏松，无油腻感，品质最佳；当黄油添加量大于50 g时，成品表面金黄，略有不平，口感松脆香甜，但略微油腻。因此黄油的最佳添加量为50 g。

图1 黄油添加量对饼干的品质影响

2.2 苦瓜粉添加量确定

由图2可见，以100 g混合粉为基准，当苦瓜粉添加量为1.5 g时，成品表面较平整光滑,颜色金黄,苦瓜清香味偏淡，层次不清晰；当苦瓜粉添加量为3g时，成品表面平整光滑,颜色金黄,有苦瓜清香味，质地疏松；当苦瓜粉添加量为4.5 g时，成品表面光滑平整有层次,颜色略暗,口感略苦。因此苦瓜的最佳添加量为3 g。

图2 苦瓜粉添加量对饼干的品质影响

2.3 异麦芽酮糖添加量的确定

由图3可知，以100 g混合粉为基准，当异麦芽酮糖添加量小于50 g时，成品表面光滑平整,质地偏硬,甜味淡且层次不清晰；当异麦芽酮糖添加量为50 g时，成品表面平整光滑,颜色金黄,疏松香甜有层次。异麦芽酮糖添加量大于50 g时，成品表面平整光滑,颜色偏深，口感偏甜，品质下降。因此异麦芽酮糖最佳添加量为50 g。

图3 异麦芽酮糖添加量对饼干的品质影响

2.4 玉米粉质量分数的确定

由图4可知，以全麦粉、玉米粉组成的混合粉中，当玉米粉质量分数小于30%时，成品表面平整光滑,颜色略黄,疏松起层,玉米香味较淡。当玉米粉质量分数为30%，成品表面平整光滑,颜色金黄,疏松有层次,有玉米香味，品质最佳。当玉米粉质量分数大于30%时，成品表面稍有裂纹,不太平整,颜色略深,因此玉米的最佳添加量为30%。

图4 玉米粉质量分数对饼干的品质影响

2.5 正交试验结果分析

在饼干研制过程中，影响饼干品质的因素有很多，但最主要探讨的是全麦面粉与玉米粉的质量比、黄油的添加量、苦瓜粉的添加量和异麦芽酮糖的添加量，选取影响较大的4个因素并采用 L9（34）正交试验确定高纤维无糖苦瓜玉米饼干的最佳配方。正交试验因素与水平设计见表3，正交试验结果分析见表4。

表3 正交试验结果

表4 较优组合验证试验结果

由表3可知，影响饼干品质的因素按主次排列依次为B＞A＞D＞C，即影响最大的因素为苦瓜粉的添加量，然后是黄油的添加量，玉米粉质量分数居第三，影响最小的是异麦芽酮糖添加量。通过正交表感官评分可知，高纤维无糖苦瓜玉米饼干最优组合为A3B3C2D1，即每100 g混合粉，黄油添加量为55 g，苦瓜粉添加量为4.5 g，异麦芽酮糖添加量为50 g，玉米粉质量分数为20%，根据表中K值得到的较优水平组合为A3B3C2D2，即黄油添加量为55 g，苦瓜粉添加量为4.5 g，异麦芽酮糖添加量为50 g，玉米粉质量分数为30%，而A3B3C2D2这一配方组合在正交实验中没有进行组合实验过，为使得实验数据更加完善，因此对两组最优配方进行验证实验。

2.6 验证试验

验证实验结果见表4。

经验证实验结果分析可得两个组合评分差异不大，较优组合为A3B3C2D2，两者主要差别是全麦面粉与玉米面粉质量比的不同。在不影响苦瓜玉米饼干品质的前提下，适量地增大玉米粉的比例有利于提高饼干的品质[13]， 因此选定组合 A3B3C2D2较A3B3C2D1更为理想，与正交试验中极差分析结果所得组合相同。最终可以确定饼干的最佳配方为：全麦面粉70%，玉米粉30%，以全麦粉、玉米粉组成的混合粉为基准，每100 g混合粉中，加入黄油55 g、苦瓜粉 4.5 g、异麦芽酮糖 50 g、鸡蛋液 35 g、盐 1 g、泡打粉1 g、杏仁粉15 g。在此配方下制作的高纤维无糖饼干呈棕黄色、口感酥松、有玉米和苦瓜特有的风味。

3 结论

实验表明，影响高纤维无糖苦瓜饼干品质的因素很多，通过单因素实验和正交实验得出，影响其品质的主要因素为苦瓜粉的添加量，其次是黄油的添加量、全麦面粉与玉米粉质量比和异麦芽酮糖的添加量；最终确定饼干最佳配方为：全麦面粉70%，玉米粉30%，以全麦粉、玉米粉组成的混合粉为基准，每100 g混合粉中，加入黄油55 g、苦瓜粉4.5 g、异麦芽酮糖50 g、鸡蛋液35 g、盐1 g、泡打粉1 g、杏仁粉15 g。在此配方下制作的无糖饼干呈棕黄色、口感酥松、具有玉米和苦瓜特有的风味。将全麦面粉、苦瓜粉和异麦芽酮糖等具有一定降血糖功能的原料加入到饼干的生产中，制作出具有一定的保健作用的功能性饼干。在无糖饼干中使用异麦芽酮糖作为甜味剂，给无糖食品增加了一个新品种，且该产品可作为糖尿病人功能性食品，可长期食用，有较好开发应用前景。