黑小麦藜麦饼干加工工艺研究

◎ 程立坤，司乾康，邱宏昌，王国泽

（内蒙古科技大学 生命科学与技术学院，内蒙古 包头 014010）

藜麦营养物质丰富，目前认为其营养价值远胜于小麦、水稻和玉米等传统谷物[1]。由于藜麦含有种类丰富的蛋白质[2]（以白蛋白和球蛋白为主，藜麦含有的氨基酸覆盖了9种人体必需氨基酸，各成分含量合适，可以很好的补充人体所需要的氨基酸）、淀粉[3]（形态通常是直链淀粉和支链淀粉）、维生素[4]（维生素E、维生素B1等）、矿物质[5]（钾、磷、镁含量特别高）等基本营养物质，还含有丰富的黄酮、多酚、芦丁、皂苷等功能性成分，因此具有降血糖、抗氧化、缓解炎症、减脂等多种生理活性功能。藜麦被称为适宜人们食用的“全营养食品”[6]。藜麦不仅食用价值高，而且味道独特，做熟后有坚果芳香和人参味，可增加食欲[7]。

黑小麦，又称蛋白麦、益寿麦，是禾本科一年生栽培植物[8]。现代营养学研究表明，食物的颜色与其营养学价值密切相关，一般来说颜色越深，其营养越丰富，结构越合理[9]，因此有了黑色食品[10]（指其天然色素为黑色或紫红色的食品）的概念。黑小麦、黑芝麻、黑豆等食品因含有黑色素，都属于黑色食品。因其具有高营养、高滋补、高免疫等特殊保健功能，逐渐走上大众餐桌，成为食之精品[11]。黑小麦作为小麦中的特殊一员，其营养成分远高于普通小麦。黑小麦与普通小麦主要营养成分之间的比较如表1所示[10]。黑小麦营养价值丰富，其蛋白质含量较高，必需氨基酸比例高，还含有大量黄酮和类黄酮化合物以及众多膳食纤维和多种不饱和脂肪酸。此外，铁、锌、硒等微量元素，维生素B1、B2、A、E含量也较为突出[12]。

表1 黑小麦与普通小麦主要营养成分比较表

近几年，随着人们对藜麦、黑小麦营养价值的熟知，其消费热情逐渐增高，但当前藜麦和黑小麦的主要食用方式仍为传统的蒸煮方式[13]，比如藜麦粥、藜麦沙拉、黑小麦面粉、馒头等。因此开发黑小麦、藜麦饼干等高附加值产品对于藜麦和黑小麦产业发展具有重要的意义。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 实验原料

实验原料均来自于满足国家规定的食品商家，如表2所示。

表2 主要实验原料表

1.1.2 仪器与设备

实验中主要实验仪器如表3所示；此外，实验中还用到砧板、菜刀、锅、盘、盆、碗、筷子、叉子、牙签和一次性纸杯等。

表3 主要实验仪器表

1.2 实验方法

1.2.1 工艺流程及描述

黑小麦藜麦饼干制作工艺流程：黑小麦面粉、藜麦粉等→预处理→面团调制→静置→辊压→成型→烘烤→冷却→整理→包装→成品。

选取优质面粉、藜麦粉、黑小麦粉、奶粉、盐、小苏打、植物油和糖等原料；通过阅读诸多文献确定黑小麦藜麦饼干的配料比并称量好所需要的原材料；把面粉、黑小麦粉、藜麦粉、小苏打等各种原材料放入搅拌器盆中搅拌，待搅拌均匀且已形成面团模样后放入植物油，接着继续搅拌直至面团成型；静置15 min左右，用擀面杖辊压面团接着使用饼干模具使饼干成型；放入烤箱烘烤，烘烤的时间根据烘烤的温度来判定，一般为上火160 ℃，下火210 ℃，用夹子确定饼干是否烘烤完全，时间过短，饼干会软没有脆性，时间过久则会糊影响外形和口感；冷却至不烫手即可进行感官评定，并密封保存。

1.2.2 操作要点

（1）预处理。将糖溶于热水中，化开后且溶液温度低于50 ℃后再加入面团中，其余辅料直接加入面粉中进行调制。

（2）面团调制。为了防止面团调制时黏性过大导致面团不易成型，调制时面团中各成分的使用要按标准操作进行。此外，面团调制的时间、温度要严格控制。调制结束后，面团静置约10 min，使面团内部受力均匀，防止饼干收缩、变形，更有利于接下来饼干的辊压成型[14]。

（3）辊压。面团静置结束后，放在砧板上用擀面杖直接进行辊压。擀面时多次翻转面团使其正、反两面均达到厚薄均匀、表面光滑的面带。

（4）成型。辊压完成后，用饼干模具放在面团上压出饼干的形状，最后在饼干上扎出均匀的小孔，以使饼干烘烤时更加的充分、完美。

（5）烘烤。把压成饼干形状的面带放在烤盘上（烤盘上提前放入一张油纸，以免饼干粘在烤盘上），烤箱提前预热2 min（烤炉提前预热5 min），预热温度为上火160 ℃、下火210 ℃。烘烤结束后，取出烤盘，室温冷却，至饼干不烫手后即可食用。

（6）包装。饼干冷却结束后，放入专用饼干包装袋后封口即可。

1.2.3 实验设计

（1）采用单因素试验分别研究黑小麦粉量（20%、30%、40%、50%和60%）、藜麦粉量（14%、22%、30%、38%和46%）、白砂糖量（24%、32%、40%、48%和56%）、植物调和油量（12%、18%、24%、30%和36%）对黑小麦藜麦饼干品质的影响。

（2）在单因素试验的基础上，选择不同的黑小麦粉量、藜麦粉量、糖量、植物调和油量为试验因素，以感官评定为衡量指标，采用4因素3水平按L9（34）进行正交试验，以确定黑小麦藜麦饼干的最佳配方及工艺。

1.2.4 感官指标评定

以《食品安全国家标准 饼干》（GB 7100—2015）为参照，制作表4作为系列藜麦饼干的感官评定标准，并根据其进行评分，满分设置为100分。实验结果由固定的5位口味正常的人员进行感官评定，每次评定严格按照表4进行评分，感官评定人员在评定时根据自己尝出来的结果进行评分，之间不能相互影响，每个感官指标的分数均取5人的平均分。

表4 黑小麦藜麦饼干感官评定表

1.3 微生物指标的测定

（1）细菌总数。依据《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》（GB 4789.2—2016）测定黑小麦藜麦饼干中的细菌总数[15]。

（2）大肠菌群数。依据《食品安全国家标准 食品微生物学检验 大肠菌群计数》（GB 4789.3—2016）测定黑小麦藜麦饼干中的大肠菌群数[16]。

2 结果与分析

2.1 黑小麦藜麦饼干单因素试验

经过预实验确定了黑小麦藜麦饼干其他配料的添加量（以中筋面粉100 g为基准），小苏打2 g、盐1 g、奶粉6 g、水80 g。

（1）黑小麦粉添加量。将黑小麦粉按20%、30%、40%、50%、60%的量添加至原料中以制作成黑小麦藜麦饼干，并对成品进行感官评定。图1为黑小麦粉的感官评分折线图。从图1可得，黑小麦粉量为50%的黑小麦藜麦饼干感官评分最高，品质最好。因此，在制作黑小麦藜麦饼干时，应该选取50%的黑小麦粉。

图1 黑小麦粉量对黑小麦藜麦饼干感官评定的影响图

（2）藜麦粉添加量。将藜麦粉按14%、22%、30%、38%、46%的比例添加至原料中以制作成黑小麦藜麦饼干，并对成品做感官评定。图2为藜麦粉的感官评分折线图。从图2可得，藜麦粉量为30%的黑小麦藜麦饼干感官评分最高，品质最好。因此，在制作黑小麦藜麦饼干时，应该选取30%的藜麦粉。

图2 藜麦粉量对黑小麦藜麦饼干感官评定的影响图

（3）白砂糖量。将白砂糖按24%、32%、40%、48%、56%的比例添加至原料中以制作成黑小麦藜麦饼干，并对成品进行感官评定。图3为白砂糖的感官评分折线图。从图3可得，白砂糖量为40%的黑小麦藜麦饼干感官评分最高，品质最好。因此，在制作黑小麦藜麦饼干时，应该选取40%的白砂糖。

图3 白砂糖量对黑小麦藜麦饼干感官评定的影响图

（4）植物调和油量。将植物调和油按12%、18%、24%、30%、36%的比例添加至原料中以制作成黑小麦藜麦饼干，并对成品做感官评定。图4为植物调和油的感官评分折线图。从图4可得，植物调和油量为24%的黑小麦藜麦饼干感官评分最高，品质最好。因此，在制作黑小麦藜麦饼干时，应该选取24%的植物调和油。

图4 植物调和油量对黑小麦藜麦饼干感官评定的影响图

2.2 黑小麦藜麦饼干正交试验结果与分析

根据单因素试验得出的结果，选取黑小麦粉、藜麦粉、白砂糖、植物调和油4个因素进行正交试验，正交试验因素水平如表5所示。

表5 黑小麦藜麦饼干L9(34)正交试验水平因素表

正交试验结果如表6所示，影响黑小麦藜麦饼干感官品质的因素依次是D、A、B、C，即植物调和油的量影响最大，其次是黑小麦粉的量，接着是藜麦粉的量，最后是白砂糖的量影响最小。经过正交试验得出黑小麦藜麦饼干的最佳工艺配方为A2B2C2D2，即黑小麦粉的量为50%，藜麦粉的量为30%，白砂糖的量为40%，植物调和油的量为24%。为了确定上述正交试验所得的是最优工艺配方，对A2B2C2D2所对应的工艺配方进行验证实验，所得产品感官评定综合平均分为89.6分，说明通过实验得出的该工艺配方为最优工艺配方。

表6 黑小麦藜麦饼干L9(34)正交试验结果表

2.3 微生物指标检测结果与分析

（1）细菌总数检测结果与分析。依据GB 4789.2—2016中规定的测定方法，将黑小麦藜麦饼干分别进行10-1，10-2，10-33个稀释梯度的细菌总数检测，每个梯度进行3组平行实验，并与空白对照组对照，实验结果表明，黑小麦藜麦饼干中无细菌检出，可放心食用。

（2）大肠菌群数检测结果与分析。依据GB 4789.3—2010中规定的测定方法，将黑小麦藜麦饼干分别进行10-1，10-2，10-33个稀释梯度的大肠菌群数检测，每个梯度进行3组平行实验，并与空白对照组对照，实验结果表明，大肠菌群为阴性，对照大肠菌群最可能数（MPN）检索表得出：成品大肠菌群（MPN/100 g）＜30，可以放心食用。

2.4 讨论影响藜麦饼干品质的因素

2.4.1 实验原料对藜麦饼干的影响

黑小麦营养物质（蛋白质、纤维素、矿物质、不饱和脂肪酸等）含量高，必需氨基酸种类齐全、比例适宜，是一种天然黑色食品新资源，已经广泛用于食品中，具有巨大的发展前景[17]。黑小麦藜麦饼干中加入黑小麦粉促使饼干味道更具有香味，其与藜麦粉也非常搭配，使得饼干无论是色泽、组织结构、口感、风味等都较为可口。

加入黑小麦粉时应该注意黑小麦粉的量，添加量过少对饼干的影响不够，得不到预期的效果，添加量过多会使饼干充满黑小麦味道，此外，还会影响其他原料的效果，甚至会让饼干颜色灰暗，影响美观。所以，选择适当的黑小麦粉量，不仅可以给产品带来美味，还可以增加营养价值。

2.4.2 其他因素对藜麦饼干的影响

饼干烘烤时烤箱（炉）的上下火温度和烘烤时间都会对饼干的品质造成极大的影响。饼干模型的面团经过了烘烤，除了可以增加其香味，还可以起到定型的作用，保持饼干一定的机械强度，防止其被压碎。

烘烤时上下火的温度偏低会延长饼干烘烤时间，烤出来的饼干很软且夹生，但如果温度过高会导致温度难以控制，烤出来的饼干很容易糊，极其影响外形和口感。烘烤时烘烤的时间要控制的恰到好处，时间太短易导致饼干未熟透，时间太长易造成饼干焦糊，此外，用烤箱烘烤时可以开启烤箱的热风功能，这样可以使饼干烘烤的更加充分。因此，烘烤饼干时要选择适当的温度和时间。

3 结论

本次实验通过单因素试验和正交试验确定了黑小麦藜麦饼干的配方及工艺，并对产品进行了微生物标检测。通过正交试验得出黑小麦藜麦饼干的最佳工艺配方分别是：黑小麦粉50%、藜麦粉30%、白砂糖40%、植物调和油24%。细菌总数未检出；大肠菌群阴性，MPN/100 g＜30。符合卫生标准。实验结果为新型功能性饼干的开发提供了参考，对于黑小麦和藜麦的高值化利用具有一定的意义。