银杏燕麦饼干的研制

张 齐， 张圣煜， 彭 钢

(安徽科技学院，食品工程学院，安徽 凤阳 233100)

银杏(Ginkgobiloba)是目前已知最老的物种之一[1],果壳被去除后可得到银杏果实,颜色呈乳白色,又称“白果”。银杏果在1992年就被相关部门列入药食同源目录名单,其果实中含有多种营养物质,如纤维素、脂肪、蛋白质等。此外,还含有如银杏多糖、银杏内酯等功能活性因子,具有很好的营养与保健价值[2-3]。《本草纲目》也记载了银杏果具有温肺定喘,消毒杀虫等作用[4]。燕麦(Oat),又称野麦,是八大粮食作物中的禾苗类作物[5-6]。燕麦中含有大量的可溶性膳食纤维,可促进肠胃消化,利于消化吸收营养物质[7-9],蛋白质含量最高可达15.6%,并还含有大量的脂肪酸,尤其是不饱和脂肪酸[10-12]。

饼干是日常生活中随处可见的大众化休闲食品。饼干品种多、购买方便、便于携带且保质期较长,因此市场占有率高,深受大众的喜爱,具有广阔的发展前景[13]。本文以银杏粉和燕麦粉为主要原料,通过单因素及响应面试验[14-16]探究其最佳制备工艺,并对饼干品质进行分析,在提升饼干营养价值的同时,也为休闲食品加工与工业化生产提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料

银杏粉、燕麦粉、糖粉、鸡蛋、黄油、泡打粉、低筋面粉、食盐、脱脂奶粉等原料均为合家福超市市售。乙醚(分析纯)产自无锡市晶科化工有限公司。

1.2 仪器和设备

表1 仪器与设备

1.3 方法

1.3.1 制作工艺 银杏燕麦饼干制作工艺如下:

黄油、鸡蛋、糖粉和奶粉

↓

原辅料处理→和面→醒发→成型→烘烤→冷却→包装

↑

食盐、泡打粉

1.3.2 基本操作要点 银杏燕麦饼干基本操作要点如下:

(1)原料的称取:将低筋面粉、燕麦粉和银杏粉混合均匀,放在案板上进行开窝;

(2)面团的调制:将糖粉、鸡蛋、黄油、奶粉、食盐、泡打粉等混合均匀,最后加入面粉;

(3)成型:混合成面团,放置3～5 min后用模具印制成型;

(4)烘烤;烤箱温度设置为180 ℃,预热,待到温度稳定后,将辊印成型的面胚放到烤盘上,烤制15 min。

(5)冷却、包装:饼干取出后冷却,包装。

1.3.3 银杏燕麦饼干的感官评价标准 本实验邀请9位专家组成感官评价评分小组,采用不记名盲标的方式从饼干的色泽、口感、外观、组织状态四个方面评分,满分100分,最终结果取平均值。

1.3.4 银杏燕麦饼干的单因素实验设计 银杏粉添加量的确定:根据上述制作工艺,称取100 g低筋面粉,60 g燕麦粉,35 g黄油,50 g鸡蛋,35 g糖粉,选取不同的银杏粉添加量(2、4、6、8、10 g)进行实验设计并进行感官评价,确定最适添加量。

燕麦粉添加量的确定:根据上述制作工艺,依次称取100 g低筋面粉,6 g银杏粉,35 g黄油,50 g鸡蛋,35 g糖粉,选择不同的燕麦粉添加量(30、40、50、60、70 g)进行实验,根据所制成品的感官评分确定最适添加量。

黄油添加量的确定:根据上述制作工艺,按照100 g低筋面粉、60 g燕麦粉、6 g银杏粉、50 g鸡蛋、35 g糖粉、2 g泡打粉、10 g奶粉、1 g食盐、黄油添加量分别为25、30、35、40、45 g进行实验,根据所制成品的感官评分确定其最适用量。

鸡蛋添加量的确定:根据上述制作工艺,按照100 g低筋面粉、60 g燕麦粉、35 g黄油、6 g银杏粉、35 g糖粉、鸡蛋添加量分别为30、40、50、60、70 g进行实验设计。并根据各组银杏燕麦饼干对感官评价分值的影响,确定鸡蛋的最适添加量。

糖粉添加量的确定:根据上述制作工艺流程,按照100 g低筋面粉、60 g燕麦粉、35 g黄油、50 g鸡蛋、6 g银杏粉、糖粉添加量分别为25、30、35、40、45 g的条件进行实验设计,依据感官评价确定最适添加量。

1.3.5 银杏燕麦饼干的响应面优化 在单因素实验结果以及工艺创新的基础上,选择银杏粉添加量,燕麦粉添加量,糖粉添加量作为响应面实验因素并通过Box-behnken进行中心组合设计三因素三水平实验,实验设计的因素水平如表2所示[17]。

表2 响应面试验因素水平表

1.3.6 银杏燕麦饼干的基本成分测定 按GB 5009.3-2016直接干燥法检测水分含量;按GB 5009.6-2016中索氏抽提法检测脂肪含量。

2 结果与分析

2.1 银杏燕麦饼干的单因素试验

2.1.1 银杏粉添加量的确定 由图1可以看出，银杏粉的添加量能够影响饼干的风味和口感。当银杏粉添加量为2 g时,饼干口感较差,得分偏低;当银杏粉添加量为6 g时,感官评价的数据得分最高,感官评分为88分,制得的饼干外形完整、色泽均匀,呈现棕黄色,口感较为浓郁;当银杏粉添加量增加至8 g时,感官评分为81分,饼干的外形开始出现少量凹底和气泡,口感开始偏苦但仍然有麦香气;当银杏粉添加量达到10 g时,感官评分最低为72分,此时的饼干断面结构开始出现不规则现象,口感偏苦。综上所述,实验选取的银杏粉最适添加量为6 g。

图1 银杏粉添加量对银杏燕麦饼干感官评分的影响

2.1.2 燕麦粉添加量的确定 从图2可以看出,饼干的感官评价分值随燕麦粉添加量的增加先增大后降低,在燕麦粉添加量为60 g时,其感官评价分值最高,感官评分为89分。此时的饼干外观平整,口感酥脆且具有浓郁的麦香味;当燕麦粉添加量超过60 g时,饼干硬度变大,断面结构开始出现不规则的现象,口感略显粗糙,感官评价分数逐渐下降,当燕麦粉添加量为70 g时,感官评分为84分。由此,实验选取燕麦粉的最适添加量为60 g。

图2 燕麦粉添加量对银杏燕麦饼干感官评分的影响

2.1.3 糖粉添加量的确定 由图3可知,当糖粉添加量在25～35 g范围内,随着糖粉添加量的增加,感官评价分值逐渐上升,在糖粉添加量为35 g时,感官评分最高为86分,其原因可能是糖分的增加改善了银杏燕麦饼干的口感和风味,也使得饼干的结构更加疏松;当糖粉添加量超过35 g时,饼干口感甜腻,且饼干色泽因焦糖化反应而变黑,导致了感官评分的下降。故35 g为糖粉最适添加量。

图3 糖粉添加量对银杏燕麦饼干感官评分的影响

2.1.4 鸡蛋添加量的确定 鸡蛋中含有的蛋白质和脂肪等能赋予饼干更高的营养价值,改善饼干的色泽、风味和组织结构。由图4可知,在30～50 g范围内的感官评分值随鸡蛋添加量的增加缓慢上升;当鸡蛋添加量达到50 g时,感官评分数值达到最大,感官评分为88分,此时的银杏燕麦饼干酥脆可口、色泽呈现棕黄色,且因乳化作用的影响饼干质地均一;鸡蛋添加量大于50 g时,感官分值开始下降,在鸡蛋添加量为70 g时,感官评分最低为72分,其原因可能是过多鸡蛋的添加导致饼干断面结构无层次,有孔缝出现。因此,鸡蛋的最适添加量为50 g。

图4 鸡蛋添加量对银杏燕麦饼干感官评分的影响

2.1.5 黄油添加量的确定 从图5可知,当黄油添加量达到30 g时,银杏燕麦饼干评分值最高,感官评分为88分;当黄油添加量为25 g时,感官评价分最低为68分。这是因为黄油中富含的饱和脂肪酸与天然乳化剂类似,对增加面团的延展性有重要作用[15]。当黄油添加量在30 g时,饼干呈棕黄色,有明显光泽和浓郁麦香味;当黄油添加量大于30 g时,银杏燕麦饼干评分值开始下降。此时,饼干组织结构产生一定的变化,出现膨胀、起泡等现象。此外,饼干的口感也过于油腻,导致感官评价的分数出现下降趋势。综上所述,黄油的最适添加量为30 g。

图5 黄油添加量对银杏燕麦饼干感官评分的影响

2.2 银杏燕麦饼干的响应面法试验结果

2.2.1 响应面试验结果分析

银杏粉添加量(A)、燕麦粉添加量(B)、糖粉添加量(C)为因素,如表3所示,共有17组试验,含5次重复实验。用ANOVA分析回归参数,得到回归模型:

感官评分=88.80-0.87A+1.50B+1.38C-1.25AB-1.00AC+1.75BC-4.90A2-2.15B2-1.40C2

表3 中心复合响应面实验设计条件与实验结果

表4 响应面二次模型的方差分析

2.2.2 各因素交互作用的分析和讨论 由图6响应面结果分析可知,随着银杏粉和燕麦粉添加量的增加,银杏燕麦饼干的感官评价分数均呈现先上升后下降的趋势。由等高线图可知,两因素间的交叉作用极显著。由等高线弯曲程度可得,银杏粉添加量对饼干感官评价分值的影响大于燕麦粉添加量。

图6 银杏粉和燕麦粉添加量对感官评分影响的响应面图和等高线图

由图7响应面结果可知,银杏粉添加量不变时,感官评价分值随糖粉添加量的增加先增大后减小。并在糖粉添加量为37 g时达到感官评价最高值;固定糖粉添加量不变,饼干感官评价分数随银杏粉用量的增加先上升后下降。在银杏粉添加量为6 g时,感官评价分值最大。此外,等高线图像呈现椭圆形且曲面图像坡度大,说明两因素间的交互作用显著,由曲线弯曲程度可以看出,银杏粉添加量对饼干的感官评价分值的影响大于糖粉添加量。

图7 银杏粉与糖粉添加量对感官评分影响的响应面图和等高线图

由图8中响应面图可知,随着糖粉和燕麦粉添加量增加,银杏燕麦饼干的感官评价分数呈现先上升后下降的趋势。由等高线图可知,糖粉添加量与燕麦粉添加量之间的交互作用显著,且对饼干的感官评价分值的影响差别不大。

图8 燕麦粉与糖粉添加量对感官评分影响的响应面图和等高线图

2.2.3 最佳工艺参数的确定 通过响应面实验确定最佳工艺参数为:银杏粉5.4 g、燕麦粉68.42 g、糖粉40 g。该条件下得到理论感官评价分值为90.42 分。对上述优化后的工艺参数进行验证,做3次平行实验取平均值,得出最终感官评价分值为89.3分,与预测值相近,说明该模型有很高的拟合程度,可对银杏燕麦饼干的制备工艺进行优化。

2.3 银杏燕麦饼干的品质分析

对饼干进行水分和脂肪含量的测定,结果如表5所示。

表5 银杏燕麦饼干的理化指标

由表5可知,银杏燕麦饼干的水分含量为1.78%,符合GB/T20980-2007规定的水分含量标准;脂肪含量为11.6%,符合GB 5009.6-2016中对酥性饼干的标准。

3 结论

通过实验分析,最终确定银杏燕麦饼干的最佳制备工艺条件:在烘烤温度180 ℃、烘烤时间15 min条件下,低筋面粉添加量100 g,银杏粉添加量5.4 g,燕麦粉添加量68.42 g,鸡蛋添加量50 g,糖粉添加量40 g,黄油添加量30 g。