荞麦蔬菜饼干的研制

柯尊丽，张应玲，谭 飔

（1. 贵州中医药大学基础医学院，贵州 贵阳 550025；2. 长江师范学院生命科学与技术学院，重庆 408100）

荞麦属蓼科植物，相对于大宗粮食作物来说，荞麦被称为小宗杂粮[1-2]，是我国传统的杂粮之一。荞麦的栽培起源于中国，在亚洲、欧洲等都有广泛的种植[3-4]，主要种类为甜荞和苦荞麦两大品种[5]。据统计，2018 年世界荞麦产量超过290 万t，我国是荞麦生产大国。此外，荞麦在美国和加拿大越来越受欢迎[6-7]。目前，荞麦主要是制作成面条、煎饼和松饼食用[8]。

荞麦已被证实是多种营养物质的良好来源，其所含的蛋白质、膳食纤维等大多都高于一般的大宗粮食作物[9]。此外，荞麦还含有丰富的酚类物质[10]，使其具有多种保健和医药作用。目前，很多研究发现荞麦具有较好的改善糖尿病、心血管疾病等作用[5，11-13]。因此，荞麦除用于直接食用和磨成面粉后制成面食食用外，还被广泛用于食品制品及药品方面的开发，具有广阔的应用前景。

饼干是一种大众化的休闲方便食品，但因其营养低、热量高、容易导致肥胖等特点限制了其在快速消费品领域的广泛销售。随着大众营养观念的改变，只限于味觉上的满足已不再符合现代营养、健康的消费需求。所以，对低热量、高营养的饼干进行配方改良是顺应目前食品消费观念的必要举措。因此，市场上健康营养的各类果蔬高膳食纤维饼干层出不穷，受到广大消费者喜爱。在饼干的基础配方中加入甜荞麦和蔬菜来提高其食用品质、营养价值和感官品质，达到健康合理膳食的目的。

1 材料与方法

1.1 设备与材料

烤箱、破壁机和榨汁机，广东美的生活电器制造有限公司产品；面粉筛、油纸、模具、擀面杖和保鲜袋，均购自超市。

胡萝卜、菠菜、花椰菜、西红柿，甜荞麦、低筋面粉、黄油、植物油、白砂糖、鸡蛋，购自永辉超市。

1.2 试验方法

①荞麦→粉碎→过筛→荞麦粉；

②蔬菜→清洗→切细→调制面团；

③面粉、黄油、鸡蛋、白砂糖、小苏打；

①+②+③→静置→碾压→成型→烘烤→冷却包装。

1.3 操作要点

（1） 原料预混合。先将黄油、白砂糖、鸡蛋液，蔬菜和食盐搅拌均匀，最后筛入面粉和荞麦粉。

（2） 面团的调制。将预混合的原料置于容器中混合，手工揉成光滑的面团后静置25～30 min。操作过程中应避免面粉起筋而影响最终产品的口感。

（3） 碾压成型。将面团进行辊压，压片成厚度为0.4 cm 面皮。用饼干模具切割成型，表面涂上油，放入烤箱。

（4） 烘烤。烤制前应先对烤箱进行预热，设置好上下火温度后再放入饼干进行正式烘烤。

（5） 冷却包装。烘烤好的饼干应使其温度达到室温后进行包装。

1.4 荞麦蔬菜饼干单因素试验设计

（1） 蔬菜种类对荞麦饼干感官品质的影响。选抗氧化性较高的胡萝卜、菠菜、西红柿、西兰花为试验原料，设置面粉用量100 g，荞麦用量20 g，黄油用量50 g，鸡蛋用量20 g，白砂糖用量25 g，各蔬菜用量10 g，分别进行单因素试验，评价各蔬菜对荞麦蔬菜饼干的感官品质的影响。

（2） 在设置面粉和鸡蛋用量分别为100 g 和20 g的基础条件下，每次只改变5 个因素中的1 个因素，保持其他因素不变的情况下，分别设置蔬菜用量（10，15，20，25，30 g）、荞麦用量 （5，10，15，20，25 g）、白砂糖用量 （22，24，26， 28，30 g）及黄油用量（30，40，50，60，70 g），以感官评分（表1） 为标准进行评分。

1.5 荞麦蔬菜饼干的响应面试验设计

基于单因素试验的结果，选择对最终荞麦蔬菜饼干评分影响较大的4 个因素，做四因素三水平的试验，以感官评价为唯一指标，根据Response Surface 的Box-behnken 原理进行响应面数据分析，确定荞麦蔬菜饼干的最佳配方。

1.6 荞麦蔬菜饼干工艺优化试验

根据响应面法得出的最佳配方添加各原材料的比例，设置不同的上火和下火温度及烘烤时间，探究各因素对荞麦蔬菜饼干品质的影响。

1.7 蔬菜饼干的感官评价指标

10 名感官评价员从外观形态、色泽、气味、滋味与口感对荞麦蔬菜饼干的感官品质进行评分。

荞麦蔬菜饼干感官评价见表1。

表1 荞麦蔬菜饼干感官评价

1.8 荞麦蔬菜饼干理化及微生物指标测定

按照 GB 5009.227—2016、GB 4789.2—201 及GB 4789.3—2016 分别检测饼干过氧化值、菌落总数和大肠菌群。

1.9 统计分析

采用Spss 22.0 进行方差分析，显著性检验方法为Duncan，p＜0.05 为具有差异显著性；根据Response Surface 的Box-behnken 原理进行响应面数据分析。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果与分析

2.1.1 蔬菜种类的确定

蔬菜种类对荞麦蔬菜饼干感官品质的影响见图1。

图1 蔬菜种类对荞麦蔬菜饼干感官品质的影响

由图1 可知，当添加蔬菜种类为胡萝卜时感官评分最高，此时荞麦蔬菜饼干为黄色偏淡红，具有清淡的胡萝卜滋味。当添加种类为西兰花时，感官评价最低，此时饼干具有西兰花的苦味；当添加蔬菜种类为西红柿时，感官评分较好，但色泽及滋味与胡萝卜相比略差。因此，蔬菜添加种类为胡萝卜最合适。

2.1.2 胡萝卜用量的确定

胡萝卜用量对荞麦蔬菜饼干感官品质的影响见图2。

图2 胡萝卜用量对荞麦蔬菜饼干感官品质的影响

由图2 可知，胡萝卜用量为20 g 时荞麦蔬菜饼干的外观形态、气味、色泽、口感和滋味指标均较好，综合感官评分最高。因此，最佳胡萝卜用量为20 g。

2.1.3 荞麦用量的确定

荞麦用量对荞麦蔬菜饼干感官品质的影响见图3。

图3 荞麦用量对荞麦蔬菜饼干感官品质的影响

由图3 可知，荞麦用量为15 g 时，其感官评分为85 分，此时饼干的荞麦气味、滋味均较好。因此，最佳荞麦用量为15 g。

2.1.4 白砂糖用量的确定

白砂糖用量对荞麦蔬菜饼干感官品质的影响见图4。

图4 白砂糖用量对荞麦蔬菜饼干感官品质的影响

由图4 可知，当白砂糖用量为26 g 时，荞麦蔬菜饼干评分为93 分，此时饼干的甜度适宜。因此，最佳白砂糖用量为26 g。

2.1.5 黄油用量的确定

黄油用量对荞麦蔬菜饼干感官品质的影响见图5。

图5 黄油用量对荞麦蔬菜饼干感官品质的影响

由图5 可知，黄油用量为50 g 时，荞麦蔬菜饼干的感官评分最高为90 分，此时饼干的气味、滋味及组织状态均较好。因此，黄油的适宜用量为50 g。

2.2 响应面试验结果与分析

2.2.1 响应面试验设计及结果

根据单因素的试验结果，选取4 个（荞麦、蔬菜、白砂糖和黄油用量） 对影响荞麦蔬菜饼干影响最大的因素作为自变量，每个因素设置3 个水平，根据Box-behnken 设计原理，以感官评分为响应值，设计响应面试验方案。

响应面试验设计及结果见表2。

表2 响应面试验设计及结果

2.2.2 响应面试验显著性及方差分析

利用Design Expert 8.0.6 软件分析处理表2 中的数据，最终得到荞麦用量（A）、胡萝卜用量（B）、白砂糖用量（C） 和黄油用量（D） 对荞麦蔬菜饼干感官评分影响的回归方程为：

响应面试验的显著性及方差分析结果见表3。

表3 响应面试验的显著性及方差分析结果

由表3 可知，此时模型p＜0.01（极显著），失拟项为不显著，相关系数R2=0.940 9，表明试验所选择的4 个因素对试验的影响已经达到了94.04%，同时也表明该模型对试验结果的拟合度较好，误差较小，可用于分析和预测荞麦蔬菜饼干的感官评分。F 值的大小反映各因素对荞麦蔬菜饼干的最终影响程度，F值越大，表明该因素对最终结果的影响越大，故该试验的4 个单因素对荞麦蔬菜饼干感官评分影响的程度顺序依次为A＞B=C＞D，即荞麦用量＞胡萝卜用量=白砂糖用量＞黄油用量。

2.2.3 响应面交互及优化分析

各因素交互作用响应面分析图见图6。

通过对回归方程的分析，能够得到荞麦用量、胡萝卜用量、白砂糖用量和黄油用量交互影响荞麦蔬菜饼干感官评分响应面图（见图6）。响应曲面的陡峭程度表明其对荞麦蔬菜饼干品质的影响越大，等高线反映了各个因素的交互作用，图形越椭圆表示交互作用越显著。由图6 可知，荞麦用量（A） 和白砂糖用量（C）、胡萝卜用量（B） 和白砂糖用量（C）、白砂糖用量（C） 和黄油用量（D） 之间的交互作用显著。对荞麦蔬菜饼干的感官评价影响较大。

图6 各因素交互作用响应面分析图

2.2.4 荞麦蔬菜饼干最佳配方的确定

通过Box-behnken 优化后得到的最佳荞麦蔬菜饼干配方为荞麦用量18 g，胡萝卜用量17 g，白砂糖用量28 g，黄油用量57 g，此时模型预测荞麦蔬菜饼干的感官评分为91 分。为验证该条件的可信度，根据优化出的最佳数据进行试验，得到荞麦蔬菜饼干的感官评分为91 分，接近其理论值，说明该模型的拟合度较好，可信度较高，优化的配方可以对荞麦蔬菜饼干的制作提供一定的参考。

2.3 烘烤温度与时间结果及分析

2.3.1 上火烘烤温度的确定

上火烘烤温度对荞麦蔬菜饼干感官品质的影响见图7。

由图7 可知，当上火温度为110 ℃的时候荞麦蔬菜饼干的感官评分最高，此时饼干上表面色泽均匀，呈烘烤后应有的淡黄色，口感适宜。因此，上火烘烤的最佳温度为110 ℃。

图7 上火烘烤温度对荞麦蔬菜饼干感官品质的影响

2.3.2 下火烘烤温度的确定

下火烘烤温度对荞麦蔬菜饼干感官品质的影响见图8。

图8 下火烘烤温度对荞麦蔬菜饼干感官品质的影响

由图8 可知，当下火温度为100 ℃的时候荞麦蔬菜饼干的感官评分最高，此时饼干上表面色泽均匀，呈烘烤后应有的淡黄色，口感适宜。但当温度大于100 ℃时，饼干上表面有明显的棕褐色，带有煳味且滋味不佳。因此，下火烘烤的最佳温度为100 ℃。

2.3.3 烘烤时间的确定

烘烤时间对荞麦蔬菜饼干感官品质的影响见图9。

图9 烘烤时间对荞麦蔬菜饼干感官品质的影响

由图9 可知，当烘烤时间为14 min 时，荞麦蔬菜饼干感官评分最高。此时的饼干上表面色泽均匀，风味及组织状态适宜。

2.4 荞麦蔬菜饼干的品质检测

在最优条件下，制得的荞麦蔬菜饼干色泽呈淡黄色且均匀，甜度及酥脆适宜，口感细腻，外形完整，厚薄均匀。此外，荞麦蔬菜饼干的过氧化值为0.037 2 g/100 g＜0.25 g/100 g，菌落总数检查结果为100＜104CFU/mL，大肠杆菌检测阴性，故产品的菌落总数指标合格。

3 结论

以荞麦和高抗氧化活性的蔬菜主要原料，辅以白砂糖和黄油，研究得出荞麦蔬菜饼干的最佳配方为荞麦用量18 g，蔬菜用量17 g，白砂糖用量28 g，黄油用量57 g，得出最佳的烘烤温度为上火烘烤温度110 ℃，下火烘烤温度100 ℃，最佳烘烤时间为14 min。