天麻饼干的研制

李翠茹，周 康，彭买姣，袁嘉丽，吴月滢,*，谭周进,*

（1.湖南中医药大学，湖南 长沙 410208；2.云南省中医药学分子生物学重点实验室，云南中医药大学，云南 昆明 650500）

天麻为兰科植物天麻（Gastrodia elataBl）的干燥块茎，具有息风止痉、平抑肝阳、祛风通络的功效[1]。2019年国家卫生健康委与国家市场监管总局联合公布了《关于对党参等9种物质开展按照传统既是食品又是中药材的物质管理试点工作的通知》（国卫食品函〔2019〕311号）[2]，对天麻进行了药食同源的试点工作。现代研究表明，天麻具有改善认知记忆、改善睡眠、降血压、抗惊厥、抗疲劳、延缓衰老、增强免疫力、调节肠道菌群等功能[3-7]。当前研发的天麻相关食品的功能主要集中在中枢神经系统和心血管系统[8]。天麻具有特殊气味，俗称“马尿味”，常人难以接受，故在进行天麻相关食品开发时，往往采取一定的措施掩盖不良的气味，提升产品的感官品质。黑芝麻、核桃、大枣都是日常食用的食品，香味浓郁，可在一定程度上掩盖天麻的不良气味。黑芝麻含有丰富的脂类、蛋白质、维生素、矿物质等，作为药食同源物质具有保护肝肾、抗肿瘤、消炎杀菌、抗氧化、抗衰老、防止动脉粥样硬化、调节血脂、保护神经等功效[9]。核桃中含有蛋白质、脂肪、膳食纤维等大量常见营养成分，具有健脑益智、护肝、降糖、降血脂、预防心血管疾病等作用[10]。大枣被公认为一种健康食品，含有多种生物活性物质，如多糖类及多酚类化合物、氨基酸、核苷酸、脂肪酸、膳食纤维、生物碱和其他营养素。这些从枣果中获得的营养素和非营养性植物化学物质具有抗癌、抗氧化、抗炎、抗高脂血症、抗高血糖、免疫调节、神经保护、镇静和抗病毒等生理功能[11]。茯苓[12-15]和薏苡仁[16-18]均可健脾渗湿，二者配伍使用可有效治疗厌食、食少、水肿、失眠等疾病，具有良好的免疫调节、改善睡眠、缓解疲劳、降血糖、抗肿瘤等作用，是良好的保健品开发原料。

现有的天麻加工食品剂型主要以胶囊、片剂、酒剂、袋装茶、口服液、饮料、粉剂等为主[8]，仅李刚凤等[19]将天麻应用于保健饼干的研发。因此，拟以天麻、茯苓、薏苡仁、黑芝麻、核桃、大枣等为原材料制作天麻饼干，丰富酥性饼干种类，可为天麻等药食同源植物的合理利用提供新思路，以期为天麻作为休闲食品的进一步开发利用提供参考借鉴。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料

低筋小麦粉，滨州中裕食品有限公司；食用玉米淀粉，味好美武汉食品有限公司；食用小苏打，安琪酵母股份有限公司；麦芽糖醇，山东福田药业有限公司；天麻（产自云南，生产批号：210701）、薏苡仁（产自贵州，生产批号：21102301）、茯苓（产自云南，生产批号：2205008）、黑芝麻（产自安徽，生产批号：211104）、核桃（产自新疆，生产批号：211101）、大枣（产自新疆，生产批号：P20220102），均购于湖南省长沙市益丰大药房麓山和苑店；纯净水，华润怡宝饮料（中国）有限公司。

1.1.2 仪器与设备

PT4012W 型电烤箱，美的集团有限公司；FLB-500A 型万能高速粉碎机，上海菲利博食品机械有限公司；PR224ZH/E 电子天平，奥豪斯仪器有限公司；JBK2160多功能食品加工机，台湾家必康科技集团有限公司。

1.2 方法

1.2.1 天麻饼干基本配方

通过预试验确定基本配方及烘焙条件：面粉（低筋小麦粉与玉米淀粉质量比为7∶3）63 g，麦芽糖醇40 g，药食同源食材（天麻∶茯苓∶薏苡仁∶黑芝麻∶核桃∶大枣=3∶10∶10∶10∶10∶10）53 g，小苏打1.2 g，烘焙上火/下火温度为180 ℃/160 ℃，烘焙时间13 min。

1.2.2 工艺流程

原料预处理→面团调制→印模成型→烘烤→冷却→成品

1.2.3 工艺要点

1.2.3.1 原料预处理

将天麻、茯苓、薏苡仁、核桃、黑芝麻于粉碎机粉碎，其中天麻粉、茯苓粉、薏苡仁粉过80 目筛，待用。大枣洗净后去核，使用多功能食品加工机榨成枣泥后备用。

1.2.3.2 面团调制

将称量好的核桃末、黑芝麻末、枣泥、低筋小麦粉、玉米淀粉、小苏打、麦芽糖醇和过筛的天麻粉、茯苓粉、薏苡仁粉与纯净水混合搅拌后制成面团。

1.2.3.3 印模成型

将面团分成每份质量约10～10.5 g 的小面团，印模成型，置于烤盘中。

1.2.3.4 烘烤、冷却、成品

提前打开烤箱预热，调至上火180 ℃、下火160 ℃，待烤箱达到设置温度时，将盛有饼干坯的烤盘放入烤箱中，烘烤13 min后取出，冷却后即为成品。

1.2.4 单因素试验设计

在天麻饼干基本配方的基础上，分别考察面粉总添加量（33、43、53、63、73 g）、烘焙上火/下火温度（200 ℃/180 ℃、190 ℃/170 ℃、180 ℃/160 ℃、170 ℃/150 ℃、160 ℃/140 ℃）、烘焙时间（9、11、13、15、17 min）、麦芽糖醇添加量（20、30、40、50、60 g）、低筋小麦粉与玉米淀粉质量比（9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5）、小苏打添加量（0.8、1.0、1.2、1.4、1.6 g）对天麻饼干感官品质的影响。

1.2.5 正交试验设计

在单因素试验结果的基础上，选取低筋小麦粉与玉米淀粉质量比（A）、小苏打添加量（B）、烘焙时间（C）、烘焙上火/下火温度（D）4个因素的适宜水平，设计L9(34)正交试验，对饼干的配方和工艺进行筛选，以感官品质评分为考察指标，确定饼干的最优组合，正交试验设计因素水平见表1。

表1 天麻饼干正交试验因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment for Gastrodia elata Bl biscuits

1.2.6 测定项目与方法

1.2.6.1 感官品质评定

参考GB 7100—2015《食品安全国家标准 饼干》[20]、GB/T 20980—2021《饼干质量通则》[21]中规定的酥性饼干感官要求，制定感官评价标准（表2），饼干烘焙完成之后，将饼干在室内放置12 h左右，由10人组成的感官评价小组进行感官评价。评价人员从饼干形态（20 分）、色泽（25 分）、滋味与口感（30 分）、组织（20 分）、杂质（5 分）5 个方面采取盲法对饼干进行评分，以平均值作为最终评价结果。

表2 天麻饼干感官品质评分标准Table 2 Sensory evaluation criteria of Gastrodia elata Bl biscuits

1.2.6.2 饼干成品理化指标及营养成分指标

水分：参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》[22]中规定的第一法进行测定；碱度：参照GB/T 20980—2021《饼干质量通则》[21]中规定的方法进行测定；能量和碳水化合物含量：参照GB 28050—2011《食品安全国家标准 预包装食品营养标签通则》[23]中规定的方法进行测定；蛋白质含量：参照GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》[24]中规定的第一法进行测定；脂肪含量：参照GB 5009.6—2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》[25]中规定的第一法进行测定；钠含量：参照GB 5009.91—2017《食品安全国家标准 食品中钾、钠的测定》[26]中规定的第三法进行测定；总黄酮含量：参照NY/T 1295—2007《荞麦及其制品中总黄酮含量的测定》[27]中规定的方法进行测定。

1.2.7 数据处理

采用Excel 和SPSS 25.0 软件对数据进行处理与分析，利用GraphPad Prism 8.0软件进行图形的绘制。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 面粉添加量对天麻饼干感官品质的影响

前期预试验发现，饼干制作过程中若面粉添加量过高会导致成品粉质感重，难以下咽，且使饼干发硬，颜色过深，形状不均匀，影响成品口感、香味以及外观。由图1可知，面粉添加量对饼干感官评分影响较大，当面粉添加量小于63 g时，饼干苦涩味加重，表面焦糊；当面粉添加量为63 g时，饼干口感酥脆，外形美观，感官得分最高；当面粉添加量大于63 g时，饼干粉质感重，口感不佳，发硬且外形不均匀。因此，确定最佳面粉添加量为63 g。

图1 面粉添加量对天麻饼干感官品质的影响Fig.1 Effect of total flour addition on sensory quality of Gastrodia elata Bl biscuits

2.1.2 烘焙温度对天麻饼干感官品质的影响

烘焙是饼干制作的最后一步，也是决定成品品质的关键因素，烘焙温度和时间都非常重要。由图2可知，烘焙温度对饼干感官评分影响较大，当烘焙上火/下火温度低于180 ℃/160 ℃时，饼干颜色较淡，口感绵软不酥脆，内部组织结构不均匀；当烘焙上火/下火温度为180 ℃/160 ℃时，饼干色泽均匀，口感酥脆，伴有烘焙香气，内部组织结构有层次或呈多孔状；烘焙上火/下火温度高于180 ℃/160 ℃时，饼干表面焦糊，饼体发硬，口感苦涩，伴有焦糊味。因此，确定最佳烘焙上火/下火温度为180 ℃/160 ℃。

图2 烘焙温度对天麻饼干感官品质的影响Fig.2 Effect of baking temperature on sensory quality of Gastrodia elata Bl biscuits

2.1.3 烘焙时间对天麻饼干感官品质的影响

由图3 可知，随着烘焙时间的延长，饼干的感官评分先升高后降低，当烘焙时间小于13 min时，饼干颜色较淡，口感绵软不酥脆，内部组织结构不均匀；当烘焙时间为13 min 时，饼干色泽均匀，口感酥脆，伴有烘焙香气，断面组织结构有层次或呈多孔状；当烘焙时间大于13 min 时，饼干表面焦糊，饼体发硬，口感苦涩，伴有焦糊味。因此，确定适宜的烘焙时间为13 min。

图3 烘焙时间对天麻饼干感官品质的影响Fig.3 Effect of baking time on sensory quality of Gastrodia elata Bl biscuits

2.1.4 麦芽糖醇添加量对天麻饼干感官品质的影响

糖是饼干甜味的来源，在加热条件下可发生焦糖化反应和美拉德反应，并产生独特的物质赋予饼干良好的色泽和风味[28]。麦芽糖醇风味与蔗糖接近，热量低，不会引起血糖升高，可防止肥胖，其作为一种多羟基化合物，还可延缓淀粉老化[29]。由图4 可知，麦芽糖醇添加量对饼干感官评分影响较大，当麦芽糖醇添加量小于40 g时，饼干色泽差，甜味较淡；当麦芽糖醇添加量为40 g时，饼干色泽均匀，甜味适中；当麦芽糖醇添加量大于40 g 时，饼干颜色较深，口感甜腻。因此，确定最佳麦芽糖醇添加量为40 g。

图4 麦芽糖醇添加量对天麻饼干感官品质的影响Fig.4 Effect of maltitol addition on sensory quality of Gastrodia elata Bl biscuits

2.1.5 低筋小麦粉与玉米淀粉的质量比对天麻饼干感官品质的影响

抗性淀粉作为新型具有保健功能的“食品添加剂”，可起到增加食品脆性、降低食品膨胀度、改善食品口感等作用[30]，其中玉米淀粉是食品制作中常用的抗性淀粉，本试验选取玉米淀粉来替代部分低筋小麦粉，进一步研究其添加量比对饼干感官品质的影响。由图5可知，当低筋小麦粉与玉米淀粉质量比分别为9∶1、8∶2、7∶3 时，随着玉米淀粉添加比例的增加，对饼干的感官品质影响不大；当低筋小麦粉与玉米淀粉质量比为7∶3时，饼干色泽均匀，口感松脆，断面孔洞紧密有层次；当低筋小麦粉与玉米淀粉质量比分别为6∶4、5∶5时，饼干色泽不均匀，口感粗糙，断面孔洞大且不均匀。因此，确定适宜的低筋小麦粉与玉米淀粉质量比为7∶3。

2.1.6 小苏打添加量对天麻饼干感官品质的影响

小苏打即碳酸氢钠，作为一种膨松剂，在受热情况下可产生二氧化碳气体，使饼干内部出现气泡并迅速形成蓬松结构，使饼干的口感更加松脆，富有层次感。且饼干的pH值与焦糖化反应和美拉德反应的速率密切相关，pH值越大反应速率越快，使饼干更容易上色[31]。由图6 可知，随着小苏打添加量的增加，饼干的感官评分先升高后降低，当小苏打添加量低于1.2 g 时，饼干颜色较淡，口感绵密，断面组织不均匀且无层次；当小苏打添加量为1.2 g时，饼干色泽均匀，口感松脆，断面组织均匀，孔洞细密有层次；当小苏打添加量大于1.2 g时，饼干颜色较深，断面组织不均匀，孔洞较大，伴有碱味。因此，确定适宜的小苏打添加量为1.2 g。

2.2 正交试验结果

由表3可知：影响天麻饼干感官品质各因素的主次顺序为A＞C＞D＞B，即低筋小麦粉与玉米淀粉质量比＞烘烤时间＞烘焙温度＞小苏打质量分数；各因素最佳水平组合为A1B1C1D2，而正交试验的各组中最优组合为A1B1C1D1，经过3 组平行验证试验，A1B1C1D2的感官评分均值为88.3，A1B1C1D1的感官评分均值为81.3。因此，选择A1B1C1D2作为最佳组合，即低筋小麦粉∶玉米淀粉=7∶3，小苏打添加量为1.2 g，烘烤时间为13 min，烘焙上火/下火温度为180 ℃/160 ℃。

表3 天麻饼干正交试验结果Table 3 Orthogonal experimental results of Gastrodia elata Bl biscuits

2.3 理化指标及营养成分指标测定结果

按照上述筛选的最佳工艺条件制备天麻饼干，对其基本理化指标和营养成分指标进行测定，结果表明，饼干水分含量为3.99%，碱度为0.14%，能量为1 782 kJ/100 g，蛋白质含量为7.31 g/100 g，脂肪含量为9.1 g/100 g，碳水化合物含量为77.7 g/100 g，钠含量为162 mg/100 g，总黄酮含量为0.31%。

3 结论

在单因素试验的基础上，通过正交试验，以感官评分为指标，最终确定天麻饼干的最佳配方及烘焙条件为：面粉（低筋小麦粉与玉米淀粉质量比为7∶3）63 g，麦芽糖醇40 g，药食同源食材（天麻∶茯苓∶薏苡仁∶黑芝麻∶核桃∶大枣=3∶10∶10∶10∶10∶10）53 g，小苏打1.2 g，烘焙上火/下火温度为180 ℃/160 ℃，烘焙时间13 min。在最优配方及工艺条件下制作的天麻饼干外形完整，色泽均匀，口感酥脆，甜度适中，伴有黑芝麻香气，掩盖了天麻不佳的气味，组织结构有层次，孔洞细密，富含营养，水分含量、碱度、能量、蛋白质含量、脂肪含量、碳水化合物含量、钠含量、总黄酮含量分别为3.99%、0.14%、1 782 kJ/100 g、7.31 g/100 g、9.1 g/100 g、77.7 g/100 g、162 mg/100 g、0.31%。研究成果为天麻等药食同源植物在休闲食品中的研发提供了新的思路。