紫薯粉添加量对曲奇品质特性的影响

◎ 何 玮，杨晓雨，李昊天，陈 玉，慈傲特

（安庆医药高等专科学校 药学院，安徽 安庆 246052）

曲奇饼干是以小麦面粉、油脂和糖为主要原料，制成的表面有花纹的高糖、高油脂饼干[1-2]。随着人们物质条件和经济条件的改善，消费者在选择食品时不仅注重产品的口感，更追求产品的营养与健康，开发绿色和健康的产品已成为食品企业的发展方向[3-4]。梅新等[5]研究发现，在曲奇制作过程中添加合适的辅料不仅可以改善曲奇的口感，还能赋予曲奇原本没有的营养价值。

紫薯又名紫心山芋，属于甘薯的一种，是日本九州农业试验场的研究人员培育出的高色素新品种甘薯[6]。紫薯富含膳食纤维、矿物质和多种维生素，且氨基酸组成全面[7-11]。相同质量的紫薯的热量、蛋白质含量、脂肪含量、磷含量和铁含量与传统主食相近，但是紫薯的钙含量、膳食纤维含量以及维生素A含量更高，是一种能够丰富饮食生活的优质食物[12-14]。紫薯可以协助调节人体内的酸碱平衡，而且含有大量的膳食纤维，可以促进消化道的蠕动，预防痔疮和肠道癌症[15]。另外，紫薯中含有丰富的花青素，花青素对100多种疾病都有预防和治疗作用[16]。但紫薯易腐烂不耐储藏，严重限制了紫薯加工业的发展[17]。因此，本文将紫薯粉添加到曲奇中，既可以赋予产品诱人的色泽，又能提高产品的营养价值，这对于均衡饮食营养和丰富饮食生活具有重大的意义。

1 材料和方法

1.1 材料与试剂

紫薯、鸡蛋均为市售；曲奇，上海食品商贸有限公司；调制乳粉，淮南益益营养食品科技有限公司；低筋面粉，厦门湖头盛食品有限公司；白砂糖（一级），柳州市柳江新兴工业园。

1.2 仪器与设备

YT-48A白度色度仪，北京康光仪器有限公司；TG-16WS型台式高速离心机，北京中西远大科技有限公司；UV2300型紫外可见分光光度计，北京普析通用仪器有限责任公司；XYD-90烤箱，上海红联有限责任公司；TA-XTPLUS质构仪，北京超技仪器有限公司；TD50001型电子天平，北京康光仪器有限公司；DFY-500A型万能高速粉碎机，上海比朗仪器有限公司；电热鼓风干燥箱，鹤壁市鑫运仪器有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 紫薯粉的制备

挑选出状态好的紫薯，洗净晾干后进行熟化处理，直至紫薯中心无硬块后取出切片，切片厚度约为3 mm，将薯片平摊在铝箔纸上，放在烘箱的铁网上干燥，烘干条件为60 ℃，恒温鼓风干燥12 h。干燥后的薯片粉碎，过100目筛，即得熟紫薯粉（本试验原料）。

1.3.2 曲奇饼干制备

将黄油于室温软化后加入白砂糖，分3次加入鸡蛋液进行打发，打至浅色羽毛状后加入混合好的粉体（低筋面粉、糖粉和紫薯粉等），用刮刀调制面团，达到均匀的黏糊状即可停止。然后用裱花枪将面糊挤在铺有铝箔纸的烤箱盘上，放入上温170 ℃，下温120 ℃的烤箱焙烤15 min，随后进行冷却和包装[17-18]。曲奇饼干制作流程图见图1。

1.3.3 曲奇配方正交试验设计

在前期单因素试验的基础上，以曲奇感官评分值为指标，选取奶粉添加量、黄油添加量、鸡蛋液添加量进行正交试验设计（表1），参照揭小玲[17]的研究分别固定食用小苏打添加量为0.4%、糖粉添加量为30%、白砂糖添加量为10%。

表1 曲奇配方正交试验因素水平表 单位：%

1.3.4 感官评定

请食品专业学生10人（男女各5人），先经过讨论制定出曲奇感官评分表（表2），然后对曲奇进行评分。

表2 曲奇感官评分表

1.3.5 紫薯粉添加量对曲奇饼干品质特性的影响

确定曲奇最佳基础配方后，探讨不同紫薯粉添加量（5%、10%、15%、20%和25%）对曲奇饼干的色泽、质构、感官3个方面的影响。

（1）紫薯曲奇色泽的测定。采用全自动色差计（D65光源，视场为10o）测定紫薯曲奇的色泽，L*为明度指数；色泽指数a*、b*表示一个直角坐标的两个方向，a*值为正值时数值越大，颜色越接近纯红色；b*为正值时数值越大，颜色越接近纯蓝色[19]。紫薯色泽的测定过程中，设定紫薯粉添加量为0%的曲奇作为基准物质，记基准物质的色泽参数为L0、a0、b0，按式（1）计算色差值。

（2）紫薯曲奇质构的测定。在本文制作的紫薯曲奇每组样品和市售标准曲奇中挑选出形态相仿的曲奇，确保质构仪测试的每个曲奇的部位相同以减少误差，用质构仪对其进行Return to start模式下的弯曲折断实验。测量前探头下降速度为1 mm·s-1，测试速度是l mm·s-1，测试距离为8 mm，触发力5 g，探头类型为P/0.25S[20-22]。

（3）紫薯曲奇感官评定。邀请经过专业感官评定训练的食品专业学生10人（男女各5人），对曲奇从色泽、风味、形态、口感和外形5个方面进行打分评估[23]，具体要求见表2，除将表2中对色泽的描述从金黄色改成紫薯色外，其余方面不做任何改变。

1.3.6 数据处理与分析

所有实验均平行测试3次，取平均值。采用DPS软件进行正交试验设计，Excel软件作图。

2 结果与分析

2.1 曲奇饼干基本配方的优化

由表3可知，影响曲奇感官得分的主次顺序为B＞C＞A，即黄油添加量＞鸡蛋液添加量＞奶粉添加量。分析可得最优配方组合为A3B3C2，即奶粉添加量为15%，黄油添加量为80%，鸡蛋液添加量为20%。最终得出曲奇的最佳基本配方为黄油80%、糖粉30%、白砂糖10%、鸡蛋液20%、奶粉15%、食用小苏打0.4%（均以低筋粉质量计）。

表3 正交试验结果表

2.2 紫薯粉添加量对曲奇色泽的影响

如图2所示，随着紫薯粉添加量的增加，曲奇的明度指数L*由53下降至43，色泽指数a*由11增长至20，色泽指数b*由21下降至6，色差值ΔE由5上升至18。说明随着紫薯粉的增加，紫薯曲奇的颜色逐渐加深，亮度变低，红色加深，蓝色减弱，紫薯曲奇由浅紫色逐渐变为深紫色。

图2 紫薯粉添加量对色泽参数的影响图

2.3 紫薯粉添加量对紫薯曲奇质构的影响

利用质构仪对冷却后成型的曲奇进行弯曲折断测试，测定其硬度、脆性两个参数指标。硬度用最大峰值点的力值表示，脆性用从起始位置到最大峰值点之间的线性距离表示，每个样品重复测定3次，取其平均值进行统计，结果如图3所示。

图3 紫薯粉添加量对质构参数的影响图

样品1为市售曲奇（对照品），样品2至样品6依次表示紫薯粉添加量为5%、10%、15%、20%、25%的紫薯曲奇饼干。由图3可知，随着紫薯粉添加量的增加，样品曲奇（样品2～样品6）的脆性呈先急剧上升后缓慢上升趋势，硬度一直呈现匀速上升的趋势。与对照品比较，发现紫薯粉添加量为20%的曲奇（样品5）的脆性和硬度与对照品相近。

2.4 紫薯粉添加量对紫薯曲奇感官评分的影响

由图4可知，随着紫薯粉添加量的增加，感官评分呈现先上升后下降的趋势，紫薯粉添加量为20%时，紫薯曲奇花纹清楚，外观良好，剖面呈现紫红色，且曲奇内部气孔分布均匀，饼体摊散适度。

图4 紫薯粉的含量对曲奇感官评分的影响图

当紫薯粉的添加量超过20%时，紫薯曲奇的颜色会更加亮丽，但其内部的面筋蛋白难以形成稳定的空间网络结构，质地变硬，难以用裱花枪挤出外观漂亮的曲奇，口感也较差，且形状不佳，断面呈无孔状，可接受度降低。因此，可以判定最适宜的紫薯粉添加量为20%。

3 结论

通过对曲奇配方的探索，最终得出最佳基础曲奇配方为黄油80%、糖粉添加量30%、白砂糖10%、鸡蛋液20%、食用碳酸氢钠0.4%、奶粉15%（均以低筋粉质量计）；在该配方的基础上加入20%紫薯粉所制得的紫薯曲奇感官评分较高，且营养价值更高。紫薯粉作为紫薯的初级加工产品，可以使相关企业不再受季节限制，延长了紫薯下游产品的生产[24]。